基于专家系统的储粮机械通风控制系统 (1).

基于专家系统的储粮机械通风控制系统
(1)
基于专家系统的储粮机械通风控制系统 (1)
类别：电子综合
储粮机械通风作为一项重要的科学保粮技术，已被我国粮食储备库广泛应用。

1998年以来，国家在新建的粮库中都配备了机械通风等储粮新没备。

但是当前这些设备并没能真正实现机械通风自动化控制。

目前情况下，当粮温达到一定限度时，人工进行通风处理。

而粮情变化一般与原粮含水率、仓储环境温度和湿度的变化有关，所以这种处理方法没有达到对储备粮变化历史进行科学化的处理，更不能对粮情变化情况做出准确预测。

一个科学化、智能化与自动化的现代储粮机械通风系统在国内一直没有建立起来。

专家系统是用基于知识的程序设计方法建立起来的计算机系统，他综合集成某个特殊领域内专家的知识和经验，能像专家那样运用这些知识通过推理，通过模拟人类专家作决定的过程来解决那些专家才能解决的复杂问题。

储粮机械通风专家系统是计算机专家系统在储粮管理专业领域的一个应用，他能够在粮库机械通风时的决策方面以及通风过程中的控制方面起到一个高级储粮专家的作用。

储粮机械通风专家系统通过人机交互方式和系统自学习方式进行知识获取和修订补充，最终拥有各种与储粮机械通风和粮食安全储藏相关的数据及经验知识，并建立相应的数据库、图形库和模型库。

通过储粮机械通风专家系统，可对不同储粮要求和储藏环境下的机械通风的决策和控制进行模拟和比较，提供给管理者和决策者一套完整的、系统的、经济的、有效的、安全优化的机械通风方案。

2 系统基本结构机械通风专家系统包括基础数据库、知识库、推理机、解释机、人机接口这儿个方面。

基础数据库里包含各种粮情信息，首先需要从基础数据库获取信息并处理得到当前粮仓的事实类对象，事实类对象中封装通风规则表中推理所要用到的事实。

有了事实类对象，根据通风规则表就可以进行通风目的和通风方式推理，如果有匹配规则，必然会推理得到某种通风结论。

解释机将告诉用户得到该结论的推理依据和所依据规则的解释。

如果系统经过推理得到某种通风方式时，系统就会通过I／O接口向控制设备发送命令，控制通风设备执行该通风方式。

在通风起动和通风结束这两个时刻，都会从基础数据库里提取粮情信息进行粮情统计，这就是该通风方式的效果分析，统计结果综合并写入知识库里对应的通风效果分析表中。

该表为将来选取最优的通风方式结论提供依据。

同样，应用程序和领域专家、知识工程师、一般用户之间有人机接口。

通风专家系统人机接口完成以下2部分的工作：一是实现对通风知识库的维护、操作；二是提供用户与解释机的查看窗口。

用户通过他可以了解系统通风推理的路径和相关解释。

系统的基本结构如图l所示。

3 系统实现 3.1 建立基础数据库本通风专家系统在粮情测控平台粮情测控开放式软件平台的支撑环境上进行开发，能够与粮情测控组件进行数据通信，粮情监测得到的信息都存储在其SQL Sever数据库中。

根据通风规则中
各种事实前提设计一个事实类。

然后根据粮情检测系统监控得到的数据实例化事实类。

每隔一个系统的采样周期，会从粮情数据库中提取一次新的数据，同时事实类对象中的内容也会作相应的改变。

从后面的规则表会发现，规则表中前提条件中所需要的事实从粮情数据库中并不能直接获得，必须要通过粮情数据库中的数据处理计算才能得到。

例如温度梯度最大值就是根据粮仓中检测点布局情况和当时所检测的各个检测点温度值计算出来的。

目前该数据类包括以下几个方面的数据分量： (1)与粮堆水分相关的参数平均水分，表层、中层、低层平均水分，上下层水分差，水分梯度最大值、水分梯度平均，上中层、中下层水分梯度。

(2)与粮堆温度相关的参数平均温度、温度最大值、温度最小值、上下层温度差、温度梯度最大值、温度梯度平均。

(3)与大气温湿度相关的参数大气露点温度，即时大气绝对湿度，粮堆温度下的大气相对湿度。

(4)与粮食湿度有关的一些参数粮堆的平衡相对湿度，即时粮温下的粮食平衡绝对湿度，按粮食水分分别减1，增加2.5，不变获得的3种水分值，按即时大气温度之所查得的3种平衡绝对湿度。

(5)温度变化时间、温升值、温度上升部分的体积、粮仓内温度、粮仓内湿度。

事实类对象包含一个变长数组vlarray，将上述的五组中的每个变量值按照先后顺序依次存放在数组中，例如
vlarray[0]代表上述组(1)中的变量平均水分，vlarray[9]代表上述组(2)中的平均温度。

如果将来通风规则表中需要新的事实前提，则只需增加事实类对象的变长数组的长度，并将该事实前提对应的变量值赋给变长数组对应的分量。