基于粒子群優(yōu)化神經網絡的乳化機故障診斷系統的研究.pdf

1、伴隨著我國現代化建設步伐的加快，高速鐵路、水利建設以及采礦業(yè)等領域的迅猛發(fā)展，乳化炸藥產能得到了巨大的釋放。經過幾十年的發(fā)展與改進，乳化炸藥已經逐漸取代其他一些污染嚴重、能耗高、安全可靠性低的工業(yè)炸藥，在我國經濟發(fā)展和基礎設施建設中扮演越來越重要的角色。但是近些年來，乳化炸藥在帶來巨大經濟效益的同時，也引發(fā)了一些安全生產事故。如何在保障經濟效益的同時，做好安全生產工作是生產企業(yè)所要遵循的原則。由于大多數乳化炸藥安全事故都集中發(fā)生在乳化機

2、設備上，為了解決這一問題，一方面是政府監(jiān)管部門加大規(guī)范安全生產制度和標準，另一方面是企業(yè)的安全意識自我提升，乳化機在線監(jiān)控以及故障診斷的系統研制與改良變得刻不容緩。
　　本文在深入研究設備故障診斷技術和發(fā)展趨勢的基礎上，首次提出基于粒子群優(yōu)化神經網絡的乳化機故障診斷系統。主要工作內容和研究成果歸納如下：
　?。?）以AE-HLC-III型敞開式一級乳化機為研究對象，從乳化機的結構出發(fā)，對乳化機在生產運行過程中可能出現的主要故

3、障類型進行故障機理分析。在此基礎上，研究了乳化機振動信號的處理方法與流程。
　?。?）結合乳化炸藥連續(xù)化生產線上原有監(jiān)控技術和設備，提出了一套乳化機故障診斷系統的解決方案。具體設計思路如下：通過傳感器采集乳化機運行時的故障信號，并傳送至PLC，在工控機上安裝依照該系統設計的乳化機故障診斷 VB軟件，該軟件能夠通過粒子群優(yōu)化后的神經網絡分析PLC中傳送過來的故障數據來實現乳化機的故障診斷，并能與原有的組態(tài)王監(jiān)控系統兼容。
　　

4、（3）研究了粒子群算法的基本原理，并分析了相關參數的選擇。通過分析BP神經網絡的優(yōu)點和缺點，針對BP神經網絡收斂速度慢，易陷入局部最小值的缺點，提出了利用粒子群優(yōu)化算法對BP神經網絡進行優(yōu)化。乳化機故障診斷的MATLAB仿真結果表明優(yōu)化后的神經網絡預測更加精準，適用于故障類型與故障征兆間具有復雜非線性映射的乳化機故障診斷。
　　（4）根據系統硬件設計基本原則，對振動傳感器、信號變送器、PLC以及上位機等硬件做了詳細的選型分析，構建

5、完整的乳化機故障診斷硬件系統。在構建完成的硬件系統的基礎上實現乳化機故障診斷系統軟件的開發(fā)。該故障診斷軟件主要基于VB軟件開發(fā)，結合Access數據庫的數據交換、MATLAB軟件的混合編程以及原監(jiān)控生產線的組態(tài)王軟件。
　?。?）選取乳化機轉子不平衡作為測試故障，軟件測試結果表明，該故障診斷系統能夠很好識別出乳化機的實際故障，適用于乳化機生產運行中的故障監(jiān)控與診斷，在保證乳化機安全可靠運行的同時，降低了檢修成本并提高了維修效率，具