Введение к работе
Актуальность темы. Анализ опыта эксплуатации трансформаторов показывает, что материальные затраты зависят . от качества проектных разработок и уровня квалификации обслуживающего персонала. В связи с этим особую актуальность приобретают работы, позволяющие осуществлять формализацию опыта специалистов и привтечение его на- веек этапах жизненного цикла трансформатора. Это стало реальным в связи с развитием теоретических разработок в области искусственного интеллекта, инженерии знаний.
Особенностью проектирования электротехнических обгектов, к которым относится трансформатор, является учет совместно протекающих и взаимно.обусловленных Физических процессов и внешних возмущения, очевидно, что все задачи оптимального проектирования многокритериальны по своему существу. Именно проблемы многокритериальной оптимизации являются наиболее трудноФпрмализуемым моментом проектирования трансформатора, от эффективности решения которых зависит, успех всего проектного решения.
Основной задачей эксплуатации электротехнического оборудования является обеспечение его надежности. Она достигается и поддерживается путем привлечения1 автоматизированных систем диагностики и контроля, основу которых составляют экспертное системы, оперирующие знаниями в данной предметной области, Гибкий, доступный для пользователя язык представления знаний позволит дать максимальную отдачу от общения со специалистом в области диагностирования трансформаторов. Накопленные при этом взаимодействии знания, поддерживаемые аппара- . том обработки неполной информации, обеспечат достоверную оценку технического состояния объекта в реальных условиях эксплуатации.
Таким образом, решение проблем организации экспертной поддержки процессов проектирования и диагностики трансформаторов представляются актуальными.задачами.
Цель диссертационной работы и задачи исследования/ Цель работы заключается в разработке алгоритмов экспертной поддержки процессов диагностики и проектирования трансформаторов. Для достижения поставленной цели в диссертационной работе решены следующие задачи:
определена концепция организации экспертной поддержки;
решена проблема экспертной поддержки принятия решения при многокритериальной оптимизации силовых трансформаторов;
разработан способ формализации языка представления знаний, позволяющий поддерживать семантически сложную предметную область;
разработан математический аппарат, исчисления коэффициентов до-
верия, который является основополагающим компонентом функционирования машины логического вывода:
практически реализована подсистема многокритериальной оптимизации адаптивной расчетной системы;
разработана и реализована экспертная система диагностики иасло-наполненного электротехнического оборудования.
На-аашту вмиасагеяі. ..
-
Способ организации экспертной поддержки принятия решения при многокритериальной оптимизации силовых трансформаторов.
-
Способ формализации языка представления знаний о предметной области диагностики трансформаторов. .
-
Математический аппарат исчисления коз'Ымциентов доверия фактов.
4. Организация системы ДИАГНОСТИКА.
Основные методы исследования. При решении поставленных задач были использованы теория нечетких множеств теория вероятностей, теория формальных систем, теория принятия решений, теория ' построения систем автоматизированного проектирования.
Новые научные результати. Основными научными результатами работы являются:
способ организации экспертной поддержки принятия решения при многокритериальной оптимизации силових трансформаторов, основанный на использовании предпочтений ЛПР, й отличающийся .от известных, возможностью комплексного подхода к, решению данной проблемы: использование Формализованных качественных показателей при выборе варианта решения или их формализация Спо представленному ряду предпочтений) для дальнейшего применения;
способ.реализации языка представления знаний в семантически сложной предметной области, оригинальность которого заключается в создании информативной, компактной и удобной для пользователя базы знаний, структура которой способствует повышении скорости логического вывода:
математический аппарат исчисления коэффициентов доверия фактов, поддерживающий логический вывод и в условиях неполной информации..
Практическая ценность работы, Значение диссертационной работы
для практики 'заключается в следующем: .'.''.
І. Способ принятия решений при многокритериальной оптимизации, предложенный в работе, положен в основу функционирования 'подсистема оптимизации адаптивной расчетной системы, комплексный подход к вопросу экспертной поддержки оптимизационных расчетов позволяет формализовать знания и интуицию опытных специалистов и использовать их в аналогичных проектным ситуациях.
2. Разработана экспертная система диагностики технического состояния маслонаполнеиного электротехнического оборудования ДИАГНОСТИКА, которая обеспечивает прогнозирование развития дефектов в условиях неполной информации и выдачу рекомендаций ' по дальнейшей эксплуатации оборудования. Практичрсксе /.сполъуивание системы позволяет повысить надежность электрооборудования за счет раннего обнаружения развития, дефектов и снижения вероятности субъективных ошибок обслуживающего персонала.
Реализация результатов работы. В основу диссертации положены научные и практические результаты, полученные автором в ряде научно-исследовательских работ, выполненный в Проблемной научно-исследовательской лаборатории САПР Ивановского энергетического института в период 1986-1993 гг., а также в работай, проводимый по заданиям:
03.19. А. Общесоюзной научно-текнической программы 0.80.03. ГКНГ (1986-19901гг.):
"Разработка адаптивной системы автоматизированного проектирования" Мэжвузовской научно-технической программы " Перспективные информационные текнологии в высшей школе " подпрограммы "Информатизация проектирования" (1992 г.);-
' - "Разработка механизма экспертной поддержки в адаптивной САПР" 5 раздел республиканской комплексной программы "Исследование, разработка, освоение и выпуск мелкосерийной и малотоннажной наукоемкой продукции для отраслей народного хозяйства РСФСР" (1993 г.).
- "Разработка программного обеспечения диагностики и прогно
зирования технического состояния электротехнического оборудо
вания (ЭТО)" (1993-1995 гг.).
Результаты работы внедрены в АО "Ивэнерго", в АО "Ростовэнерго" и на Костромской ГРЭС в составе системы "ДИАГНОСТИКА", в Ивановском государственном энергетическом университете, а также в Ивановском 'инженерно-строительном институте.
' Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались: на Всесоюзной научно-технической конференции "Современное состояние, проблемы и перспективы энергетики и технологии в/энергостроении" ( Иваново, 1989), на Республиканской-научно-технической конференции "Автоматизация проектирования в энергетике и электротехнике" ( Иваново, 1891), на Второй Международной научно-технической конференции "Актуальные проблемы фундаментальных наук" (Москва, 1994). на научном семинаре "Управление режимами электроэнергетическим систем" (Иваново, 1995).
Публик/лти. По теме диссертации опубликовано 7 научный работ. -Структура и объем работы. Общий обгем работы составляет 169 страниц: из них: 86 страниц с рисунками и 36 страниц приложений.
Диссертационная работа состоит из введения, четырем глав, заключения и приложений. Во введении определены цели и задачи ; работы, обоснована актуальность выбранной темы, сформулированы основные положения, выносимые,на защиту.
Р первой главе проводится анализ предметной области исследования, изучаются проблемы интеллектуализации автоматизированный систем, рассматриваются различные суирствующие подкоды к экспертной поддержке, уточняются задачи диссертационной работы.-
Трансформатор, как объект проектирования, практически не имеет "белых" пятен. Ранее удалось формализовать многие этапы его концептуального создания. При этом вопрос принятия решения при многокритериальной оптимизации трансформатора рассмотрен не в полной маре. Известна попытка разработки механизма выбора при многокритериальной оптимизации в работах. В.И. Бутовского. Предложенный им алгоритм принятия решений основан на привлечении помоіми экспертов, выраженной- в предоставленной ими системе предпочтений. Подобный подход имеет ограниченный диапазон использования, т.к. точное решение может быть получено только в случае транзитивного (непротиворечивого) ранжирования.
Нэобходимость применения формализованных инженерных знаний б САПР обусловлена невозможностью учета многих свойств проектируемых изделий в виде количественных показателей, что становится одной из причин низкого качества проектных решений, . Поэтому совершенствование механизмов принятия решений.при проектировании трансформаторов позволит решить эту проблему.
Отслеживать поведение объекта в реальных условиях эксплуатации призваны системы технической диагностики. Основу практически каждой такой системы составляет- экспертная подсистема, базирующаяся на знаниях о предметной областе диагностики. Исследование предметной области диагностики трансформаторов -показало,' что уровень решения проблемы, обеспечиваемый инструментальными экспертными . системами, является приемлемым для принятия решения по дальнейшей эксплуатации оборудования/ Разработка гибкого языка представления, знаний обеспечит эффективное взаимодействие основных компонентов экспертной системы, а наличие корректного механизма логического вывода, поддерживавшего неполную информацию, значительно расширяет область применения подобных систем.
В идеальном случае, создание надежных. трансформаторов - результат глубокой взаимосвязи процессор проектирования и диагностики.
Вторая глава посвящена решению ряда трудноформалиэуемых проблем принятия решений при проектировании трансформаторов, одной из которой является выбор решения при многокритериальной оптимизации.
Многообразие, а часто противоречивость различный требования, неполнота информации,. »еко:.;п,гтгиностъ проектировщиков, неточность используемых моделей неизбежно приводят к тому, что субъективный процесс принятия решений в ряде случаев имеет некорректный характер. Предлагаемый математический механизм устраняет вышеуказанные недостатки.
Пусть Р - множество Парето-оптимальных вариантов решения: Р = Ч Xi«Cxlp. .... xr.) I I -' l',.w'},-где X.- вариант решения;
m - количество, рассматриваемых вариантов (мощность множества Р);
1 - количество переменных, характеризующих единичный вариант решения.
Вопрос выделения критериальных параметров проектирования являет
ся наиболее важным и сложным. Как. правило, аналогичные проектные си
туации характеризуется одним и тем же списком критериальных парамет
ров. . .
Примем, что К - множество критериев Формирования множества Р:
К - С к,, .... ка ), К с X.
где п - количество критериальных параметров.
.Задача принятия решения сводится к поиску такого 1, что
1 є (1,т], а'- тахШ, п. е R, г.- f(K),
где г - комплексная свертка значений критериев одного варианта;
R '- множество комплексных сверток критериев рассматриваемых вариантов; ..'
f - Функция получения комплексной свертки. .
Весь дальнейший анализ ориентирован на привлечение внешней эк
спертной поддержки, которая выражается в формировании лицом, прини
мавшим решение (ЛПР), системы коэффициентов-приоритетов критериев
Aj, причем: а
Zh - і- і =і
Для нахождения комплексной свертки г применяется метод попарных сравнений, суть которого сводится к построению матриц М бинарных отношений предпочтения или неразличимости значений критериальных параметров и коэффициентов-приоритетов критериев..
Значение комплексной свертки 1-го варианта будет определено: п. tv- COcCj] -OjCLI),
і =» ' '
где Ос - матрица собственный чисел матрицы бинарный отношений коэффициентов, приоритетов критериев: Oj - матрица собственных чисел матрицы бинарных отношений значений критериальный параметров. После определения значений комплексных сверток веек вариантов в множестве Р, выбор оптимального варианта X не представляет особого труда, т.к. он будет иметь максимальное значение свертки г - max(R). Легко получить отображение X » < к, | i-І..Ю на X':
X' - -Cx'lI x'l«s X, 1-І..k» V 1 ух > .rt+i, V і хЧ >- хЧ-и У-На практике нередко опытные проектировщики испытывают эатрудне- ния в' установлении количественных значений коэффициентов приоритетов критериев.'Для ник гораздо легче проранжировать множество неу-лучшаемых вариантов (или его часть), отметив варианты с- убывающей. по ик мнению, полезность». Таким образом, на основе-указанного ряда вариантов решения, необкодимо определить значения коэффициентов приоритетов критериев Aj.
Определение, значений коэффициентов-приоритетов критериев. по соответствующему ранжированию вариантов решений, пр-сушветву, является решением обратной задачи. Для ее реализации- необходимо решить следующую систему уравнений и неравенств:
Л12ц + *з21г + .+ /kZik. - U4, AiZ2l + kaZaz + . + -*kZsk. » U?,
V -*i2rH + As2o2 +'..-. + Ак2ак - Utv. (i)
k.
Lk'i .- 1, ' U, > U* > ... > 'Utv. і =t -
где n k
количество проранжированнык вариантов решения; количество критериев оценки вариантов: значение коэффициента приоритета j-ro критерия: полезность 1-го варианта; .-_ приведенное значение J-ro критерия 1-го варианта: Wrnox - wt j '
2U - — : .
ГДЄ WLj
«такі - Wmiaj значение J-го критерия 1-го варианта.
Решение системы [1] определяется методом перебора веек возмож
ных сочетаний значений коэффициентов приоритетов (*i *а). пу
тем изменения Aj от 0 до 1 с Фиксированным шагом. Анализ влияния ве
личины шага изменения л на точность и скорость вычисления показал,
что значение этого шага не'следует пркііиьять меньшим 0.01. т.к. вре-
:,!Г. решения системы возрастает в геометрической прогрессии от коли
чества критериев, а получаемая точность («счета является избыточной
в данной постановке задачи.
Предлагается оригинальный способ решения задачи переборного типа, в которой мощность предоставленного множества Р и количество критериев - переменные величины. Решение основано на использовании метода рекурсии.
Иногда представленное ранжирование вариантов не обеспечивает сходимости процесса нахождения коэффициентов приоритетов. В работе приведен способ- решения данной проблемы за счет понижения полезности варианта, вносящего расхождение в процесс.
Предложенный метод исследования и принятия решения весьма эффективен, поскольку полученное на его основе ранжирование вариантов носит формализованный характер, делающий процедуру принятия решения для Л1Р прозрачной и наглядной. ' . -
Другой проблемой, при проектировании трансформаторов является задача" эффективного раскроя электротехнической стали. Ее Формализация дает возможность решения проектно-конструктЪрских задач в комплексной постановке, например, выбор диаметра.стержня магнитопровода и формирование сечения стержня с' учетом минимальных отходов электротехнической стали С"раскрой сам на себя") и т.д. ' .
В трансформаторном производстве-обычно совмещаются продольный и поперечный раскроиЧПДР и ПНР соответственно.'. - Для ППР задача Формируется в следующем виде:
па а j
mlnCZ) » z(xt, х.-г, .... Хпд) > Z С Exu-vu -St)., (2)
','-- t =i j =i
когда.множеству А - <р(, Рг Pnal V Pt є А >.. pi.'«—* (buauSO
ставится в соответствие множество В = {Vi, Уя, ..., VoaI V Vt є B>
'Ve *—»-c(Ci5i, Сег Сет) Л k « (kei, ксг. -. Kent),
где 2 - общий излишек пластин (по количеству), получаемых при ППР; PL - пластина і-го типа: длиной «ц,, шириной bt и потребность» St t m - количество.-пластин, нарезаемых из одной заготовки; па -количество типоразмеров нарезаемых пластин при ППР:
nj - количество спосоооь получения пластины одного типоразмера:
nb - количество стандартным ножей: ' . '. .
xi j- количество заготовок длиной «;,, пропускаекыи через стандартный нож Ve«
vis- количество пластин одного типоразмера, получаемый из одной заготовки:
Ve - стандартний нож 1-го типа, обеспечивающий получение kem. пластин шириной Сет., выкраиваемых за один раз. . Решение задачи (2) осуществляется ei два этапа. На первом - формируется соответствие:
PL —» Di. V і «Ml. .... па},
где Dl - множество пар CI, m). 1 « {1 nb->,
ПРИ. С 1.1») t [)l <—> bL » Ceta-
На втором этапе минимизируется Функционал 2. " ПДР по временному фактору делится' на опережающий и текущий. Постановка задачи опережающего ПДР имеет вил:
mint К) (3)
при 0 < xl * Ml,"і є {і, ..., п),
п a а
L xl < L, S - '. bi,XL < D v S - >;. Ьіхь > О,
.14 L -V ''Ч-!
где К - критерий.эффективности,как правило:
a
К - F(Xi. Х2 Ха) "5 - bLXL,
L =1
Mb = uuhCNl, L, Pl), при. S - NLb4L < bL, где S - технологическая ширина рулона стали (полная ширина рулона стали минус две ширины технологической кромки): xl -'количество рулончиков ШИРИНОЙ bi,: L - максимально допустимое число ' рулончиков, выкраиваемых иэ
одного рулона стали С технологический параметр):
D - максимально допустимый отход стали (по ширине):
п - количество видов рулончикоь: ' .
Pl - максимальное необходимое количество рулончиков данного вида. Задача (3) решается методом рационализированного перебора. При этан эа счет'развитой системы ограничений объем области поиска незначительно превышает об'ьем допустимой области.'. Алгоритм перебора реализован'в виде последовательных этапов, число1 которых .'N определяется алгоритмически из условий: '
а ru \
ї. Пі < S л bi. > S.
І. '-і : ' і »І
Функционирование текнологической подсистемы основывается на развитой базе данных, от актуальности' которой зависит эффективность предложенных системой решений.
. В тепер 'гларі? рассматриваются вопросы формализации аэкка мрсд-ставле::яя знаний и разраоотки способа реализации отдельный функциональных компонентов экспертной системы, предназначенной для поддержки принятия решений при диагностики трансформаторов.
Под понятием языка представления знаний определяется совокупность способа представления математической модели предметной области, формы реализации знаний и механизма логического вывода.
Структурно - параметрическое описание математической модели предметной области диагностики представляет собой объединение кортежей атрибутов: а
Р - 'U PL - Р, U Ря U ... U Ра,
где Pt - кортеж, или упорядоченное множество атрибутов, в котором каждый атрибут занимает строго определенное место; 1 - номер Кортежа, 1 е { 1,...,п >; п - количество кортежей.
а - < Pi1, Рз1-,.... Pj1,.;.. Pkl I к < га >, V p [p є PI, где kt - количество атрибутов в 1-ом кортеже; V і [ku < ай I m - максимальное количество атрибутов в кортеже. Строгое расположение атрибута в кортеже обеспечивает быстро вычисление адреса содержимого любого атрибута. Кортежи атрибутов СРО связаны* между собой в иераркическую структуру с помощью "управляющий" параметров, находящихся в кортежах более высокого уровня. . База знаний (БЗ) разработанной экспертной системи R:;
R- і RU, Ri. - < [QJ. tVu], Ft >.
где Rl - i-oe правило продукционного типа; Сі, - условие применения ігго правила; Vt — промежуточные переменные 1-го правила; Fi"- тело правила.
Разработана следующая форма реализации знаний: <тело правила> ::« CIF пг.едгк»еьихо_1 THEN) С IF пі\едп»оьила_2 ТНЕМ С IF ... 1 ^ак..*)очемие_і [ELSE зсис.иочлнае._2] [ELSE ...].
Предложенная форма реализации знаний обладает рядом существенных преимуществ:
- наличие в теле правила разделов "ELSE" обеспечивает наглядность при его составлении:
- в разделах "згак-.иоченив._1" и "зок-иочеми разные атрибуты предметной, области:
..-- возможность поддержки вложенных конструкций логических операто
ров увеличивает информативность правил, а распределение предпосылок
при этом ведет к сжатию БЗ: .
- предпосылка может быть распределена между условием применения
правила и (или) элементарными предпосылками условных операторов, что
позволяет агрегировать элементарные правила.
Первичным толчком для инициализации машины логического вывода будет Формулировка желаемой цели (или целевой функции). Из всего множества атрибутов предметной области выделяются те, значения которых должны быть определены (или уточнены) в процессе' взаимодействия с экспертной системой. Эти атрибуты объединяются в базу целей (А): А - С pl I V Р1, є Р }. Атрибуты, значения которых известны, объединяются в базу фактов (БФ) F:
F - < pl I V pl є Р У. при А П F - 0.
Каждое правило (R) на семантическом уровне осуществляет отображение некоторого входа X в выход Y, то есть реализацию некоторой функции*.
. . R : С => X —» Y, '
где С - логическое выражение, определяющее условия,." при выполнении
которых возможно определение Y из X (может отсутствовать)
X -множество входных атрибутов правила: ;
X -
Y - множество определяемых атрибутов:
Y -іу»...,ує| V уе є Р>:
f - функция реализации, по которой, зная атрибуты X, можно определить атрибуты Y.
В общем случае процесс вывода представляет иэ себя обход дерева решений, ветвистость которого зависит от сложности структуры предметной области и от качества (корректности) БЗ. Разросшееся семантическое дерево решений, как правило, содержит тупиковые ветви вывода. С учетом вышесказанного и для значительного сокращения машинных ресурсов (времени вывода, оперативной памяти) предлагается отказаться от полного построения пространства поиска решения за счет
применения прямого направления вывода, т.е. вывода от фактов к цели.
Все пространство решений можно представить в виде графа, содержащего атрибутные и предикатные вершины (соответствуют отношениям атрибутов). Возбуждение атрибутной вершины (атрибут принадлежит БФ) приводит к возбуждению вокруг гр6я see:: связей с предикатными вершинами, из юторых формируется "слой" правил S:
' S - {-'Re I V Rl Э at с X,- aL F } , где at - атрибут возбужденной вершины графа.
Иэ всего множества S Необходимо выделить те правила, активизация который возможна при данном конкретном состоянии базы фактов. Для этого применяется система правил определения возможности активизации:
- для возможности'активизации правила необходимо, чтобы все входные атрибуты правила (X) принадлежали базе фактов (F), а в случае вхождения в (X) атрибутов второго рода, необходимо чтобы и управляющие атрибуты структуры Ю входили в нее;
- правило, содержащее логическое условие применения (С), оказывается способным к активизации только в том случае, если все атрибуты, входящие в (С) , принадлежат базе фактов и (С) при этом принимает значение "истина".
Все "слоевые" правила, для которых доказана возможность активизации, пропускаются через интерпретатор, результатом Функционирования которого является инициализация атрибутов предметной области.
Различают два типа инициализации атрибута at - ' первичная С at неопределен) и вторичная ( ai. «= F), а также две ситуации инициализации атрибута - в рамках одного "слоя" и в -разных "слоях" правил. Вторичная инициализация атрибута в одном слое служит опіжделянцим условием организации ветвления логического вывода, которое поддерживается специальным структурным стеком. В главе определены правила поддержки данного стека.-
Условием окончания циклического процесса вывода служит или инициализация всех элементов базы целей (целевой функции), или определение неразрешимости задачи.
Для оценки результатов функционирования механизма логического
вывода введено понятие коэффициента доверия (KD) -это субъективная
величина, отражающая степень уверенности в "паре": <атрибут.- значе
нием <правило - факт> и т.д. . ' -
Принято, что KD определен на интервале СО,100].
Предварительный коэффициент доверия факта KDCfp), выводимого через арифметическое выражение, зависит от KD .атрибутов, входящих в него, и равен минимальному их них: KIXM). Если же на инициализацию атрибута накладывается логическое условие, характеризующееся K1XU),
то KIXFp) соответственно корректируется:
КОСМ) KDCU)
KDCfp) - — -..
- 100 " .
Логическое выражение, так же как и логическое' .условие примене
ния, являются совокупностью бинарных логический отношений. Правила
определения KLXU) единичного бинарного отношения приведены в табли
це 1. ....
Коэффициент доверия 1-го Факта, определяемого j-ым правилом, вы
числяется*. . ;
KDCRj) ' КГХС,,) KlXfp).
KD'iTi) - —— ..
10000 ' '
где KWRj)'- козііФі'цирнт доверия правила:
KtXCj) - коэффициент доверия'логического условия применения пра
вила: ' ,'''''
KfXfp) - предварительный коэффициент доверия Факта.
' . Таблица 1
Таким образом, обобщенный коэффициент доверия 1-го факта KLXfi), выведенного праг-.илом, определяется по [43\.
Иэ (4) следует, что привлечение правила в процесс вывода может
как снижать коэффициент доверия факта,так и его насдавать; При дос
тижении условия KLXf) -'0. ат)>и6ут становится неизвестным и: удаляет
ся, из базы, фактов.
Предложен.графический, подход к определению коэффициентов доверия
логических выражений, содержащих неопределенные атрибуты f базы фак
тов F, т.е ZnCf)-є [ГвіїпЛ'шак].
Ш.і\) - <[
(4)
KD'(ft), если факт определяется впервые; CKDCfiMOO + KD'Cf(,)-100 - WXfi>KD4f(JM00
KtXfi)- VD'fSO
—, если факт подтвержден;
KTXft) и формирование ветвления вывода, если факт не подтвержден в рамках одного "слоя" правил;
окончание вывода по ветви, если факт не подтвержден.
ае. рассматривается структура системы ДИАГНОСТИКА (рис.1) и основные ее характеристики.
Разработанная система предназначена для использования в составе энергосистем и крупных энергопредприятий для поддержки принятия решения по техническому обслуживанию маслоналолнешого электрооборудования. Автоматизированная система позволяет:
проводить комплексную оценку состояния функционирующего электрооборудования на основе данный испытаний и контрольнык замеров, а также их автономный анализ;
автоматически получать данные концентраций газов с хроматографа типа "Цвет";
- выдавать рекомендации по дальнейшей эксплуатации данного оборудования;
протоколировать результаты испытаний и предложенных рекомендаций;
обеспечивать графическую интерпретацию динамики изменения контролируемых параметров;
хранить информацию о предприятиях энергосистемы, оборудовании предприятий, паспортные данные оборудования и данные замеров и испытаний;
-формировать и корректировать методики диагностирования;
- генерировать и в дальнейшем легко изменять модель предметной об
ласти диагностирования.
В настоящее время система позволяет проводить анализ следующих данных испытаний маслонаполненного оборудования: хроматографическо-го анализа растворенных в масле газов, измерения сопротивления изоляции, измерения диэлектрических потерь изоляции, измерения сопротивления обмоток, измерения потерь холостого кода, химического анализа масла, измерения сопротивления короткого замыкания и осуществлять комплексный анализ.
г -
L _
- 1 _ J
Пользователь }
Диалоговый процессор (графический интерфейс)
СУБД
Машина вывода
Генератор протокола
Редактор протокола
БД испытаний
Фрагменты протокола
Файл протокола
БД паспортов
База знаний
Макет протокола
Файл ресурсов
FoxPro v 2.5
Редактор правил
Редактор макетов
Редактор ресурсов
Г Разработчик ) Рис. 1 Структура-системы ДИАГНОСТИКА
Результатом проведения анализа является протокол, в, который
входят сообщения о даннык испытаний, наличии и виде предполагаемого
дефекта, рекомендуемых мероприятиях по дальнейшей эксплуатации обо
рудования и действиях по уточнениям дефекта. .
. Возможность машины логического вывода экспертного компонента системы ДИАГНОСТИКА осуществлять поиск решения, основанный на привлечении неполных данных, подтверждает преимущества ее применения в реальных условия эксплуатации электрооборудования. .'
В системе ДИАГНОСТИКА используются данные двух типов: внешние и
собственные. Они различаются способом хранения.назначения и доступа.
Внешние данные системы ДИАГНОСТИКА хранятся в Файлах стандартного
dbf - Формата. Их поиск и обработка,.по сравнению с собственными,
происходит дольше из-за неэМективного способа-хранения dbf - форма
та, но, благодаря им, программный комплекс становится открытым и мо
жет быть плавно вписан в АСУ энергетических систем и предприятий.
Внешние данные играют роль средства информационного обмена с окру
жающим миром. .'..... ' '
. Программный комплекс разрабатывался как система открытого типа, т.е. обеспечена возможность его развития без участия разработчиков.
14 ,
Данная возможность базируется на привлечении предложенного способа Формализации языка представления знаний. Последующая доработка некоторых функциональных элементов системы позволит превратить программный комплекс в инструментальную систему для создания прикладных экспертных систем.
Системі написана на языке Borland Pascal 7.0 и функционирует под управлением DOS. Диалоговый процессор, использующий средетра библиотеки Super Vision, обеспечивает стандартный графический интерфейс (аналогичный Windows) и поддерживает драйвер "мыши".. Бее диалоговые формы содержатся в файле, ресурсов и легко трансформируются без изменения кода программы с помощью стандартного редактора ресурсов.
. основній: результаты и виводы РАБОТЫ ' ''
-
Определена концепция организации экспертной поддержки процессов проектирования и диагностики трансформаторов.
-
Разработан механизм экспертной поддержки принятия решений при многокритериальной оптимизации трансформаторов. В отличии от предложенных ранее, данный механизм осуществляет комплексный подход: реализует возможность использования формализованных качественный показателей при выборе варианта решения или позволяет их формализовать (по представленному ряду предпочтений) для дальнейшего применения.
-
Механизм экспертной поддержки принятия решений положен в основу подсистемы оптимизации адаптивной, расчетной системы АРС, разработанной в ПгМЛ УИ САПР ИГЭУ.
-
Разработана автоматизированная система ТПП раскроя электротехнической стали, осуществляющая принятие решения по загрузке оборудования с оперативным учетом производственных возмущений, получение кваэиоптимального результата при максимально возможном обеспечении требований непрерывности, поточности и цикличности производства..
-
Предложен и реализован математический аппарат исчисления-коэффициентов доверия фактов.. Он позволяет устанавливать коэффициенты доверия фактов,- активизируемых правилами, и обеспечивает возможность поддержки неопределенных фактов.
-
Предложен способ формализации языка представления знаний, обеспечивающий сопровождение семантически сложной предметной области. Разработанная форма реализации языка способствует созданию информативной целостной БЗ, что ведет к значительному увеличению скорости логического вывода.
-
Машина логического вывода, при поддержки математики . коэффициентов доверия. Функционирует в условиях неполных знаниях о предметной области. Предложенный способ организации машины' обяспечиьяет
возможность исследования ветвящегося пространства поиска по нескольким целевым атрибутам и тем самым гарантирует нахождение наиболее достоверного решения.
-
Разработана система диагностики маслонаполненного электротехнического оборудования, прогнозирующая его техническое состояние. Система ДИАГНОСТИКА позволяет повысить надежность контролируемого оборудования за счет раннего обнаружения развитиядефекта и своевременного проведения профилактических мероприятий.,
-
Использование формализованных квалифицированного опыта и качественных знаний на этапах проектирования и диагностики трансформатора позволит значительно снизить материальные^затраты при его эксплуатации.
Разработанная при участии автора система ДИАГНОСТИКА внедрена в АО "Ростовэнерго" (г.Ростов), в АО "Ивэнерго" (г.Иваново), а также на Костромской ГРЭС Сг.Волгореченск). Адаптивная расчетная система внедрена в учебный процесс ИГЭУ и ИИСИ и используется для выполнения лабораторных работ и курсовых проектов.
