基于Web数据库的故障诊断专家系统关键技术的研究
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摘要
设备的远程故障诊断是计算机技术、通信技术与故障诊断技术相结合的一种设备故障诊断方式。将设备故障诊断技术和因特网相结合、采用开放式体系结构，具有强大的生命力和广阔的应用前景。
本文研究了在Internet／Intranet环境下，基于Web数据库建立远程故障诊断专家系统所涉及的关键技术：包括知识库、数据库、推理机等传统专家系统的关键实现技术和B／S模式、HTML、ASP、ADO、ActiveX、COM、JavaScripi、VBScript等网络技术的实现。
在对上述技术进行了较为深入的研究的基础上，本文着重研究了如何实现传统专家系统技术与网络技术的无缝结合：包括故障征兆、图像、数据文件的远程传输、存储及调用：B／S模式与CIS模式的比较；Web数据库访问方案：Web服务器与诊断服务器的接口方案；ActiveX控件封装推理机与COM组件封装推理机的优劣比较等，并成功地将专家系统移植上网，在局域网内开发了一个具有诊断示范功能的远程故障诊断站点(可发布到Internet上)。通过完善知识库中的知识和挂接其他模块，该远程故障诊断站点的功能可以逐步实用化。
该远程故障诊断站点采用的Web数据库模式为当前先进的B／S模式，实现了真正意义上的瘦客户端，Web服务器为IIS5.0，数据库服务器为SQLServer7.0。运用COM组件技术将推理机等诊断服务封装为服务器端组件，由Web浏览器(IE)实现远程用户端与服务器端的交互。
Long distance fault diagnosis is a kind of integrated technique combining computer,communication with diagnosis technique together.Combining diagnosis technique with Internet and adopting an open system structure have a powerful life and a bright application future.
This thesis investigates those key techniques concerned while establishing a long distance fault diagnosis expert system based on web database under the environment of Internet/Intranet, including key traditional expert system techniques such as knowledge base,database,reasoning machine and etc, also including key net techniques such as B/S mode, HTML,ASP,ADO,ActiveX,COM,JavaScript,VBScript and so on.
Based on the investigations of the above techniques, the thesis focuses on the key techniques needed to realize the combination of traditional expert system technique with net technique, involving the transportation .storage, loading of fault symptoms and fault images, and the comparison of B/S mode with C/S mode,the way of visiting web database, the way of designing interface between web server and diagnosis server, and the comparison of encapsulating the reasoning machine into a ActiveX controller with encapsulating the reasoning machine into a COM component.This thesis has successfully transferred the traditional expert system onto the net, explored a long distance web site which has the functions of preliminary diagnosis and demonstration(demo available within Intranet).
This long distance web site adopts the advanced B/S mode as the web database mode, realizing true "thin client". IIS5.0 serves as the web server. SQL ServerT.O serves as database server. By applying COM technique to encapsulate,the diagnosis service works as a server component. IE realizes the mutual communication between client and server.
本文研究了在Internet／Intranet环境下，基于Web数据库建立远程故障诊断专家系统所涉及的关键技术：包括知识库、数据库、推理机等传统专家系统的关键实现技术和B／S模式、HTML、ASP、ADO、ActiveX、COM、JavaScripi、VBScript等网络技术的实现。
在对上述技术进行了较为深入的研究的基础上，本文着重研究了如何实现传统专家系统技术与网络技术的无缝结合：包括故障征兆、图像、数据文件的远程传输、存储及调用：B／S模式与CIS模式的比较；Web数据库访问方案：Web服务器与诊断服务器的接口方案；ActiveX控件封装推理机与COM组件封装推理机的优劣比较等，并成功地将专家系统移植上网，在局域网内开发了一个具有诊断示范功能的远程故障诊断站点(可发布到Internet上)。通过完善知识库中的知识和挂接其他模块，该远程故障诊断站点的功能可以逐步实用化。
该远程故障诊断站点采用的Web数据库模式为当前先进的B／S模式，实现了真正意义上的瘦客户端，Web服务器为IIS5.0，数据库服务器为SQLServer7.0。运用COM组件技术将推理机等诊断服务封装为服务器端组件，由Web浏览器(IE)实现远程用户端与服务器端的交互。
Long distance fault diagnosis is a kind of integrated technique combining computer,communication with diagnosis technique together.Combining diagnosis technique with Internet and adopting an open system structure have a powerful life and a bright application future.
This thesis investigates those key techniques concerned while establishing a long distance fault diagnosis expert system based on web database under the environment of Internet/Intranet, including key traditional expert system techniques such as knowledge base,database,reasoning machine and etc, also including key net techniques such as B/S mode, HTML,ASP,ADO,ActiveX,COM,JavaScript,VBScript and so on.
Based on the investigations of the above techniques, the thesis focuses on the key techniques needed to realize the combination of traditional expert system technique with net technique, involving the transportation .storage, loading of fault symptoms and fault images, and the comparison of B/S mode with C/S mode,the way of visiting web database, the way of designing interface between web server and diagnosis server, and the comparison of encapsulating the reasoning machine into a ActiveX controller with encapsulating the reasoning machine into a COM component.This thesis has successfully transferred the traditional expert system onto the net, explored a long distance web site which has the functions of preliminary diagnosis and demonstration(demo available within Intranet).
This long distance web site adopts the advanced B/S mode as the web database mode, realizing true "thin client". IIS5.0 serves as the web server. SQL ServerT.O serves as database server. By applying COM technique to encapsulate,the diagnosis service works as a server component. IE realizes the mutual communication between client and server.
引文
1 董选明 裘丽华 王占林．机电控制系统故障诊断的回顾与展望，中国科学院自动化研究所 北京航空航天大学
2 蔡自兴等．人工智能及其应用．清华大学出版社，1996年5月第2版
3 黎洪生、何岭松等．基于B／S的远程故障诊断专家系统研究．武汉工业大学学报，Vol．21 No．4 1999
4 徐英卓．基于B／S的远程钻井事故诊断专家系统研究．计算机工程与应用，2001．6 107
5 熊华等．利用面向对象的技术扩展ActiveX控件．软件技术研究与应用， Vol．26 No 3
6 李庆华等．用ASP技术开发动态网页．产品应用，2000．9
7 赵丰年．JavaScript实例教程．电子工业出版社，2001年1月第1版
8 杨军．客户机／服务器体系中的ODBC技术．
9 周军．Web数据库技术综述．计算机世界，2001年5月
10 张周辉．ODBC、ADO、DAO的比较．技术与开发，2001年8月
11 Norvin Leach.再谈ActiveX.MSDN On line,1998.2
12 钟秉林 黄仁．机械故障诊断学。机械工业出版社，1997
13 齐舒创作室．Visual C++6.0开发技巧与实例剖析，清华大学出版社．1999年11月
14 王华 叶爱亮等．编程实例与技巧，机械工业出版社．1999年11月
15 王荻 汽轮发电机组故障机理及诊断方法研究，1999／6／15
16 程道来 吴茜 吕庭彦 陈栋 国内电站故障诊断系统的现状及发展方向 动力工程，1999(1)：53～57
17 阮跃 旋转机械故障诊断专家系统的设计和实现 热能动力工程，1997(14)：278～280
18 何新贵 知识处理与专家系统 国防工业出版社，1990．9。
19 阮跃 旋转机械故障诊断专家系统的知识库设计 风机技术，1998(2)45～47
20 袁友伟等 基于B／S模式的存储过程的技术性能及实现 株州工学院计算机系，2001
21 蒋东翔 倪维斗等．电站热力系统远程在线监测与诊断网络系统，清华大学学学报 2000 Vol．40 No．2 P．77-80
22 高金吉．基于矩阵判别筛选法的机械故障诊断专家系统，振动、测试与诊断 1998年6月第18卷第2期
23 张国斌 张嘉钟 大庆热电厂2号机组故障诊断专家系统的研究 热力动能工程，1997(2)：142～144
24 陆枫 叶施仁．不确定规则在预测算法中的应用，中国科技大学研究生院 中科院计算所
25 阮跃 旋转机械故障诊断知识的表示和推理 热能动力工程，1998(3)：232～235
26 徐常胜 徐振明 周兆英 面向对象的故障诊断专家系统工具 中国矿业大学学报，1996(2)：87～91
27 程慧霞 等编著，用C++建造专家系统 电子工业出版社，1996．6。
28 夏国平 专家系统开发工具与VP-EXPERT 清华大学出版社，1991．5。
29 夏长虹 尹绯 陈文博．组件对象模型Web开发的软件工程方法．基础学科进展
30 张川峰 金瑞荣．ActiveX技术开发Web数据库应用．计算机科学
31 何新贵 知识处理与专家系统 国防工业出版社，1990．2
32 赵瑞清，王晖，邱涤虹 知识表示与推理 气象出版社，1991．3
33 渠川璐 人工智能、专家系统及智能计算机 北京航空航天大学出版社，1991．4
34 阮跃 汽轮发电机组故障诊断专家系统的知识处理 硕士学位论文，1994．4
35 邵成勋，黄文虎，须根法 模糊数学方法在汽轮机振动故障诊断中的应用，机械设备故障诊断技术国际学术会议(CSMDT'86)论文集，沈阳，1986．96～1002
36 黄文虎，夏松波，刘瑞岩 设备故障诊断原理、技术及应用 北京科学技术出版社，1996．3
37 李录平 汽轮发电机组振动故障诊断．热能动力工程，1993，8(4)：194～1994
38 机械故障诊断丛书 冶金工业出版社 1989～1993
39 百木万博等 故障诊断、异常诊断及其对策 振动监测、机械振动讲演文集 机械工业部郑州机械研究所，1984
40 Dennis Piccioni.Using Microsofft's Posting Acceptor in ASP Pages,A Dina Access Worldwide White Paper,August 25,2000
41 Collacott R A. Mechanicai Fault Diagnosis and Condition Monitoring Chapman and Hall, 1997
42 King I J,Chianese R B.power Plant on Time Diagnostic System for Turbines Generatord and Water Chemistry. Proc.of ISA88 Int.Conf.1998． 133-148
43 Kuo Y. W A Micro-Computr-Based Vibration Diagnostic System for Stream Turbines and Generators. LmechElntl, Conf, Vib. Rotating Mach, Heriot Paper C254/88, pp455-462,(1988)
44 Muszynska A. Transition to Fluid-Induce limit cycle Self-excited vibration of a Rotor and Instability threshold 'Hystersis'. ISROMAC7 Honolulu, HI.1998: 3-6
45 Abu-Hanna A, Gold Y I. Adaptive Multilevel Dianosis and Modeling of dynamic System. Int. J. of Expert systems. Vol.3 1990(1) : 12-15
46 Giarratano J. C.,et al. Expert System-Principles and Programming Boston: PWS-Kent Publishing Co.1989: 41-44
47 King. I. J.,et al.,Turbine Generator On-Line Diagnosis System. ASME/IEEE 1987 Joint Power Generation Conference, Miami, Florida, Oct. 1987:27-31
2 蔡自兴等．人工智能及其应用．清华大学出版社，1996年5月第2版
3 黎洪生、何岭松等．基于B／S的远程故障诊断专家系统研究．武汉工业大学学报，Vol．21 No．4 1999
4 徐英卓．基于B／S的远程钻井事故诊断专家系统研究．计算机工程与应用，2001．6 107
5 熊华等．利用面向对象的技术扩展ActiveX控件．软件技术研究与应用， Vol．26 No 3
6 李庆华等．用ASP技术开发动态网页．产品应用，2000．9
7 赵丰年．JavaScript实例教程．电子工业出版社，2001年1月第1版
8 杨军．客户机／服务器体系中的ODBC技术．
9 周军．Web数据库技术综述．计算机世界，2001年5月
10 张周辉．ODBC、ADO、DAO的比较．技术与开发，2001年8月
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12 钟秉林 黄仁．机械故障诊断学。机械工业出版社，1997
13 齐舒创作室．Visual C++6.0开发技巧与实例剖析，清华大学出版社．1999年11月
14 王华 叶爱亮等．编程实例与技巧，机械工业出版社．1999年11月
15 王荻 汽轮发电机组故障机理及诊断方法研究，1999／6／15
16 程道来 吴茜 吕庭彦 陈栋 国内电站故障诊断系统的现状及发展方向 动力工程，1999(1)：53～57
17 阮跃 旋转机械故障诊断专家系统的设计和实现 热能动力工程，1997(14)：278～280
18 何新贵 知识处理与专家系统 国防工业出版社，1990．9。
19 阮跃 旋转机械故障诊断专家系统的知识库设计 风机技术，1998(2)45～47
20 袁友伟等 基于B／S模式的存储过程的技术性能及实现 株州工学院计算机系，2001
21 蒋东翔 倪维斗等．电站热力系统远程在线监测与诊断网络系统，清华大学学学报 2000 Vol．40 No．2 P．77-80
22 高金吉．基于矩阵判别筛选法的机械故障诊断专家系统，振动、测试与诊断 1998年6月第18卷第2期
23 张国斌 张嘉钟 大庆热电厂2号机组故障诊断专家系统的研究 热力动能工程，1997(2)：142～144
24 陆枫 叶施仁．不确定规则在预测算法中的应用，中国科技大学研究生院 中科院计算所
25 阮跃 旋转机械故障诊断知识的表示和推理 热能动力工程，1998(3)：232～235
26 徐常胜 徐振明 周兆英 面向对象的故障诊断专家系统工具 中国矿业大学学报，1996(2)：87～91
27 程慧霞 等编著，用C++建造专家系统 电子工业出版社，1996．6。
28 夏国平 专家系统开发工具与VP-EXPERT 清华大学出版社，1991．5。
29 夏长虹 尹绯 陈文博．组件对象模型Web开发的软件工程方法．基础学科进展
30 张川峰 金瑞荣．ActiveX技术开发Web数据库应用．计算机科学
31 何新贵 知识处理与专家系统 国防工业出版社，1990．2
32 赵瑞清，王晖，邱涤虹 知识表示与推理 气象出版社，1991．3
33 渠川璐 人工智能、专家系统及智能计算机 北京航空航天大学出版社，1991．4
34 阮跃 汽轮发电机组故障诊断专家系统的知识处理 硕士学位论文，1994．4
35 邵成勋，黄文虎，须根法 模糊数学方法在汽轮机振动故障诊断中的应用，机械设备故障诊断技术国际学术会议(CSMDT'86)论文集，沈阳，1986．96～1002
36 黄文虎，夏松波，刘瑞岩 设备故障诊断原理、技术及应用 北京科学技术出版社，1996．3
37 李录平 汽轮发电机组振动故障诊断．热能动力工程，1993，8(4)：194～1994
38 机械故障诊断丛书 冶金工业出版社 1989～1993
39 百木万博等 故障诊断、异常诊断及其对策 振动监测、机械振动讲演文集 机械工业部郑州机械研究所，1984
40 Dennis Piccioni.Using Microsofft's Posting Acceptor in ASP Pages,A Dina Access Worldwide White Paper,August 25,2000
41 Collacott R A. Mechanicai Fault Diagnosis and Condition Monitoring Chapman and Hall, 1997
42 King I J,Chianese R B.power Plant on Time Diagnostic System for Turbines Generatord and Water Chemistry. Proc.of ISA88 Int.Conf.1998． 133-148
43 Kuo Y. W A Micro-Computr-Based Vibration Diagnostic System for Stream Turbines and Generators. LmechElntl, Conf, Vib. Rotating Mach, Heriot Paper C254/88, pp455-462,(1988)
44 Muszynska A. Transition to Fluid-Induce limit cycle Self-excited vibration of a Rotor and Instability threshold 'Hystersis'. ISROMAC7 Honolulu, HI.1998: 3-6
45 Abu-Hanna A, Gold Y I. Adaptive Multilevel Dianosis and Modeling of dynamic System. Int. J. of Expert systems. Vol.3 1990(1) : 12-15
46 Giarratano J. C.,et al. Expert System-Principles and Programming Boston: PWS-Kent Publishing Co.1989: 41-44
47 King. I. J.,et al.,Turbine Generator On-Line Diagnosis System. ASME/IEEE 1987 Joint Power Generation Conference, Miami, Florida, Oct. 1987:27-31