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1、南京工程学院毕业设计论文摘要基于WEB的机床故障诊断系统研究的主要目的是使得用户在机床设备发生故障后，能够借助本系统快速诊断出故障的原因，找到排除故障的方法，有效的缩短因设备故障而造成的设备停机时间。同时对于机床制造商来说，可以通过故障诊断系统减少小故障、常见故障维修的问题，减少维修人员的出差次数，降低了售后技术支持费用，增强产品的市场竞争力。 本文设计并实现了一个基于WEB的故障诊断专家系统，该系统能够提升机床厂维修人员解决问题的效率。对快速恢复生产有重要的作用。系统编程采用java语言，适用性强，理论上能在许多终端机上运行。该系统能够快速解决机床的故障问题，系统中分为普通用户系统和管理员用
2、户系统，分别能进行不同类型的操作。论文以无锡开源机床生产的机床为研究对象，首先介绍了故障诊断技术和专家系统的发展历史，列出了该机床厂常见机床信息和故障类型，其次研究了故障诊断专家系统的结构，组成专家系统的各个部分成分及其功能，然后设计解决方案，构建出系统的总体框架，最后完成数据库的设计，实现系统的各个功能模块。关键词：专家系统 故障诊断 机床故障 数据库 javaAbstractThe main purpose of the research of Machine tool fault diagnosis system based on WEB is to make the user of t
3、he machine tool equipment can quickly diagnose the fault reasons when machine tool goes wrong. And the user can find a way to solve the faults, through the systemwe can effective shorten equipments downtime due to equipment faults. For machine tool manufacturers, they can reduce many small and easy
4、faults due to expert diagnosis system, also they can reduce the number of maintenance people, reduce the after-sale technical support costs, the system can improve the competitiveness of products.This paper designed and realized a fault diagnosis expert system based on WEB services, the system can i
5、mprove the efficiency of solving machine tools problems. And has an important effect to quickly restore production. This system uses the Java language, so it can run on many terminals in theory. The system can quickly solve the problem of malfunction of the machine tools. The system is divided into
6、ordinary users and administrator users, they can go for different types of operations.This paper is based on wuxi kaiyuan machine tool plant, at first it introduces the development history of fault diagnosis technology and expert system, lists the common machine tools information and fault types, th
7、en we study the structure of fault diagnosis expert system , different parts of the expert system and their functions, at last we design the solutions of the system and build the systems framework, finally we completed the design of the database, and realizes each function of the module in the syste
8、m.Key word: fault diagnosis; expert system; machine tool faults; database; java language; 目 录前言1第一章 绪论21.1 故障诊断技术现状、发展及分类21.1.1故障诊断技术发展的过程21.1.2故障诊断技术发展现状31.1.3故障诊断方法按诊断方法的原理可以分为：31.2专家系统的发展41.3国内外研究现状51.4课题的研究意义和研究内容51.4.1本课题研究意义51.4.3本课题研究的内容61.5本文结构6第二章无锡开源机床厂机床的类型及常见故障72.1开源机床厂常见的机床72.2机床常见故障72.
9、21按发生故障部位72.22按故障发生频率72.2.3按发生的故障性质分类72.24无锡开源机床厂机床故障7第三章故障诊断专家系统总体设计架构73.1系统的总设计思想73.1.1专家系统的结构731.2故障诊断专家系统的优点7313专家系统的建立步骤73.2系统的总体设计732.1系统的功能结构图和流程图7第四章JAVA语言的简介74.1组成74.2优势74.3语言特点7第五章 数据库设计75.1数据库环境的建立75.1.1安装mySQL数据库75.1.2安装mySQL管理软件Navicat for mySQL75.2数据库需求分析75.2.1本系统的用户分为管理员用户和普通用户75.2.2数
10、据库概念结构设计7第六章 系统操作界面设计与实现761登录模块设计与实现76.2普通用户操作模块设计与实现76.3管理用户操作模块设计与实现7第七章 系统实现的若干问题解决77.1添加struts包实现动态action动作。77.1.1struts77.1.2 历史库添加机床故障历史信息实例：77.2管理员和普通用户分别在两种不同的界面登录：7第八章 结论与展望78.1论文总结78.2课题展望7参考文献7致谢7 前言 专家系统能够汇集和管理来自不同渠道、学科和众多专家的经验，适和用来解决大量知识和经验才能解决的问题。目前，专家系统在各行各业运用的非常良好，本文研究机床故障方面的专家系统。通过研
11、究故障诊断专家系统的设计方法，采用myeclispse开发工具，使用Navicat for MySQL来连接管理数据库，设计开发出基于WEB的故障诊断专家系统。通过不同的用户，设置了不同的登录界面，普通用户可以实现故障的查询，翻阅机床故障历史纪录，管理员用户可以实现知识库、历史库等信息的增加、删除、查询。本系统侧重的功能是故障查询模块，所以不涉及员工信息管理等模块，该系统能提供故障查询，机床历史故障信息查询等功能。并能对知识库部分进行有效的管理，保证软件的能够与时俱进。由于本课题研究的是机床厂故障诊断，所以有必要介绍一下故障诊断这门技术的发展历史和现状，而课题研究的内容是机床厂故障诊断专家系统
12、，所以在开篇部分分别从故障诊断技术的发展和专家系统的发展两个方面来分析。 第一章 绪论1.1 故障诊断技术现状、发展及分类1.1.1故障诊断技术发展的过程故障诊断技术是现代生产发展的产物，早在20世纪60年代末，美国国家宇航局（NASA）就创立了美国机械故障预防小组MFPG（Machinery Fault Prevention Group）。其后，由于诊断技术应用所产生的巨大的经济效益，从而得到快速的发展。如美国Bechtel电力公司开发了火电厂机械设备诊断用专家系统（SCOPE，1987）；美国Radial公司也在此时开发了汽轮发电机组振动诊断用的专家系统（Turbomac 1987）；美国
13、西屋电气公司(WHEC)首先将网络技术应用于汽轮故障诊断，建立故障诊断中心，将分布在各地电站的多台机组实行远程诊断；美国Bently公司对旋转机械故障诊断及传感器的研究都进行了比较深入的研究。当故障诊断技术在美国迅速发展的同时，在西欧国家也得到了相应的发展。英国在1971年成立了机械保健中心（Mechanical Health Monitoring）,促进了各类机械工厂机械设备性能检测和维修水平的提高；法国电力部门从1978年起就在汽轮发电机组上安装了振动监测装置，20世纪90年代又提出了监测与振动支援站的设想；还有瑞士的ABB公司、德国的西门子公司、丹麦的B&K公司等都开发了有关诊断系统及信
14、号监测装置。在亚洲，日本针对汽轮发电机组寿命监测和故障诊断进行了很多研究，1987年东芝电气公司开发了大功率汽轮机轴系诊断系统，20世纪90年代又开发了机器寿命诊断的专家系统；日立公司于1982年开发了汽轮组寿命诊断装置，并逐步形成了一套完整的机器寿命诊断方法；三菱公司在20世纪80年代也研制了能自动进行异常征兆监测并能诊断其原因的诊断系统1。由上述分析可知，各国家有关故障诊断技术的研究和诊断系统的研制大多是从汽轮发电机开始，其原因：1）电力系统对国民经济建设和人民生活均十分重要，影响面广；2）在连续生产系统中，发电机、空气压缩机都是动力源，如果一台机组产生故障，不仅影响其本身效率的发挥，还会
15、影响整个生产系统的正常运行；3）汽轮发电机组的生产过程是连续的旋转过程，振动信号拾取和信号处理的处理的方法相对其他方法而言比较成熟，在生产条件下容易实现。1.1.2故障诊断技术发展现状近十年来，国内外故障诊断方法与技术的发展主要集中在三个方面，一是故障诊断策略与模式的研究，如分布式监测诊断模式、基于internet的远程分布式监测诊断模式等；二是智能诊断方法与技术的研究，如基于行为的神经网络诊断方法、基于多智能体（即多代理）的诊断方法等；三是故障特征分析与特征量提取的研究，如小波分析和时频分析方法的应用2。1.1.3故障诊断方法按诊断方法的原理可以分为1).频域诊断法 应用频谱分析技术，根据频谱特征变化，判别机器的运行状态及故障形成的原因。2).时域分析法 应用时间序列模型及有关的特性函数，判别机器工况状态的变化。3).统计分析法 应用概率统计模型及其有关的特性函数，实现机器的工况状态监视与故障诊断。4).非平稳信号分析法 机械设备的测试信号常常是非平稳的，可应用Wigner分部、小变换和时频分析等方法进行研究并提取特征量，判别故障性质。5).信息理论分析法
