一种基于规则的电网故障诊断智能系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种电网运行安全技术领域，特别是一种基于规则的电网故障诊断智能系统。
【背景技术】
[0002]电网的发展和社会的进步都对电网的运行安全提出了更高的要求，加强对电网故障的诊断处理显得尤为重要。随着计算机技术、通信技术、网络技术等的发展，采用更为先进的智能技术来改善电网故障诊断系统的性能，具有重要的研究价值和实际意义。故障的智能诊断技术也被称为智能故障诊断技术，智能故障诊断是融合了人工智能技术的新方法，对故障信息有初步的自动分析和学习能力，电网故障诊断领域常用的人工智能技术包括专家系统、人工神经网络、决策树理论等。其中，专家系统是人工智能中最重要的也是最活跃的一个应用技术，它实现了人工智能从理论研究走向实际应用、从一般推理策略探讨转向运用专门知识的重大突破。
[0003]目前的专家系统的研究方向有基于规则的专家系统以及面向对象的专家系统等，基于规则的专家系统是根据以往专家诊断的经验，将其归纳成规则，通过启发式经验知识进行故障诊断，适合于已具有丰富经验的专业领域的故障诊断。基于规则的诊断具有开发简单、知识表述直观、形式统一、易理解、解释方便、适应性和开拓性好等优点，诊断知识可以通过领域专家获取和继承，故得到了广泛应用。但是以往的基于规则的专家系统都是基于推理机进行的专家决策支持的，缺乏有效的学习性，并且反馈知识内容缺乏有效性，不能做到干预性，故准确度不佳。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型针对现有的基于规则的专家系统缺乏学习性以及反馈知识内容缺乏有效性等问题，提供一种基于规则的电网故障诊断智能系统，采用独特的知识库和推理机结构，实现自学习功能，完成电网故障智能诊断和分析，并易于检查和纠错，提高电网故障诊断的效率。
[0005]本实用新型的技术方案如下:
[0006]—种基于规则的电网故障诊断智能系统，其特征在于，包括依次连接的实时数据采集模块、数据接收器、预处理模块和工作数据库，还包括知识库、推理机和指令生成器，所述工作数据库、知识库和推理机两两相连；所述实时数据采集模块采集电网的实时数据信息后发送至数据接收器，所述数据接收器进行合理性检测和译码处理后再由预处理模块进行格式化和信息融合归类处理并存储至工作数据库，所述工作数据库向推理机发送指令后由推理机向知识库发送推理验证请求，所述知识库获取工作数据库中的数据并基于电网QM模型根据建立的知识库中的知识规则进行数据匹配，由推理机根据工作数据库中数据和系统状态以及知识库中知识按照推理算法进行推理分析，所述指令生成器将推理机的推理分析结果生成规范化的命令输出。
[0007]所述知识库包括知识库规则区和知识库模型区，所述推理机包括相互连接的知识编辑器和推理分析器，所述知识库规则区和知识编辑器均与工作数据库相连，所述知识库规则区和知识库模型区均分别与知识编辑器和推理分析器相连，所述推理分析器与指令生成器相连；所述工作数据库向知识编辑器发送指令，由知识编辑器向知识库规则区发送推理验证请求，所述知识库规则区获取工作数据库中的数据后根据建立的知识库中的知识规则并结合知识库模型区的电网(ΠΜ模型进行数据匹配，所述推理分析器按照推理算法进行推理分析。
[0008]所述知识库还包括知识库原型区和知识库经验区，所述推理机包括分别与知识编辑器和推理分析器相连的经验积累器，所述知识库原型区分别与知识编辑器和推理分析器相连，所述知识库经验区与经验积累器相连；所述知识库原型区内设置有决策原型，所述决策原型包括负荷预测原型、故障诊断原型和系统状态分析原型，所述经验积累器将推理分析器在推理分析过程中的数据按照知识规则存入知识库经验区，所述知识库经验区针对电网历史数据的特点利用模糊聚类算法对历史数据进行聚类分析和预测型知识的提取。
[0009]还包括可视化液晶显示模块、发送器和通信接口，所述工作数据库和指令生成器均与可视化液晶显示模块相连，所述指令生成器还与发送器相连，所述发送器将指令生成器的规范化命令通过通信接口与外界执行模块相连。
[0010]所述实时数据采集模块利用外界传感器或监测装置实时采集系统推理所需的电网的实时数据信息，所述实时数据采集模块对慢变信号采用轮询法按周期采集，对快变信号采用中断法采集。
[0011]所述数据接收器接收实时数据采集模块采集的信息后进行合理性检测，并对数据流中数字量信号进行译码处理，将数据通过电网隔离网闸传递到预处理模块中；所述合理性检测包括检测数据的完整性。
[0012]所述预处理模块对接收的信息进行格式化和信息融合归类处理，所述信息融合归类处理包括信息融合、报警合并归类和优先权分配，所述预处理模块在信息融合归类处理后再按优先权加入缓冲队列，进入工作数据库。
[0013]本实用新型的技术效果如下:
[0014]本实用新型提供的基于规则的电网故障诊断智能系统，设置实时数据采集模块、数据接收器、预处理模块、工作数据库、知识库、推理机和指令生成器，各组件均可通过硬件结构实现，通过各组件之间的数据流来说明各组件之间的连接关系:实时数据采集模块采集电网的实时数据信息后发送至数据接收器，数据接收器进行合理性检测和译码处理后再由预处理模块进行格式化和信息融合归类处理并存储至工作数据库，工作数据库向推理机发送指令后由推理机向知识库发送推理验证请求，知识库获取工作数据库中的数据并基于电网(ΠΜ模型根据建立的知识库中的知识规则进行数据匹配，由推理机根据工作数据库中数据和系统状态以及知识库中知识按照推理算法进行推理分析，指令生成器将推理机的推理分析结果生成规范化的命令输出。本实用新型系统设定独立的知识库，该知识库内设定知识规则，知识库获取工作数据库中的数据并基于电网(ΠΜ模型根据建立的知识库中的知识规则进行数据匹配，即知识库它是从已建立的事实逻辑中提取问题的相关事实，所以易于检查和纠错。推理机根据工作数据库中数据和系统状态以及知识库中知识按照推理算法进行推理分析，并能够对知识库中知识进行更新、扩充及及时调整，实现自学习的功能，避免了现有的基于规则的专家系统缺乏学习性的问题，本实用新型工作数据库配合特定结构的知识库以及推理机结构，各组件配合工作，最终输出的信息准确有效，准确完成电网故障智能诊断和分析，提高电网故障诊断的效率。
[0015]知识库优选设置知识库规则区和知识库模型区，知识库规则区获取工作数据库中的数据后根据建立的知识库中的知识规则并结合模型区的电网(ΠΜ模型进行数据匹配，推理机优选设置知识编辑器和推理分析器，知识编辑器能够对知识库中的知识进行修改和补充，增加了本实用新型系统的灵活性，由推理分析器根据知识库不同方面的知识及工作数据库数据和状态向量按照推理算法进行推理分析，特定结构的知识库和推理机配合系统其它部件工作，提高电网故障智能诊断的准确性能，使得本实用新型系统不仅能使用逻辑知识，也能使用启发性知识，具有启发性和透明性的特点。
[0016]知识库还优选包括知识库原型区和知识库经验区，推理机优选包括经验积累器，经验积累器将对问题的处理方法、决策数据及处理效果等发送至知识库经验区，以为下次决策及知识库内各组件的知识更新的根据。知识库经验区存储了经验积累器所输入的数据，可提高决策的速度和有效性。知识库原型区能够在知识库规则区和知识库模型区不能匹配的情况下提供原型匹配依据，进一步提高电网故障智能诊断的效率。
【附图说明】
[0017]图1为本实用新型基于规则的电网故障诊断智能系统的结构示意图。
[0018]图2为本实用新型基于规则的电网故障诊断智能系统的局部优选结构示意图。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图对本实用新型进行说明。
[0020]本实用