[发明专利]一种基于自适应专家系统的真空浓度预估方法

摘要

本发明涉及一种基于自适应专家系统的真空浓度预估方法，包括参数设定模块、测量模块、数据计算模块、工艺点采样模块、工艺点过滤模块、专家库模块、实时计算模块、输出模块以及集成控制系统，包括以下步骤（1）参数查阅、（2）数据测量、（3）数据计算、（4）工艺点采样、（5）工艺点过滤、（6）专家库更新、（7）实时计算并输出、（8）外部控制；可以实现多维存储、自动优化、动态建模、具有较高的自适应能力。

主权项

1.一种基于自适应专家系统的真空浓度预估方法，包括参数设定模块、测量模块、数据计算模块、工艺点采样模块、工艺点过滤模块、专家库模块、实时计算模块、输出模块以及集成控制系统；其特征在于：该方法包括如下步骤：（1）参数查阅：工作人员通过查阅相关资料和相关数值计算，确定待挖掘地形土质信息、选用设备类型，同时将土质信息、设备类型输入至参数设定模块中；（2）数据测量：测量模块通过绞刀头部安装的真空传感器实时测量绞刀的真空度，并记录各个绞刀真空度测量的时间标记，通过绞刀头附近安装的流速传感器检测泥浆流速，同时提前测量绞刀至绞刀头部安装的浓度计之间的距离，并将其实时反馈至数据计算模块中；（3）数据计算：数据计算模块根据步骤（2）中实时反馈而来的绞刀真空度、泥浆流速、以及绞刀至浓度计之间的距离建立管路模型，并根据绞刀真空度测量时的时间标记，建立绞刀真空度与绞刀浓度的对应关系表，从而获得与绞刀真空度相对应的绞刀浓度；（4）工艺点采样：将步骤（1）中得到的土质信息、设备类型输入工艺点采样模块中，并将步骤（3）中得到的绞刀真空度与绞刀浓度的对应关系表输入工艺点采样模块中，以形成动态多维工艺点矩阵模型；（5）工艺点过滤：工艺点过滤模块将工艺点采样模块中的土质信息、设备类型与专家库模块中所有与该土质信息、设备类型相关联的绞刀真空度与绞刀浓度的对应关系表进行匹配，如果专家库模块中已经预先存储有与本次绞刀挖掘的土质信息、设备类型相匹配的绞刀真空度与绞刀浓度的对应关系表，则将预先存储的绞刀真空度与绞刀浓度的对应关系表作为主要参数，将本次确定的绞刀真空度与绞刀浓度的对应关系表作为参考参数；如果专家库模块中并没有与本次绞刀挖掘的土质信息、设备类型相匹配的绞刀真空度与绞刀浓度的对应关系表，则选择预先存储的土质信息、设备类型中与本次确定的土质信息、设备类型最接近的一个的绞刀真空度与绞刀浓度的对应关系表作为参考参数，将本次确定的土质信息、设备类型对应的绞刀真空度与绞刀浓度的对应关系表作为主要参数；按真空度大小将主要参数和参考参数分别加入相应真空级别的工艺点队列进行排序，随后对该序列中包含的前70%的工艺点进行有效性评估，去除经过评估后误差最大的若干个工艺点，以分别形成经过有效性评估后的主要参数的绞刀真空度与绞刀浓度的对应关系表和参考参数的绞刀真空度与绞刀浓度的对应关系表；（6）专家库更新：将步骤（5）中经过有效性评估后的主要参数和参考参数中的绞刀真空度与绞刀浓度的对应关系表作为修正参考，对专家库模块中的不同土质信息、设备类型相关联的绞刀真空度与绞刀浓度的对应关系表进行后期修正，并动态修正步骤（5）获得的经过有效性评估后的工艺点，从而最终形成本次绞刀真空度与绞刀浓度的对应关系表；（7）实时计算并输出：根据步骤（6）中动态重构后的绞刀真空度与绞刀浓度的对应关系表，实时计算绞刀挖掘浓度，并将结果发送至集成控制系统；（8）外部控制：集成控制系统通过实时计算的绞刀挖掘浓度与设定浓度的比较，当实时计算的绞刀挖掘浓度低于设定浓度时，调节横移绞车以提高绞刀的横移速度，当实时计算的绞刀挖掘浓度高于设定浓度时，调节横移绞车以降低绞刀的横移速度，以尽可能达到预期的挖掘浓度。