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1、上海交通大学硕士学位论文基于关系数据库的专家系统研究及其应用姓名：王肖华申请学位级别：硕士专业：控制理论与控制工程指导教师：韩兵20040101基于关系数据库的专家系统研究及其应用 摘 要 大型钢铁企业中配电网是能源供应的核心关系整个企业的日常运行因此需要很高的可靠性这类配电网规模庞大结构复杂调度工作日趋繁重当电网发生故障时要求调度员迅速做出正确判断采取相应的处理措施及时恢复系统的正常运行而配电网的运行方式非常灵活 因此仅凭借值班员的经验调度和管理配电网越来越困难迫切需要发展配电网仿真系统协助操作员更科学更及时地做出最佳的调度决策从而确保配电网安全运行降低运行费用和提高经济效益更好地提高供电可
2、靠性 随着计算机技术和人工智能的进一步发展 专家系统技术的逐步成熟 电力系统越来越多引入专家系统技术来解决一些更为复杂的问题其主要特征是依靠人类专家经验性的规则来分析和解决问题模拟人的思维活动规律能自动推理善于应付各种变化而数据库系统则提供了强有力的数据共享并发控制数据存取与查询方面等功能 在已有研究工作的基础上 本文根据大型钢铁企业的复杂配电网仿真的实际要求提出了一种比较实用高效的基于关系数据库的电网仿真专家系 首先本文分析了专家系统结构特性以及专家系统与其他先进技术的结合然后简述了数据库的结构特性简单比较了几种主流数据库讨论了数据库和专家系统的结合提出基于关系数据库的仿真专家系统电网系统还
3、讨论了面向对象技术的基于框架的知识表示框架结构到关系数据库表的映射XML 文档到二维表的映射 基于关系数据库的电网仿真专家系统使各子系统在数据库的管理下得到统一知识库与推理机相互独立通过高级的编程语言和数据库接口实现基于关系数据库的推理机制和基于电网系统图的自动知识获取机构而解释器分解溶于推理机制和知识获取机构中它融入了两者所具有的优点以关联引导推理以过滤机制加快搜索使推理更加简单高效设计更为简单维护更加方便 本文以面向对象技术表示电网拓扑结构 并且使用关系数据库封装各类对象以 ActiveX 控件技术结合 XML 实现配电网图形操作用户界面并且远程连接关系数据库实现 B/S 模式下的实时仿真
4、推理以 VISIO作为图形编辑器 编辑电力配电网系统图 然后由程序实现系统图到拓扑知识库的自动生成 针对一个大型钢铁企业配电网开发的仿真系统现已投入使用为配电网的故障模拟操作演示仿真提供了很好的平台系统提高了电力系统的稳定性为企业日常用电提供了可靠的保证减少了企业电力系统了操作事故降低了经济损失取得令人满意的效果实际应用证明本文提出的系统是实用有效的 关键词电力系统电网仿真专家系统关系数据库面向对象XML THE RESEARCH ON EXPERT SYSTEM BASED ON RELATIONAL DATABASE AND ITS APPLICATION ABSTRACT The dis
5、tribution network, which is the core of the energy supply, is very important for the routine running in the great steel company. So it needs high reliability. Because its large scale and complex topology it make dispatchers hard to distribute. Especially, dispatchers are required to make right judgm
6、ents and deal with the problem well immediately to restore the system when the network has a fault. The run mode of the distribution network is very flexible, so it becomes more and more difficult to distribute and manage the network just according to the experience of dispatchers. It is on edge to
7、develop a distribution network simulator to assist operator to make scientific and timely distribution decision. Then it insures the system run safely, decease consumes, increase the benefit and reliability of the supply. With the development of the computer technology and AI, the expert system beco
8、mes more and more mature and introduced into the power system to solute more complex problem. It analyzes and settles the problem depending on expert experiences. It simulates the thinking rule, reasons automatically and good at dealing with different change. And the relational database system provi
9、des powerful functions such as data sharing, data searching, and storing etc. Based on the research result now, a relative practical and effective distribution network simulator based on expert system and relational database is presented meeting the actual demand of a simulator for the complex netwo
10、rk in a great steel company. Firstly, we analyze the character and framework of expert system and the combination of it and other advanced technologies. Secondly, we depict the development, configuration and performance of database. We present the simulator after compare several popular databases. T
11、hirdly, we describe the knowledge presentation of object oriented technology based on framework, map the framework to relational tablemap the XML file to table. The system unified the subsystem managed by the RDBM. Knowledge Base and Reason Machine is independent. We realize the RM and KB acquired o
12、rgan by advanced program, and the Explain Machine is put in them. The system absorbs strongpoint of them, quickens the reason, simplifies the development, conveniences the maintenance. The paper describes the topology by the OOT and envelopes the class by relational table. The user picture interface
13、 is realized by the ActiveX and XML, and the real-time simulator runs by Remote Connection Relational Data Base in B/S Model. The network chart edited by VISIO is automatically turned into topology knowledge by running the transformer program. We practically develop a network simulator for a great s
14、teel company. The system run very well and provides a good platform for fault simulation and operation demonstration. Moreover, the system facilitates the operator, decreases the operating accident and economic loss. The practical application proves the system is useful and effective. Key Word: powe
15、r system, network simulator, expert system, relational database, object-oriented technology, XML 上海交通大学 学位论文原创性声明 本人郑重声明所呈交的学位论文是本人在导师的指导下独立进行研究工作所取得的成果除文中已经注明引用的内容外本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果 对本文的研究做出重要贡献的个人和集体 均已在文中以明确方式标明本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担 学位论文作者签名王肖华 日期 2004 年 1 月 12 日 上海交通大学 学位论文版权使用授权书 本学位论
16、文作者完全了解学校有关保留使用学位论文的规定同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版允许论文被查阅和借阅 本人授权上海交通大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索可以采用影印缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文 保密在 年解密后适用本授权书 本学位论文属于 不保密 请在以上方框内打 学位论文作者签名王肖华 指导教师签名韩兵 日期 2 0 0 4 年 1 月 1 2 日 日期 2 0 0 4 年 1 月 1 2 日 上海交通大学硕士学位论文 第一章 概 述 1第一章 概 述 在大型钢铁企业中电力系统是至关重要的核心部门其运行状况会直接影 响整个企业的稳定安全生产该电力系统需要有很高的可靠性并能对各种故障 作出及时的相应 工作人员也需快速确定和处理各种故障 恢复系统的正常运行 并且要尽可能防止各种误操作1 2 随着电网规模的扩大调度工作日趋繁重当电网发生故障时要求调度员 迅速做出正确判断采取相应的处理措施及时恢复系统的正常运行这就要求 调度员具有丰富的理论知识和足够的实践经验3
