專家系統(tǒng)是人工智能研究的重要領(lǐng)域,80年代以來得到迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用。專家系統(tǒng)實(shí)際是一個智能計算機(jī)程序系統(tǒng),其內(nèi)部包含了大量的專家級的知識和經(jīng)驗。它能夠充分運(yùn)用專家的知識進(jìn)行推理,可以像人類專家一樣解決某個特定領(lǐng)域的復(fù)雜問題。
我們對目前的各種專家系統(tǒng)工具進(jìn)行了探討和比較，根據(jù)局放在線監(jiān)測的特點(diǎn)，選擇了一種適合局部放電信號在線監(jiān)測處理特性的工具，并進(jìn)一步研究了發(fā)電機(jī)局部放電在線監(jiān)測專家系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，確定了知識的表達(dá)方式和推理形式。 局放
a) 專家系統(tǒng)工具選擇
專家系統(tǒng)工具，即專家系統(tǒng)語言，是一種高級語言，它提供一個推理機(jī)去執(zhí)行該語言的語句。早期的專家系統(tǒng)工具大都由LISP和與PROLOG開放。但隨著LISP的廣泛應(yīng)用，其運(yùn)行速度慢、嵌入性差的缺點(diǎn)也逐漸暴露。1984年由美國航空航天局約翰遜空間中心推出了CLIPS。克服了LISP移植性差、開發(fā)工具和硬件成本高、嵌入性低的缺點(diǎn)。由于CLIPS的強(qiáng)大功能與良好性能，以及NASA對該軟件采取的開放政策，CLIPS在美國國內(nèi)外都有眾多用戶，他們應(yīng)用CLIPS開發(fā)了許多實(shí)用的專家系統(tǒng)，并根據(jù)各自的需要對CLIPS進(jìn)行擴(kuò)充和改造，加拿大研究委員會在CLIPS中加入了模糊推理功能，推出了FuzzyCLIPS，使之具備模糊推理功能。此外也出現(xiàn)了以Java為核心技術(shù)的專家系統(tǒng)開發(fā)工具，由美國Sandia實(shí)驗室推出的專家系統(tǒng)外殼Jess（Java expert system shell）就是其中的一個出色代表，隨著Jess的應(yīng)用的推廣，模糊推理的功能也加入到Jess中，推出了FuzzyJ Toolkit。 微水密度
在專家系統(tǒng)中，知識具有如下的特點(diǎn)：真實(shí)性與相對性，部分真實(shí)與不完全性，模糊性和不精確性。處理不確定性知識，是專家系統(tǒng)處理問題的重要特征。但是目前實(shí)際中使用的很多專家系統(tǒng)中，只能處理確定性的推理問題，無法處理含有不確定性知識的問題。在局放監(jiān)測中，局部放電的程度是個非常重要的概念，但是其并不是一個定量的概念，無法用準(zhǔn)確的數(shù)值來進(jìn)行表征。支持模糊知識的表達(dá)和進(jìn)行模糊推理是提高局部放電在線監(jiān)測專家系統(tǒng)性格的關(guān)鍵之一。雖然目前CLIPS等確定性專家系統(tǒng)工具比較成熟，經(jīng)過研究和驗證，我們選擇了FuzzyCLIPS作為我們實(shí)現(xiàn)專家系統(tǒng)的工具，F(xiàn)uzzyCLIPS對CLIPS的更改包括增加處理模糊概念以及進(jìn)行模糊推理的能力。它允許領(lǐng)域?qū)＜矣盟麄兲赜械哪：g(shù)語來描述規(guī)則。FuzzyCLIPS允許在對規(guī)則和事實(shí)的描述中，將模糊術(shù)語和一般術(shù)語，數(shù)字表示和邏輯控制，以及不確定性表示進(jìn)行自由的組合。在近似推理過程中，模糊集合及模糊關(guān)系的表達(dá)是由模糊性來處理的，同時，事實(shí)與規(guī)則中的確定因子是由非精確性來操作的。關(guān)于上述功能的使用是可選擇的，并且原有的CLIPS程序依然可以在其上正確執(zhí)行。
b) 發(fā)電機(jī)局放在線監(jiān)測專家系統(tǒng)的框架
局部放電在線監(jiān)測專家系統(tǒng)核心采用Fuzzy CLIPS, 接口和界面采用VC++，數(shù)據(jù)庫采用SQL Serve
系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫主要包含綜合數(shù)據(jù)庫和知識庫兩部分。綜合數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫主要由四部分組成：局放歷史特征參數(shù)數(shù)據(jù)、發(fā)電機(jī)固有參數(shù)、發(fā)電機(jī)歷史運(yùn)行參數(shù)、發(fā)電機(jī)年檢參數(shù)。這些數(shù)據(jù)放在SQL數(shù)據(jù)庫中。
C) 專家系統(tǒng)功能和特點(diǎn)
系統(tǒng)將發(fā)電機(jī)絕緣狀態(tài)分成： 正常（絕緣良好）、注意（注意觀察）、警告（可安排輔助實(shí)驗和維修）、嚴(yán)重（盡快停機(jī)）4個級別，并可以根據(jù)當(dāng)前數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)和知識評估發(fā)電機(jī)絕緣狀態(tài)，給出系統(tǒng)絕緣狀態(tài)和置信度。
當(dāng)發(fā)電機(jī)局放明顯時，系統(tǒng)基本上可以推理出局部放電類型：線棒放電、端部放電、槽放電和絕緣內(nèi)部放電等。
系統(tǒng)根據(jù)推理情況給出短期和長期的處理意見，使維護(hù)人員有章可尋，按照系統(tǒng)提供的處理步驟處理即可。
系統(tǒng)采用的數(shù)據(jù)比較全面，除了在線檢測局部放電得到局部放電歷史特征數(shù)據(jù)外，發(fā)電機(jī)固有參數(shù)、歷史運(yùn)行參數(shù)等都可以放在數(shù)據(jù)庫中作為知識的一部分。
系統(tǒng)支持?jǐn)?shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)殘缺不全時的推理。
系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫和知識庫是開放的，可以根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行的情況由專家對相關(guān)知識進(jìn)行調(diào)整。
系統(tǒng)可支持多臺發(fā)電機(jī)，在有同類機(jī)組時結(jié)論的置信度更高。
系統(tǒng)支持模糊知識和模糊推理，更加符合實(shí)際情況。
系統(tǒng)支持遠(yuǎn)程監(jiān)控，專家和用戶可以通過遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行情況。當(dāng)有情況發(fā)生時，專家可以通過網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程協(xié)助確認(rèn)故障情況。
