基于多Agent的煤矿机电设备监测与诊断系统的研究

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【摘要】本文提出多agent故障监测与诊断系统，给出了多Agent协作诊断推理过程，将多Agent技术应用于煤矿机电设备故障监测与诊断中，使诊断系统具有自适应性，提高了故障诊断的效率，是机电设备系统故障监测与诊断的新方向。

【关键词】多Agent；监测；诊断

【中图分类号】U284.362 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5158（2012）11-0008-01

0、引言

管好用好煤矿大型关键设备，是煤矿稳产高产的前提，也是煤矿安全生产的保障，若能对设备进行状态监测与故障诊断，及时准确识别核心零部件故障的微弱特征信号，必将为潜在故障预示和演化、寿命预测和制定维修策略提供技术支持，从而提高煤矿关键装备整体运行安全性和可靠性，实现由“事后维修”到“预知维修”的转变，避免意外停机及恶性事故发生，具有巨大的经济效益和社会效益。传统的矿用机电设备在线监测系统仅仅局限于简单数据的采集与集中监测显示，这种方式虽然在设备运行状态监测中起到重要作用，但不能及时准确地诊断分析出机电设备可能出现的故障Ⅲ。

1、Agent与CSCW

1.1 Agent

Agent是指在某一环境下，能持续自主地发挥作用，以主动服务的方式完成一组操作的计算实体，Agent结构如图1。一般包括功能模块、推理机、黑板、知识库、数据库、网络与通信接口等。

1.2 多Agen与CSCW

多Agent系统各个Agent之间可以互相通讯，能对接收到的消息进行推理和学习。多Agent系统是分布式自主系统，能够在相同环境中采用不同的方法解决问题，具有自治性、并行性、智能性和柔性。

CSCW（计算机支持的协同工作）系统的发展要求其成员的个体行为智能化，提高自组织和自适应能力，Agent的自主性适应了这样的需求。其次，Agent问的通讯行为和特性也与协同工作中群体成员的交流行为相适应。Agent之间是对等的实体，存在平等协作的关系，通过互相通讯协作共同完成任务。在cscw中，多Agent系统是通过网络相互联系的多个Agent相互协同完成预定的共同任务的系统。将CSCW和Agent技术结合，应用于煤矿机电设备的故障诊断与监测，具有灵活、开放、可扩充的优点。

2、多Agent的监测与诊断系统

多Agent监测与诊断系统主要包括网络知识库、网络数据库、机械故障诊断Agent、液压故障诊断Agent、电气故障诊断Agent、其它故障诊断Agent、管理Agent、以及用户上位机系统等，如图2所示。

管理Agent负责诊断任务的分配、调度及控制。各诊断Agent子系统接受管理Agent的诊断请求，根据诊断请求从数据库读取相应的设备状态数据，调用合适的分析诊断方法完成诊断子任务，将结果返回给管理Agent。通信与网络接口子系统提供图形人机交互界面，将用户的诊断任务及其分解和控制策略输入系统，以及将诊断系统完成的诊断结果反馈给用户，供用户参考，以便作出决策。

3、系统软件设计

系统软件设计部分将接收到的数据进行处理，并比较、反馈、输出到调节执行装置，以实现煤矿机电设备的控制。系统软件采用模块化设计，主程序模块主要完成系统初始化、数据采集、设备的启/停控制和显示等功能，其流程框图如图3所示。

4、结论

本文结合传统的故障诊断技术和智能化技术，研究网络环境下混合结构模型的智能监测与诊断系统，对网络环境下煤矿机电设备远程监测与故障诊断技术的研究提供了很好的借鉴，具有很好的推广价值。