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新型干法水泥生产过程中智能燃烧专家系统的研究

钱方正  
【摘要】:专家系统是一个智能计算机程序,它利用知识和经验,通过推理来解决某领域中只有人类专家才能解决的难题。专家系统的研究和应用已经成为全世界人工智能研究的热点和焦点。智能燃烧专家系统(IBES)是针对新型干法水泥生产过程中的复杂且至关重要的中控操作而设计的。其中中控操作主要针对各关键处测点的反馈值分析判断,进一步来控制喂料、控制喂煤、控制风速及风温等来保证窑的正常生产。此系统的设计不仅使得中控操作不再需要非常有经验的操作员进行实时监控,而是使用专家知识使其变的智能化,而且还对生产过程中的异常现象进行预警。同时对这些操作的变化进行存库,对以后对生产的分析评估具有重要的参考价值。本系统的设计最终使得用料量,用煤量减少,能源合理有效的利用,提高了水泥的质量和产量,节约劳动力,同时达到安全生产的目的,从而大大提高生产力水平。 该模型采用面向对象程序设计语言开发,内部封装了知识库、推理机等专家系统模块,可以提供产生式,面向对象等知识表示方法,以及交互式获得的知识获取方法,能综合运用的基于知识表示方式的推理、不精确推理等推理控制策略以及解释机制。 本文分析了在系统实现中使用到的数据库、决策支持、人工智能、专家系统和软件工程等理论技术,进而详细阐述了系统开发过程的各个阶段。首先介绍IBES的关于燃烧控制方面的理论知识,其次介绍了微软新的开发平台.NET 2005、Miscroft SQL Server 2005的一些新特性,并用它开发了此专家系统。最后对本系统进行了UML建模并采用三层架构的组织结构,这样设计具有降低整个系统开发的风险,适应用户需求的经常变动,控制整个系统的开发过程,维护系统的完整性的优点。 该专家系统充分利用燃烧控制方面已有的知识、经验和教训,全面考虑各种影响因素,借助计算机和专家系统技术,以专家系统代替专家为智能燃烧控制提供可靠依据。而且通过实例证明了该专家系统的有效性。因此对于新型干法水泥生产控制具有重要的理论和实践价值,是计算机在水泥工业应用的一次创新。


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