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火力发电厂DCS系统人机界面综合评价研究

蒋涛  
【摘要】:随着计算机技术和现代控制技术的飞速发展,数字式分散控制系统(DCS)已成为火力发电厂控制系统的一种标准模型。DCS对发电机组监控覆盖面日趋完善,其渗透深度也随之增强,已由对单一系统的监视及控制,发展成为整个发电机组的中枢控制系统。DCS系统人机界面的设计也发生了深刻变化,传统的常规仪表加硬手操的监控模式已基本被取消,取而代之的是CRT操作员站、软手操、典型参数仪表、关键硬手操。人机界面设计的优劣直接关系到整个DCS系统设计的成败。因而火力发电厂DCS系统人机界面的评价成为我们必须面对的重要课题。 本文对人机界面综合评价理论和方法进行了探讨,提出了基于灰色聚类分析理论的人机界面评价方法。根据现有国际和国家人机工程学标准以及电力行业有关标准和规程,结合我国火力发电厂的实际,研究确定了火力发电厂DCS系统人机界面主观评价和客观评价的标准,建立了该控制系统人机界面综合评价指标体系。开发了用于火力发电厂DCS系统人机界面综合评价的评价软件。 论文的主要工作有: 1.系统研究了人工神经网络、模糊综合评判、灰色系统理论等基本理论。通过分析比较,提出了将灰色理论用于火力发电厂DCS系统人机界面综合评价的思想,以灰色系统理论的认知模式和构造关系为依据,应用信息覆盖和灰色聚类方法,构造了人机界面主观评价的灰色聚类白化权函数,提出了量化主观评价结果的方法。 2.火力发电厂DCS系统人机界面主观评价标准和客观评价标准的确定,以及该控制系统人机界面评价指标体系的建立。 3.应用层次分析法确定了火力发电厂DCS系统人机界面各层次元件的权重,并借助层次分析法的矩阵分析工具对主观判断的一致性进行检验,避免了主观评判的逻辑混乱。 4.选择了UG/OPEN作为开发环境,开发了火力发电厂DCS系统人机界面


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