基于JRE城市污水处理厂故障诊断专家系统研究与实现

【摘要】： 目前,操作管理水平较低、称职人员供应不足和人员培训力度较弱等三大瓶颈严重困扰着我国城市污水处理事业的发展,使得城市污水处理厂运行中产生的故障难以得到有效诊断和解决,由此引发了长期不稳定、处理效果不佳、运行费用高和二次污染等普遍性问题。为适应我国城市污水处理事业的发展,十分有必要开发一套有效诊断运行故障和辅助人员培训的故障诊断专家系统,促进我国城市污水处理厂运行和管理水平的提高。 本文以传统活性污泥法的城市污水处理厂为研究对象,围绕城市污水处理厂故障诊断专家系统的构建,介绍了基于JRE的专家系统、新型的专家系统开发工具——Jess、故障与故障诊断技术、城市污水处理相关理论和知识,总结了污水处理领域的故障影响因素、故障诊断特征和国内外故障诊断专家系统的研究概况,并提出一套基于JRE的新型城市污水处理厂故障诊断专家系统。随后,设计并实现了该系统诊断模型、推理机、知识表示等核心部件:诊断模型采用故障树模型,层次分明,简单实用;推理机采取JRE的RETE匹配算法,既大大提高了推理效率,又利于实现知识库和推理机的分离;系统的知识表示采取面向对象的OAV三元组表示法,易于实现对规则库的修改和扩充,同时也使系统更易于模块化且结构清晰。然后,在J2SE开发环境下,采用MySQL作为数据库开发工具,面向Internet以B/S (浏览器/服务器)架构体系实现了整个系统的开发。之后,通过建立的良好人机界面演示系统相关功能。 最后,对全文工作进行了总结,指出了基于JRE城市污水处理厂需要改进和完善的地方,并对未来研究工作进行了展望。 【关键词】：污水处理 故障诊断 专家系统 Jess OAV三元组
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：X703
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 1 绪论9-16
• 1.1 课题研究的背景与来源9-11
• 1.2 本课题国内外研究概况11-12
• 1.3 基于 JRE 城市污水处理厂故障诊断专家系统的提出12-13
• 1.4 论文的主要研究内容13-14
• 1.5 全文结构安排14-16
• 2 基于 JRE 的专家系统及其开发工具16-27
• 2.1 基于 JRE 的专家系统16-20
• 2.2 专家系统开发工具20-21
• 2.3 JESS的结构与推理机制21-26
• 2.4 本章小结26-27
• 3 城市污水处理厂运行影响因素分析及故障特征的选取27-42
• 3.1 城市污水处理厂概述27-33
• 3.2 故障与故障诊断技术33-34
• 3.3 城市污水处理厂故障分析及与诊断34-41
• 3.4 本章小结41-42
• 4 基于 JRE 城市污水处理厂故障诊断专家系统设计与实现42-68
• 4.1 总体设计42-43
• 4.2 诊断建模43-48
• 4.3 知识表示法48-49
• 4.4 规则引擎的设置与执行49-52
• 4.5 推理机52-63
• 4.6 面向INTERNET的 B/S 架构体系63-64
• 4.7 界面和后台的开发64-67
• 4.8 本章小结67-68
• 5 基于 JRE 城市污水处理厂故障诊断专家系统使用演示68-78
• (1)进入统主界面(图5-1)68
• (2)故障诊断68-73
• (3)仿真培训73-76
• (4)资料搜寻76-78
• 6 总结与展望78-81
• 6.1 全文总结78-79
• 6.2 未来展望79-81
• 致谢81-82
• 参考文献82-86
• 附录 1 攻读硕士期间发表的学术论文目录86-87
• 附录 2 部分源代码87-90

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