3.2. Анализ процесса биологической очистки с точки зрения возможных аварийных и нештатных ситуаций

На первом этапе создания экспертной системы:

- выявляются режимы функционирования всех элементов оборудования, узлов и агрегатов (соответствующие регламенту, оптимальные, предаварийные и аварийные);

- классифицируются ситуации, характеризующие функционирование объекта управления с учетом возможных изменений, возникающих в процессе эксплуатации;

- исследуются технологические параметры объекта управления (диапазоны изменения технологических переменных, тенденции изменения технологических переменных при различных сроках эксплуатации оборудования, причинно-следственные связи между входными и выходными переменными, физико-химическая сущность явлений и т.д.);

- проводится анализ процесса как объекта управления (выявление возмущающих, управляемых и управляющих воздействий для каждого уровня иерархической системы управления, анализ статических и динамических характеристик, выбор критериев эффективности системы управления и т.д.);

- анализируются нарушения, связанные с возможными отказами технологического оборудования, контрольно-измерительных приборов и сбоев в функционировании комплекса технических средств, на которых реализована система ситуационного управления.

Результатом анализа процесса биологической очистки сточных вод является формирование базы знаний, процесс формирования и коррекции которой продолжается и в условиях промышленной эксплуатации экспертной системы. Используются для этой цели как декларативные (о типах загрязнений, вариантах технологических схем очистки, характере возмущений, структуре и параметрах системы управления), так и процедурные (технологических регламентов, инструкций, нормативных показателей качества очищенной воды, причинно-следственные диагностические модели, эвристические приемы решения задач поиска управленческих решений) знания.

На этом этапе создания экспертной системы выделяются основные концепции, отражающие знания из печатных источников и знания экспертов и позволяющие проанализировать, какого типа знаниями оперирует эксперт при решении неформализованных задач. Проведенный анализ позволяет выбрать виды моделей представления знаний, а также процедуры получения решений, которые более подходят для имитирования процедур принятия решений экспертом в рассматриваемой предметной области.

Для поиска решений задач с помощью процедурных знаний, экспертной системе требуется многообразная фактографическая информация в виде некоторых структурированных данных (машинные слова, вектора, массивы, файлы, списки, абстрактные типы данных). На рис. 3.2 показаны этапы трансформации знаний при создании экспертной системы.

Рис. 3.2 ‑ Этапы трансформации знаний при создании экспертной системы

В результате анализа литературы, источников теоретической и практической информации об опыте ведения процесса биологической очистки, бесед с технологом, как экспертом в данной предметной области, были установлены закономерности функционирования блока биологической очистки, основные режимы работы и наиболее вероятные отклонения от этих режимов, приводящие к нештатным и аварийным ситуациям. Для представления накопленных знаний и данных в оболочке экспертной системы теперь необходимо выбрать модель представления знаний.