基于專家系統的熱控設備狀態監測系統技術方案

本發明專利技術公開一種基于專家系統的熱控設備狀態監測系統，包括專家管理模塊、備品配件管理模塊、信息發布平臺和熱控設備綜合管理數據庫，其中所述專家管理模塊分別與所述備品配件管理模塊、所述信息發布平臺和所述熱控設備綜合管理數據庫進行數據交互，專家管理模塊包括熱控設備專家系統知識庫、熱控設備專家系統數據庫、熱控設備專家系統推理機和熱控設備專家系統解釋器。本發明專利技術針對火電廠中的熱工儀表以及現場控制設備進行實時在線狀態監測和故障診斷，根據熱控設備的診斷信息給出相應檢修策略，協助火電廠檢修部門制定合理的檢修計劃。同時，實現熱控設備庫存的靜態管理，也可根據檢修計劃項目需要的設備和消耗的設備實現動態管理，縮短檢修工期，減少檢修費用。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及火電廠熱控設備管理
，尤其涉及一種基于專家系統的熱控設備狀態監測系統。
技術介紹
電力生產過程的安全、可靠和經濟運行,必須靠安裝在生產現場的大量溫度、壓力、流量等傳感器、變送器來監測設備運行狀態和工藝生產過程參數；同時，控制系統產生的控制指令也需要安裝在生產現場的執行機構和控制裝置去完成。隨著機組容量的增加，需要維護的現場熱控設備數量龐大、類型越來越多。以單臺百萬超超臨界火電機組為例，現場的熱控設備總數超過1萬多點。隨著電力體制的改革，競價上網方案的進一步推行，為降低發電成本，減員增效，電廠配備的熱工檢修人員數量嚴重不足。從目前電廠配備的熱工人員來看，應對生產過程中的日常維護和點檢已經非常困難，每天的工作量已經滿負荷運轉。遇到機組檢修時，將無法在有限的檢修周期內實現對全廠的熱控制設備全面檢修和維護。面對這一困境，熱控設備的維護和檢修通常采用以下兩種方式：1)采取檢修外包方式熱控設備的日常維護和點檢由本廠熱工人員完成，大規模的熱控設備檢修由廠外的檢修公司完成，這樣的方式往往無法保證檢修質量。2)采用抽查檢修方式因熱工檢修人員偏少，無法在實現全廠熱控制設備的全面檢修。有些電廠采取“抽檢”的方式，這往往會帶來“漏修”和“過修”的情況。因此，研發針對于全場熱工控制設備的管理系統是非常必要和亟待進行的，既滿足電廠全面檢修的需要，又不增加現有的熱工人員編制。在本專利技術之前，國內外已經在專家診斷系統、熱力設備狀態檢修、控制系統可靠性、備品配件管理系統等方面開展了一系列研究，取得了一定成果。但該目前針對熱控設備的狀態監測與故障診斷技術仍無法滿足實際現場需要，主要原因主要有(1))針對熱力設備狀態檢修開展了大量研究，也有部分產品成功應用，但針對熱控設備狀態檢修的研究很少見諸報道，也沒有相關產品在現場應用；(2)針對熱控系統可靠性的研究一直在進行，但關注點更多集中于DCS、控制組態等方面，對于現場控制設備可靠性研究開展較少；(3)備品配件管理系統開發方面，采用的是靜態的庫存管理模式，未考慮設備檢修的動態需求。
技術實現思路
為解決現有技術的不足，本專利技術的目的在于提供一種基于專家系統的火電廠熱控設備狀態監測系統工具，該工具針對火電廠中的熱工儀表(包括傳感器、變送器、邏輯開關)以及現場控制設備進行實時在線狀態監測和故障診斷，根據熱控設備的診斷信息給出相應檢修策略，協助火電廠檢修部門制定合理的檢修計劃。同時，實現熱控設備庫存的靜態管理，也可根據檢修計劃項目需要的設備和消耗的設備實現動態管理，縮短檢修工期，減少檢修費用。基于專家系統的熱控設備狀態監測系統，包括專家管理模塊、備品配件管理模塊、信息發布平臺和熱控設備綜合管理數據庫，其中所述專家管理模塊分別與所述備品配件管理模塊、所述信息發布平臺和所述熱控設備綜合管理數據庫進行數據交互，所述專家管理模塊包括熱控設備專家系統知識庫，用于存儲所述熱控設備可能出現的故障現象、產生故障的原因、判斷故障的方法及標準、導則和專家經驗；熱控設備專家系統數據庫，用于存放所述熱控設備的基本信息、使用過程中的狀態數據以及所述專家管理模塊在推理過程中的中間信息；熱控設備專家系統推理機，根據所述熱控設備專家系統數據庫中的信息和所述熱控設備專家系統知識庫中的內容，做出推理策略，對所述熱控設備的運行狀態進行綜合判斷；熱控設備專家系統解釋器，向用戶說明推理過程，并對推理得到的結果作出必要的解釋，使用戶接受推理的結果。所述熱控設備綜合管理數據庫位于SIS(SupervisoryInformationSystem，監控信息系統)層，其數據庫表的屬性值包括DCS(DistributedControlSystem，分布式控制系統)設備信息，根據DCS設備的添加、刪除或修改，更新設備信息。還包括備品配件設備庫，與所述備品配件管理模塊相連，所述備品配件管理模塊根據專家管理模塊的判斷，分析設備庫存量能否滿足更換需求，在不滿足的情況下，經信息發布平臺發出提示信息。所述信息發布平臺設計為web頁面，用戶可通過其查詢設備運行狀態、設備故障信息、故障解決方案、備品配件需求。本專利技術的有益之處在于：對火電廠熱控設備進行全面的管理，對火電廠的熱控設備狀態進行全面監測和故障診斷，根據熱控設備的診斷信息給出相應檢修策略，協助火電廠檢修部門制定合理的檢修計劃。對全場熱控設備的備品配件實現了靜態和動態管理，降低了庫存。方便熱工人員對運行設備狀態、專家系統設備預測結果以及備品備件等信息的查詢，方便熱工人員進行設備檢修、維護。附圖說明圖1為本專利技術基于專家系統的熱控設備狀態監測系統的結構框圖；圖2為本專利技術一實施例中專家管理模塊結構示意圖。具體實施方式為了使本專利技術的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本專利技術進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本專利技術，并不用于限定本專利技術。實施例1熱控設備狀態監測系統包括熱控設備綜合管理數據庫、專家管理模塊、備品配件管理模塊和信息發布平臺，專家管理模塊處于核心地位，自動對熱控設備進行狀態監測和故障預測、確定熱控檢修項目和熱控檢修周期。通過專家管理模塊的綜合分析，對當前設備的狀態進行綜合判斷并將結果儲存到對應的關系數據庫中，作為對熱控設備健康狀況的診斷的重要依據。若判斷設備已臨近損壞，則發出預警信息，提醒熱工人員對相關設備進行檢修。專家管理模塊又包括熱控設備專家系統知識庫、熱控設備專家系統數據庫、熱控設備專家系統推理機、熱控設備專家系統解釋器和人機交互平臺，連接關系如圖2所示。熱控設備專家系統知識庫是專家系統的核心，主要由事實性數據及專家的啟發性知識構成，專家系統的完善程度取決于知識庫的豐富程度。本系統將熱控設備所有可能出現的故障現象、產生故障的原因、判斷故障的方法及標準、導則和專家經驗，盡可能地收集歸納，形成規則存入熱控設備專家系統知識庫中。本系統設計有專家系統知識獲取程序，使得用戶在不需系統開發人員參與的情況下，獨立完成知識庫的建立、修改知識庫中已有的知識和擴充新的知識，進一步提高實用性。熱控設備專家系統數據庫用于存放熱控設備的基本信息、熱控設備使用過程中的狀態數據，以及專家管理系統推理過程中得到的各種中間信息。熱控設備專家系統推理機根據數據庫中的信息，利用知識庫中的知識，協調整個專家系統的工作，按不同的推理策略策略和算法對每一類熱控設備的運行狀態進行綜合判斷。熱控設備專家系統解釋器向用戶說明推理過程，并對推理得到的結果作出必要的解釋，使用戶接受推理的結果。同時，為用戶維護和管理專家系統提供方便。人機交互平臺將專家管理系統推理的熱控設備狀態信息以表格、圖形等方式顯示給用戶。同時，把用戶熟悉的信息表示手段，如自然語言、表格、圖形等轉換成熱控設備專家系統內部表示形式，并交給各相應的組成部分處理。實施例2熱控設備狀態監測系統包括熱控設備綜合管理數據庫、專家管理模塊、備品配件管理模塊和信息發布平臺。熱控設備綜合管理數據庫處于監控網絡SIS層，提供專家管理系統診斷的設備基礎信息，該數據庫表的屬性值包含DCS設備信息所有信息，其數據記錄包含當前火電廠中所有使用的熱工設備。設計對設備庫進行設備添加、刪除以及修改的功能，當DCS設備發生修改時，設備庫可以及時更新。實本文檔來自技高網...

【技術保護點】
基于專家系統的熱控設備狀態監測系統，其特征在于：包括專家管理模塊、備品配件管理模塊、信息發布平臺和熱控設備綜合管理數據庫，其中所述專家管理模塊分別與所述備品配件管理模塊、所述信息發布平臺和所述熱控設備綜合管理數據庫進行數據交互，所述專家管理模塊包括熱控設備專家系統知識庫，用于存儲所述熱控設備可能出現的故障現象、產生故障的原因、判斷故障的方法及標準、導則和專家經驗；熱控設備專家系統數據庫，用于存放所述熱控設備的基本信息、使用過程中的狀態數據以及所述專家管理模塊在推理過程中的中間信息；熱控設備專家系統推理機，根據所述熱控設備專家系統數據庫中的信息和所述熱控設備專家系統知識庫中的內容，做出推理策略，對所述熱控設備的運行狀態進行綜合判斷；熱控設備專家系統解釋器，向用戶說明推理過程，并對推理得到的結果作出必要的解釋，使用戶接受推理的結果。

【技術特征摘要】
1.基于專家系統的熱控設備狀態監測系統，其特征在于：包括專家管理模塊、備品配件管理模塊、信息發布平臺和熱控設備綜合管理數據庫，其中所述專家管理模塊分別與所述備品配件管理模塊、所述信息發布平臺和所述熱控設備綜合管理數據庫進行數據交互，所述專家管理模塊包括熱控設備專家系統知識庫，用于存儲所述熱控設備可能出現的故障現象、產生故障的原因、判斷故障的方法及標準、導則和專家經驗；熱控設備專家系統數據庫，用于存放所述熱控設備的基本信息、使用過程中的狀態數據以及所述專家管理模塊在推理過程中的中間信息；熱控設備專家系統推理機，根據所述熱控設備專家系統數據庫中的信息和所述熱控設備專家系統知識庫中的內容，做出推理策略，對所述熱控設備的運行狀態進行綜合判斷；熱控設備專家系統解釋器，向用戶說明推理...

【專利技術屬性】
技術研發人員：朱繼峰，張君，楊展，金宏偉，張學軍，鄭渭建，應立峰，卓魯鋒，潘建岳，李榮，顧興，
申請(專利權)人：浙江浙能中煤舟山煤電有限責任公司，南京工程學院，
類型：發明
國別省市：浙江;33