摘 要: 为了减少停机时间和降低维修费用，水电厂正在逐步从计划检修向状态检修过渡，如何实现维修人员、专家和计算机之间的协调是非常重要的。本文总结分布式智能技术的发展提出了Community Intelligence（CI）的概念，并基于CI的思想设计了面向水电厂维护的分布式协同决策支持系统，探讨了采用计算机支持的协同工作（CSCW）、CIAgent与虚拟现实技术实现分布式协同诊断决策的原理和方法，介绍了系统的目标、框架和功能，以及软硬件实现方法。该系统已经在葛洲坝电厂投入运行，结果良好。WWW_PLCJS@_COM%－PLC－技.术_网
关键词: 决策支持系统; 维护; 诊断; 虚拟现实 W1WW_P4LCJS_COM－PLC－技.术_网
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Community Intelligence Based Cooprative DecisionWWW_PLC※JS_COM－PLC－技.术_网(可编程控※制器技术门户)
Suppo rtedMaintenance System for Hydropower Plant WWcW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
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ZENG Hongtao1, LI Zhaohui1, GUO Jiang2WWW_PLCJS@_COM%－PLC－技.术_网
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(1.College of Hydropower and Information Engineering,Huazhong WWcW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
Uni versity of Science and Technology, Wuhan 430074, China;WWW_PL※CJS_COM－PLC－技.术_网
2.Department of Electrical and Electronics Engineering,WWW.PLCJS.COM——可编程控制器技术门户
Dalian University of Technology, Dalian 116024, China)WWW_PLCJS※COM－PLC－技.术_网(可※编程控※制器技术门户)
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Abstract: In order to reduce the equipment downtime and the maintenance cost,the maintenan ce strategy in hydropower plants has to be progressively changed from timebase d maintenance (TBM) to conditionbased maintenance (CBM).It is very important t o study how to achieve the coordination among the operator, expert and the compu ter.And the conception of community intelligence is introduced on a basis of ana lysis of DAI technology development.So community intelligence based cooperative decision supported maintenance system (CICDSS) for hydropower plants is presente d. The principle and method of distributed cooperative diagnosis decision making are discussed, which adopt three technologies, namely, computer supported coope rative work (CSCW), CIAgent and virtual reality (VR).The aim,framework and fun ction of this system are particularly introduced, and the implementation methods of hardware and software are proposed. The CICDSS has been already put into ope ration in Gezhouba hydropower plant and worked well.WWW※PLCJS_COM－PL＃C－技.术_网(可编※程控※制器技术门户)
Key words: decision supported system; maintenance; diagnosis; virtual realityplcjs.技.术_网
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1前言P_L_C_技_术_网——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户
我国电厂检修模式正在逐步从“计划检修”向“状态检修”过渡。如何根据收集到的信息进行正确的诊断分析是制定合理维修方案的基础，诊断过程中如何提高专家的参与指导能力是提高诊断水平的关键。与数据采集和存储技术飞速发展不相称的是信息表达和诊断决策技术发展缓慢，信息智能表达和融合已经成为制约智能诊断发展的瓶颈。因此，如何实现维修人员、专家和计算机之间的协调以及信息的可理解性是十分紧迫的研究课题。WWW_PLC※JS_COM－PmLC－技.术_网
目前国内外状态检修研究者开发了许多专项状态监测与诊断系统，提供了多种分析方法、数 据管理模式和诊断算法，以实现自动、准确的诊断。实际应用表明，这些系统在专项监测与诊断分析方面发挥了一定的作用，但难以进行综合诊断分析，主要表现在以下几个方面。plcjs.技.术_网
a.诊断项目不全面电厂各种专项监测设备基本上都是自成体系，彼此之间缺乏联系。在进行故障诊断时，没有考虑系统彼此之间的相互影响，无法进行综合诊断分析。——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户
b.缺乏一致性对诊断知识的组织没有从机组系统整体的高度进行全面地规划和安排，在诊断知识的表现形式和诊断知识之间的相关性方面缺乏一致性。WWW_PLC※JS_COM－PLC－技.术_网(可编程控※制器技术门户)
c.系统扩展能力差在进行诊断系统的专家知识库和规则库设计时仅仅针对机组某一方面的问题进行考虑，没有考虑到知识库和规则库的扩充问题。诊断知识库不能有效地进行扩展。WWcW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
d.与厂级信息系统集成不够状态监测与诊断设备、监控系统和厂级MIS系统之间没有构成一个统一的整体，无法实现信息交互和共享，在各种信息特征的综合分析和融合上缺乏深入研究。WWW_PL※CJS_COM－PLC－技.术_网
这些状态监测与故障诊断系统对提高系统的可靠性起到了一定的作用，但并不能完全取代专 家和工程师。随着新设备、新材料和新技术的不断采用，设备出现的故障在不断翻新，因此，研究开发具有不同知识结构不同经验的群体专家共同参加的、分析诊断处理功能齐全的、有良好的实验条件作后盾为现场服务的专家分析处理支持中心是十分必要的。 WW.W_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
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2Community Intelligence思想WWW_PLCJS@_COM%－PLC－技.术_网
近年来智能体(Agent)的理论和技术成为分布式人工智能研究的热点，在此基础上建立了MultiAgent System(MAS)理论，较好地解决了多个单纯技术系统间协调与控制问题。但是随着自动化系统和信息系统功能的加强和应用范围的拓展，系统相互之间的关系以及系统与人之间关系更加错综复杂，该技术已不能满足以人为核心的自动化系统，尤其是人机智能交互诊断系统的要求。Community Intelligence思想，正是沿着单个Agent到MAS的研究和应用这一发展过程，强调诊断系统的中心是人，人也是诊断系统的一个重要部分，模仿人类组织的运行规律，研究系统中各单元及人员的组织、分工、决策、合作、协同、监督、制约、自调整等智能机理，将分布式人工智能技术从个体(Individual)、多体(Multiagent)发展到集体(Community)P.L.C.技.术.网——可编程控制器技术门户
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本文从状态信息的采集、表达、分析、提取、识别、管理、传递到故障的多方位、多信道信 息的融合、聚集和综合等方面研究故障监测、诊断与决策的方法，建立了基于CI的有多种知识、多类方法、多组信息和多方面资源支持的人机协同决策支持系统的结构模型，开发出基于CI的能综合运用各种资源的或多级相互支持的水电厂维护分布式协同决策支持系统（CICDSS）。该系统为电厂的状态监测、故障诊断、检修决策和维修处理提供全方位服务，具有重要的现实意义和广阔的应用前景。P.L.C.技.术.网——可编程控制器技术门户
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3水电厂维护功能参考模型——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户
水电厂设备种类繁多，彼此之间相互关联，要实现电厂的状态检修，就必须全面了解系统中设备的运行状况和健康状况，通过对表征系统性能的主要参数和指标进行分析，结合系统的历史状况和内在特性，对系统的状态进行预测，并根据预测的结果做出相应的维护决策，有效地防止故障发生或扩大，减少因故障带来的经济损失。WWW.PLCJS.COM——可编程控制器技术门户