农村沼气工程运行管理专家系统研究

【摘要】：我国人口众多,人均资源不足,能源短缺已成为经济可持续发展的瓶颈之一。发展农村沼气可以增加农村优质能源供应,减少化石能源消耗;可以巩固生态环境建设成果,实现农业和农村经济可持续发展;可以改善农产品质量,促进农民增收和农业增效;可以提高农民生活质量,改善农村公共卫生条件;可以综合利用农村资源,发展循环经济。　 经过多年努力,我国农村沼气建设取得显著成效,形成了成熟的沼气生产技术、科学的沼气建设模式、成功的沼气建设管理经验、健全的管理服务体系和较好的群众基础。　 农村沼气工程是目前正在全国广大农村实施的生态家园富民计划和农村“一池三改”国债项目建设的核心。沼气工程能否持续运行并取得预期的效果,很大程度上取决于工程运行管理能力。为此,通过对农村沼气工程理论、沼气专家的知识经验和沼气工程运行实践的深入调研,应用专家系统理论和人工智能技术,在“雄风”7.1 专家系统工具平台上研究开发出农村沼气工程运行管理专家系统,用以实现农村沼气工程的计算机智能化管理和故障诊治的目的。 本文研发的农村沼气工程运行管理专家系统由运行管理模块、故障诊治模块、综合利用模块和系统更新模块构成。其中运行管理模块主要研究沼气池气密性检验、启动配料和工艺参数调控和智能化管理;故障诊治模块主要研究沼气运行故障症状和处理的智能化管理;综合利用模块主要研究沼气和沼肥综合利用工艺参数调控和智能化管理;专家系统更新模块主要研究专家系统程序和数据的更新、删除、添加等的智能化管理。 运行管理模块主要包括数据管理和分析推理两部分,由启动、运行和参数调控子模块构成,其基本功能是指导用户对沼气工程进行科学、合理的指导性应用,以及对运行参数进行调控使其满足沼气工程的运行要求,达到最优化运行。 故障诊治模块由专家门诊和故障诊治子模块构成,它把沼气专家多年经验积累总结为核心知识,形成知识库,由用户采集沼气工程故障的数据,输入计算机中,得到故障诊断结果,实现沼气工程运行故障的计算机智能化随机诊断和查询的目标。　 综合利用模块主要包括知识库、数据库和用户界面三部分,由沼气和沼肥综合利用子模块构成,其基本功能是指导用户对沼气及其发酵残留物进行科学、合理的综合利用,并且帮助用户解决在综合利用过程中遇到的各种问题,给出正确的使用方法和对策。 系统更新模块主要包括系统更新、用户注册、备份、系统帮助等部分,具有对知识库编辑、添加、删除、修改等系统更新功能,通过系统更新,使本专家系统更加完善。　　 【关键词】：专家系统 沼气工程 运行管理 故障诊治 综合利用　
【学位授予单位】：西北农林科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2005
【分类号】：S216.4
【目录】：

• 第一章 研究背景与现状10-19
• 1.1 农村沼气建设的必要性10-12
• 1.1.1 增加农村优质能源供应,减少化石能源消耗10
• 1.1.2 巩固生态环境建设成果,实现农业和农村经济的可持续发展10-11
• 1.1.3 改善农产品质量,促进农民增收和农业增效11
• 1.1.4 提高农民生活质量,改善农村公共卫生条件11
• 1.1.5 综合利用农村生物资源,发展循环经济11
• 1.1.6 为农民办实事办好事,以人为本,执政为民11-12
• 1.2 中国农村沼气建设的现状12-13
• 1.2.1 形成了成熟的沼气生产技术12
• 1.2.2 形成了科学的沼气建设模式12
• 1.2.3 形成了成功的沼气建设管理经验12-13
• 1.2.4 形成了健全的管理服务体系13
• 1.2.5 形成了较好的群众基础13
• 1.3 课题的研究背景13-15
• 1.4 国内外研究现状15-17
• 1.4.1 专家系统开发工具研究现状15-16
• 1.4.2 专家系统在农业上的应用16-17
• 1.4.3 专家系统在能源上的应用17
• 1.5 研究内容与研究方法17-19
• 1.5.1 研究内容17
• 1.5.2 研究方法17-19
• 第二章 系统构建与结构功能19-26
• 2.1 专家系统分析19-20
• 2.1.1 技术分析19
• 2.1.2 系统特点19-20
• 2.2 专家系统构建20-24
• 2.2.1 专家系统结构20-21
• 2.2.2 专家系统模块21
• 2.2.3 系统功能框架21-24
• 2.3 系统主要功能24
• 2.3.1 诊断24
• 2.3.2 查询24
• 2.3.3 知识浏览24
• 2.3.4 系统更新24
• 2.4 小结24-26
• 第三章 运行管理模块设计与实现26-35
• 3.1 设计思想26
• 3.2 结构26-28
• 3.2.1 数据库构建26-27
• 3.2.2 知识库构建27-28
• 3.2.3 知识获取机制28
• 3.3 模块功能28-34
• 3.3.1 启动子模块29-30
• 3.3.2 运行子模块30-32
• 3.3.3 参数调控子模块32-34
• 3.4 小结34-35
• 第四章 故障诊断模块设计与实现35-46
• 4.1 模块结构35-37
• 4.1.1 专家门诊子模块35-37
• 4.1.2 故障诊治子模块37
• 4.2 实现方法37-38
• 4.2.1 知识结构37
• 4.2.2 知识表示37-38
• 4.2.3 知识特点38
• 4.3 推理机制38-40
• 4.3.1 推理方法40
• 4.3.2 推理策略40
• 4.4 规则及其特性40-43
• 4.4.1 知识类型42
• 4.4.2 知识特点42-43
• 4.4.3 参数定义43
• 4.5 应用43-45
• 4.5.1 诊治-查询流程43-45
• 4.5.2 实例45
• 4.6 小结45-46
• 第五章 综合利用模块设计与实现46-51
• 5.1 模块结构46-49
• 5.1.1 沼气综合利用子模块46-48
• 5.1.2 沼肥综合利用子模块48-49
• 5.2 模块功能49-50
• 5.3 应用50
• 5.4 小结50-51
• 第六章 系统更新模块设计与实现51-53
• 6.1 模块结构51
• 6.2 模块功能51-52
• 6.3 功能实现52
• 6.4 小结52-53
• 第七章 结论53-54
• 致谢54-55
• 参考文献55-60
• 个人简介60

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