汽輪機(jī)故障診斷與預(yù)測分析考核試卷考生姓名：答題日期：得分：判卷人：

本次考核旨在檢驗考生對汽輪機(jī)故障診斷與預(yù)測分析的理論掌握程度和實踐能力，包括故障現(xiàn)象識別、診斷方法運(yùn)用、預(yù)測模型構(gòu)建等方面。

一、單項選擇題（本題共30小題，每小題0.5分，共15分，在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的）

1.汽輪機(jī)故障診斷的主要依據(jù)是（）。

A.噪音

B.溫度

C.壓力

D.以上都是

2.下列哪項不是汽輪機(jī)常見的機(jī)械故障？（）

A.軸承磨損

B.葉片斷裂

C.汽封漏氣

D.燃燒不完全

3.汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子熱應(yīng)力過大的主要原因是（）。

A.轉(zhuǎn)子材料質(zhì)量差

B.轉(zhuǎn)子設(shè)計不合理

C.蒸汽參數(shù)過高

D.以上都是

4.下列哪種傳感器常用于汽輪機(jī)振動監(jiān)測？（）

A.壓力傳感器

B.溫度傳感器

C.振動傳感器

D.流量傳感器

5.汽輪機(jī)故障診斷中的專家系統(tǒng)是基于（）原理。

A.邏輯推理

B.統(tǒng)計分析

C.模型識別

D.以上都是

6.下列哪項不是汽輪機(jī)常見的熱力故障？（）

A.汽封漏氣

B.蒸汽濕度大

C.軸承磨損

D.燃燒不完全

7.汽輪機(jī)故障診斷中的故障樹分析是一種（）方法。

A.定性分析

B.定量分析

C.邏輯分析

D.以上都是

8.汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子失衡的主要原因是（）。

A.軸承磨損

B.葉片斷裂

C.轉(zhuǎn)子材料質(zhì)量差

D.轉(zhuǎn)子設(shè)計不合理

9.汽輪機(jī)故障診斷中的振動分析主要用于檢測（）。

A.振動幅值

B.振動頻率

C.振動相位

D.以上都是

10.下列哪種方法是汽輪機(jī)故障診斷中的數(shù)據(jù)驅(qū)動方法？（）

A.故障樹分析

B.專家系統(tǒng)

C.支持向量機(jī)

D.以上都是

11.汽輪機(jī)故障診斷中的機(jī)器學(xué)習(xí)主要用于（）。

A.故障識別

B.故障預(yù)測

C.故障診斷

D.以上都是

12.下列哪項不是汽輪機(jī)常見的電氣故障？（）

A.電機(jī)故障

B.變壓器故障

C.控制系統(tǒng)故障

D.燃燒不完全

13.汽輪機(jī)故障診斷中的時域分析主要用于檢測（）。

A.振動幅值

B.振動頻率

C.振動相位

D.以上都是

14.汽輪機(jī)故障診斷中的頻域分析主要用于檢測（）。

A.振動幅值

B.振動頻率

C.振動相位

D.以上都是

15.汽輪機(jī)故障診斷中的小波分析主要用于檢測（）。

A.振動幅值

B.振動頻率

C.振動相位

D.以上都是

16.下列哪種方法是汽輪機(jī)故障診斷中的模型識別方法？（）

A.故障樹分析

B.專家系統(tǒng)

C.支持向量機(jī)

D.以上都是

17.汽輪機(jī)故障診斷中的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)主要用于（）。

A.故障識別

B.故障預(yù)測

C.故障診斷

D.以上都是

18.下列哪項不是汽輪機(jī)常見的控制故障？（）

A.汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速過高

B.汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速過低

C.汽輪機(jī)振動過大

D.燃燒不完全

19.汽輪機(jī)故障診斷中的模糊邏輯主要用于（）。

A.故障識別

B.故障預(yù)測

C.故障診斷

D.以上都是

20.下列哪種方法是汽輪機(jī)故障診斷中的統(tǒng)計方法？（）

A.故障樹分析

B.專家系統(tǒng)

C.支持向量機(jī)

D.以上都是

21.汽輪機(jī)故障診斷中的遺傳算法主要用于（）。

A.故障識別

B.故障預(yù)測

C.故障診斷

D.以上都是

22.下列哪項不是汽輪機(jī)常見的故障現(xiàn)象？（）

A.振動

B.噪音

C.溫度升高

D.燃燒完全

23.汽輪機(jī)故障診斷中的聚類分析主要用于（）。

A.故障識別

B.故障預(yù)測

C.故障診斷

D.以上都是

24.下列哪種方法是汽輪機(jī)故障診斷中的模式識別方法？（）

A.故障樹分析

B.專家系統(tǒng)

C.支持向量機(jī)

D.以上都是

25.汽輪機(jī)故障診斷中的決策樹主要用于（）。

A.故障識別

B.故障預(yù)測

C.故障診斷

D.以上都是

26.下列哪項不是汽輪機(jī)常見的運(yùn)行參數(shù)？（）

A.溫度

B.壓力

C.流量

D.速度

27.汽輪機(jī)故障診斷中的主成分分析主要用于（）。

A.故障識別

B.故障預(yù)測

C.故障診斷

D.以上都是

28.下列哪種方法是汽輪機(jī)故障診斷中的數(shù)據(jù)挖掘方法？（）

A.故障樹分析

B.專家系統(tǒng)

C.支持向量機(jī)

D.以上都是

29.汽輪機(jī)故障診斷中的自適應(yīng)濾波器主要用于（）。

A.故障識別

B.故障預(yù)測

C.故障診斷

D.以上都是

30.下列哪種方法是汽輪機(jī)故障診斷中的信號處理方法？（）

A.故障樹分析

B.專家系統(tǒng)

C.支持向量機(jī)

D.以上都是

二、多選題（本題共20小題，每小題1分，共20分，在每小題給出的選項中，至少有一項是符合題目要求的）

1.汽輪機(jī)故障診斷中常用的傳感器包括（）。

A.振動傳感器

B.溫度傳感器

C.壓力傳感器

D.流量傳感器

2.汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子故障的主要原因有（）。

A.材料缺陷

B.軸承磨損

C.葉片斷裂

D.設(shè)計不合理

3.汽輪機(jī)故障診斷中的數(shù)據(jù)預(yù)處理方法包括（）。

A.缺失值處理

B.異常值處理

C.數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化

D.數(shù)據(jù)降維

4.下列哪些是汽輪機(jī)常見的熱力故障？（）

A.汽封漏氣

B.蒸汽濕度大

C.軸承磨損

D.燃燒不完全

5.汽輪機(jī)故障診斷中的預(yù)測方法包括（）。

A.時間序列分析

B.回歸分析

C.人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)

D.支持向量機(jī)

6.汽輪機(jī)故障診斷中的模式識別方法有（）。

A.樸素貝葉斯

B.決策樹

C.聚類分析

D.人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)

7.汽輪機(jī)故障診斷中的特征提取方法包括（）。

A.主成分分析

B.小波分析

C.線性判別分析

D.非線性判別分析

8.汽輪機(jī)故障診斷中的專家系統(tǒng)設(shè)計步驟包括（）。

A.故障庫建立

B.知識庫建立

C.推理機(jī)設(shè)計

D.系統(tǒng)測試與優(yōu)化

9.汽輪機(jī)故障診斷中的故障樹分析步驟包括（）。

A.故障現(xiàn)象分析

B.故障原因分析

C.故障樹繪制

D.故障樹簡化

10.下列哪些是汽輪機(jī)常見的電氣故障？（）

A.電機(jī)故障

B.變壓器故障

C.控制系統(tǒng)故障

D.燃燒不完全

11.汽輪機(jī)故障診斷中的振動分析包括（）。

A.時域分析

B.頻域分析

C.時頻分析

D.小波分析

12.汽輪機(jī)故障診斷中的數(shù)據(jù)分析方法包括（）。

A.描述性統(tǒng)計

B.推理性統(tǒng)計

C.確定性統(tǒng)計

D.不確定性統(tǒng)計

13.汽輪機(jī)故障診斷中的模糊邏輯系統(tǒng)包括（）。

A.模糊化

B.解模糊化

C.模糊規(guī)則庫

D.模糊推理

14.汽輪機(jī)故障診斷中的遺傳算法包括（）。

A.選擇

B.交叉

C.變異

D.終止條件

15.汽輪機(jī)故障診斷中的支持向量機(jī)包括（）。

A.核函數(shù)選擇

B.線性可分支持向量機(jī)

C.非線性可分支持向量機(jī)

D.軟margin支持向量機(jī)

16.汽輪機(jī)故障診斷中的聚類分析方法包括（）。

A.K-均值算法

B.層次聚類

C.密度聚類

D.輪廓分析

17.汽輪機(jī)故障診斷中的決策樹分析方法包括（）。

A.特征選擇

B.決策節(jié)點劃分

C.葉節(jié)點分類

D.決策樹剪枝

18.汽輪機(jī)故障診斷中的主成分分析方法包括（）。

A.特征提取

B.特征選擇

C.特征降維

D.特征重構(gòu)

19.汽輪機(jī)故障診斷中的數(shù)據(jù)挖掘方法包括（）。

A.關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘

B.分類挖掘

C.聚類挖掘

D.序列模式挖掘

20.汽輪機(jī)故障診斷中的信號處理方法包括（）。

A.濾波

B.窗函數(shù)

C.時域分析

D.頻域分析

三、填空題（本題共25小題，每小題1分，共25分，請將正確答案填到題目空白處）

1.汽輪機(jī)故障診斷中，振動信號的頻譜分析有助于______。

2.汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子故障診斷常用的診斷方法有______和______。

3.汽輪機(jī)故障診斷的步驟包括______、______、______和______。

4.汽輪機(jī)葉片斷裂的主要原因是______和______。

5.汽輪機(jī)汽封漏氣會導(dǎo)致______和______。

6.汽輪機(jī)故障診斷中，專家系統(tǒng)的主要功能是______。

7.故障樹分析中，頂事件是______，底事件是______。

8.汽輪機(jī)故障診斷中，模糊邏輯的主要優(yōu)勢是______。

9.汽輪機(jī)振動監(jiān)測常用的傳感器是______。

10.汽輪機(jī)故障診斷中，支持向量機(jī)是一種______方法。

11.汽輪機(jī)故障診斷中，聚類分析可以用于______。

12.汽輪機(jī)故障診斷中，主成分分析的主要目的是______。

13.汽輪機(jī)故障診斷中，時域分析可以提供______信息。

14.汽輪機(jī)故障診斷中，頻域分析可以提供______信息。

15.汽輪機(jī)故障診斷中，小波分析可以提供______信息。

16.汽輪機(jī)故障診斷中，數(shù)據(jù)挖掘可以用于______。

17.汽輪機(jī)故障診斷中，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以用于______。

18.汽輪機(jī)故障診斷中，遺傳算法可以用于______。

19.汽輪機(jī)故障診斷中，決策樹可以用于______。

20.汽輪機(jī)故障診斷中，模糊邏輯可以用于______。

21.汽輪機(jī)故障診斷中，故障樹分析可以用于______。

22.汽輪機(jī)故障診斷中，時頻分析可以提供______信息。

23.汽輪機(jī)故障診斷中，輪廊分析可以用于______。

24.汽輪機(jī)故障診斷中，特征選擇可以用于______。

25.汽輪機(jī)故障診斷中，特征提取可以用于______。

四、判斷題（本題共20小題，每題0.5分，共10分，正確的請在答題括號中畫√，錯誤的畫×）

1.汽輪機(jī)故障診斷中，振動分析只能用于檢測機(jī)械故障。（）

2.汽輪機(jī)故障診斷中，故障樹分析是一種定量分析方法。（）

3.汽輪機(jī)故障診斷中，專家系統(tǒng)是一種基于規(guī)則的方法。（）

4.汽輪機(jī)故障診斷中，模糊邏輯可以處理不確定性的信息。（）

5.汽輪機(jī)故障診斷中，支持向量機(jī)適用于非線性問題。（）

6.汽輪機(jī)故障診斷中，聚類分析可以用于故障識別。（）

7.汽輪機(jī)故障診斷中，主成分分析可以減少數(shù)據(jù)維度。（）

8.汽輪機(jī)故障診斷中，時頻分析可以同時提供時域和頻域信息。（）

9.汽輪機(jī)故障診斷中，輪廊分析可以評估聚類效果。（）

10.汽輪機(jī)故障診斷中，特征選擇可以消除噪聲的影響。（）

11.汽輪機(jī)故障診斷中，特征提取可以提高模型的識別能力。（）

12.汽輪機(jī)故障診斷中，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以處理復(fù)雜的非線性關(guān)系。（）

13.汽輪機(jī)故障診斷中，遺傳算法可以優(yōu)化模型的參數(shù)。（）

14.汽輪機(jī)故障診斷中，決策樹可以用于分類和回歸問題。（）

15.汽輪機(jī)故障診斷中，數(shù)據(jù)挖掘可以自動發(fā)現(xiàn)潛在的模式。（）

16.汽輪機(jī)故障診斷中，模糊邏輯可以處理缺失數(shù)據(jù)。（）

17.汽輪機(jī)故障診斷中，支持向量機(jī)比神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)更有效。（）

18.汽輪機(jī)故障診斷中，聚類分析可以用于預(yù)測故障趨勢。（）

19.汽輪機(jī)故障診斷中，時域分析比頻域分析更常用。（）

20.汽輪機(jī)故障診斷中，故障診斷的結(jié)果總是唯一的。（）

五、主觀題（本題共4小題，每題5分，共20分）

1.請簡述汽輪機(jī)故障診斷的基本流程，并說明每個步驟的主要任務(wù)。

2.闡述模糊邏輯在汽輪機(jī)故障診斷中的應(yīng)用原理，并舉例說明其如何提高故障診斷的準(zhǔn)確性。

3.分析支持向量機(jī)在汽輪機(jī)故障診斷中的應(yīng)用優(yōu)勢，并討論其如何處理高維數(shù)據(jù)。

4.結(jié)合實際案例，說明如何利用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)進(jìn)行汽輪機(jī)故障預(yù)測，并探討其預(yù)測結(jié)果的可靠性。

六、案例題（本題共2小題，每題5分，共10分）

1.案例題：某汽輪機(jī)在運(yùn)行過程中，振動監(jiān)測系統(tǒng)顯示軸承振動異常。請根據(jù)以下信息，進(jìn)行故障診斷并給出可能的解決方案。

信息：

-汽輪機(jī)型號：某型號

-運(yùn)行時間：5年

-振動監(jiān)測數(shù)據(jù)：軸承振動幅值超過正常值20%，振動頻率為120Hz

-維護(hù)記錄：最近一次保養(yǎng)是在1個月前，未發(fā)現(xiàn)異常

-環(huán)境條件：溫度正常，濕度適中

要求：

-分析可能的故障原因。

-提出故障診斷步驟。

-給出解決方案。

2.案例題：某電廠汽輪機(jī)在運(yùn)行過程中出現(xiàn)葉片振動，導(dǎo)致機(jī)組停機(jī)。請根據(jù)以下信息，進(jìn)行故障分析并討論預(yù)防措施。

信息：

-汽輪機(jī)型號：某型號

-運(yùn)行時間：3年

-故障現(xiàn)象：葉片振動，頻率為300Hz，振動幅值逐漸增大

-維護(hù)記錄：近期未進(jìn)行葉片檢查，但進(jìn)行了常規(guī)保養(yǎng)

-環(huán)境條件：溫度正常，濕度適中

要求：

-分析葉片振動的可能原因。

-提出故障分析步驟。

-討論如何預(yù)防類似故障的再次發(fā)生。

標(biāo)準(zhǔn)答案

一、單項選擇題

1.D

2.D

3.C

4.C

5.D

6.C

7.C

8.C

9.C

10.D

11.D

12.D

13.A

14.B

15.D

16.C

17.D

18.D

19.D

20.D

21.D

22.D

23.B

24.B

25.C

二、多選題

1.ABCD

2.ABCD

3.ABCD

4.AB

5.ABCD

6.ABCD

7.ABC

8.ABCD

9.ABCD

10.ABC

11.ABCD

12.ABCD

13.ABCD

14.ABCD

15.ABCD

16.ABCD

17.ABCD

18.ABCD

19.ABCD

20.ABCD

三、填空題

1.振動信號的頻譜

2.故障樹分析、專家系統(tǒng)

3.故障現(xiàn)象分析、故障原因分析、故障樹繪制、故障樹簡化

4.材料缺陷、設(shè)計不合理

5.汽輪機(jī)效率降低、能源浪費(fèi)

6.故障推理

7.頂事件、底事件

8.處理不確定信息

9.振動傳感器

10.非線性

11.故障識別

12.減少數(shù)據(jù)維度

13.時域特征

14.頻域特征

15.時頻特征

16.數(shù)據(jù)挖掘

17.故障預(yù)測

18.參數(shù)優(yōu)化

19.分類和回歸

20.模式發(fā)現(xiàn)

21.故障識別

22.時頻特征

23.聚類效果評估

24.特征選擇

25.特征提取

四、判斷題

1.×

2.×

3.√

4.√

5.√

6.√

7.√

8.