基于专家系统的制粉系统故障诊断的研究

论文摘要

由于现代火电厂的装机容量越来越大,系统的自动化水平日益提高以及规模日益扩大和复杂性迅速提高,以至于投资也越来越大。面对巨大投资的复杂性大系统,可靠性、可维修性和有效性显得越来越重要。在现代煤粉锅炉中,制粉系统已成为与锅炉燃烧设备共同组成不可分割的燃烧系统整体的重要部分。在实际的生产过程中能够及时监测和分析出制粉系统的故障尤为重要。我们针对制粉系统故障征兆与原因之间存在一定的模糊性,研发了一套适用于难以建立数学模型的模糊专家系统。模糊专家系统是人工智能最成功的一个分支。它能利用大量的专家知识来推理、模拟专家的决策能力,并且擅长解决难以建立数学模型的系统。最大的优点是他能依赖人类专家经验知识,在信息不完整或不确定的情况下仍能给出合理的结论。本文根据制粉系统运行特性及故障特点,提出了制粉系统故障诊断系统总体框架,研制了一个适用于复杂工业生产过程运行故障诊断的专家系统,并用于火电厂制粉系统运行故障诊断中。该论文的主要工作包括:制粉系统故障诊断知识的获取和表示;事实库的建立;借鉴相关资料及现场专家经验,编写了11种征兆的判别函数以及求取征兆可信度的隶属函数;建立了推理机制使其准确的给出故障原因和相应的指导;采用VC++ 6.0和CLIPS的混合编程设计了良好的界面。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题研究的背景及意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 课题研究的主要内容
• 第2章 制粉系统故障诊断方法
• 2.1 专家系统概述
• 2.1.1 专家系统的概念及应用领域
• 2.1.2 专家系统的基本结构
• 2.1.3 专家系统的基本特征
• 2.1.4 专家系统的功能
• 2.1.5 专家系统的工作过程
• 2.2 基于规则的专家系统构成
• 2.2.1 产生式规则知识库
• 2.2.2 专家推理机
• 2.3 基于规则的专家系统工具CLIPS 组成
• 2.4 模糊专家系统的概述
• 2.4.1 模糊专家系统的定义
• 2.4.2 模糊专家系统的特征
• 2.4.3 模糊专家系统的构成
• 2.5 本章小结
• 第3章 制粉系统故障诊断专家系统知识库的设计
• 3.1 制粉系统故障知识
• 3.1.1 电站锅炉故障特点
• 3.1.2 制粉系统故障
• 3.2 制粉系统故障知识的表示与获取
• 3.2.1 知识的获取
• 3.2.2 知识的表示
• 3.3 制粉系统故障诊断知识库的管理和维护
• 3.3.1 制粉系统知识的转换
• 3.3.2 制粉系统知识的管理与维护
• 3.3.3 实时数据库e DNA 的简介
• 3.3.4 知识库的建立
• 3.3.5 创建知识库
• 3.4 本章小结
• 第4章 火电厂运行故障诊断
• 4.1 制粉系统故障诊断的结构与功能
• 4.2 系统工具VC++6.0 的介绍
• 4.3 制粉系统故障诊断知识库
• 4.4 以某厂制粉系统为例的诊断结果
• 4.5 本章小结
• 第5章 结论与展望
• 5.1 故障诊断模糊专家系统的开发总结
• 5.2 后续研究开发展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文及其他成果
• 致谢
• 详细摘要