學生姓名：班級：機械143班學號：2014308010313電廠鍋爐故障診斷系統研究緒論第一章基礎理論第二章軟件設計第三章硬件設計第四章目錄仿真與結論第五章1緒論緒論國內大多數電廠鍋爐故障診斷系統采用以計算機為基礎的數字控制系統，故障發生后主要通過操作者的工作經驗分析故障。而對于現代單機大容量機組而言，一旦故障發生，操作者需要對大量的故障特征參數進行分析判斷，此時操作者早已力不從心。概括來說，在故障診斷技術的設備和理論方面，美國一直是處于世界領先地位的。最先開始對電廠故障診斷技術進行探索研究的是美國的西屋公司，將人工智能和專家系統引入電廠在線診斷系統，提高了電廠的工作效率。研究背景國外現狀國內對鍋爐故障診斷技術大多起步較晚，但是由于相關部門重視，發展十分迅速。清華大學孔鵬等人將專家系統引入故障診斷，使鍋爐故障診斷技術從理論走向實踐。浙江大學熱能工程研究所將神經網絡技術與現代數學相結合，實現了系統對設備異常狀態及時檢測預報。國內現狀為了適應現代單機大容量機組故障診斷的需要，提高診斷效率，解放人力，保證機組安全運行。本課題將對基于人工神經網絡的智能故障診斷系統展開研究，目的在于保證系統運行成功的基礎上提高診斷的速度、精度和效率。目的意義2基礎理論故障類型及其原因

鍋爐缺水

鍋爐滿水

汽水共騰

水沖擊1、水位表失靈2、給水閥關閉或給水泵故障3、管道破裂漏水1、給水閥調節器失靈1、鍋水含鹽量過高2、鍋爐負荷劇增1、輸汽前未暖管特征參數234561汽包水位爐膛負壓鼓風機轉速主蒸汽溫度排煙溫度爐膛溫度3軟件設計一個理論，兩個部分BP神經網絡是目前應用最為廣泛的神經網絡模型之一。BP網絡能學習和存儲大量的輸入/輸出模式映射關系，而無須事前揭示描述這種映射關系的數學方程式。BP神經網絡MATLAB的GUI界面設計可用兩種方式實現，一種是借助GUI開發工具GUIDE，一種是利用m文件代碼構建界面。采用GUIDE進行設計的方法所見即所得，直觀方便，很容易上手。GUI界面設計網絡程序人機交互界面人工神經網絡軟件設計框圖軟件設計框圖BP神經網絡BP神經網絡結構示意圖工具箱函數設計21435學習函數與性能函數仿真函數傳遞函數創建函數主程序訓練函數傳遞函數logsig函數tansig函數purelin函數通過反復調試最終確定傳遞函數：tansig、tansig、purelin訓練函數trainbfg函數traingd函數訓練函數traingdm函數trainglm函數訓練函數經過反復調試，最終確定traingdx函數為最終的訓練函數traingdx函數人機交互界面設計GUI空白界面設置控件人機交互界面設計編入程序完成設計4硬件設計硬件構成

傳感器采集數據A/D轉換器將模擬信號轉換成數字信號，輸入計算機調理放大電路將信號調理成硬件可處理的形式，并對信號進行放大，便于遠距離傳輸計算機運行軟件系統，進行故障診斷硬件系統溫度信號采集與處理

WRNK-191鎧裝熱電偶熱電偶調理電路AD595放大器ADS8320A/D轉換器宏碁SQX4650臺式電腦整機轉速信號采集與處理HCZS-104霍爾式轉速傳感器霍爾式轉速傳感器調理電路霍爾式轉速傳感器放大電路ADS8320A/D轉換器宏碁SQX4650臺式電腦整機壓力與液位信號采集與處理Mik-P300G壓力傳感器壓力傳感器調理電路INA114放大器ADS8320A/D轉換器宏碁SQX4650臺式電腦整機136-KZ投入式液位傳感器5仿真與結論仿真操作過程實驗結論一、診斷精度高在本次試驗中，系統達到了極高的精度，最高精度可達99%，最低也在90%左右，可見系統完全達到了我們對于精度的設計初衷。二、診斷速度快平均用時小于1s，速度非常可觀，達到了我們最初對診斷速度的要求。三、診斷效率高可通過增加診斷位置的方法，讓系統一次能診斷多種故障類型，提高診斷效率。四、人機交互界面便利本次系統人機交互界面的設計是利用MATLAB中的GUI界面設計功能，無論是界面布局，還是程序編寫，都十分的簡潔。五、系統負荷重時性能不可靠我們為了提高診斷效率，可以增加一個或多個診斷位置來進行多種故障類型同時診斷，但這樣一來系統的運行負荷也增加了，會使得系統性能不穩定。六、運行環境有限本系統的運行是基于MATLAB中自帶的GUI人機交互界面的設計功能而實現的，換句話說就是系統需在MATLAB的環境下運行。