注汽锅炉专家系统的设计与开发

论文摘要

油田注汽锅炉是油田稠油开采的重要设备,又是油田的主要耗能设备。目前,国内注汽锅炉在整体运行水平上低于国外,尤其在能量利用率方面明显低于国外的水平,因此,控制注汽锅炉的能耗水平是非常必要的。由于注汽锅炉运行过程中控制参数较多,其运行状态需要专家根据经验进行现场调节,而现场的操作人员却无法做到。因此,收集、总结和推广专家的宝贵经验,开发一套注汽锅炉专家系统,对注汽锅炉用能情况进行分析,指导注汽锅炉经济运行是非常必要的。本文的主要工作包括以下几个方面:1、通过查阅参考文献和现场调研,掌握注汽锅炉的结构特点和工作流程。注汽锅炉的热损失主要为:排烟热损失、散热热损失和化学不完全燃烧热损失。而当前用于提高注汽锅炉热效率、降低注汽锅炉热损失的主要方法有:应用高温辐射涂料;应用燃油掺水乳化技术;应用烟气余热回收装置;在水处理上应用硬度在线监控仪;应用锅炉烟气过剩空气量监控技术;应用锅炉对流段翅片管硬垢清洗技术;应用蒸汽干度在线监控技术等。2、建立了注汽锅炉专家系统的知识库。本文采用了基于规则的知识表示方法,并采用了关系型数据库建立本系统的知识库,知识库具有添加、删除等功能,实现规则的增加及重复规则的删除。为了便于知识库的维护和管理,知识库在建立时分成了四个相互关联的数据库,分别存储规则的序号、条件、结论及专家的最后处理结果。3、建立了注汽锅炉专家系统的推理机。本文采用正向推理控制策略,推理机根据监测到的数据和计算得到的中间数据,调用知识库中的知识进行诊断。同时结合预制文本法与追踪解释法建立注汽锅炉专家系统的解释文档。4、根据要求,注汽锅炉专家系统软件主要分为运行状态监测模块、热效率计算模块、数据库管理模块、运行状态诊断和知识库管理模块。软件在进行监测的同时,系统根据用户自己设定监测的范围并结合现场监测到的数据,对注汽锅炉进行实时监控,确保注汽锅炉锅炉安全、经济的运行。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 研究背景和意义
• 1.2 国内外研究综述
• 1.2.1 专家系统的研究进展
• 1.2.2 锅炉优化运行专家系统的研究进展
• 1.3 存在的主要问题及研究发展方向
• 1.4 课题研究的目的和内容
• 2 注汽锅炉
• 2.1 锅炉的种类和用途
• 2.2 直流锅炉
• 2.3 注汽锅炉的组成和工作过程
• 2.4 注汽锅炉的基本特性参数
• 2.5 利用注汽锅炉采油原理
• 3 专家系统
• 3.1 专家系统的定义
• 3.2 专家系统的基本特征
• 3.3 专家系统的基本结构
• 4 注汽锅炉专家系统总体结构和特点
• 4.1 注汽锅炉专家系统总体结构
• 4.2 专家系统的功能模块
• 5 锅炉热效率计算和能流分析
• 5.1 锅炉的热平衡
• 5.2 锅炉正反热平衡计算
• 5.3 注汽锅炉热损失分析
• 5.4 提高锅炉热效率的技术研究
• 6 系统的开发工具和主要技术
• 6.1 系统的开发工具
• 6.1.1 操作系统和数据库的选择
• 6.1.2 客户端开发工具－Visual Basic 6.0
• 6.2 系统开发的主要技术
• 6.2.1 VB 访问数据库的机理
• 6.2.2 ADO 访问数据库技术
• 6.2.3 ODBC 数据库访问技术
• 7 知识库的建立
• 7.1 知识库和数据库的比较
• 7.2 关系型数据库
• 7.2.1 数据描述
• 7.2.2 数据之间的联系
• 7.3 知识的表示
• 7.3.1 知识的获取
• 7.3.2 知识的表示
• 7.4 知识库的建立
• 7.4.1 知识库的结构
• 7.4.2 知识库的管理
• 8 推理控制策略和解释机制
• 8.1 推理机的设计
• 8.1.1 推理控制策略的概述概述
• 8.1.2 正向推理控制策略
• 8.1.3 反向推理控制策略
• 8.2 解释机制
• 8.2.1 解释系统的作用
• 8.2.2 解释机制的设计要求
• 8.2.3 解释机制的设计原理和结构
• 8.2.4 解释机制的实现方法
• 9 系统运行结果
• 总结与展望
• 1 总结
• 2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文