鱼病诊断专家系统设计
中国农业大学学报 2000,5(6):94～97 Journal of Ch ina A gricultural U niversity
鱼病诊断专家系统设计①
郑育红① 傅泽田 张小栓
(中国农业大学农业工程研究院)
摘 要 叙述了智能化鱼病诊断专家系统的总体设计思路与设计方法、关键技术及系统工作流程。重点阐述了智能化鱼病诊断的过程、基本内容以及推理机的基本原理。
关键词 专家系统;鱼病诊断;推理机
分类号 T P182;S942
D esign of An Expert System for F ish D isea se D i agnosis
Zheng Yuhong Fu Zetian Zhang X iao shuan
(A gricultural Engineering Institute,CAU)
Abstract System specialty,design m ethod,co llectively design though t,system w o rk ing p rocess of fish disease expert system and key techno logy of the expert system are discu ssed. P rocess and basic con ten t of fish disease diagno sis,basic p rinci p le of rati ocinati on are in troduced.
Key words expert system;fish disease diagno sis;rati ocinati on
智能化鱼病诊断专家系统是国家863重点资助项目“智能化水产养殖信息系统”的子系统,本系统以系统工程思想为指导,利用人工智能技术将水产领域专家知识加以归纳整理,使其系统化和形式化,从而为生产管理部门、鱼病医院提供鱼病诊断与防治的辅助决策工具,为广大养鱼专业户提供鱼病识别和防治等技术指导[1]。
1 鱼病诊断专家系统的主要内容及工作流程
111 主要内容
鱼病诊断专家系统由现场调查、目检、深层判断、镜检、解释机制多个模块集成,各模块主要内容如下。
现场调查模块包括对鱼类名称、生长阶段、发病时间、特殊表现、水质调查等项目的调查记录。
目检模块包括对体表、头部、鳃部、腹部、鳞片、鱼鳍、肌肉、内脏等8个项目的观察诊断。其中,体表具有22种不同的症状,头部有12种,鳃部18种,腹部4种,鳞片6种,鱼鳍9种,肌肉5种,内脏17种,共93种症状描述,186张图片。对应每种不同的症状,具有相应的图片描述。
深层判断模块是对应目检得出的多种结果而进行的。进行深层判断时,根据目检结果,判
收稿日期:20000414
①国家863计划306主题重点资助项目
②郑育红,北京清华东路17号中国农业大学(东校区)121信箱,100083
断给出可能患有的几种鱼病综合图片,并给出诊断的可信度。用户在浏览目检结果完毕以后,可根据鱼的症状进一步筛选。
镜检模块主要针对体表、鳃、内脏3部分而设计,其目的是镜检这3部分的孢囊和明显病变部分,对可疑部位镜检后进行图谱识别,共90种症状描述。
解释机制模块可将用户在目检和镜检中所描述的鱼的所有症状列表,给出诊断过程及诊断结果。
112 工作流程
下面以常见鱼病诊断为例说明系统的工作流程。
1)系统启动。
2)选项。选择主菜单(系统主菜单分为系统帮助、系统功能演示、水产养殖、鱼病诊断、专家学习、数据库维护、基础知识浏览、信息咨询、会员注册等)中的鱼病诊断选项。
3)现场调查。进入现场调查阶段,点选各种调查项,然后提交鱼病症状。
4)目检。进入目检阶段后,系统不仅提供了对各个部位症状的文本描述,而且还有相应的图谱对照描述。用户可针对每个部位的症状,选择1～3项症状值,即可以根据图谱描述的症状进行各部位症状的浏览和对照。各选项完毕后,如果某一部位无明显症状或者具有单一明显症状时,进入镜检阶段,否则,进入深层判断阶段。
5)深层判断。当目检结果得出多种鱼病时,要进行深层判断。深层判断列出目检结果的综合图片以及相应的可信度,用户在浏览目检结果以后,根据鱼的症状进一步筛选,得出深层判断结果。
6)镜检诊断。进入镜检阶段后,用户可翻看各种图谱,选择与镜检结果相符的图片,得出诊断结果,如果仍然无法得出鱼病结果,返回目检。
7)防治方法。根据诊断结果给出防治方法和主要防治鱼药等。
8)解释机制。诊断结束后进入解释过程,将用户在目检和镜检中所描述的所有症状列表,给出诊断过程及诊断结果。
2 鱼病诊断系统的设计
211 总体结构
系统基本结构由知识库、数据库、图片库、用户界面和专家学习模块构成。
知识库采用产生式规则形式,主要包括常见鱼病诊断知识库、镜检部位提示库、复杂鱼病诊断知识库。它们存储着各种用来诊断常见鱼病的知识规则。
数据库采用关系数据库模型,将数据表示为表的集合,根据不同的鱼类建立不同的表,通过建立简单表之间的关系来定义结构。数据库主要包括鱼病资料库、鱼药资料库、鱼病防治库以及解释机制库。
图片库分为鱼病症状图片库、深层判断图片库、微观镜检图片库和鱼病结论图片库4部分,按照鱼病的不同存储图片。
用户界面的设计采用菜单式界面与表格式界面相结合的方式,使用时直接下拉点选即可。专家学习模块有快速响应鱼病专家建设的能力,能给出响应结果,便于专家及时总结经验,修改自己的设想。
59 第6期郑育红等:鱼病诊断专家系统设计
69中国农业大学学报2000年
212 系统的网络体系
21211 客户机 服务器模型
客户机 服务器结构采用3层C lien t Server Server结构模型:客户—应用服务器—数据库服务器,该结构将表示部分、应用逻辑部分、数据访问部分明确地进行分割,使其在逻辑上各自独立。
硬件系统的配置有2种方式。1)客户位于客户机上,应用服务器和数据库服务器位于同一主机上。在主机具有良好性能的前提下,这种方式能保证应用服务器和数据库服务器之间的通讯效率,减少客户和应用服务器之间网络上的数据传输,使系统具有良好的性能。2)客户位于客户机上,应用服务器和数据库服务器位于不同的主机上。这种方式比前一方式更加灵活,且能够适应客户机数目和应用负荷的变动。在增加新的应用逻辑时,可以追加新的应用服务器。系统规模越大,这种方式的优点越显著。
21212 C lien t Server Server结构的功能及优点
在3层C S S结构中,客户端是用户接口部分,负责用户与应用程序的交互。它接受用户的输入、请求,将结果以适当的形式(如图形、报表)返回给用户,常以GU I界面表现出来。与2层C S结构的客户部分相比,3层C S S结构的功能更加简洁清晰,大部分的应用逻辑部分被移植到应用服务器上,但简单的应用逻辑处理和数据库访问仍然可以在客户端实现,以获得较高的效率。
在3层C S S结构中,应用服务器是应用逻辑处理的核心。客户将请求信息发送给应用服务器,应用服务器接收信息后向数据库服务器发送SQL请求,随后应用服务器将数据库服务器的数据访问结果返回给应用服务器。此外,应用服务器和数据库服务器之间也可能没有数据交换,而作为客户的独立服务器使用。在3层C S S结构中,数据库服务器以传统的基于SQL的DBM S实现,完成数据的存储、访问和完整性约束等。与2层C S结构相比,3层C S S结构有以下优势。
1)伸缩性。灵活的硬件系统构成,使各部分可以选择与其负荷和特性相适应的硬件。如在应用初始阶段,采用1台工作站作为服务器,将应用服务器和数据库服务器配置于此台工作站上。随着应用的发展,可以追加1台或多台工作站作为应用服务器。2)可维护性。3层C S S 结构中,各层相对独立,可以并行开发,客户端只需要关注用户界面,且可以和其他客户共享相同的数据访问模块,从而使客户端负荷大大减少,维护也相对简单。3)安全性。应用逻辑和最终访问数据库大多由应用服务器实现,对单个用户来说是透明的,但用户之间不相互干扰,从而保证了系统的安全性,并且减少了网络上的数据流量。
3 推理机的设计
推理机的设计是开发专家系统的关键,系统成功与否主要取决于推理机性能的好坏。
1)推理机原理。系统紧紧把握住鱼病专家对鱼病的诊断和处理过程来实现专家系统的推理。由于鱼病本身的复杂性,造成了鱼病诊断的困难,必须经过多阶段、多层次的分析、推理和判断,才能得到较为满意的结果。按驱动力来讲本专家系统多数采用数据驱动推理(data2drive inference),少量采用目标驱动推理(O b ject2drive inference);按控制策略来讲主要采用正向推理和反向推理[2]。
鱼病诊断过程中的推理采用直接推理和模糊推理。第一,直接推理采用数据驱动的正向推理方法,从初始数据(鱼病症状)出发,利用知识库的规则,推导出结论。这种推理方法适用于具有典型症状的鱼病判断。第二,采用模糊推理方法,对不明显症状的鱼病进行判断。由于鱼病的发病季节不同,生长阶段不同,患病的病程不同,使鱼病在发病不是特别严重时,即症状并不十分典型时,不能确切推出是何种病症,但利用模糊推理的方法,根据症状符合度和规则可信度的综合值,进行优先级的排列,由此判断可能是患有哪几种鱼病。
推理机根据用户输入信息(鱼病症状)推出鱼病诊断结果的过程分为6步。a 1输入信息;b 1信息预处理;c 1搜索匹配规则进行初步诊断;d 1调用初步诊断结果,解释初步诊断过程;e 1初步诊断结果的校验;f 1输出初步诊断结果。推理利用非精确推理机制,把确定性和可能性有机的结合起来,尽量缩短推理过程,采用正向推理、反向推理、正向 反向混合推理策略。
2)推理机设计。推理设计模型包括数据与规则匹配模型、冲突消解模型、选择模型、执行模型等[3]。对于具有典型症状鱼病的推理通常采用直接推理,即用户从列表中选取患病鱼类,选择对应的相关症状,系统自动进行规则知识的匹配,得到初步诊断结果,在调用初步诊断结果的同时,进行推理过程解释,完成初步诊断校验后,输出初步诊断结果。对于不明显症状鱼病,通常采用模糊推理过程,诊断过程中除考虑8大症状外,还考虑鱼的病程、发病时间、鱼的生长阶段等3个辅助判断项,共11个因素。分析诊断时,每种鱼病的可信度是不同的,对8项症状的符合情况也是不同的,对于每种不明显症状的鱼病事实,每有一项症状符合时,症状符合度自动增加相应的百分比。对于某种不明显症状的鱼病事实,也不是8项症状全符合,如果有5项症状相符,而有3项症状不符时,此事实症状符合度为017。在数据库中存储的判断鱼病的事实可靠度是不同的,在模糊诊断中,利用算法对症状符合度和事实可靠度进行综合计算得出推理可信度结论。在可信度大于等于015到小于1的范围内,按可信度由高到低排列鱼病诊断结果,可信度越高,优先级越高。选出优先级最高的10种可能病症,按图表形式输出结果,结果包括鱼病名称、不同时期症状图片、可信度等。对上述结果进行深层判断,用户按特定生长阶段和病程的症状图片进行核实,如果符合,输出最终结果;不确定时,输出相关病症。4 结束语
根据本文所述原理,笔者开发研制了鱼病诊断专家系统。目前,该专家系统正处于试运行阶段。
参考文献
1 史忠植.知识工程.北京:清华大学出版社,1988.21～23
2 陆汝妗.人工智能.北京:科学出版社,1989.34～36
3 吴泉源,刘江宁.人工智能与专家系统.北京:国防科技大学出版社,1995.18～197
9 第6期郑育红等:鱼病诊断专家系统设计
故障诊断专家系统及其发展
综述与评论 计算机测量与控制.2008.16(9) C omputer Measurement &Control 1217 中华测控网https://www.360docs.net/doc/335534291.html, 收稿日期:2008-06-08; 修回日期:2008-07-16。 作者简介:安茂春(1967-),山东莱阳人,副研究员,主要从事测试与故障诊断技术的管理工作。 文章编号:1671-4598(2008)09-1217-03 中图分类号:TP182 文献标识码:A 故障诊断专家系统及其发展 安茂春 (北京系统工程研究所,北京 100101) 摘要:文章对主要的故障诊断专家系统进行了系统的归纳和分类,主要关注故障诊断专家系统在军事领域的应用;重点讨论了基于规则的诊断专家系统、基于模型的诊断专家系统、基于人工神经网络的诊断专家系统、基于模糊推理的诊断专家系统和基于事例的诊断专家系统的技术要点、发展现状、优缺点及其在军事方面的应用;最后,对该学科的发展做出了预测,指出基于多种模型结合的诊断专家系统、分布式诊断专家系统、实时诊断专家系统是今后的发展方向。 关键词:专家系统;故障诊断;军事应用;基于规则推理;建模技术;人工神经网络;模糊推理;基于事例推理 A Survey on Fault Diagnosis Expert Systems An M ao chun (Beijing Institute o f System and Eng ineering ,Beijing 100101,China) Abstract:In this article w e present a s urvey of fault diagnosis expert system s,and categorize them into 5different types according to know ledge organiz ation m ethod and reasoning m ech anis m,w hich are ru le-b as ed fault diagn osis expert system,model-based fault diagnosis ex pert system,n eural netw ork fault diagnosis exp ert sy stem,fuz zy fault diagn osis expert system and cas e-based fault diagn os is expert sys -tem,for each type w e describ e its techn ical pr op erties,curren t status,ad vantag es and disadvantages,and application s in military field.At the end of th is article,w e point out that hybrid model-based,distributed and real-time diagnosis expert sys tems are fu tu re direction s. Key words:ex pert sys tem;fault diagnosis ;military application;rule -b as ed reasoning;modelin g;artificial neural netw or k;fuzzy reasonin g;ease-b as ed reasoning 1 故障诊断专家系统及其分类 专家系统(Ex per t Sy st em,ES)是人工智能技术(A rt if-i cial I ntelligence,A I)的一个重要分支,其智能化主要表现为能够在特定的领域内模仿人类专家思维来求解复杂问题。专家系统必须包含领域专家的大量知识,拥有类似人类专家思维的推理能力,并能用这些知识来解决实际问题。 故障诊断技术是一门应用型边缘学科,其理论基础涉及多门学科,如现代控制理论、计算机工程、数理统计、模糊集理论、信号处理、模式识别等。故障诊断的任务是在系统发生故障时,根据系统中的各种量(可测的或不可测的)或其中部分量表现出的与正常状态不同的特性,找出故障的特征描述并进行故障的检测与隔离。 故障诊断专家系统是将专家系统应用到故障诊断之中,可以利用领域知识和专家经验提高故障诊断的效率[1]。目前专家系统在故障诊断领域的应用非常广泛,如美空军研制的用于飞机喷气发动机故障诊断专家系统XM AN [2],N A SA 与M IT 合作开发的用于动力系统诊断的专家系统,英国某公司为英美军方开发的直升机发动机转子监控与诊断专家系统[3]等,此外在电力、机械、化工、船舶等许多领域中也大量应用了故障诊断专家系统。 根据知识组织方式与推理机制的不同,可将目前常用的故障诊断专家系统大致分为基于规则的诊断专家系统、基于模型 的诊断专家系统、基于人工神经网络的诊断专家系统、基于模糊推理的诊断专家系统和基于事例的诊断专家系统。 2 故障诊断专家系统对比分析 2 1 基于规则的诊断专家系统 在基于规则的诊断专家系统中,领域专家的知识与经验被 表示成产生式规则,一般形式是:if<前提>then<结论>其中前提部分表示能与数据匹配的任何模型,结论部分表示满足前提时可以得出的结论。基于规则的推理是先根据推理策略从规则库中选择相应的规则,再匹配规则的前提部分,最后根据匹配结果得出结论。 基于规则的诊断知识表达方式直观、形式统一,在求解小规模问题时效率较高,并且具有易于理解与实现的优点,因而取得了一定成功。20世纪90年代,国外在军用水压系统、电力供应网络等方面进行了应用。 但是,对于复杂系统,所观测到的症状与对应的诊断之间的联系是相当复杂的,通过归纳专家经验来获取规则有着相当的难度,且诊断时只能对事先预想到的并能与规则前提匹配的事件进行推理,存在知识获取的瓶颈问题。2 2 基于模型的诊断专家系统 在基于模型的诊断专家系统中,领域专家的专业知识包含在建立的系统模型中,这种基于模型的诊断更多地利用系统的结构、功能与行为等知识。相比基于规则的诊断专家系统,这种诊断方式能够处理预先没有想到的情况,并且可能检测到系统存在的潜在故障。这类系统的知识库相对容易建立并且具有一定的灵活性,已应用于航天器动力燃烧系统故障诊断等方面。
鱼病的检查和诊断
鱼病的检查和诊断 一、现场调查 (一)了解鱼出现的各种异常现象 鱼生病后，不仅在病鱼体表或体内出现各种病状，同时，在水中也会表现出各种异常现象。如全身发黑、离群独游；在气候等一切正常的情况下，鱼的摄食量突然急剧下降等。鱼病发生往往有急性型和慢性型。急性型鱼病，病鱼一般在体色、外观和体质上与正常鱼差别不大，仅病变部位稍有变化，但一经出现死亡，死亡率急剧上升。而慢性型鱼病，则往往体质消瘦、活动缓慢、体色发黑、离群独游，死亡率一般呈缓慢上升趋势。 鱼类受到寄生虫侵袭时，往往出现焦燥不安。如鱼鲺侵袭，鱼的体色等变化不大，但鱼出现上跳下窜，阵性狂游。当鲢碘泡虫侵袭白鲢时，鱼的尾部上翘露出水面，在水中狂游乱窜打圈子。 因农药或工业污水排放造成鱼类中毒时，鱼会出现跳跃和冲撞现象，一般在较短时间内就转入麻痹甚至死亡。由寄生虫引起的死亡，一般是缓慢的逐渐增加，除集约化养殖发现指环虫、三代虫的侵袭在短期内造成大批死亡外，池塘养鱼死亡率一般不会太大；可是若遇鱼类中毒，则往往在极短的时间内，出现大批鱼类死亡，而且不分品种，四大家鱼、野杂鱼、泥鳅都毫不例外地死亡。因此，及时到现场观察鱼的活动情况对于鱼病的及时诊断和处理具有至关重要的意义。 (二)了解水质情况和周围的环境情况 水温与鱼病的流行有密切的关系，各种病原体都有其繁育生长的最佳温度范围。很多致病菌和病毒在平均水温25℃左右时，毒力显著增高，水温降到20℃以下时，则毒力减弱，使病情减弱或停止。斜管虫适宜在水温12-18℃时大量繁殖。小瓜虫生长和繁殖的水温，一般在15℃-25℃，当水温低于10℃以下或高于26℃时，则停止发育。 观察水的颜色，对水质情况也可作一大致了解。水中腐植质多时，水呈褐色；水中含钙质多时，呈现天蓝色；微囊藻大量繁殖时，水呈铜绿色；城市排出的生活污水，一般呈黑色；当被污染水源污染时，因污水种类和性质不同而出现不同的颜色，如红、黑、灰白色等，透明度也会随之大大降低。 水中的溶解氧、硫化氢、pH值、氯化物、硫化物等与鱼病流行的关系极为密切。有的鱼池数年不清塘，有的网箱长年摆设于一个地方，鱼的粪便和残饵大量沉积，当水底溶氧量减少时，嫌气微生物发酵分解产生硫化氢，不仅容易使鱼类中毒，而且更加剧了溶氧的缺乏，造成鱼类浮头或窒息死亡。目前网箱养鱼在
基于MATLAB故障诊断系统设计
摘要 随着对自动化设备的安全性、可靠性以及有效性要求的提高，故障诊断技术受到人们的重视，已成为国内外自动化控制界的热点研究方向之一。故障诊断是对控制系统进行故障检测与诊断，并对故障的原因、故障的频率、故障的危害程度及故障的趋势预测等内容进行分析判断，为确诊故障点、及早采取维修、防护等补救措施提供科学的决策依据。 随着科学技术进步，过程工业生产装置的结构日趋复杂，逐渐从单变量系统发展到以多变量系统为主，通常具有非线性、时变性、强耦合性及结构和参数的不确定性，这类系统和设备一旦发生故障，排除的时间增长，不仅造成巨大的经济损失，甚至造成人员伤亡和环境污染，因此传统的故障诊断方法已无法满足要求。 由于大多数过程工业难以建立精确的数学模型，基于数学模型的故障诊断方法在实际应用中遇到了较大的困难。多元统计过程控制的故障检测与诊断方法不依赖于系统的数学模型，因此该方法更具实用性。基于主元分析的工业过程故障诊断方法，由于充分利用了主元分析算法在处理线性数据时可对其降维的作用，使得对多变量生产过程的监测可在低维变量空间实现。本文对基于主元分析的故障诊断方法进行了系统、深入的研究。 关键字：故障诊断；主元分析；过程工业
Abstract With the increasing requirement on safety, reliability and effectiveness of automation devices, study on the problem of fault diagnosis has received great attention and been one of the most active research topics. Fault diagnosis is doing fault monitoring and diagnosis for monitor and control system. It also analyzes fault source, frequency, severity, tendency etc., and provides scientific decision-making basis in order to confirm fault, take remedies, such as timely maintenance and defense. With the development of science and technology, the process industrial production installment's structure is getting more and more complex, and develops gradually from the single variable system to the many-variable system primarily. Since it is usually highly nonlinear, time-varying, seriously coupling and its structure parameters are uncertain, traditional fault diagnosis method can’t satisfy the demand. Once this kind of system and equipment comes about malfunction, it will take a long time to be solved and lead to a large amount of economic loss, even human injuries or environmental problems. It is difficult to found precise math-model in many industry processes, the fault detection method base on math model has much more difficulty actually application. The method of fault detection and diagnosis based on MSPC (Multivariate Statistics Process Control) doesn’t depend on the math model of system. The method of fault detection based on PCA (Principal Component Analysis) making full use of PCA algorithm well and it has the function of declining the dimension while handing line related data. It can make the monitor process carrying out from multivariate space into the low dimension. The main purpose of this thesis is to make further study on the fault diagnosis based on PCA. Keywords: Principal Component Analysis; Fault detection; Process Industry
鱼病诊断专家系统设计
中国农业大学学报 2000,5(6):94～97 Journal of Ch ina A gricultural U niversity 鱼病诊断专家系统设计① 郑育红① 傅泽田 张小栓 (中国农业大学农业工程研究院) 摘 要 叙述了智能化鱼病诊断专家系统的总体设计思路与设计方法、关键技术及系统工作流程。重点阐述了智能化鱼病诊断的过程、基本内容以及推理机的基本原理。 关键词 专家系统;鱼病诊断;推理机 分类号 T P182;S942 D esign of An Expert System for F ish D isea se D i agnosis Zheng Yuhong Fu Zetian Zhang X iao shuan (A gricultural Engineering Institute,CAU) Abstract System specialty,design m ethod,co llectively design though t,system w o rk ing p rocess of fish disease expert system and key techno logy of the expert system are discu ssed. P rocess and basic con ten t of fish disease diagno sis,basic p rinci p le of rati ocinati on are in troduced. Key words expert system;fish disease diagno sis;rati ocinati on 智能化鱼病诊断专家系统是国家863重点资助项目“智能化水产养殖信息系统”的子系统,本系统以系统工程思想为指导,利用人工智能技术将水产领域专家知识加以归纳整理,使其系统化和形式化,从而为生产管理部门、鱼病医院提供鱼病诊断与防治的辅助决策工具,为广大养鱼专业户提供鱼病识别和防治等技术指导[1]。 1 鱼病诊断专家系统的主要内容及工作流程 111 主要内容 鱼病诊断专家系统由现场调查、目检、深层判断、镜检、解释机制多个模块集成,各模块主要内容如下。 现场调查模块包括对鱼类名称、生长阶段、发病时间、特殊表现、水质调查等项目的调查记录。 目检模块包括对体表、头部、鳃部、腹部、鳞片、鱼鳍、肌肉、内脏等8个项目的观察诊断。其中,体表具有22种不同的症状,头部有12种,鳃部18种,腹部4种,鳞片6种,鱼鳍9种,肌肉5种,内脏17种,共93种症状描述,186张图片。对应每种不同的症状,具有相应的图片描述。 深层判断模块是对应目检得出的多种结果而进行的。进行深层判断时,根据目检结果,判 收稿日期:20000414 ①国家863计划306主题重点资助项目 ②郑育红,北京清华东路17号中国农业大学(东校区)121信箱,100083
鱼病防治技术
鱼病防治技术 荆州海大饲料有限公司 鱼类病害的诊断 一、现场调查 1、全面了解池中病鱼的各种现象。 鱼病的发生分急性和慢性两种类型。急性型鱼病，病鱼在外表与正常鱼区别不大，但一旦出现死亡，死亡率就会急剧上升，常在短期内出现死亡高峰。慢性型鱼病，病鱼体色变黑，游动缓慢，死亡率缓慢上升。还有一种情况，病鱼外表变化不大，但鱼体在水中躁动不安，上窜下跳，有时急剧狂游，出现此情况要么是因寄生虫侵袭，要么是水中含有毒物质。若是前者原因，鱼会慢慢死亡，损失不太大；若后者原因，则往往突然出现大批死亡，各种家鱼及野杂鱼都不例外。 2、调查鱼类饲养管理情况 养殖鱼类发病，与管理水平的高低密切相关。如：放苗种前不清塘，放养品种规格大小相差过大，放养密度不当，投喂饵料不当，施肥不当等因素都会引发鱼病。 3、调查有关环境因素 鱼病的发生与环境因素的变化是大有关系的。如水源中有无污染源，水体本身理化因子有无变化，水温变化及周围有无施放农药情况，池底质情况的好坏，鱼池大小及水深情况等。 鱼池往年的发病史，每年何时开始发病；在同一鱼池中是某一种鱼发病，还是几种鱼同时发病；每天死鱼的数量等，对于准确诊断鱼
病也十分重要。 二、鱼体检查 鱼体的检查是鱼病诊断最主要最直接的方法。检查方法是由表及里，先检查鱼体体表，再检查鱼体的内脏。检查鱼体的某一部位，先用肉眼检查，再用显微镜检查。两种检查方法相结事，才会更全面完整。 1、目检 一般来讲，病毒性鱼病是鳃盖、眼眶以及肌肉和肠道充血；细菌性鱼病则表现为局部充血、发炎、脓肿、腐烂，鳍条基部充血、蛀鳍、竖鳞等症状；寄生虫鱼病常见症状是体表粘液过多，出血、有点状或块状胞囊等症状。一些大型的寄生虫，用肉眼可以识别出来。 目检鱼体包括体表、鳃、内脏三个部分。顺序和方法如下： ◎体表：将病鱼置于白色解剖盘中，按顺序从头部、嘴、眼、鳃盖、鳞片、鳍条等部位仔细观察。 ◎鳃：检查的重点是鳃丝，首先应注意鳃盖是否张开，鳃盖表皮有没有腐烂或变成透明，然后用剪刀剪去鳃盖，观察鳃丝的颜色是否正常，有无粘液，鳃丝末端是否肿胀或腐烂变白。 ◎内脏：以检查肠道为主。剪掉一侧的腹壁，观察有无腹水流出或肉眼可见的寄生虫；其次观察内脏的外观是否正常。在后剪断靠咽喉部位的前肠和靠肛门部位的后肠，取出内脏，把肝、胆等器官逐步分开。把肠道分为前、中、后三段，去掉肠道中粪便和食物，用剪刀剖开观察。
汽车故障诊断专家系统的研究和设计
摘要 本文介绍了汽车故障诊断专家系统的基本结构及其开发的基本方法，论述了汽车故障诊断专家系统软件的开发研究的意义和设计中的难点，针对汽车故障的复杂性特点模拟经验丰富的维修专家的诊断思路及方法，利用Delphi7进行编程，建立友好的人机界面，依据计算机数据结构原理，采用故障树的数据结构和关系数据库原理完成知识表示建立完善的知识库，实现了确定性故障诊断所需的知识库和推理机。从而可使用户通过人机对话的形式方便、快速、准确地找出故障原因，大大地提高汽修行业的效益及汽车的使用寿命。 关键字：汽车故障诊断专家系统
The paper introduces Automobile Fault Diagnosis Expert System of basic structure and development of basic methods. Discusses the software of Automobile Fault Diagnosis Expert System 's research meaning and the difficulty in the design. Aiming at the complexity characteristic of the fault ,simulating the way that experienced diagnosis maintenance of expert thinking, using Delphi7, established friendly human-machine interface. According to the principle structure data of the computer , adopt the fault tree's data structure and relation theories of database to accomplish the representation of knowledge, and realized the uncertainty of knowledge base for fault diagnosis and reasoning machine. The user could find fault convenient, fast and accurately through the man-machine dialogue form , greatly improve the automobile industry's efficiency and the automobile's service life. Key words：automobile fault diagnosis expert system
观赏鱼小瓜虫病的诊断与治疗
观赏鱼小瓜虫病的诊断与治疗观赏鱼小瓜虫病是观赏鱼养殖中的常见多发病，如处理不及时，措施不得当就极易导致观赏鱼大量死亡。本文通过对几个观赏鱼小瓜虫病的病例，结合病原体小瓜虫的生物学特性及该病的流行情况和发病症状，在参考相关资料并结合自己相关实践经验的基础上，对该病的预防和治疗提出了自己的看法。 图1白点病导致大批死亡 1、病原体 小瓜虫（Ichthyophthiriusspp.）属膜口目，凹口科（Ophryoglenidae），寄生于海水观赏鱼身上的咸水小瓜虫，又叫刺激隐核虫，成虫卵圆或球形，肉眼可见，虫体柔软，可任意变形，全身密布短而均匀的纤毛。寄生于鱼体进行分裂生殖，多数为不等分，成虫离开寄主后在水中游动一段时间，停下来在原点转动，分泌一层无色透明的膜，形成胞囊，沉到水底和其他固体物上，进行9～10次分裂，一般形成300～500个幼虫。在水温15摄氏度以上，幼虫破囊时间一般为20h左右。 图2锦鲤鱼白点病非常严重 2、流行情况 咸水小瓜虫寄生在观赏鱼的腮、皮肤、鳍、眼角膜等处，对鱼的种类及年龄均无严格选择性，尤其以不流动的小水体，高密度养殖的幼鱼及观赏鱼性鱼类为严重，常引起大批死亡。此病在国外也很流行。小瓜虫的繁殖温度为15～25摄氏度，常流行于春
秋季，当水质恶劣，养殖密度高，鱼体抵抗力低，温度有突降时极易爆发。小瓜虫借助胞囊及幼虫传播，刚孵化出来的幼虫侵袭力较强，随着时间的推移而逐渐减弱，孵化后24h内侵袭力较高，26h后就降低，据资料记载，水温26～30摄氏度，孵化后28h的幼虫还没有感染成功的病例。 3、发病症状 有小瓜虫寄生处形成1mm以下的小白点，病情严重时，躯干、头、鳍、鳃、口腔处都不满小白点，并同时伴有大量粘液，表皮糜烂，脱落甚至蛀鳍、瞎眼，病鱼体色发黑、消瘦，游动异常，不时与珊瑚、岩石、箱壁摩擦，最后病鱼呼吸困难而死。若不加以治疗，从发病到死亡，时间在一周内，与鱼体质、水质等因素有关。 图3白点病典型症状 4、诊断 体表形成小白点的疾病，除小瓜虫病外，还有粘孢子虫病、打粉病等，故不能仅凭肉眼看到鱼体表有很多小白点就诊断为小瓜虫病，最好是用显微镜进行检查。也可将有小白点的鳍剪下，放在盛有海水的白瓷盆中，在光线较好的地方用针头将白点的膜轻轻挑破，连续多挑几个，如看到有小虫出来在水中游动，即可做出判断。 图4显微镜下的小瓜虫 5、治疗方法 病情较重，感染数量较多时，全池遍洒硫酸铜使水箱成15mg ／L。病情较轻且为初次感染时，将水体温度调高至30摄氏度，
鱼病诊治对照表(自己当鱼医)
鱼病诊治对照表：教您判断鱼病症状（自己当渔医） 仔细观察病鱼和新死之鱼的特征，根据《鱼病诊治对照表》之“现象”一栏所示的内容逐一核对、排除，最终确定疾病，然后根据“防治方法”和“综合辅助防治措施”施治。举例：大多数鱼病都有“腹部肿大”现象，但“肛门处拖一条白色粘液便”则只有传染性造血器官坏死病、传染性胰腺坏死病、鲢碘泡虫病专有；而“鳃盖充血发红”是传染性造血器官坏死病症状，这样就可以排除传染性胰腺坏死病、鲢碘泡虫病。 以某水产动物命名（如红鳍东方鲀白口病）的病原，并不是说病原只在此水产动物上发病，而是此病原首先在此水产动物身上发现，以此命名的缘故。实际上以某水产动物命名的病原，还可感染其它水产动物。 疾病诱发因素 水产品的疾病，多由病毒、细菌、真菌、寄生虫等病原体引发。 但不是存在上述病原体水产品一定得病，这些病原体只有在一定条件下才能实现爆发性繁殖、引起疾病、最终死亡。一般说来，病原体的繁殖与水产品的抗病力是此消彼长的关系，导致病原体大量繁殖的原因包括： 1.鱼受伤（鱼受伤一方面降低了自身免疫力，另一方为病原体侵袭提供了“突破口”） 2.溶解氧低（溶解氧低会带来一系列问题：影响水产品正常的新陈代谢对溶解氧的需要；引发厌氧致病菌的大量繁殖；导致氨氮、亚硝酸盐、硫化氢等有害物质在水中大量积累。这些都为病原体繁殖创造了条件） 3.高温（高温会导致溶解氧含量降低，氨氮毒性增强，病原体繁殖速度加快） 4.水中有机质多（水中的有机质主要是残余饵料、腐败的水产品尸体和残肢、水产品排泄物、分泌的粘液、死亡的藻类菌类寄生虫尸体以及其它杂质。水中有机质含量多，会导致致病菌、寄生虫大量繁殖，因为后者以前者为食物；有机质在分解过程中还会消耗水中有限的氧气，会腐败变质产生氨氮、亚硝酸盐、硫化氢等有害物质） 5.氨氮、亚硝酸盐、硫化氢高（氨氮、亚硝酸盐、硫化氢是水中剧毒物质，严重的几小时即可导致水产品死亡）。 6.应激反应大（应激包括：水温盐度溶解氧PH值在短时间内的急剧变化、拥挤、惊吓等。水产品对应激的耐受力很低，如盐度、水温每小时变化不超过2度，PH值每小时变化不超过0.5，一旦超过耐受范围，水产品就会出现代谢紊乱，表现为抗病力急剧下降，从而为病原菌的入侵提供可乘之机）
电动机故障诊断系统设计毕业设计
电动机故障诊断系统设计毕业设计 目录 第一章绪言 (1) 第一节电动机的发展 (1) 第二节电动机的结构及分类 (2) 第三节电动机的原理 (5) 第二章电动机的用途及常见故障 (6) 第一节电动机的运行方式及参数 (6) 第二节电动机的用途 (7) 第三节电动机的常见故障及维修 (8) 第三章电动机的故障诊断 (15) 第一节电动机的故障诊断方法 (15) 第二节PLC原理介绍及设备总体结构介绍 (15) 第三节电动机的故障分析 (19) 第四节电动机故障检测系统设计 (19) 第五节硬件设计 (21) 第六节软件设计 (24) 第四章电动机的电气保护及维护 (28) 第一节电动机的电气装置保护 (28) 第二节电动机的日常维护 (31) 结论 (35) 致谢 (36) 参考文献 (37) 附录 (38)
第一章绪言 第一节电动机的发展 电动机是一种实现机、电能量转换的电磁装置。它是随着生产力的发展而发展的，反过来，电动机的发展也促进了社会生产力的不断提高。从19世纪末期起，电动机就逐渐代替蒸汽机作为拖动生产机械的原动机，一个多世纪以来，虽然电动机的基本结构变化不大，但是电动机的类型增加了许多，在运行性能，经济指标等方面也都有了很大的改进和提高，而且随着自动控制系统和计算机技术的发展，在一般旋转电动机的理论基础上又发展出许多种类的控制电动机，控制电动机具有高可靠性﹑好精确度﹑快速响应的特点，已成为电动机学科的一个独立分支。 电动机的功能是将电能转换成机械能，它可以作为拖动各种生产机械的动力，是国民经济各部门应用最多的动力机械。 在现代化工业生产过程中，为了实现各种生产工艺过程，需要各种各样的生产机械。拖动各种生产机械运转，可以采用气动，液压传动和电力拖动。由于电力拖动具有控制简单﹑调节性能好﹑耗损小﹑经济，能实现远距离控制和自动控制等一系列优点，因此大多数生产机械都采用电力拖动。 按照电动机的种类不同，电力拖动系统分为直流电力拖动系统和交流电力拖动系统两大类。 纵观电力拖动的发展过程，交、直流两种拖动方式并存于各个生产领域。在交流电出现以前，直流电力拖动是唯一的一种电力拖动方式，19世纪末期，由于研制出了经济实用的交流电动机，致使交流电力拖动在工业中得到了广泛的应用，但随着生产技术的发展，特别是精密机械加工与冶金工业生产过程的进步，对电力拖动在起动，制动，正反转以及调速精度与围等静态特性和动态响应方面提出了新的，更高的要求。由于交流电力拖动比直流电力拖动在技术上难以实现这些要求，所以20世纪以来，在可逆，可调速与高精度的拖动技术领域中，相当时期几乎都是采用直流电力拖动，而交流电力拖动则主要用于恒转速系统。
基于SAE J1939的自卸车故障诊断专家系统设计
基于SAE J1939的自卸车故障诊断专家系统设计 【摘要】基于SAE J1939的便携式自卸车故障诊断专家系统。该系统上位机通过CAN总线获得车辆自检信息，通过故障诊断专家系统根据自检信息对知识库进行搜索匹配，诊断推理，得出故障诊断结论，并给出相应的排除故障的措施和维修意见。 【关键词】SAE J1939 自卸车故障诊断专家系统 自卸车辆在钢铁、煤炭开采运输领域应用广泛。随着国内外大型露天矿山规模的不断扩大，自卸车在年开采量1000万吨级以上大型露天矿山的运输设备中起着举足轻重的作用。然而自卸车辆出现故障后，往往严重依赖维修人员的经验和专业熟练程度，测试和平均维修周期长，甚至很难发现故障部位。本系统基于SAE J1 939CAN总线，可加快故障诊断快速性、准确性，实现故障诊断的智能化。[1] 1 总体设计方案 根据自卸车辆功能划分若干检测子系统，例如发动机检测系统、动力传输检测系统、温度检测系统和照明检测系统等。每个子系统作为一个独立的节点接入CAN网络。网络连接后，上位机（PC）对下位机发送检测指令，下位机将检测信息反馈到上位机进一步处理。上位机接收检测信息，利用专家故障诊断系统对检测信息进行分析推理，最终生成故障诊断报告供检修人员参考。 该系统主要由五大部分组成：检测子系统、CAN总线及接口、USB-CAN适配器、上位机PC和专家系统应用程序。其中USB-CAN适配器和专家系统应用程序是我们主要设计部分（见图1）。 2 CAN总线和1J1939协议 控制器局域网络（CAN）是德国Robert Bosch公司在20世纪80年代初为汽车业开发的一种串行数据通信总线。具有高的保密性，有效支持分布式控制或实时控制的串行通信网络。[2] J1939协议以CAN2.0B协议为基础，通讯速率最高可达250 kbps。采用协议数据单元PDU（Pro—tocol Data Unit）传送信息，每个PDU相当于CAN 协议中的一帧。J1939在通讯中是负责数据传输的传输协议，其功能分为数据的拆分打包和重组及连接管理两部分。PDU由29位标识符和0～8个字节的数据所组成，（如表1）。[3] 3 适配器设计 3.1 USB-CAN适配器硬件电路设计（见图2）
疾病诊断专家系统
目录 摘要............................................... 错误！未定义书签。Abstact............................................ 错误！未定义书签。第一章绪论........................................ 错误！未定义书签。 1.1引言........................................ 错误！未定义书签。 1.2问题的提出.................................. 错误！未定义书签。 1.3可行性分析.................................. 错误！未定义书签。 2.1专家系统概述................................ 错误！未定义书签。 2.1.1什么是专家系统........................ 错误！未定义书签。 2.1.2专家系统的组成........................ 错误！未定义书签。 2.1.3专家系统的应用领域.................... 错误！未定义书签。 2.2 知识库..................................... 错误！未定义书签。 2.3推理原理.................................... 错误！未定义书签。 2.3.1推理概念及分类........................ 错误！未定义书签。第三章鸡疾病诊断专家系统知识库的研究............. 错误！未定义书签。 3.1鸡疾病诊断专家系统介绍...................... 错误！未定义书签。 3.2鸡疾病诊断专家系统设计...................... 错误！未定义书签。 3.2.1系统功能.............................. 错误！未定义书签。 3.2.2 鸡疾病诊断专家系统知识开发的技术流程.. 错误！未定义书签。 3.2.3 鸡疾病诊断专家系统知识库的设计........... 错误！未定义书签。 3.3.1 知识表示.............................. 错误！未定义书签。第四章系统调试................................... 错误！未定义书签。 4.1 Prolog软件介绍............................. 错误！未定义书签。 4.1.1 Prolog语言的特征..................... 错误！未定义书签。 4.1.2 Prolog语言基本语句................... 错误！未定义书签。 4.2 程序调试................................... 错误！未定义书签。 4.2.1 推理机的概述.......................... 错误！未定义书签。 4.2.2 推理机的使用.......................... 错误！未定义书签。 4.2.2 调试结果.............................. 错误！未定义书签。第五章毕业设计小结................................ 错误！未定义书签。 5.1论文小结.................................... 错误！未定义书签。 5.2 知识库发展的趋势........................... 错误！未定义书签。致谢............................................... 错误！未定义书签。参考文献........................................... 错误！未定义书签。附录一源程序...................................... 错误！未定义书签。
嵌入式智能故障诊断系统设计
嵌入式智能故障诊断系统设计 摘要：针对传统的故障诊断方法精度不高，实时性不好的问题，在嵌入式系统 环境下进行故障实时诊断系统的优化设计。本文首先分析了机械状态监测及故障 诊断的相关理论，然后详细分析了嵌入式智能故障诊断系统的设计与实现。实验 结果表明，采用该故障诊断系统进行滚动轴承故障实时检测非常便捷实用又适于 后续联网管理。 关键词：嵌入式系统；滚动轴承；故障诊断；硬件系统 引言 随着现代科技的不断发展，机械设备早已不是一个纯机械装备，而是融合了自动控制、 液压与气压传动等技术的结构和功能都十分复杂的系统。这给机械运行状态的监测和故障诊 断提出了越来越高的要求。机械运行过程中发生的故障不仅会导致重大经济损失，还可能给 人身安全带来极大威胁。因此，实时监测机械设备的运行工况并及时诊断故障，对经济效益 和社会效益的提高都有极其重要的意义。 1 机械状态监测和故障诊断的相关理论 机械诊断技术是通过监测机械设备运行状况，发现故障并预报故障发展趋势，诊断故障 类型及故障原因，确保机器正常运转的技术。目前，普遍采用的机械诊断技术有振动监测、 油液监测、噪声监测和无损探伤等。油液光谱分析技术通过分析机油中的金属颗粒物浓度， 能准确判断机械设备传动系统是否存在磨损型故障隐患。无损探伤技术利用物质的光、磁和 电等特性，能够在不损坏工件或改变机械设备运行状态的前提下准确完成机械部件工况的监测。 故障机理分析是机械诊断的关键。故障机理是在理论研究和实验分析的基础上得到的反 映故障信号和机器参数关系的表达式。从采集到的机械设备的状态信号，它能方便诊断出故 障的位置。这些状态信号通常是机械设备运行过程中表现出来的物理或化学现象，如机械振动、运行噪声、机器温度、油压波动、功耗增多和异常气味等。机械运行状态监测是通过各 种传感器采集机械设备运行过程中的物理或化学状态信号，并据此诊断故障的类型及原因。 故障信号的提取与处理是机械诊断中的重要步骤。通过分析传感器采集到的反映机械设备运 行状态的信号，提取出机械故障特征信息，从而为故障类型和故障原因的准确诊断提供可靠 的依据。信号处理方法经历了从时域分析到频域分析，再由频域分析到时频域分析的发展过程。频域分析将采集到的机械状态信号从时域变换到频域。典型的频域分析法有基于快速傅 里叶变换的经典谱估计法和现代谱估计法。时频分析技术同时在时域和频域分析机械非平稳 信号，其中Wigner-Ville时频分布等时频分析技术在机械诊断中得到了普遍应用。 2 嵌入式智能故障诊断系统设计 本系统将整体结构分为四层，包括管理层、功能层、推理层和数据层。管理层主要负责 整个系统的管理机制与通信机制。决策需要通信的Agent双方需要对话，还是需要进行知识 的交换。二是要Agent之间的关系作出判断。Agent之间的交互有两种关系：正关系和负关系。正关系表示Agent的规划有重叠的部分，或某个Agent具备其他Agent不具备的能力， 各Agent可通过管理层的协调获得帮助，负关系会导致冲突。管理层要进行协调，达到冲突 的消解的目的。功能层是多Agent诊断系统的核心层。主要包括知识处理、特征提取、实时 监控、故障诊断与故障决策等功能组件。推理层处于数据层和功能层之间。主要提供各功能 组件所需的知识或数据，并对推理机制进行定义。数据层包括数据库、知识库与扩展知识库 三个方面。数据库主要用于存储由传感器获得的各种信息，知识库为众多相关领域的专家的 经验总和。扩展知识库主要是为系统的日后扩展诊断功能留下接口。在管理层中主要有两个Agent：管理Agent和数据传输Agent。管理 Agent负责协调各Agent和通信，数据传输Agent 负责与后台计算机上的通信Agent之间传输巡检数据。具体诊断时，数据采集子系统将被诊 断设备的运行状态、参数等数据采集输入到诊断系统，一方面提供给PC端显示，另一方面，将数据提供给诊断方法 Agent，形成诊断请求。管理Agent对诊断请求进行任务分解，得出 多个子任务，再根据对诊断Agent的认识，将诊断任务分配给适当的诊断Agent。管理Agent 还要负责诊断Agent间的工作协调、协作和借助于KQML语言通信，以及将各诊断Agent的
(完整版)汽车故障诊断方案分析系统的开发
交通部西部交通建设科技项目 交通编号： 合同号:2001 398 365 76 单位编号： 密级:内部 分类号：U47 U48 汽车故障诊断分析系统的开发 研究报告简本 承担单位：中国汽车维修行业协会 项目负责人：康文仲 起止年限：2001年10月至2003年8月
二○○三年八月 目录 第一章绪论 (2) 第二章课题的研制进程 (3) §2-1硬件课题的研制进程 (3) §2-2软件课题的研制进程 (10) 第三章结论与建议 (14) 致谢 (14) 参考文献 (15)
第一章绪论 一、课题背景及必要性 汽车安全、节能及污染控制已成为我国汽车工业发展的三大主题，国家积极推荐汽车生产企业使用汽车电子技术、新工艺、新材料，一批新技术已在汽车上广泛采用：如，电控燃油喷射装置（EFI）、自动变速器（AT）、防抱死装置（ABS）、安全气囊系统（SRS）、车轮差速控制系统（ATA）、空调系统（AC）、电子巡航导向控制系统（CCS）等；传统的检测、诊断技术和设备就已不能满足现代光—机—电一体化的汽车检测、维护及诊断修理的需要。 为了适应现代汽车的检测、诊断和维修技术的发展，解决在用汽车安全、节能和污染控制等问题，就需要开发一套适合中国国情的适用于汽车检查维护（IM）制度的检测、诊断设备。与此同时，相应的软件建设，诸如现代化的管理软件、与时俱进的行业政策和提高行业从业人员素质的培训体系等也是我们亟待研究解决的问题。 二、课题研究意义 本课题的立项研究的意义在于通过汽车检测、诊断维修设备的研究，可以提高我国西部汽车维修行业的技术水平、推进汽车维修质量、防治汽
车排放污染；通过建立西部地区道路运输车辆技术管理指标系统可构筑全国统一的道路运输车辆技术管理的技术规范；通过改进维修管理工作模式，正确引导我国汽车维修业的持续健康发展；通过建立汽车维修业职业培训体系可以提高行业从业人员的整体素质，从而推动行业的整体进步。 第二章课题的研制进程 §2-1 硬件课题的研制进程 一、汽车电控系统故障综合分析诊断仪和故障诊断模块的浓缩化的开发研究 汽车电控系统诊断仪在国际市场已被广泛的使用，国外性能先进的几类产品有美国OTC公司的IMPORT2000，TECH-II；美国Snap-on的ScannerMi-2500；德国的Audivw1553；瑞典Sweden Autodiagons ltd 的Multi-Tester Pro等，在国内也有几家公司生产的几十种品牌。但国外产品有未汉化的障碍，即便是汉化了的其性价比也比较差，而国内的产品在性能上有待提高，并存在着储存资料少（特别是进口车型）的问题。因此研制一种既能满足我国进口轿车多、品牌多、车型复杂的现状，又能有着良好性价比的电控系统诊断仪就显得十分必要。 广西梧州三原高新技术有限公司研发的汽车电控系统诊断仪结合我国汽车发展的现状，实现了对欧洲、美国、亚洲（日、韩）、和国产的四大车系的ENG引擎系统，自动变速箱（AT）系统，防抱刹车（ABS）系统