【摘要】：人工智能研究領(lǐng)域之一的專家系統(tǒng)在工程設(shè)備上的應(yīng)用需求較為廣泛,但滿足用戶需求的應(yīng)用實例很少,主要原因在于知識庫構(gòu)建復(fù)雜且困難,質(zhì)量得不到保障,推理機(jī)制不夠完善等。本文針對這些問題與技術(shù)進(jìn)行了專門研究,開發(fā)了一套智能故障診斷系統(tǒng),并基于背景課題項目(烏溪江水電廠“水電機(jī)組運行事件快速智能反應(yīng)系統(tǒng)”)構(gòu)建了相應(yīng)的知識庫,實現(xiàn)了自動智能診斷。具體采用JAVAEE技術(shù)開發(fā)了一套B/S(Browser/Server)模式診斷系統(tǒng),根據(jù)工程實際需要,對診斷系統(tǒng)軟件進(jìn)行需求分析,并采用SSM(Spring-SpringMVC-MyBatis)框架技術(shù)進(jìn)行架構(gòu)設(shè)計。涉及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計,業(yè)務(wù)邏輯設(shè)計,控制跳轉(zhuǎn)接口設(shè)計等。實時數(shù)據(jù)對接電廠監(jiān)控系統(tǒng),就水電廠實際情況進(jìn)行相應(yīng)的推理機(jī)制的調(diào)整。主要的創(chuàng)新點及實現(xiàn)的具體功能包括:(1)針對目前知識獲取存在的問題與技術(shù)設(shè)計研發(fā)了構(gòu)建知識庫的工具軟件,軟件以網(wǎng)頁WEB形式,實現(xiàn)局域網(wǎng)內(nèi)多用戶/多工位知識編輯和輸入,顯著提高知識獲取效率,方便知識庫的協(xié)作開發(fā)。(2)知識模型以網(wǎng)頁表單形式錄入,采用Druid連接技術(shù),以數(shù)據(jù)表形式存儲入MySQL數(shù)據(jù)庫,將知識庫以數(shù)據(jù)庫形式存儲,成功的將知識庫獨立出系統(tǒng)軟件,實現(xiàn)知識庫的可移植性與重用性。(3)通過數(shù)據(jù)字段信息建立知識庫的故障樹內(nèi)核表達(dá)。故障樹表達(dá)一方面為故障診斷提供了推理思路,另一方面由于故障樹分析法已被證明是工程應(yīng)用的較好方法,可以顯著提高知識獲取的質(zhì)量,也便于工程師、領(lǐng)域?qū)＜覉F(tuán)隊進(jìn)行知識庫的審查及完善。(4)研究故障命名的多樣性表達(dá),以三種命名方式(原因、部件、可觀察參量)構(gòu)建故障樹能夠更形象的闡釋知識的節(jié)點信息,適應(yīng)各種故障診斷需要(故障誘因、過程、故障影響范圍、故障傳播方向)。并針對水電機(jī)組實際情況建立相應(yīng)的知識庫,通過知識庫構(gòu)建軟件存入數(shù)據(jù)庫。(5)研究并設(shè)計了數(shù)據(jù)詞典,作為知識庫和推理機(jī)之間交互、故障識別的重要橋梁,通過推理機(jī)的“自動”啟動與知識庫的“自動”調(diào)入,實現(xiàn)軟件的“智能”診斷,并提供有關(guān)知識節(jié)點的參考作用。(6)推理機(jī)兼顧MySQL與SQLSERVER兩種數(shù)據(jù)庫,MySQL用于對接知識庫,SQLSERVER用于對接事實證據(jù)庫,并選擇采用了向上匹配與向下搜索兩種推理方式(實際采用向下搜索為主,向上匹配為輔的推理方式),針對故障命名的多樣性,實現(xiàn)故障原因的診斷與故障影響范圍的診斷。(7)以HTML、CSS等技術(shù)設(shè)計制作故障診斷報告頁面,采用JAVASCRIPT腳本語言控制頁面的定時刷新(根據(jù)事實證據(jù)庫刷新機(jī)制設(shè)定為90s),故障報告頁面內(nèi)容包括報警測點名,時間,調(diào)入的知識庫,推理機(jī)推斷的相關(guān)可能性數(shù)據(jù)及事實證據(jù)庫提供的有關(guān)證據(jù)等。(8)生成故障報告的同時,記錄當(dāng)前發(fā)生的故障信息,列入故障日志,包括故障發(fā)生頻次,故障導(dǎo)致原因及故障處理情況等,同時將數(shù)據(jù)信息記錄入歷史證據(jù)表,便于診斷審查核實,也為建立大數(shù)據(jù)故障診斷提供依據(jù)與方便。通過設(shè)計和實現(xiàn)上述功能,領(lǐng)域?qū)＜覉F(tuán)隊可以自主的錄入相關(guān)知識節(jié)點建立新的知識庫和對原有的知識庫進(jìn)行審查、修改、完備。與此同時,事實證據(jù)庫一旦讀取到異常或報警數(shù)據(jù)則自動啟動推理機(jī),調(diào)入相應(yīng)的知識庫進(jìn)行故障診斷,將診斷結(jié)果輸送顯示在診斷報告中(故障原因、故障影響范圍),并記錄已發(fā)生的故障信息,記錄入相應(yīng)的故障日志。這樣的故障診斷智能系統(tǒng)具有強(qiáng)通用性,不僅為領(lǐng)域?qū)＜液凸こ處煒?gòu)建知識庫提供了有力支持,也縮減了故障人工排查的耗時,順應(yīng)了時代技術(shù)發(fā)展,提高了構(gòu)建的知識庫質(zhì)量,減少了人為診斷遺漏和失誤,同時在人工智能的發(fā)展基礎(chǔ)上,做出了一定的貢獻(xiàn)。
【圖文】：

圖２－１智能診斷系統(tǒng)功能圖示逡逑Ｆｉｇ．２－１邋ｇｒａｐｈｉｃａｌ邋ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎ邋ｏｆ邋ｔｈｅ邋Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ邋ｄｉａｇｎｏｓｔｉｃ邋ｓｙｓｔｅｍ逡逑

圖２－５以部件命名的知識模型故障樹逡逑
【學(xué)位授予單位】：西南石油大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TV737;TV738

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2623583