[發明專利]用于石油化工裝置開停車操作的導航系統

在審

• 申請號: 201410234219.8
• 申請日: 2014-05-29
• 公開（公告）號: CN104007972A
• 公開（公告）日: 2014-08-27
• 發明（設計）人: 李傳坤;王春利;謝傳欣;高新江;孫峰;金滿平
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司青島安全工程研究院
• 主分類號: G06F9/44
• 分類號: G06F9/44;G06F17/30;G06Q50/06
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 蘇雪雪

技術領域

本發明涉及用于石油與天然氣工程中的計算機數據處理系統技術領域，尤其涉及一種用于石油化工裝置開停車操作的導航系統。?

背景技術

石油化工裝置的開停車過程通常包含連續的、并行的和閉環控制操作等，由于操作環境的多變性，所以在操作上容易引起非常嚴重的非線性問題。同時，從經濟上和操作上考慮，都需要保證開停車過程是安全和穩定的。所以，裝置開停車的操作過程對操作人員的技術要求很高，操作人員必須具備較高的操作及控制水平。即使操作人員可以在仿真環境下進行練習，但因裝置現場情況多變，仿真軟件很難做到面面俱到，故目前的開停車過程主要依靠操作人員的經驗進行操作。因此，提供面向對復雜石油化工裝置開停車過程的崗位工人和技術人員的在線指導已成為了比較迫切的任務。?

本發明就是在上述要求的基礎上提出的一種用于石油化工裝置開停車操作的導航系統。?

發明內容

本發明所要解決的技術問題提供一種用于石油化工裝置開停車操作的導航系統，采用該系統可以將導航結果直接通過平板電腦顯示給操作人員，以CLIPS專家系統為內核，以VC++語言開發數據采集與處理、人機接口模塊，完成了開停車操作導航的軟件系統。?

為解決上述技術問題，本發明提供了一種用于石油化工裝置開停車操作的導航系統，其包括：?

實時數據獲取模塊，從裝置的自控系統采集推理機模塊所需要的實時數據，并發送到推理機；?

知識庫模塊，其用于存放由知識獲取模塊獲取而來的專家知識，知識庫模塊包括用于解釋機讀寫的專家操作知識數據庫和用于推理機推理的專家推理規則庫；專家操作知識數據庫存儲于關系型數據庫管理系統，能夠有條理的對專家知識進行存取、讀取與管理，更好地實現與人機界面的交互；專家?推理規則庫存儲于能被CLIPS系統讀寫的clp文件，方便CLIPS推理機進行規則的調用；?

知識獲取模塊，其用于錄入相關專家知識，并將其存儲在知識庫模塊中的專家操作知識數據庫和專家推理規則庫，其主要功能包括工程、過程和步驟的編輯、添加、刪除以及步驟各項屬性設置；?

推理機模塊，其根據當前的實時數據以及存儲的專家規則，進行內部推理，得到裝置的運行狀態，并給出相應輸出；?

解釋機模塊，根據推理機的輸出，到專家經驗知識數據庫讀取相應的專家知識顯示在界面上，專家知識庫中的知識分為三級包括工程、過程、步驟，可以由上而下進行讀取，并規整的顯示在界面上。?

本發明還提供了上述導航系統的使用方法；?

第一步，專家知識構建方法，用于錄入相關專家經驗知識，并將其存儲在專家經驗知識庫，并轉化為專家規則(CLIPS規則語句)，其主要功能包括工程、過程和步驟的編輯、添加、刪除以及步驟各項屬性設置；?

第二步，實施導航，將存儲的專家知識按照操作步驟川頁序顯示在界面上，用于引導用戶操作；同時將采集的實時數據轉化為CLIPS規則識別的事實；調用CLIPS專家工具自帶的推理機將現有的事實與生成的CLIPS規則進行匹配，得到輸出結果；對輸出結果的分析，并將其顯示在界面的相應步驟上。?

所述第一步進一步包括：?

A、完成對復雜開停車操作過程的歸納和全面解析，主要的步驟形式歸納如下：?

(a)一般步驟：不需要其它條件要求，只需要等待其基本條件達到即可觸發。例如打開某個閥門，只需相應位號滿足條件即可；?

(b)含有起始條件的步驟：即操作本步驟前，需要的其它條件已經滿足，否則給出錯誤操作提示。這些條件包括當前的狀態、前面某些步驟是否完成以及相應的時間關系等。例如要控制反應器系統壓力達到0.25MPa，需要控制反應器系統壓力達到0.05MPa時到當前的時間大于10分鐘；?

(c)速率控制的步驟：主要監測需要滿足速率控制要求的變量，例如反應器的升溫速率應該控制在一定數值范圍，否則可能會出現危險；?

(d)質量控制的步驟：主要完成對穩定量的穩定性監測，例如控制液位?達到50％，允許一定的波動范圍；?

(e)人工確認的步驟：主要針對不能夠在DCS中查詢到數據的步驟，例如需要外操人員查看火焰顏色等。?