活性污泥法污水處理工藝流程模糊故障診斷專家系統(tǒng)的研究

【摘要】： 活性污泥法是目前城市污水處理領域中應用最為廣泛的技術之一。由于許多活性污泥法工藝過程存在污泥膨脹、污泥解體、污泥腐化、污泥上浮、泡沫等運行問題,使得出水水質惡化,處理能力降低,甚至導致工藝過程失敗。論文將專家系統(tǒng)理論應用于活性污泥法工藝流程,建立了一個基于規(guī)則的模糊故障診斷專家系統(tǒng),當污水處理工藝流程發(fā)生故障時,該系統(tǒng)能夠根據(jù)故障征兆信息判斷故障的類型和引起故障的原因,并給出處理措施。 論文通過對活性污泥法工藝流程的故障現(xiàn)象和運行參數(shù)的分析,結合活性污泥法工藝流程故障診斷的特點,采用產生式規(guī)則表示知識,建立了模糊知識庫;對于活性污泥法工藝流程中的不確定性問題,采用基于CLIPS的不確定推理方法從模糊知識庫中尋找與之相匹配的規(guī)則,并進行模糊推理,得到診斷結果后再經(jīng)過去模糊化還原,實現(xiàn)了活性污泥法污水處理工藝流程故障的智能化診斷。 論文在Windows XP平臺和Microsoft Access 2003數(shù)據(jù)庫環(huán)境下,采用圖形用戶界面開發(fā)工具Visual Basic 6.0和專家系統(tǒng)開發(fā)工具CLIPS混合編程的方式,開發(fā)了活性污泥法污水處理工藝流程模糊故障診斷專家系統(tǒng)。該專家系統(tǒng)采用模塊化的設計方法,實現(xiàn)了知識庫與推理機的分離。通過模擬測試表明,系統(tǒng)具有較高的診斷性能,而且易于使用,維護方便,為智能故障診斷技術在污水處理領域的進一步研究與應用,提供了一種可行的思路。 【關鍵詞】：污水處理 活性污泥法 專家系統(tǒng) 智能故障診斷
【學位授予單位】：重慶大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2007
【分類號】：X703
【目錄】：

• 中文摘要3-4
• 英文摘要4-7
• 1 緒論7-14
• 1.1 課題的研究背景7-8
• 1.2 污水處理工藝流程故障診斷專家系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀8-12
• 1.2.1 故障診斷技術簡介8-10
• 1.2.2 污水處理工藝流程故障診斷專家系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀10-12
• 1.2.3 模糊故障診斷專家系統(tǒng)的應用12
• 1.3 課題研究的目的、內容和意義12-14
• 1.3.1 課題研究的目的和內容12-13
• 1.3.2 課題研究的意義13-14
• 2 專家系統(tǒng)概述14-27
• 2.1 專家系統(tǒng)的定義和特點14
• 2.2 專家系統(tǒng)的結構14-17
• 2.3 專家系統(tǒng)的知識獲取17-18
• 2.4 專家系統(tǒng)的知識表示18-20
• 2.5 專家系統(tǒng)的推理與控制策略20-24
• 2.5.1 推理的定義和方法20-21
• 2.5.2 推理控制策略21-24
• 2.6 專家系統(tǒng)的解釋機制24-25
• 2.7 專家系統(tǒng)的設計和開發(fā)25-27
• 3 活性污泥法污水處理工藝流程模糊故障診斷專家系統(tǒng)的研究與開發(fā)27-53
• 3.1 活性污泥法污水處理工藝流程簡介27-28
• 3.2 活性污泥法污水處理工藝流程模糊故障診斷專家系統(tǒng)的結構與組成28
• 3.3 活性污泥法污水處理工藝流程模糊故障診斷專家系統(tǒng)的知識處理28-47
• 3.3.1 知識獲取29-33
• 3.3.2 知識表示33-42
• 3.3.3 數(shù)據(jù)庫設計42-47
• 3.4 活性污泥法污水處理工藝流程模糊故障診斷專家系統(tǒng)的推理機制47-53
• 3.4.1 基于CLIPS 的不確定推理47-49
• 3.4.2 模糊推理技術49-50
• 3.4.3 本系統(tǒng)的推理流程50-53
• 4 活性污泥法污水處理工藝流程故障診斷專家系統(tǒng)的實現(xiàn)與測試53-64
• 4.1 系統(tǒng)開發(fā)工具的選擇53-55
• 4.2 CLIPS 概述55-57
• 4.2.1 CLIPS 的推理流程55-56
• 4.2.2 CLIPS 的模式匹配算法56-57
• 4.3 系統(tǒng)接口的設計57-59
• 4.4 本系統(tǒng)的人機界面59-61
• 4.5 本系統(tǒng)的模擬測試61-64
• 5 結論與展望64-65
• 致謝65-66
• 參考文獻66-70
• 附錄70

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