变电站工作票及操作票专家系统的研制(2)

自动开票模块是系统的主体模块。该模块应用专家系统技术，根据运行人员的输入信息，结合系统现

场运行方式，严格按安全措施和操作规则自动形成所需工作票和操作票。

为了提高程序的普遍适用性，在设置对象类的时

候，对于同一种检修或运行任务，用于安全措施的成

员函数和用于操作的成员函数被放入同一个类，实现

了2种开票功能的有机结合。类成员中只有票面格式

是固定的，其余的类成员均为可变成员，通过对类与

类以及成员与成员之间关系的调节机制的设计，并且

配以合适的开票界面，即可由用户根据需要，对“两票”的各个处理环节进行灵活控制。 1.3查询开票模块 在自动开票方式之前，运行人员习惯使用的是“历史票开票”方式。即开票时，运行人员并不是从零开始，而是找出以往开出的同种类型的历史票，以

它为参照，在它的基础上进行修改形成新票。尽管系图1系统设计

统提供了方便快捷的自动开票功能，但为了保留现场Fig.1 System design flowchart人员的这一操作习惯，在系统中提供了“查询开票”

功能。用户选择“变电站名称”、“操作（工作）票名称”、“开票时间”及“开票人”，然后从多张票中选择一张，再单击“查询”按钮，系统就从历史票数据库中检索出符合条件的历史票，并在excel表格中打开，最后经编辑修改生成新票。

1.4其他工作票模块

用户选择要开列的票，只需在符合《新安规》票面格式的Excel模板中填写内容，即可开列出电力电缆第一种工作票、电力电缆第二种工作票、变电站第二种工作票、变电站带电作业工作票、变电站事故应急抢修单、二次工作安全措施票。

1.5变电站主接线图模块

该模块包含满城县所辖龙门、岭西、西庄、方顺桥、神星、南韩村共六个35KV变电站的一次接线图。与系统拓扑关系型数据库相对应，为运行人员开票提供了直观明了的图形参考界面。

1.6数据维护模块

系统数据库是各模块产生联系的桥梁，是各模块运行状态的严格一致的保障。为了使系统能够具有可维护性，我们设计了线路表、主变表、开关表、母线表。当变电站的拓扑结构发生变化，用户可以方便的使用系统提供的“添加记录”、“删除记录”等功能将数据输入系统，缩短了维护数据库所需的时间。

1.7帮助模块

为了帮助用户熟悉本系统各项功能的使用方法和操作步骤，本系统配备了功能完善的帮助文档。该文档参考Microsoft的帮助文档标准编号，具有布局清晰、使用方便等特点。在该文档中，用户可以了解到本软件各项功能的使用细节。

2．专家系统主体部分

在仔细研究了满城县35kv变电站历年数千张历史工作票和操作票的基础上.同时考虑了变电站可能出现的主接线形式，开发了本专家系统。知识库、推理机是构成这个专家系统的主体。知识库是专家系统的核心部分，由数据库与规则库构成。电力系统运行专家提供好理论知识的经验，知识工程师使用知识获取工具获取，输入到计算机，就建立了知识库。

2.1数据库

由于Access是微软开发的第一个面向Windows平台的桌面关系数据库管理系统，特别是它支持SQL优化查询语言，可以和Delphi6.0创建链接。因此本系统使用access数据库工具创建了一个通用关系型

[5]数据库来表示网络拓扑结构知识。

所建数据库又称为事实库 分为两类，一类称为“设备参数表”，包含变电站表、开合元件表、变压器表等。通过对各表实施强制参照完整性，建立以变电站表为主键表，其余为外部键表，主键表和外部键表是“一对多”的关系，外部键表则通过“所在变电站”这一字段产生关联关系，利用推理机在各表中交替查询推理，从而得到各元件的内在连接关系。另一类称为“信息存储表”， 包含用户信息表、工作票表、操作票表，用于存储开票过程中的中间数据和临时数据，为查询开票提供历史数据。每个表(table)都保存在dbczp.mdb文件，在ODBC数据源管理器中注册名称为“czp”数据源，应用程序通过BDE数据引擎来访问数据库。

2.2规则库

[6]系统采用多重产生式规则的表示方法存储到规则库中，其基本形式为：If条件，Then结论。规则库

由三部分组成：

(1)、控制级规则库：IF（操作对象）and（操作任务）THEN（操作结论）

如：IF操作设备是开关and操作任务是运行转检修THEN推理转向开关运行转检修子目标模块

每个子目标知识模块实质上是一类操作总集合，该集合包含了该类操作应考虑的各个方面。

(2)、常规规则库：包括变电操作知识和各种典型操作规则。如“五防”是放之四海皆准地规则。例如：开关运行转检修（小修）子目标模块分为操作票规则、工作票规则。

a、开关运行转检修（小修）的操作票规则：

IF（开关闭合、负荷侧刀闸闭合、母线侧刀闸闭合），THEN（拉开开关，查确显示分位）；

IF（开关断开，负荷侧刀闸闭合、母线侧刀闸闭合），THEN（关闭开关自动装置电源；取下开关控制保险；查开关确在断开位置；拉开负荷侧刀闸，检查确在断开位置）；

IF（开关断开，负荷侧刀闸断开、母线侧刀闸闭合)，THEN（拉开母线侧刀闸，查确在断开位置) IF（开关断开，负荷侧刀闸断开、母线侧刀闸断开）），THEN（在开关负荷侧封1#接地线；在开关与刀

闸侧验明无电后封2#接地线）；

b、开关运行转检修（小修）工作票规则：

IF（开关检修（小修）），

THEN（应拉开关、刀闸；关闭开关自动装置电源及储能电源；取下开关控制保险；

在开关负荷侧封1#接地线；在开关与刀闸侧封2#接地线；

在刀闸操作把手上挂"禁止合闸，有人工作！"标示牌；

在开关相邻盘围设遮拦并挂"止步，高压危险！"标示牌；

在开关工作地点挂"在此工作！"标示牌）

(3)特殊规则库：包括不同变电站的操作习惯和一些特殊的接线方式或设备的操作规则。例如：神星变电站321开关不仅通过321-2刀闸和35KV侧母线相连，而且和龙门变电站35KV侧进线刀闸相连，因而不能像其他变电站那样直接停电检修。

2.3推理机

系统推理机可分为工作票的推理机，操作票推理机。根据问题求解的需要，编制了不同的子推理机，

[4]分为全站推理机、开关推理机、主变推理机等。主推理机采用广度优先和深度优先交替使用的搜索策略。

（1）、操作票推理机的工作原理为：

当运行人员给出操作命令时，系统启动推理机模块解析操作命令，得到操作的推理函数，然后以规则为前提，依次从规则库取出每条规则进行匹配，同时对事实库进行搜索、查询，获取本次推理过程需要相关信息(包括一系列开票规则和相应设备信息)。以XX开关由运行转检修为例，首先，推理机取出第1条规则“断开XX开关”，推理机对事实库中开合元件表的“XX开关”进行搜索定位，读出该开关的运行状态并进行判断，如为“on”(表示开关在运行状态)，则此张操作票的第1条操作语句为“断开XX开关”，如为“off”(表示开关在断开状态)，则信息提示“检查XX开关确己断开”。推理机循环利用以上原理，依次取出第i条规则，并结合相应事实库中的信息，逐步开列出一张完整的XX开关由运行转检修的操作票。

（2）、工作票推理机的工作原理为：

除了操作票制度外，工作票制度也是一项保证值班人员正确倒闸操作和人身、设备安全的重要组织措施。经研究发现，工作票不仅具有很强的规律性，而且和操作票有很多相似之处。例如，对于“XX开关