基于Jess 的专家故障诊断系统研究

权建军，刘克仁，张兆江

（1.兰州石化职业技术学院，甘肃兰州 730060；2.甘肃红日自动化信息技术有限公司，甘肃兰州 730060）

0 引言

在工业控制现场，变频器使用量十分巨大。大型化工厂的一套设备，往往变频器就需要几十台，设备的维保量很大。因此，迫切需要故障诊断设备，协助维保人员现场进行设备故障诊断。基于人工智能的设备故障专家检测系统，正是为了满足这样的应用需求背景。

1 基于Jess 反向链推理的故障诊断系统

选择基于规则的、支持反向链推理的Jess 语言，深入研究其反向链推理的内在机理，归纳总结提炼，给出Jess 反向链推理的声明以及回溯规则建立的具体方法，提出基于规则的、反向链推理、问答式诊断专家系统设计开发的一般模式。在理论研究的基础上，以常规电气运行的故障设备为研究对象，以协助维修人员诊断设备故障为研究目标，运用计算机技术、信息技术和人工智能技术，结合企业现场需求，开发一套针对具体电气运行设备的故障诊断专家系统，为维修人员提供参考。

基于规则的、反向链推理、问答式诊断专家系统设计开发的一般模式，实际应用到电气设备的故障诊断上，开发了故障诊断专家系统。

2 系统开发平台

Jess 是Java 平台上的规则引擎，它是CLIPS 程序设计语言的超集，由美国Sandia 国家实验室开发。它提供适合自动化专家系统的逻辑编程，常被称作“专家系统的外壳”。建立开发平台的步骤：①安装Java 开发环境；②安装ECLIPS 环境；③安装Jess 开发环境。

3 故障树和规则的建立

根据自动化设备的故障及原因建立故障树，除了依据设备相关资料，现场维护人员的经验数据也是不可多得的一手资料。图1 是西门子M430 变频器的核心故障树。依据故障树，要建立反向推理规则，图2 是建立反向规则的流程。

图1 M430 变频器部分故障树

4 诊断系统的可维护性

由于故障诊断与设备维修经验密切相关，因此，系统的可升级、可添加规则很重要。需要添加的工作仅仅是再制作相对应的故障树和对应规则的添加，问题模板、回答模板、GUI 界面等均不用修改，即可实现系统的扩展，故系统可维护、升级性极高。

图2 反向推理规则的建立流程

5 结语

本系统已用于企业工作现场，对自动化设备的现场维保有极大的指导作用。

基金：兰州市西固区科技局资助，文号西科发［2019］22 号。