学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

基于HMM/SVM混合模型的核电设备故障诊断技术研究及数据库系统开发

作　者: 朱厚耀
导　师: 张春良
学　校: 广州大学
专　业: 机械设计及理论
关键词: 核电设备故障诊断隐马尔科夫模型支持向量机 HMM/SVM混合模型数据库系统 ER模型
分类号: TM623.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 65次
引　用: 1次
阅　读: 论文下载

内容摘要

核电站是一个非常复杂的系统,一旦发生故障,将会产生非常严重的后果。状态监测与故障诊断对保证核电站的安全性、可靠性起着至关重要的作用。为了提高故障诊断率,本文引入了基于HMM/SVM的混合模型,通过仿真实验可以证明,混合模型比两个单一模型更有效、更准确。另外,在故障诊断过程中,需要的数据非常庞大而且复杂,因此,我们需要开发核电设备故障诊断系统的数据库,可以帮助操作人员迅速、高效地查询和处理相关数据。论文研究了核电设备一回路和二回路的主要故障的特征信息。其次介绍了隐马尔科夫模型与支持向量机的基本理论和算法,然后建立了HMM/SVM的混合模型。论文最后研究了数据库在核电设备故障诊断系统中的应用,并开发了相应的数据库系统。本文的主要内容如下:(1)通过资料的查阅与整理,介绍了本文的研究背景和研究意义,阐述了故障诊断技术的原理及发展历程,通过国内外基于HMM/SVM混合模型的研究现状分析,论证了混合模型在核电设备故障诊断的可行性。(2)分析了国内外核电设备故障诊断技术的研究现状,并对核电设备故障诊断系统的原理及模块做了分析。对压水堆核电设备的一、二回路系统的主要故障特征信息做出收集和整理,为数据库的开发做好准备。(3)对HMM和SVM的基本原理与算法进行了研究,进而提出HMM/SVM混合模型的原理和构架。(4)介绍了数据库系统的开发环境等;通过研究数据库的ER模型、数据库的需求等,对数据库进行系统的设计。(5)对提出的理论与建模进行系统的设计与验证。本文是基于“基于隐马尔可夫—支持向量机的核电装备状态监测与故障诊断技术研究”(国家高技术研究发展计划“863”计划项目,编号:2008AA04Z407)。本文对在线监测与故障诊断技术有很大促进作用,对核电设备的安全运行有重大的理论意义与现实意义。

全文目录

摘要  5-7
ABSTRACT  7-13
第一章绪论  13-21
  1.1 引言  13-14
  1.2 故障诊断技术的研究  14-16
    1.2.1 故障诊断的定义和方法  14
    1.2.2 故障诊断的发展历程  14-16
  1.3 HMM/SVM 混合模型在核电故障诊断系统应用的可行性分析  16-18
    1.3.1 HMM/SVM 混合模型的研究现状  16-17
    1.3.2 HMM/SVM 混合模型的可行性分析  17-18
  1.4 数据库技术在状态监测与故障诊断系统中的应用  18-19
  1.5 论文的主要内容  19-20
  1.6 本章小结  20-21
第二章核电设备故障诊断技术研究及主要故障特征信息  21-31
  2.1 国内外核电设备故障诊断技术的研究现状  21-22
  2.2 核电设备故障诊断系统  22-23
  2.3 压水堆一、二回路各系统的主要故障信息  23-30
    2.3.1 一回路系统的主要故障信息  24-26
    2.3.2 二回路系统的主要故障信息  26-30
  2.4 本章小结  30-31
第三章 HMM/SVM 混合模型的核电设备故障诊断系统研究  31-48
  3.1 隐马尔可夫模型  31-33
    3.1.1 隐马尔可夫模型理论  31-32
    3.1.2 隐马尔可夫模型的三个基本问题及其对应算法  32-33
  3.2 HMM 训练算法  33-36
    3.2.1 Baum-Welch 算法（DHMM）  34-35
    3.2.2 Baum-Welch 算法（CDHMM）  35-36
  3.3 SVM 基本原理与算法研究  36-42
    3.3.1 线性可分情况  37-39
    3.3.2 线性不可分情况  39-40
    3.3.3 支持向量机  40-41
    3.3.4 核函数  41-42
  3.4 HMM/SVM 混合模型研究  42-47
    3.4.1 HMM/SVM 混合模型  42-45
      （1） HMM/SVM 的分类策略  42-43
      （2） HMM/SVM 的混合构架  43-45
    3.4.2 HMM/SVM 混合模型的训练与识别  45-47
      （1） HMM 训练  45
      （2） SVM 训练  45-46
      （3）混合模型的识别  46-47
  3.5 本章小结  47-48
第四章核电设备故障诊断数据库系统的开发  48-69
  4.1 实现技术介绍  48-51
    4.1.1 VC++6.0  48-49
    4.1.2 SQL SEVER2000  49-50
    4.1.3 数据库访问技术  50-51
  4.2 ER 模型  51-54
  4.3 数据库系统的需求设计分析  54-55
  4.4 数据库系统的功能分析  55-57
  4.5 系统结构设计  57-63
  4.6 系统功能管理窗口的设计实现  63-68
    4.6.1 系统管理模块的设计实现  63-64
    4.6.2 故障诊断数据库系统主界面的设计  64-68
  4.7 本章小结  68-69
第五章实验与仿真  69-81
  5.1 实验方案  69-72
  5.2 数据采集及结果分析  72-80
  5.3 本章小结  80-81
第六章结论与展望  81-83
  6.1 本文总结  81
  6.2 未来展望  81-83
参考文献  83-88
作者在攻读硕士学位期间发表的论文  88-89
致谢  89

基于HMM/SVM混合模型的核电设备故障诊断技术研究及数据库系统开发

内容摘要

全文目录

相似论文