濕法煙氣脫硫?qū)＜蚁到y(tǒng)的開發(fā)研究

胡志光 ,馬苗云 ,鄧 倩,常愛玲

(華北電力大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院,河北 保定 071003)

1 濕法煙氣脫硫?qū)＜蚁到y(tǒng)知識庫的開發(fā)

濕法煙氣脫硫系統(tǒng)(WFGD)是我國電廠應(yīng)用最廣泛的脫硫系統(tǒng),開發(fā)研究WFGD專家系統(tǒng)不僅可以用于培訓(xùn)運行人員、進行現(xiàn)場所有的啟停和運行操作訓(xùn)練,還可以做現(xiàn)場不可能進行的事故演習(xí)和操作實驗,分析事故原因,保證電廠安全生產(chǎn)和提高脫硫效率及運行經(jīng)濟性。

濕法煙氣脫硫知識庫是以 Access數(shù)據(jù)庫和Word文檔的形式體現(xiàn)的,共有2個A ccess數(shù)據(jù)庫和233個w ord文檔,2個數(shù)據(jù)庫分別命名為“數(shù)據(jù)庫.mdb”和“db.mdb”?！皵?shù)據(jù)庫.mdb”應(yīng)用于濕法煙氣專家?guī)椭缑?按照濕法煙氣脫硫知識層次創(chuàng)建了2個表,分別為“一級分類表”和“二級分類表”,一級分類中將煙氣濕法脫硫知識分為10類,以分類編號和標題為字段名,如圖1所示?！岸壏诸悺敝袑⑦@十類再分為233類,同樣以分類編號和標題為字段名,在二級分類中濕法煙氣脫硫故障知識庫表如圖2所示。

圖1 濕法煙氣脫硫?qū)＜蚁到y(tǒng)知識庫一級分類

2 濕法煙氣脫硫?qū)＜蚁到y(tǒng)的推理機制

濕法煙氣脫硫?qū)＜蚁到y(tǒng)采用的是正向推理和元知識搜索。正向推理就是按由數(shù)據(jù)推出結(jié)論的方向推理,即由濕法煙氣脫硫知識庫出發(fā),找出滿足搜索條件的知識,逐級向下,反復(fù)推理得出結(jié)論。

IF(條件句)

Then(結(jié)論事件)

正向推理能充分運用用戶提供的信息,只要某數(shù)據(jù)加入到知識庫中,其就可以被用于推理。將濕法煙氣脫硫的知識從高級到低級劃分為3個層次,較高層知識可以管理、解釋、使用較低層次知識,而該設(shè)計的專家系統(tǒng)屬最低層次知識,元知識的作用就是使對象級知識得到有效的使用。

3 濕法煙氣脫硫?qū)＜蚁到y(tǒng)界面的開發(fā)

3.1 主界面的開發(fā)

專家系統(tǒng)的主界面即為啟動界面。另外濕法煙氣脫硫?qū)＜蚁到y(tǒng)還建立了專家?guī)椭缑?、故障診斷界面、工藝仿真界面、知識庫管理界面、關(guān)于界面和權(quán)限界面共6個界面。在啟動界面用菜單編輯器編輯菜單欄,編輯6個一級菜單分別為專家?guī)椭?、故障診斷、工藝仿真、知識庫管理、關(guān)于和退出。圖3為濕法煙氣脫硫?qū)＜蚁到y(tǒng)主界面。

3.2 幫助系統(tǒng)的開發(fā)

3.2.1 加載數(shù)據(jù)庫至窗體

專家?guī)椭缑娴脑O(shè)計,主要是依靠T reeview控件和Rich TextBox控件,在form load()事件中加載樹形目錄結(jié)構(gòu)到Treeview控件,即在加載窗體的時候,T reeview控件中的目錄同時加載完成。主要代碼如下:

圖2 濕法煙氣脫硫故障知識庫二級分類

圖3 濕法煙氣脫硫?qū)＜蚁到y(tǒng)主界面

3.2.2 建立Rich Textbox中的文本與目錄內(nèi)容的關(guān)

將知識庫的分類標題與系統(tǒng)知識庫的最終數(shù)據(jù)鏈接起來,在窗體上顯示將為Tree view控件的二級目錄標題與 Rich Textbox中的文本鏈接起來。當點擊T ree view控件時,會觸發(fā)T reeview控件中的nodeClick事件,在此,引一個條件語句來實現(xiàn)Rich Textbo x中的文本與目錄中標題的關(guān)聯(lián)。具體操作為,在加載樹型目錄結(jié)構(gòu)的過程中,每個目錄標題均有一個唯一的關(guān)鍵詞與之匹配,將這些關(guān)鍵詞作為條件的Key,當nodeClick事件發(fā)生時,所有關(guān)鍵詞都有匹配,即當用戶點擊相應(yīng)的標題時,與之相對應(yīng)的文本將在 Rich Textbox中顯示出來。具體程序代碼如下:

3.2.3 實現(xiàn)檢索切換

當點擊“檢索”按鈕,界面切換至濕法煙氣脫硫?qū)＜規(guī)椭鷻z索界面,在文本框中輸入要檢索的關(guān)鍵詞,點擊“查詢”,軟件將會在濕法煙氣脫硫知識庫中檢索與關(guān)鍵詞有關(guān)知識目錄,顯示在下列表框List1中,點擊目錄,同樣右側(cè)Rich TextBox1中將顯示該知識。如知識庫中沒有該條知識,系統(tǒng)將提醒工作人員錄入,使得軟件逐漸完善。

3.3 故障診斷系統(tǒng)的開發(fā)

故障診斷界面主要由1個List列表框控件、3個Textbox控件和Date控件組成。由List列表框列出故障名稱,3個 Textbox控件分別輸出故障現(xiàn)象、發(fā)生故障的可能原因以及解決故障的辦法。另外,最關(guān)鍵的Date控件的 visible屬性為 false,因此在途中無顯示,Date控件是常用的數(shù)據(jù)庫訪問控件,專家?guī)椭到y(tǒng)由于知識的描述性及圖表等字段不易控制等原因未使用該控件,Date控件最大的優(yōu)點就是基本不用編寫代碼,就可執(zhí)行數(shù)據(jù)庫訪問工作?？紤]系統(tǒng)的穩(wěn)定性,故障的添加和修改不能在本部分使用,需從管理界面輸入權(quán)限后進入。

3.4 工藝仿真界面的開發(fā)

本界面的開發(fā)目的是為了將濕法煙氣脫硫工藝流程整體、形象的用計算機程序表示出來,為運行人員提供學(xué)習(xí)幫助,濕法煙氣脫硫工藝仿真界面如圖4所示。工藝仿真系統(tǒng)模擬了濕法煙氣脫硫整體運行的工藝流程,動態(tài)的顯示了主要脫硫設(shè)備的運行狀態(tài)。模擬并捕集主要在線數(shù)據(jù),如進塔煙氣流量、煙氣入口SO2濃度、出口SO2濃度、GGH前溫度、GGH 后溫度、GGH 前后壓力差 、p H 值、密度值 、塔內(nèi)液位高度、除霧器壓力差、CaCO3漿液流量等參數(shù)值。軟件依照FGD系統(tǒng)設(shè)計值為所捕集的運行參數(shù)設(shè)置了限值,當運行參數(shù)超出限值,系統(tǒng)將彈出對話框進行報警,并激發(fā)故障診斷界面。

系統(tǒng)仿真的實現(xiàn)主要依靠Timer控件,本窗體共設(shè)計了9個Timer控件,來實現(xiàn)脫硫仿真圖的運行狀態(tài)。語法為Private Sub Object_Timer()。

圖4 濕法煙氣脫硫工藝仿真界面

3.5 知識庫管理界面的開發(fā)

知識庫管理界面主要包括 DataGrid控件、Adodc控件 、Common Dialog控件 、Combo控件、Label控件,為保障軟件的穩(wěn)定運行,必須具備一定的權(quán)限才能修改知識庫。本系統(tǒng)通過在管理員登陸界面輸入用戶名和密碼來識別權(quán)限。輸入正確的用戶名和密碼后,點擊確定對知識庫進行管理,知識庫的管理功能包括:濕法煙氣脫硫系統(tǒng)的知識添加、修改、刪除和檢索等。

4 結(jié)語

將專家系統(tǒng)應(yīng)用于濕式石灰石/石膏法煙氣脫硫系統(tǒng)中,利于幫助運行人員穩(wěn)定和優(yōu)化電廠脫硫設(shè)備運行,提高脫硫效率,降低能源消耗,實現(xiàn)機組的經(jīng)濟安全運行。

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