[发明专利]用于石油化工装置开停车操作的导航系统

权利要求书

1.一种用于石油化工装置开停车操作的导航系统，其特征在于，包括：

实时数据获取模块，从装置的自控系统采集推理机模块所需要的实时数据，并发送到推理机；

知识库模块，其用于存放由知识获取模块获取而来的专家知识，知识库模块分为用于解释机读写的专家操作知识数据库和用于推理机推理的专家推理规则库，专家操作知识数据库存储于关系型数据库管理系统，能够有条理的对专家知识进行存取、读取与管理，更好地实现与人机界面的交互；专家推理规则库存储于能被CLIPS系统读写的clp文件，方便CLIPS推理机进行规则的调用；

知识获取模块，其用于录入相关专家知识，并将其存储在知识库模块中的专家操作知识数据库和专家推理规则库，其主要功能包括工程、过程和步骤的编辑、添加、删除以及步骤各项属性设置；

推理机模块，其根据当前的实时数据以及存储的专家规则，进行内部推理，得到装置的运行状态，并给出相应输出；

解释机模块，根据推理机的输出，到专家经验知识数据库读取相应的专家知识显示在界面上，专家知识库中的知识分为三级包括工程、过程、步骤，可以由上而下进行读取，并规整的显示在界面上。

2.如权利要求1所述的导航系统，其特征在于：知识库分为用于解释机读写的专家操作知识数据库和用于推理机推理的专家推理规则库，专家操作知识数据库存储于关系型数据库管理系统，能够有条理的对专家知识进行存取、读取与管理，更好地实现与人机界面的交互；专家推理规则库存储于能被CLIPS系统读写的clp文件，方便CLIPS推理机进行规则的调用。

3.权利要求1或2所述的导航系统的使用方法，其特征在于：

第一步，专家知识构建方法，用于录入相关专家知识，并将其存储在专家知识库，并转化为专家规则(CLIPS规则语句)，其主要功能包括工程、过程和步骤的添加、删除、上下移动以及步骤各项属性设置；

第二步，实施导航，将存储的专家知识按照操作步骤川页序显示在界面上，用于引导用户操作；同时将采集的实时数据转化为CLIPS规则识别的事实；调用CLIPS专家工具自带的推理机将现有的事实与生成的CLIPS规则进行匹配，得到输出结果；对输出结果的分析，并将其显示在界面的相应步骤上。

4.如权利要求3所述的导航系统的使用方法，其特征在于：

所述第一步进一步包括，

A、完成对复杂开停车操作过程的归纳和全面解析，主要的步骤形式归纳如下：

(a)一般步骤：不需要其它条件要求，只需要等待其基本条件达到即可触发。例如打开某个阀门，只需相应位号满足条件即可；

(b)含有起始条件的步骤：即操作本步骤前，需要的其它条件已经满足，否则给出错误操作提示。这些条件包括当前的状态、前面某些步骤是否完成以及相应的时间关系等。例如要控制反应器系统压力达到0.25MPa，需要控制反应器系统压力达到0.05MPa时到当前的时间大于10分钟；

(c)速率控制的步骤：主要监测需要满足速率控制要求的变量，例如反应器的升温速率应该控制在一定数值范围，否则可能会出现危险；

(d)质量控制的步骤：主要完成对稳定量的稳定性监测，例如控制液位达到50％，允许一定的波动范围；

(e)人工确认的步骤：主要针对不能够在DCS中查询到数据的步骤，例如需要外操人员查看火焰颜色等；

B、将输入的专家知识存储于数据库中，并转换为CLIPS系统可识别的规则。专家知识库为工程、过程、步骤三级管理，分别配置不同属性来实现专家知识的全面存储。CLIPS文件由三部分构成：自定义模版结构、自定义事实结构、CLIPS规则。自定义模版的结构用来表达推理机所需的事实信息，例如当前实时数据库中的数据表达；自定义事实结构包含初始状态下的已知事实或自定义标志；CLIPS规则为规整的步骤规则，其中条件元素包含该步骤的触发条件，行为列表则为操作结果。

5.一种用于石油化工装置开停机操作的导航装置，其特征在于：包括服务器、无线路由和平板电脑；

服务器配置在中控机房中，其上安装有权利要求1或2所述的用于石油化工装置开停机操作的导航系统，负责采集现场实时数据、分析数据以进行开停车操作运行状态监控与操作导航计算、发送计算结果到无线路由；

在中控机房配置无线路由，作为连接中控机房的服务器与中控室平板电脑的媒介；

将平板电脑放置在中控室操作人员面前的工作台上，该平板电脑通过与服务器建立无线连接来传输数据，将操作导航方案用平板电脑展示给用户。