基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )的火電廠(chǎng)生產(chǎn)過(guò)程故障診斷專(zhuān)家系統

隨著(zhù)控制理論的不斷完善和發(fā)展，以及計算機技術(shù)在工業(yè)控制領(lǐng)域的廣泛應用，控制系統的自動(dòng)化水平、控制品質(zhì)均得到了顯著(zhù)的改善和提高。在追求控制系統良好控制性能的同時(shí)，對提高系統的可靠性和可維修性也提出了越來(lái)越高的要求。對于火電廠(chǎng)生產(chǎn)過(guò)程控制來(lái)說(shuō)，目前提高其可靠性的方法是提高系統各部件的可靠性，增加硬件冗余，但這將使系統成本和規模增加。為此，可采用實(shí)時(shí)故障診斷技術(shù)，建立一套監控系統，使其能在系統故障前期或發(fā)生故障時(shí)迅速地檢測且分離故障，進(jìn)而采取必要的措施防止故障擴大，達到提高系統可靠性，減少維修時(shí)間和成本的目的。另外，火電廠(chǎng)生產(chǎn)過(guò)程控制系統回路眾多，控制設備(傳感器和執行器等)分布廣泛，完全靠人力來(lái)檢查和發(fā)現故障極費時(shí)費力。據統計，尋找系統故障花費的時(shí)間占系統修復時(shí)間的90％左右。為此，本文對火電廠(chǎng)生產(chǎn)過(guò)程控制的故障診斷及其實(shí)現進(jìn)行了研究。
1 基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的故障診斷專(zhuān)家系統

本文提出的基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的專(zhuān)家系統就是力圖模擬人類(lèi)專(zhuān)家分析問(wèn)題的過(guò)程，利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )及專(zhuān)家系統反向推理的特點(diǎn)開(kāi)發(fā)出一套混合診斷系統

1.1 基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的專(zhuān)家系統的結構和功能

基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的專(zhuān)家系統的結構如圖1所示。信號預處理主要承擔數據采集和知識表述的規范化。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )充當專(zhuān)家系統的正向推理機，它接收規范化處理后的原始證據輸入，給出處理后的結果，然后利用專(zhuān)家系統的反向推理對其結果進(jìn)行驗證，從而提高整個(gè)系統的推理速度和診斷的正確率?？刂浦行目刂浦?zhù)整個(gè)系統的輸入輸出以及系統的運行。

1.2 基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )的專(zhuān)家系統的工作過(guò)程

診斷系統在投入運行前，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )要進(jìn)行訓練，訓練后的網(wǎng)絡(luò )方可進(jìn)入運行。診斷過(guò)程如下：

(1)系統從現場(chǎng)采集數據，對數據進(jìn)行初步處理，并啟動(dòng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )診斷模塊進(jìn)行分析診斷，然后將診斷結果送入候選故障集；

(2)啟動(dòng)故障診斷專(zhuān)家系統，利用其反向推理機制對候選故障集中的故障進(jìn)行驗證。在診斷過(guò)程中，若診斷結果正確則整個(gè)診斷系統不作任何改變，若診斷結果發(fā)生了漏診斷，則系統在控制中心的調度下，啟動(dòng)學(xué)習機構，對專(zhuān)家系統的知識庫進(jìn)行修正。若發(fā)生誤診斷則可修改專(zhuān)家系統知識庫。