電廠給水泵運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)的專家系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

電廠給水泵運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)的專家系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)1引言

隨著電力行業(yè)設(shè)備檢修體制改革的推動(dòng)，電力工業(yè)設(shè)備科學(xué)管理水平和整體經(jīng)濟(jì)效益的提高，我國(guó)各省電力公司從歷年的機(jī)組方案檢修體制中不斷總結(jié)閱歷，提出了在火電廠推行狀態(tài)檢修的設(shè)想。給水泵運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測(cè)與故障診斷只是其中之一，為了保證給水泵穩(wěn)定地運(yùn)行，預(yù)防故障的發(fā)生，采納專家系統(tǒng)(ExpertSystem)對(duì)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并對(duì)特別狀態(tài)的猜測(cè)和消退給出具有專家水準(zhǔn)的建議和方法。專家系統(tǒng)是近年來(lái)人工智能領(lǐng)域內(nèi)最為活躍的分支，是人工智能開頭走向有用化的標(biāo)志和里程碑,也是人工智能從一般思維規(guī)律走向特地學(xué)問(wèn)利用的突破口。它將人類專家的特別學(xué)問(wèn)給予機(jī)器，使機(jī)器對(duì)問(wèn)題的解決達(dá)到專家水平。它來(lái)源于人類專家的頭腦，而又高于人腦，是一個(gè)專家群體的智能機(jī)系統(tǒng)。將電廠給水泵的狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷用專家系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)具有智能化和牢靠性高的特點(diǎn)，不僅削減了人力的投入，而且能在最大程度上模擬專家，精確?????地分析找到故障所在?？梢?，專家系統(tǒng)在監(jiān)測(cè)和故障診斷中的應(yīng)用，能夠防范于未然，把故障發(fā)生的概率削減到最小，提高了經(jīng)濟(jì)效益，從而對(duì)于推動(dòng)我國(guó)電力行業(yè)設(shè)備檢修改革起到重大的推動(dòng)作用。

2專家系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和原理

簡(jiǎn)潔地說(shuō)，專家系統(tǒng)是一種智能的計(jì)算機(jī)程序，但與傳統(tǒng)程序有所區(qū)分:

*傳統(tǒng)程序:數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)+算法=程序

*專家系統(tǒng):學(xué)問(wèn)+推理=系統(tǒng)

其基本結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1專家系統(tǒng)的一般結(jié)構(gòu)

其中，學(xué)問(wèn)庫(kù)、數(shù)據(jù)庫(kù)和推理機(jī)是專家系統(tǒng)的核心。學(xué)問(wèn)庫(kù)用來(lái)存放領(lǐng)域?qū)＜覍W(xué)問(wèn);數(shù)據(jù)庫(kù)用于存放初始數(shù)據(jù)、證據(jù)、推理過(guò)程中得到的中間結(jié)果等;推理機(jī)是運(yùn)用學(xué)問(wèn)庫(kù)的學(xué)問(wèn)進(jìn)行推理的一組程序，主要有正向推理、反向推理以及正反向混合推理三種。學(xué)問(wèn)獵取是學(xué)問(wèn)庫(kù)的基礎(chǔ)，是專家系統(tǒng)開發(fā)中最難最關(guān)鍵的一步，被稱為專家系統(tǒng)開發(fā)的“瓶頸”，當(dāng)前學(xué)問(wèn)獵取的形式主要有:手工獵取、自動(dòng)獵取、手工自動(dòng)相結(jié)合三種。人機(jī)解釋接口使用戶能夠以自觀、便利的形式與機(jī)器、進(jìn)行對(duì)話，盡可能避開誤操作。

專家系統(tǒng)的工作過(guò)程如圖2所示。

圖2專家系統(tǒng)的工作原理圖

3分析思路

對(duì)于給水泵來(lái)說(shuō)，設(shè)備本體的監(jiān)測(cè)一般通過(guò)分析振動(dòng)信號(hào)來(lái)進(jìn)行，而且這方面已有不少的應(yīng)用實(shí)例，并且隨著近代數(shù)字信號(hào)處理理論以及技術(shù)的進(jìn)展而不斷進(jìn)步。而設(shè)備當(dāng)前的運(yùn)行工況(包括與泵相連的管路系統(tǒng))則一般通過(guò)分析過(guò)程量進(jìn)行，例如泵的工作點(diǎn)的概念，是從宏觀上來(lái)衡量泵的工作狀況，它是建立在流體力學(xué)計(jì)算和水力試驗(yàn)相結(jié)合的基礎(chǔ)之上的，這是一種較經(jīng)典的方法，具有豐富的應(yīng)用閱歷。

機(jī)械設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中的振動(dòng)及其特征信息是反映系統(tǒng)狀態(tài)及其變化規(guī)律的主要信號(hào)。因而利用振動(dòng)信號(hào)對(duì)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測(cè)，是設(shè)備故障診斷方法中最常用、最有效的方法。但是鑒于給水泵在火電廠的重要地位，應(yīng)建立以振動(dòng)監(jiān)測(cè)為主，輔以過(guò)程量監(jiān)測(cè)的檢測(cè)方法。通常，電廠輔機(jī)狀態(tài)檢修中的基本監(jiān)測(cè)參數(shù)可包括:

(1)動(dòng)態(tài)參數(shù):振幅、頻率、相位、振動(dòng)速度、加速度。

(2)靜態(tài)參數(shù):軸向位置、偏心位置、機(jī)殼膨脹。

(3)過(guò)程參數(shù):轉(zhuǎn)速、溫度、流量、壓力、壓差。

依據(jù)給水泵運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)的特點(diǎn)，可采納分析型專家系統(tǒng)，將給水泵可能消失的問(wèn)題和相對(duì)應(yīng)的解決方法抽象變成形式化的數(shù)據(jù)，預(yù)先存入學(xué)問(wèn)庫(kù)，它們的可能組合便構(gòu)成狀態(tài)空間或問(wèn)題空間，于是，搜尋求解就在這一限定空間中進(jìn)行。當(dāng)系統(tǒng)接受到