《电气设备故障诊断概论课件：第10课 专家系统与决策支持》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电气设备故障诊断概论课件：第10课 专家系统与决策支持（66页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、专家系统与决策支持专家系统与决策支持Expert System and DSS近年来，人工智能（近年来，人工智能（Artificial Intelligence，简称简称AI）理论的出现及其在故障诊断中的成功应用，）理论的出现及其在故障诊断中的成功应用，为故障诊断技术的发展开拓了新的途径。利用人工为故障诊断技术的发展开拓了新的途径。利用人工智能的理论和方法，将设备维护人员关于故障诊断智能的理论和方法，将设备维护人员关于故障诊断的经验和知识加以系统化，形成专家系统，将有利的经验和知识加以系统化，形成专家系统，将有利于故障诊断知识的积累和扩大。于故障诊断知识的积累和扩大。图图1 人工智能的应用人工
2、智能的应用神经网络神经网络神经网络神经网络模糊逻辑模糊逻辑模糊逻辑模糊逻辑遗传算法遗传算法遗传算法遗传算法智能服务智能服务智能服务智能服务专家系统专家系统专家系统专家系统自然语言分析自然语言分析自然语言分析自然语言分析人工感知系统人工感知系统人工感知系统人工感知系统工业机器人工业机器人工业机器人工业机器人人工智能的应用人工智能的应用变电设备劣化和异常情况的判断，在以往完全变电设备劣化和异常情况的判断，在以往完全取决于现场维修技术人员的经验。熟练维修人员的高取决于现场维修技术人员的经验。熟练维修人员的高龄化和经验丰富的年轻设备维修人员的培养不足是当龄化和经验丰富的年轻设备维修人员的培养不足是当前
3、电力系统运行单位所面临的一个主要问题。前电力系统运行单位所面临的一个主要问题。 专家系统是一种具有大量专门知识的程序系统，专家系统是一种具有大量专门知识的程序系统，它根据多个专家提供的专业知识进行推理，模拟专家它根据多个专家提供的专业知识进行推理，模拟专家作出决定的过程，解决通常需要专家才能解决的复杂作出决定的过程，解决通常需要专家才能解决的复杂问题。借助专家系统的帮助，使现场的运行和维护人问题。借助专家系统的帮助，使现场的运行和维护人员可以迅速、准确地将异常设备分选出来，从而在一员可以迅速、准确地将异常设备分选出来，从而在一定程度上缓解了现场对维修人员在经验方面的要求。定程度上缓解了现场对维
4、修人员在经验方面的要求。 什么是专家系统？什么是专家系统？功能性定义功能性定义一种智能的计算机程序，它运用知识和推理来解决只有专家才能解决的复杂问题。型态性定义型态性定义 具有分离式领域知识库及推理器的智能型信息系统，用于解决特定领域的课题。建立专家系统的条件建立专家系统的条件n是否存在能够解决该问题的人类专家是否存在能够解决该问题的人类专家?n如果不存在人类专家，也就无法建立解决问题的规则。n问题是否存在可定义的解答问题是否存在可定义的解答?n专家系统被设计为在一组解决方案中选择最恰当的方法。n解决问题的具体方案必须适于表述为专家系统的语言。n问题的领域和可理解程度是否限定在有限的范围内问题
5、的领域和可理解程度是否限定在有限的范围内?n广义的常识性问题或者需要很“深”知识的问题都不适于专家系统。n专家系统只能解决特殊领域的问题。n解决问题的方法是否可以文本化解决问题的方法是否可以文本化?n问题解决方案可能是决策树、程序手册、使用说明等等。n一个具有良好定义的问题域能够很容易地建立专家系统。专家系统的可应用范围专家系统的可应用范围特定的广度有限的深度问题域ExpertSystems 将专家系统将解决的问题定义到如上图中适当的阴影区将专家系统将解决的问题定义到如上图中适当的阴影区域是非常重要的，问题域不应具有域是非常重要的，问题域不应具有“过宽过宽” 的范围和的范围和“过深过深” 的可
6、理解水平。的可理解水平。 传统专家诊断的缺点传统专家诊断的缺点n受地域限制；受地域限制；n受年龄限制；受年龄限制；n容易疲劳。容易疲劳。为什么使用专家系统为什么使用专家系统? ?n知识的保护知识的保护n将专家的经验转化为永久的记忆。将专家的经验转化为永久的记忆。n将专家从重复繁琐的日常工作中解放出来。将专家从重复繁琐的日常工作中解放出来。 n在专业领域为初学者提供专家的建议。在专业领域为初学者提供专家的建议。n将专家经验广泛地推广。将专家经验广泛地推广。 n提高工作效率提高工作效率. .n在紧急状况下提供参考意见在紧急状况下提供参考意见. .n尤其在疲劳和精神压力大的情况下。尤其在疲劳和精神压
7、力大的情况下。专家系统与人类专家的对比专家系统与人类专家的对比要素要素人类专家人类专家专家系统专家系统时效性工作日任何时间地域性当地无论何处安全性不能替代的可替代的易损坏是否性能易变的恒定的速度通常较慢通常很快费用高相对廉价的图图5 专家系统的组成和处理流程专家系统的组成和处理流程一般专家系统的主要组成一般专家系统的主要组成知识库知识库知识库知识库推理机推理机推理机推理机监测数据监测数据历史数据历史数据规程规程环境环境经验经验知识定义知识定义规则结构规则结构.专家系统专家系统知识表达知识表达数据库数据库索引索引n 人机交互界面人机交互界面 n 知识库知识库n 推理机推理机专专家家系系统统专家系
8、统的建立专家系统的建立n专家系统外壳专家系统外壳n人机界面人机界面n推理机推理机n知识工程知识工程n知识获取知识获取n知识表达知识表达建立专家系统的参与者建立专家系统的参与者领域专家领域专家领域专家领域专家知识工程师知识工程师知识工程师知识工程师用户用户用户用户n领域专家领域专家n在特定领域，具有某种特殊技能的人，能够利用以在特定领域，具有某种特殊技能的人，能够利用以往的经验，正确地给出问题的解决方案。往的经验，正确地给出问题的解决方案。n知识工程师知识工程师n专家系统的设计、开发和实现者。专家系统的设计、开发和实现者。n是专家经验到应用规则的转换者。是专家经验到应用规则的转换者。n使用者使用
9、者n将要使用专家系统的用户。将要使用专家系统的用户。n领域专家知识的最终受益者。领域专家知识的最终受益者。智能的一般模型智能的一般模型智慧智慧知识知识信息信息Data语境语境+想象力想象力+经验经验+知识工程师的智能模型知识工程师的智能模型上下文上下文+分析分析/ /精炼精炼+简明的规则简明的规则+知识知识事实事实“原始原始”数据数据决策决策知识库知识库包含专业领域中解决问题的方法性知识，包含专业领域中解决问题的方法性知识， 有两种基本的表达方法：有两种基本的表达方法：n规则规则: If-then模式，模式， 模仿人类专家的思考模仿人类专家的思考过程过程. (基于规则的推理基于规则的推理)n案
10、例案例: 搜集以往相关问题的解决方案，并搜集以往相关问题的解决方案，并将其应用到当前须解决的问题中。将其应用到当前须解决的问题中。(基于案例的推理基于案例的推理)图图 6 基于规则的知识表示基于规则的知识表示知识表达方法知识表达方法规则的表示方法规则的表示方法IF前提THEN结论1 and 选择1ELSE结论2and 选择2记录记录:_参考参考:_IF 部分是对检验条件的简单描述部分是对检验条件的简单描述, 可用语言或代数表可用语言或代数表达式表示。达式表示。 例如例如: 今天是星期三今天是星期三 or X 1 如果今天是星期三，则第一条规则为真如果今天是星期三，则第一条规则为真. 如果变量如
11、果变量 X 1，则第二条规则为真，则第二条规则为真.检验是根据基本信息进行的检验是根据基本信息进行的:由用户提供的信息；由用户提供的信息；来源于其他规则的信息；来源于其他规则的信息； IFTHEN THEN 是对推理结论的简单描述，与是对推理结论的简单描述，与IF部分的表部分的表示类似示类似, 但结论无需检验，是对事实的陈述。但结论无需检验，是对事实的陈述。 IF “今天是星期三今天是星期三” 可能是真，也可能是假。可能是真，也可能是假。 如果如果 IF 条件条件 是真，是真， 则则Then “今天是星期三今天是星期三” 是正确的事实是正确的事实. THEN 结论同样可以表示为字符串或代数表达
12、结论同样可以表示为字符串或代数表达式。式。ELSEELSE 部分是与部分是与 THEN 部分是相同的，只是当所有部分是相同的，只是当所有的的“IF”部分都为假时，才被启用。部分都为假时，才被启用。ELSE 部分是可选择的，且在大部分规则中都不是部分是可选择的，且在大部分规则中都不是必需的。必需的。基于规则推理的举例基于规则推理的举例基于规则的推理基于规则的推理n应用应用 If-Then 规则规则:1. 如果体温超过如果体温超过38 C, 则病人严重发烧。则病人严重发烧。2. 如果病人严重发烧并且咳嗽，则病人感冒。如果病人严重发烧并且咳嗽，则病人感冒。n当前事实当前事实:n体温超过体温超过38
13、C, 咳嗽。咳嗽。n应用这两条规则，可以得出病人感冒的结论。应用这两条规则，可以得出病人感冒的结论。案例的表示方法案例的表示方法n案例表示案例表示n考察所有有关的事实，并建立相应考察所有有关的事实，并建立相应“案例案例”。n考察它们之间的差异。考察它们之间的差异。n例：例： Step 1, 在以往高尔夫赛中行家的用杆案例在以往高尔夫赛中行家的用杆案例:nCase 1: (170 码码, 在平草区在平草区)，使用，使用 5号杆号杆.nCase 2: (160 码码,在平草区在平草区) ，使用，使用 6号杆号杆.nCase 3: (150 码码,在平草区在平草区) ，使用，使用 7号杆号杆.nCa
14、se 4: (170 码码, 在深草区在深草区)，使用，使用 4号杆号杆nStep 2n在与已有案例不符的情况下，使用以下规则在与已有案例不符的情况下，使用以下规则:a. 如果球处于平草区如果球处于平草区 ，并且相应案例是用于深草，并且相应案例是用于深草区的，则应使用更高一个量级的球杆。区的，则应使用更高一个量级的球杆。b.如果球处于深草区如果球处于深草区 ，并且相应案例是用于浅草，并且相应案例是用于浅草区的，则应使用更低一个量级的球杆。区的，则应使用更低一个量级的球杆。nStep 3 n如果当前球处于如果当前球处于150码外的深草区，符合码外的深草区，符合 Case 3 (最最匹配的案例匹配
15、的案例)，但，但 Case 3 是适用于浅草区的。进一是适用于浅草区的。进一步使用步使用Step2中的规则中的规则b，则可以推论出应当使用，则可以推论出应当使用6号杆。号杆。专家系统中推理的适用原则专家系统中推理的适用原则何时使用基于规则的推理何时使用基于规则的推理?当在专业领域存在专家，并且该专家知识能当在专业领域存在专家，并且该专家知识能够很好地解决问题时。够很好地解决问题时。当需要给出必要的解释和推理索引时。当需要给出必要的解释和推理索引时。何时使用基于案例的推理何时使用基于案例的推理?当用户想要浏览相似的案例时。当用户想要浏览相似的案例时。当知识库拥有大量典型案例时。当知识库拥有大量典
16、型案例时。规则的结构树规则的结构树在办公桌上有电话、计算机、铅笔、法律在办公桌上有电话、计算机、铅笔、法律文件和文件和 磁盘磁盘. .噪音噪音?YesNo黑色黑色?黄色黄色?黑色黑色?白色白色?电话电话计算机计算机磁盘磁盘法律文件法律文件铅笔铅笔矩形矩形?圆柱形圆柱形?颜色颜色?颜色颜色?形状形状?开始开始nRule 1: IF 该物品产生噪声，并且颜色是黑色的。该物品产生噪声，并且颜色是黑色的。nTHEN 是电话。是电话。nRule 2: IF 该物品产生噪声，并且颜色是白色的。该物品产生噪声，并且颜色是白色的。 nTHEN 是计算机是计算机 。nRule 3: IF 该物品不产生噪声，且颜
17、色是黑色的。该物品不产生噪声，且颜色是黑色的。nTHEN 是磁盘是磁盘 。nRule 4: IF该物品不产生噪声，且颜色是黄色的，且形状该物品不产生噪声，且颜色是黄色的，且形状是矩形的是矩形的 。 nTHEN 是法律文件是法律文件 。nRule 5: IF该物品不产生噪声，且颜色是黄色，该物品不产生噪声，且颜色是黄色， 且形状是且形状是圆柱形的。圆柱形的。 nTHEN 是铅笔是铅笔 。推理机控制策略推理机控制策略n规则执行的控制策略规则执行的控制策略n反向推理反向推理n从假设，即要证明的结论出发，推测可从假设，即要证明的结论出发，推测可能导致该结论的条件。能导致该结论的条件。n一个假设可以当作
18、一个真伪尚未确定的一个假设可以当作一个真伪尚未确定的事实。事实。n正向推理正向推理n从已知事实出发到结论的推理。从已知事实出发到结论的推理。使用何种策略使用何种策略? ?何时使用反向推理何时使用反向推理?当某个特定的结论需要验证时。当某个特定的结论需要验证时。某些特定类型的问题某些特定类型的问题: 如诊断问题。如诊断问题。例如例如. 我应当购买这辆大衣吗我应当购买这辆大衣吗?何时使用正向推理何时使用正向推理?当你需要得到所有可能的结论时。当你需要得到所有可能的结论时。某些特定类型的问题某些特定类型的问题: 预测和控制。预测和控制。例如，我应当申请那种工作例如，我应当申请那种工作?反向推理反向推
19、理 采用采用“目标驱动方式目标驱动方式”. 如果需要部分信息，则程序将自动检查能够提供如果需要部分信息，则程序将自动检查能够提供该信息的所有规则。该信息的所有规则。 在获得第一规则前，程序将链接所有有关的规则在获得第一规则前，程序将链接所有有关的规则 目标结论（假设）所需信息沿规则链，按逻辑反目标结论（假设）所需信息沿规则链，按逻辑反向传播向传播.反向推理实例反向推理实例规则规则 1:IF今天很热今天很热THEN 去海滩去海滩 程序需要知道如果今天热的条件程序需要知道如果今天热的条件. . 程序将自动检查所有规则，程序将自动检查所有规则，以便找到能够说明今天很热的规则，来支持去海滩的假设。以便
20、找到能够说明今天很热的规则，来支持去海滩的假设。规则规则 35:IF 是夏天是夏天并且并且 是晴天是晴天THEN今天很热今天很热. 如果该规则通过检验，即如果该规则通过检验，即“是夏天是夏天”且且“是晴天是晴天”, , 这两这两个条件个条件 ，则规则，则规则1 1亦通过检验。该推理链连接了所有应用的规则，亦通过检验。该推理链连接了所有应用的规则，并得到了证实。并得到了证实。正向推理正向推理 采用采用“条件驱动方式条件驱动方式”。 正向推理就是简单地依次检验现有条件。正向推理就是简单地依次检验现有条件。 亦可代替以用户询问信息的方式。亦可代替以用户询问信息的方式。 正向推理依赖于获得信息的次序，
21、而反向推理与信息正向推理依赖于获得信息的次序，而反向推理与信息次序无关。次序无关。 多数专家系统都采用正反向混合推理的方式多数专家系统都采用正反向混合推理的方式. .元规则元规则 元规则元规则 ( ( 又称控制策略又称控制策略) ) 即如何应用推理策略的规则。即如何应用推理策略的规则。 基于规则的专家系统是由不同的规则层构成。基于规则的专家系统是由不同的规则层构成。 元规则决定一般性规则的应用标准。元规则决定一般性规则的应用标准。 例如例如: : 相同的条件在两条不同规则中，得到了相互矛盾相同的条件在两条不同规则中，得到了相互矛盾的结论的结论, , 此时应当选择哪条规则呢？（冲突消解问题）此时
22、应当选择哪条规则呢？（冲突消解问题） 元规则可以激发最近经常使用的规则；元规则可以激发最近经常使用的规则； 元规则可以激发特定优先级的规则。元规则可以激发特定优先级的规则。元规则举例元规则举例规则规则: 如果信用纪录小于如果信用纪录小于1年年, 则申请者具有高的信贷风险则申请者具有高的信贷风险. 如果申请者是医生如果申请者是医生 则申请者具有较低的信贷风险则申请者具有较低的信贷风险.元规则元规则: 如果存在一条以上的规则符合事实条件，请选用如果存在一条以上的规则符合事实条件，请选用在时间上距当前最近事实所对应的规则。在时间上距当前最近事实所对应的规则。事实事实: 某人某人 25岁，岁， 某人仅
23、具有某人仅具有6个月的信用记录，个月的信用记录， 某人一年内曾三次失业，某人一年内曾三次失业， 某人三个月前成为医生。某人三个月前成为医生。“某人是医生某人是医生”是最近的事实是最近的事实, 因此该申请是低信贷风险的因此该申请是低信贷风险的. 元规则的层次元规则的层次决策决策 信息信息元元元规则元规则元规则元规则( (关于如何应用规则的规则关于如何应用规则的规则) )规则规则( (领域知识领域知识) )判定树判定树知识库在大多数情况下，可以判定树的形式知识库在大多数情况下，可以判定树的形式构架。构架。判定树结构可以作为知识表达的模式，也可判定树结构可以作为知识表达的模式，也可作为知识推理的模式
24、。作为知识推理的模式。它很大吗？它很大吗？它很大吗？它很大吗？它吱吱叫吗？它吱吱叫吗？它吱吱叫吗？它吱吱叫吗？可能是松鼠可能是松鼠可能是松鼠可能是松鼠可能是老鼠可能是老鼠可能是老鼠可能是老鼠它是长颈吗？它是长颈吗？它是长颈吗？它是长颈吗？它有长鼻子吗？它有长鼻子吗？它有长鼻子吗？它有长鼻子吗？可能是长颈鹿可能是长颈鹿可能是长颈鹿可能是长颈鹿可能是大象可能是大象可能是大象可能是大象它喜欢呆在水里吗？它喜欢呆在水里吗？它喜欢呆在水里吗？它喜欢呆在水里吗？可能是犀牛可能是犀牛可能是犀牛可能是犀牛可能是河马可能是河马可能是河马可能是河马否否是是否否是是是是是是是是否否否否否否以动物分类为例以动物分类为
25、例搜索策略搜索策略 专家系统的推理过程，就是进行规则条件与专家系统的推理过程，就是进行规则条件与事实的匹配过程。问题求解的目标就是寻找最好事实的匹配过程。问题求解的目标就是寻找最好的搜索技术，能够给出一条有效的解题途径。搜的搜索技术，能够给出一条有效的解题途径。搜索策略分为两大类：索策略分为两大类：u 盲目搜索。盲目搜索。u 启发式搜索。启发式搜索。盲目搜索盲目搜索u 穷尽式搜索穷尽式搜索: 沿判定网络的每一个可能的途径沿判定网络的每一个可能的途径进行搜索，时间开销很大。进行搜索，时间开销很大。u 宽度优先搜索宽度优先搜索: 沿层搜索，对浅问题有效。沿层搜索，对浅问题有效。A AB BE EF
26、 FGGHHA AB BC CD DE EF FGGHHu 深度优先搜索深度优先搜索: 沿深度最大的分支搜索。沿深度最大的分支搜索。C CD D宽度搜索宽度搜索深度搜索深度搜索启发式搜索启发式搜索 启发式搜索需要根据代价函数分析问题域的特启发式搜索需要根据代价函数分析问题域的特性。从而缩小搜索空间。根据这些信息：性。从而缩小搜索空间。根据这些信息：n 确定下一步搜索节点；确定下一步搜索节点；n 确定确定 后续搜索路径；后续搜索路径；n 将搜索空间中的部分节点，标注上无需搜索的将搜索空间中的部分节点，标注上无需搜索的的记号。的记号。 用于电力设备故障诊断的专家系统最早见于用于电力设备故障诊断的专
27、家系统最早见于Riese在在1986年公布的年公布的TOGA系统，其后有很多类系统，其后有很多类似的系统应用到实际工程当中。任何专家系统的质似的系统应用到实际工程当中。任何专家系统的质量完全取决于它所采用的判断规则和领域经验的质量完全取决于它所采用的判断规则和领域经验的质量。但实际上故障诊断知识的获得是非常困难的，量。但实际上故障诊断知识的获得是非常困难的，一直是阻碍专家系统应用的一直是阻碍专家系统应用的“瓶颈瓶颈”问题。问题。专家系统在电气诊断方面的应用专家系统在电气诊断方面的应用状态诊断专家系统状态诊断专家系统 是基于是基于“状态措施状态措施”策略构建的，设备策略构建的，设备的基本状态包括
28、：的基本状态包括：正常状态正常状态可疑状态可疑状态可靠性下降状态可靠性下降状态危险状态危险状态对应不同的状态采取不同的处理措施对应不同的状态采取不同的处理措施 电站设备管理专家系统图形界面电站设备管理专家系统图形界面 状态诊断专家系统知识库状态诊断专家系统知识库知识来源知识来源广东省油浸电力变压器状态检修导则广东省油浸电力变压器状态检修导则 电力变压器检修导则电力变压器检修导则等部颁标准等部颁标准 现场专家的意见现场专家的意见 表示形式表示形式事实事实 表示变压器的一些基本属性表示变压器的一些基本属性 规则规则 “ “ifthen”ifthen”形式，表示事实间的联系和推理形式，表示事实间的联
29、系和推理 规则的条件部分可以为规则的条件部分可以为“或或”或者或者“与与”的关系的关系规则树，以正常状态为例规则树，以正常状态为例 专家系统的推理专家系统的推理采用反向推理采用反向推理条件匹配条件匹配 冲突消解冲突消解v状态：状态：先判断是否为危险状态，然后可靠性下降状态、先判断是否为危险状态，然后可靠性下降状态、 可疑状态、正常状态可疑状态、正常状态v具体故障：根据引发故障的可信度不同，将规则排序具体故障：根据引发故障的可信度不同，将规则排序深度搜索。深度搜索。 故障实例故障实例杭州某变电站一变压器多点接地故障杭州某变电站一变压器多点接地故障南昌发电厂南昌发电厂1010号高厂变号高厂变 分接
30、开关接触不良分接开关接触不良铁心多点接地故障诊断推铁心多点接地故障诊断推理理 案例推理案例推理(简称简称CBR)与人类利用经验解决问题的方与人类利用经验解决问题的方式非常相近，当我们遇到一个新的问题，总是会首先联想式非常相近，当我们遇到一个新的问题，总是会首先联想曾经遇到过的类似情况，从记忆中找出在几个重要特征上曾经遇到过的类似情况，从记忆中找出在几个重要特征上与该问题相似的事例，然后把该事例中有关信息和知识引与该问题相似的事例，然后把该事例中有关信息和知识引用到新问题的分析和处理过程中。对于象大型机电设备故用到新问题的分析和处理过程中。对于象大型机电设备故障诊断这样缺乏明确因果模型、需要大量
31、经验的领域，在障诊断这样缺乏明确因果模型、需要大量经验的领域，在辅助专家进行决策方面，援例推理作为一种补充的分析手辅助专家进行决策方面，援例推理作为一种补充的分析手段是非常有价值的。段是非常有价值的。案例推理案例推理 通常将所要分析的问题称为目标范例，而把联想到的通常将所要分析的问题称为目标范例，而把联想到的事例称为源范例。简单地说，案例推理就是利用目标范例事例称为源范例。简单地说，案例推理就是利用目标范例的提示来得案例库中的源范例，并由源范例来指导对目标的提示来得案例库中的源范例，并由源范例来指导对目标范例分析的一种策略。范例分析的一种策略。 案例推理的主要过程案例推理的主要过程 准确、清晰
32、的范例表示是实现有效类比的关键。准确、清晰的范例表示是实现有效类比的关键。故障范例的表示应包括两方面的内容：故障范例的表示应包括两方面的内容：1. 索引标志：主要为检索算法提供基础的检索信息，索引标志：主要为检索算法提供基础的检索信息，以便根据某种相似测度对源范例和目标范例进行匹以便根据某种相似测度对源范例和目标范例进行匹配。配。2. 故障描述：以文档的形式将以往的故障实例加以故障描述：以文档的形式将以往的故障实例加以保存以便检索应用，故障实例的文档内容应当包括保存以便检索应用，故障实例的文档内容应当包括设备的台账信息、运行经历、历次色谱和电气试验设备的台账信息、运行经历、历次色谱和电气试验数
33、据、故障处理情况、检修结果以及维修后的运行数据、故障处理情况、检修结果以及维修后的运行情况等。情况等。 范例表示范例表示 一般使用故障的某种特征作为索引来完成检索。一般使用故障的某种特征作为索引来完成检索。由于一般情况下不存在完全的精确匹配，因此要对故由于一般情况下不存在完全的精确匹配，因此要对故障实例与范例间的特征关系进行相似度估计。障实例与范例间的特征关系进行相似度估计。 范例的检索范例的检索 较常用的是欧氏距离：较常用的是欧氏距离：特征距离最小的即为最相思案例。特征距离最小的即为最相思案例。 (1). (1). 故障实例：西北电管局庄头故障实例：西北电管局庄头故障实例：西北电管局庄头故障
34、实例：西北电管局庄头#1#1变，型号：变，型号：变，型号：变，型号：OSFPS7OSFPS7240000/330240000/330，生产厂：西变，出厂日期：，生产厂：西变，出厂日期：，生产厂：西变，出厂日期：，生产厂：西变，出厂日期：19911991年，曾发生轻瓦年，曾发生轻瓦年，曾发生轻瓦年，曾发生轻瓦斯动作，斯动作，斯动作，斯动作，19961996年年年年1 1月月月月1212日色谱分析结果：日色谱分析结果：日色谱分析结果：日色谱分析结果： 236ppm236ppm， 48ppm48ppm， 13.3ppm13.3ppm， 48ppm48ppm， 88ppm, 638ppm88ppm,
35、638ppm， 2594ppm2594ppm。电气试验未。电气试验未。电气试验未。电气试验未发现问题，局部放电试验结果为平均放电量大于发现问题，局部放电试验结果为平均放电量大于发现问题，局部放电试验结果为平均放电量大于发现问题，局部放电试验结果为平均放电量大于2000PC2000PC。实例分析实例分析 (2). (2). 检索到的最相近的源范例为：东电某变电站检索到的最相近的源范例为：东电某变电站检索到的最相近的源范例为：东电某变电站检索到的最相近的源范例为：东电某变电站#1#1主变，主变，主变，主变，型号型号型号型号SFPSL-63000/220SFPSL-63000/220，1984198
36、4年年年年1010月月月月1010日轻瓦斯保护动作，色谱日轻瓦斯保护动作，色谱日轻瓦斯保护动作，色谱日轻瓦斯保护动作，色谱结果如下：结果如下：结果如下：结果如下： 150ppm150ppm， 27ppm27ppm， 3.6ppm3.6ppm， 63ppm63ppm， 90ppm, 90ppm, 420ppm420ppm， 3200ppm3200ppm。预防性试验结果均合格，局部放电量大。预防性试验结果均合格，局部放电量大。预防性试验结果均合格，局部放电量大。预防性试验结果均合格，局部放电量大于于于于3000pc3000pc。而其检修结论为：。而其检修结论为：。而其检修结论为：。而其检修结论为：
37、B B、C C相首端的长垫块尖角烧坏，相首端的长垫块尖角烧坏，相首端的长垫块尖角烧坏，相首端的长垫块尖角烧坏，与其相应的围屏处烧蚀成洞，表面有树枝状放电通道。与其相应的围屏处烧蚀成洞，表面有树枝状放电通道。与其相应的围屏处烧蚀成洞，表面有树枝状放电通道。与其相应的围屏处烧蚀成洞，表面有树枝状放电通道。 (3). 诊断结果：变压器内部存在严重的树枝状围屏放电，属诊断结果：变压器内部存在严重的树枝状围屏放电，属高度危险状态，须立即停运检修。高度危险状态，须立即停运检修。 (4). 实际检查结果：该主变于实际检查结果：该主变于1996年年2月进行解体，发现月进行解体，发现A相外数第一层围屏的第一张绝
38、缘纸板有相外数第一层围屏的第一张绝缘纸板有8个击穿点，第二个击穿点，第二张绝缘纸板有贯穿性树枝放电。可见与上述源范例的情张绝缘纸板有贯穿性树枝放电。可见与上述源范例的情况是基本一致的。况是基本一致的。 10.2 决策支持决策支持决策支持系统以提高决策效益为目标，对决策者决策支持系统以提高决策效益为目标，对决策者起到支持和辅助作用。决策支持系统不能代替决策者起到支持和辅助作用。决策支持系统不能代替决策者的决策。的决策。电力系统中对大型设备进行解体检修费用很高，电力系统中对大型设备进行解体检修费用很高，而且会造成较大区域的长时间停电，所以除非事先发而且会造成较大区域的长时间停电，所以除非事先发现某
39、些明显异常的征兆，一般不会对其进行全面的解现某些明显异常的征兆，一般不会对其进行全面的解体检查。即使发现异常情况，也必须先经过详细的外体检查。即使发现异常情况，也必须先经过详细的外部检查，进行必要的试验，待确定必要的检修项目后部检查，进行必要的试验，待确定必要的检修项目后才能进行解体修理，需要一个相当复杂的决策过程。才能进行解体修理，需要一个相当复杂的决策过程。确定目标确定目标设计方案设计方案实施方案实施方案方案选择方案选择决策过程：人们为实现一定目标而制定行动方案，并准备组决策过程：人们为实现一定目标而制定行动方案，并准备组织实施的活动过程，也是一个提出问题、分析问题、解决问织实施的活动过程
40、，也是一个提出问题、分析问题、解决问题的过程。题的过程。环境环境包括：包括：环境、历史环境、历史因素因素人们在决策时，一方面须认识环境，了解信息；另一方面，人们在决策时，一方面须认识环境，了解信息；另一方面，在决策的各个阶段要受到环境的制约。在决策的各个阶段要受到环境的制约。反馈反馈 影响决策的主要因素影响决策的主要因素因素因素趋势趋势结果结果技术、信息技术、信息递递增增决策方法上有决策方法上有更多的选择更多的选择问题的复杂度问题的复杂度故障的严重程度故障的严重程度递递增增决策失误的代决策失误的代价很大价很大技术规程的稳定性技术规程的稳定性运行环境的变化运行环境的变化用户至上用户至上政府干预政
41、府干预递递减减递递增增更多的不确定性更多的不确定性对未来的可预见对未来的可预见性下降性下降 电力设备故障的决策系统，电力设备故障的决策系统，是模仿人类专家的推理行为，采是模仿人类专家的推理行为，采用用“假设假设-测试测试”循环为核心的循环为核心的推理过程。首先根据有关故障的推理过程。首先根据有关故障的初始信息，产生一组可能的故障初始信息，产生一组可能的故障假设（假设（Plausible Hypotheses），），这些假设应能够解释所有初始信这些假设应能够解释所有初始信息；息； 然后，根据这些假设设计进一步的试验计划对然后，根据这些假设设计进一步的试验计划对初步诊断结论进行证实，指导获取更多的
42、故障信息，初步诊断结论进行证实，指导获取更多的故障信息，直到得到一个对各种故障现象最优的解释，作为最直到得到一个对各种故障现象最优的解释，作为最终的诊断结论。终的诊断结论。 10.3 远程诊断远程诊断远程诊断就是将诊断技术和远程诊断就是将诊断技术和Internet技术结技术结合在一起，为电力设备的维护人员提供方便易用合在一起，为电力设备的维护人员提供方便易用的远程诊断服务：为用户诊断设备的状态，并给的远程诊断服务：为用户诊断设备的状态，并给出维护建议。出维护建议。远程诊断服务是开放性的，没有地域上的远程诊断服务是开放性的，没有地域上的限制。因此可以集中不同地区的专家进行重要设限制。因此可以集中不同地区的专家进行重要设备的会诊、共同得出合理的技术处理措施。备的会诊、共同得出合理的技术处理措施。 资料资料数据库数据库油色谱油色谱分析报告分析报告专家系统专家系统FMECA数据库数据库现场现场用户用户实时的实时的专家意见专家意见信息数据诊断结论变压器DGA诊断网页变压器变压器DGA诊断报告诊断报告对该变压器进行吊芯检查发现，铁对该变压器进行吊芯检查发现，铁扼下夹件与铁心存在多点接地引起局部扼下夹件与铁心存在多点接地引起局部发热。发热。 与诊断结论一致与诊断结论一致。Thank you
