發(fā)布時間：2017-10-17 16:41

  本文關鍵詞：基于專家系統(tǒng)理論的城市供水管網安全預警系統(tǒng)構建

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【摘要】：隨著近幾年國家經濟的高速增長,城鎮(zhèn)化進程也在不斷推進,城市管網肩負的任務越來越重要,影響范圍越來越廣,但是壯大的同時新舊管網會不可避免的帶來管網的復雜化,同時老管線也會開始逐漸出現(xiàn)各種問題導致管網爆管的事故頻發(fā)。因此加強城市供水管網安全已經刻不容緩,減小城市供水管網爆管率對我國供水系統(tǒng)的發(fā)展也具有重大意義。建立信息化管理系統(tǒng),完成對供水管網的系統(tǒng)性管理是大勢所趨。通過計算機的智能管理信息體系,基于管網的基礎數(shù)據(jù),為供水管網的安全預警、優(yōu)化調度提供可靠準確的意見與判斷,最終實現(xiàn)整個供水體系的智能化信息化狀態(tài)是今后供水行業(yè)研究的熱點。本文綜合考慮影響管網安全的各個因素之間的相互作用,利用專家系統(tǒng),結合計算機智能對城市供水管網安全預警體系的建立開展研究。對城市供水系統(tǒng)的發(fā)展和研究現(xiàn)狀進行了深入了解,找出引發(fā)城市供水管網安全隱患的因素。通過對影響管網安全的特征因素的研究分析,從眾多因素中進行提煉與量化,找出可與專家系統(tǒng)相結合之處,從而建立可進行城市供水安全預警的專家系統(tǒng)。本文詳細介紹關于專家系統(tǒng)的概念,有關專家系統(tǒng)的相關結構,同時著重圍繞如何建立專家系統(tǒng)的兩大核心部分——推理機與知識庫來進行闡述,建立了專家系統(tǒng)知識庫,結合行業(yè)內相關學者專家的研究成果,基于scada在線監(jiān)測系統(tǒng)與matlab構造趨勢面模型,來研究管網出現(xiàn)異常壓力值的管線,確定出管網各因素的權重值;并且建立了專家系統(tǒng)的管網爆管的推理機,利用專家系統(tǒng)的專家思維過程,將引發(fā)管網安全隱患的各個因素進行對比研究,最終得出出現(xiàn)壓力異常的該管線的爆管概率,從而實現(xiàn)對管網安全的監(jiān)測與預防。最后提出了維護管網安全策略,以及詳細介紹了在對城市生活影響最小的情況下,進行管網的維修與更換技術手段。專家系統(tǒng)是目前已于農業(yè),工業(yè)等行業(yè)發(fā)展相對成熟的一個智能系統(tǒng),而影響管網安全的主要因素是可以轉化為被計算機接受的量化因子,所以,將專家系統(tǒng)這個智能程序運用于解決供水管網安全問題是可行的。專家系統(tǒng)的運用主要依賴大量的真實數(shù)據(jù),以及行業(yè)專家的知識經驗,目前我國自來水公司基本擁有自己管轄范圍內的管道所需信息屬性,同時建立了scada管網壓力監(jiān)測系統(tǒng),因此,基于專家系統(tǒng)的管網安全預警體系擁有廣闊的應用前景。本文的創(chuàng)新點主要有以下三點:專家系統(tǒng)的發(fā)展已經日趨成熟,但是在城市供水方面暫時還沒有開發(fā)相關程序。本文將專家系統(tǒng)與管網安全預警相結合,對城市供水系統(tǒng)實現(xiàn)了人工智能監(jiān)控;利用測壓點壓力值的變化,推斷出管網中管線壓力的變化趨勢,從而實現(xiàn)了對出現(xiàn)異常壓力變化的管線的定位;將城市供水管網的爆管概率以具體數(shù)值的形式進行了輸出,使得用戶可以直觀的得出該管線發(fā)現(xiàn)安全事故的可能性大小,為制定進一步決策提供幫助。
【關鍵詞】：專家系統(tǒng) 管網安全 推理機 知識庫 管網修復
【學位授予單位】：太原理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TU991.33
【目錄】：

• 摘要3-6
• ABSTRACT6-13
• 第一章 選題背景及意義13-21
• 1.1 選題背景及研究意義13-18
• 1.1.1 課題提出的意義及必要性14-16
• 1.1.2 國內外爆管預警研究現(xiàn)狀16-18
• 1.2 主要研究內容與方法18-21
• 1.2.1 課題研究內容18-19
• 1.2.2 課題研究方法19-21
• 第二章 供水安全預警中的專家系統(tǒng)問題21-35
• 2.1 專家系統(tǒng)的概述21-25
• 2.1.1 專家系統(tǒng)的定義及特征21-22
• 2.1.2 專家系統(tǒng)的一般結構22-25
• 2.2 供水安全預警體系中的專家系統(tǒng)結構25-32
• 2.2.1 專家系統(tǒng)知識庫及數(shù)據(jù)來源25-28
• 2.2.2 基于規(guī)則的專家系統(tǒng)推理機基本原理28-32
• 2.3 本章小結32-35
• 第三章 城市供水管網安全預警專家系統(tǒng)知識庫分析35-55
• 3.1 城市供水管網爆管概念及因素分析35-42
• 3.1.1 爆管的概念35-36
• 3.1.2 爆管的原因分析36-42
• 3.2 城市供水管網各節(jié)點壓力值的確定及可能性爆管位置定位42-47
• 3.2.1 管網趨勢面模型的建立42-45
• 3.2.2 管道壓力的判斷45-47
• 3.3 專家系統(tǒng)知識庫的表示47-54
• 3.3.1 推理參考因素集建立48-49
• 3.3.2 管網安全單因素隸屬度49-53
• 3.3.3 不同因素權重計算53-54
• 3.4 本章小結54-55
• 第四章 城市供水管網安全預警專家系統(tǒng)推理機研究55-59
• 4.1 城市供水管網模型的選擇55-56
• 4.2 專家系統(tǒng)推理機的建立56-58
• 4.2.1 供水管網預警專家系統(tǒng)推理機56-57
• 4.2.2 供水管網預警專家系統(tǒng)推理思維57-58
• 4.3 本章小結58-59
• 第五章 管網安全預警專家系統(tǒng)的構建及事故應急措施59-69
• 5.1 系統(tǒng)結構確定及研發(fā)流程圖59-62
• 5.1.1 專家系統(tǒng)結構的確定59
• 5.1.2 專家系統(tǒng)研發(fā)流程圖59-62
• 5.2 系統(tǒng)界面圖及知識庫表格內容62-65
• 5.2.1 專家系統(tǒng)界面圖62-65
• 5.2.2 專家系統(tǒng)知識庫中的表格表示65
• 5.3 實例分析65-66
• 5.4 專家系統(tǒng)判定易爆管道的處理方法66-69
• 5.4.1 供水管網事故應急措施66
• 5.4.2 供水管網預防修復方法66-69
• 第六章 結論與建議69-71
• 6.1 結論69
• 6.2 建議69-71
• 參考文獻71-77
• 致謝77-79
• 攻讀學位期間發(fā)表的學術論文目錄79

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1 李春亮;何麗平;;基于數(shù)據(jù)樹的工作票專家系統(tǒng)[J];硅谷;2008年17期

2 譚代明;漆泰岳;;專家系統(tǒng)在瞬變電磁反演中的應用[J];公路交通技術;2009年02期

3 王晨v，

本文編號：1049929