馬頭發(fā)電總廠汽輪發(fā)電機(jī)故障診斷專家系統(tǒng)的研究開發(fā)就是基于這樣的理念進(jìn)行的，并首選應(yīng)用于#7發(fā)電機(jī)組。��

　　1系統(tǒng)的整體設(shè)計

　　1.1系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

　　#7發(fā)電機(jī)故障診斷專家系統(tǒng)直接利用馬頭發(fā)電總廠現(xiàn)有的數(shù)據(jù)共享式局域網(wǎng)和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(DAS)，采用分布式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，見圖1。

　　系統(tǒng)的應(yīng)用程序(即前處理及推理機(jī))運(yùn)行在數(shù)據(jù)庫服務(wù)器上，客戶端程序(即后處理)運(yùn)行在局域網(wǎng)的各個工作站上，各終端根據(jù)用戶的身份不同，在結(jié)構(gòu)中具有不同的權(quán)限。

　 數(shù)據(jù)庫服務(wù)器安裝Windows2000server操作系統(tǒng)，數(shù)據(jù)庫環(huán)境為Oracle8i，客戶端安裝Windows系列。

　　1.2軟件結(jié)構(gòu)

　　發(fā)電機(jī)故障診斷專家系統(tǒng)是一個龐大、復(fù)雜的應(yīng)用軟件，包括多個功能模塊，其結(jié)構(gòu)見圖2。

1.2.1前處理

　　前處理包括數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)處理2個子模塊，其主要功能是從廠局域網(wǎng)中采集數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)的識別、處理及先兆的自動獲取。

　　1.2.2知識庫

　　知識庫是專家系統(tǒng)的核心部分，在對我國近20年來100MW及以上容量發(fā)電機(jī)事故統(tǒng)計、分析及預(yù)防對策的分析研究的基礎(chǔ)上，運(yùn)用發(fā)電機(jī)運(yùn)行、試驗(yàn)、檢修、設(shè)計結(jié)構(gòu)及制造工藝等學(xué)科的領(lǐng)域知識，尤其是領(lǐng)域?qū)＜业膶?shí)踐經(jīng)驗(yàn)和理論功底，對汽輪發(fā)電機(jī)可能發(fā)生的各種故障機(jī)理、原因、發(fā)展及不良后果等進(jìn)行了分析，并給出相關(guān)的專家建議。建立知識庫的關(guān)鍵是準(zhǔn)確有效地獲取和表達(dá)專家的知識。該專家系統(tǒng)采用產(chǎn)生式規(guī)則的方法對專家知識進(jìn)行處理。

　　1.2.3推理機(jī)

　　推理機(jī)是一組智能程序，它用來協(xié)調(diào)、控制整個系統(tǒng)，以決定如何使用知識庫中的知識。該專家系統(tǒng)采用混合推理的方法。推理機(jī)包括推理機(jī)制和控制策略2部分。推理機(jī)和知識庫構(gòu)成了專家系統(tǒng)的“智能單元”，知識庫反映了專家系統(tǒng)的性能水平，而推理機(jī)決定了專家系統(tǒng)的效率。

　　1.2.4后處理

　　發(fā)電機(jī)故障診斷專家系統(tǒng)面向用戶，用戶在使用時直接面對的界面是安裝有后處理程序的終端，即客戶端。客戶端最主要的作用是“把專家請到用戶身邊來”，讓用戶直接與“專家”交流。因此，客戶端應(yīng)能讓用戶清楚地看到診斷過程、診斷結(jié)果和有關(guān)運(yùn)行監(jiān)測、故障診斷、故障處理和預(yù)防措施的專家建議。并能以最便捷的方式進(jìn)行人機(jī)交互，亦即“與專家對話”。

　　1.3數(shù)據(jù)流程

　　該專家系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流程見圖3。

　　從圖3可以看出，數(shù)據(jù)源進(jìn)入前處理機(jī)后，如果某個(些)監(jiān)測量超過門檻值，則生成先兆(或先兆組合)。原發(fā)性先兆觸發(fā)推理機(jī)運(yùn)行，經(jīng)過推理得出結(jié)果并結(jié)合專家建議，經(jīng)后處理顯示在界面上。��

　　2系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)

　　2.1專家系統(tǒng)的數(shù)據(jù)來源

　　a.在線實(shí)時數(shù)據(jù)發(fā)電機(jī)運(yùn)行時可以從廠局域網(wǎng)實(shí)時獲得相關(guān)數(shù)據(jù)，如發(fā)電機(jī)繞組出水溫度、鐵芯溫度、機(jī)內(nèi)氫壓等實(shí)時監(jiān)測量共93個。

　　b.在線非實(shí)時數(shù)據(jù)發(fā)電機(jī)運(yùn)行時，可以從就地表計讀到或通過檢查、試驗(yàn)、分析等手段獲得數(shù)據(jù)，需由運(yùn)行、檢修或試驗(yàn)人員定期錄入監(jiān)測量，如漏氫量、冷卻水水箱水位等。此次提供在線非實(shí)時量7個。

　　c.離線數(shù)據(jù)發(fā)電機(jī)停機(jī)時，通過檢查、試驗(yàn)、分析等手段獲得的發(fā)電機(jī)數(shù)據(jù)和診斷信息，需由電氣檢修或試驗(yàn)人員錄入，如發(fā)電機(jī)的軸電壓值、槽部電位分布等。

　　2.2系統(tǒng)主要功能

　　2.2.1總體目標(biāo)

　　通過對在線與離線2種數(shù)據(jù)的采集與分析，可完成狀態(tài)監(jiān)測、故障診斷、故障處理等任務(wù)，并實(shí)現(xiàn)故障分級處理功能。目前��#7發(fā)電機(jī)故障診斷專家系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)對發(fā)電機(jī)及氫油水系統(tǒng)可能發(fā)生的100余種故障的診斷，并給出有關(guān)方法、運(yùn)行措施、檢修方案和預(yù)防措施的專家建議。

　　2.2.2系統(tǒng)基本功能

　　a.趨勢圖功能可提供所有在線實(shí)時監(jiān)測量隨時間變化的趨勢圖。

　　b.預(yù)警功能當(dāng)在線實(shí)時監(jiān)測量超過其相應(yīng)級別的門檻值時，專家系統(tǒng)以聲音和閃爍的燈光標(biāo)志進(jìn)行報警。

　　c.故障追記功能實(shí)現(xiàn)可按時間、操作人員進(jìn)行查詢的追記功能。詳細(xì)記錄推理、診斷及用戶處理故障的全過程，并對追記結(jié)果提供打印功能。

　　d.查詢功能為用戶提供對過程數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)的查詢功能，并可打印查詢結(jié)果。

　　e.解釋功能該專家系統(tǒng)將在推理過程中每實(shí)現(xiàn)一個規(guī)則之后，對診斷意見、當(dāng)前發(fā)電機(jī)的狀態(tài)、如何進(jìn)一步進(jìn)行診斷(在尚未得出最終診斷結(jié)果的情況下)、運(yùn)行中應(yīng)采取的措施、對故障的處理方法(在已得出最終診斷結(jié)果的情況下)、預(yù)防措施等做出詳細(xì)解釋。

　　f.在線幫助功能該專家系統(tǒng)可提供詳細(xì)的、具有Windows風(fēng)格的在線幫助功能。��

　　3系統(tǒng)使用

　　系統(tǒng)設(shè)置完成后，在對發(fā)電機(jī)進(jìn)行在線監(jiān)視時，使用系統(tǒng)的操作權(quán)限分為4類：系統(tǒng)管理員、運(yùn)行操作員、檢修操作員和普通用戶。

　　3.1故障查詢

　　以不同身份登錄系統(tǒng)后，可以使用本系統(tǒng)對發(fā)電機(jī)的故障進(jìn)行監(jiān)測，查詢當(dāng)前狀態(tài)下的發(fā)電機(jī)故障，提交非在線故障。查詢菜單包括8部分內(nèi)容，故障分類說明見表1。

　　3.2故障處理

　　針對某一故障，根據(jù)專家系統(tǒng)給出的專家建議采取相應(yīng)措施，并回答人機(jī)對話，專家系統(tǒng)根據(jù)人機(jī)會話回答結(jié)果做出進(jìn)一步診斷。該過程是在故障瀏覽過程中，由具有提交權(quán)限的用戶進(jìn)行操作。用戶進(jìn)行故障處理時主要進(jìn)行以下操作：

　　a.回答人機(jī)會話回答專家建議中人機(jī)會話的問題。

　　b.轉(zhuǎn)交故障當(dāng)前工況下用戶已無權(quán)處理該故障，用戶需要將該故障轉(zhuǎn)交給具有處理該故障權(quán)限的用戶。

　　c.忽略故障故障處理未完成，但用戶已確認(rèn)故障消失或因表計錯誤等原因而需要忽略。

　　d.結(jié)束故障專家系統(tǒng)得出確切的診斷結(jié)果后，用戶需要單擊“結(jié)束”按鈕對當(dāng)前故障信息進(jìn)行處理。��

　　4結(jié)束語

　　發(fā)電機(jī)故障診斷專家系統(tǒng)可以隨時把專家請到用戶的身邊來，通過對發(fā)電機(jī)運(yùn)行過程與狀態(tài)參數(shù)趨勢分析及檢修、試驗(yàn)的結(jié)果、無損探傷試驗(yàn)結(jié)果、電氣絕緣檢查結(jié)果等的分析共同進(jìn)行故障診斷。不僅根據(jù)發(fā)電機(jī)的實(shí)時狀態(tài)給出有關(guān)故障及處理的情況，而且通過追記查詢所提供的各種統(tǒng)計分析功能為檢修管理和檢修決策提供科學(xué)依據(jù)。隨著計算機(jī)技術(shù)的不斷更新和系統(tǒng)功能的日益完善，該專家系統(tǒng)必將逐步得到廣泛應(yīng)用。

來源：中國自控網(wǎng)