基于數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的地鐵盾構(gòu)機故障診斷方法研究.pdf

1、地鐵盾構(gòu)機是一種用于隧道掘進的集機、電、液、傳感、信息技術(shù)于一體的專用工程機械。隨著城市市政建設(shè)步伐的加快，往往需要同期多臺盾構(gòu)進行施工，這對盾構(gòu)機的運行可靠性提出了很高的要求。盾構(gòu)機的知識自動獲取，進行實時故障診斷，是防止盾構(gòu)故障，保障運行安全，提高挖掘效率的一個重要技術(shù)手段。在盾構(gòu)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中存儲了海量的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)背后隱藏了大量的知識，但沒有被深刻理解。數(shù)據(jù)挖掘可以從大量的數(shù)據(jù)中智能地、自動地提取有價值的知識和信息，是當前相

2、當活躍的研究領(lǐng)域。本文將數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)引入到盾構(gòu)機故障診斷中，以解決盾構(gòu)故障的模式識別問題。 盾構(gòu)機故障診斷技術(shù)是利用盾構(gòu)機的狀態(tài)信息和歷史狀況通過分析和處理來定量識別其實時技術(shù)狀態(tài)并預(yù)測異常故障的未來技術(shù)狀態(tài)的一門建立在多學(xué)科基礎(chǔ)上的綜合技術(shù)。本文以三菱土壓平衡盾構(gòu)機為研究對象，在系統(tǒng)的歸納總結(jié)了現(xiàn)有的數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)及分析了盾構(gòu)機的工作原理、基本結(jié)構(gòu)及檢測數(shù)據(jù)項目的特征的基礎(chǔ)上，針對盾構(gòu)機的故障非線性的特點和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)所具有的很強的

3、學(xué)習(xí)能力、適應(yīng)能力和魯棒性的優(yōu)點，采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對盾構(gòu)機進行故障分類。但由于特征向量的冗余，可能產(chǎn)生不可識別的故障，因此本文提出了應(yīng)用粗糙集的數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)對盾構(gòu)的故障特征進行屬性的約簡。 另外，考慮到盾構(gòu)狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)所采集的信息以時間序列數(shù)據(jù)的形式記錄在數(shù)據(jù)庫中，因此本文引入了時間序列相似性進行特征模式建模，以此實現(xiàn)盾構(gòu)故障診斷中的預(yù)測問題，并使其具有一定的機器學(xué)習(xí)能力。 最后，本文在Visual C++6.0集成開發(fā)環(huán)境