船用核动力装置事故诊断专家系统的开发研究摘要：针对船用核动力装置的运行特点，为辅助运行人员在线开展事故智能诊断分析，基于CLIPS工具进行事故诊断专家系统的开发研究。根据装置的事故特点及己有的研究成果，对事故类别进行归并，并梳理了事故诊断“专家知识”的获取途径，建立确定性知识、模糊性知识的数学表示方法；然后基于正向推理方法建立爭故诊断的推理流程，给出专家系统的冲突消解策略，完成事故诊断推理机的设计。关键词：核动力装置事故诊断专家系统冲突消解推理流程中图分类号：TL364文献标识码：A文章编号：1674-098X(2015)08(c)-0019-03与核电厂反应堆相比，船用核动力装置运行工况复杂多变，在装置出现异常状态时，更加依赖操纵员及时有效的干预。但这无疑将增加操纵人员的工作负担，导致人因失误概率提升［1］。因此，针对船用核动力装置,开发在线的事故诊断专家系统，对辅助运行人员及时确定事故类型、事故原因，给岀事故对策，确保反应堆的运行安全都a具有重要的意义［2］。该文在系统对比各种专家系统工具的基础［3-4］上，选择专家系统工具CLIPS作为基木平台，开发完成船用核动力装置事故诊断专家系统。1专家系统工具CLIPS概述CLIPS是一种多范例编程语言，它支持基于规则的、面向对象和面向过程的编程，属于开源程序［5］。该文主要是运用CLIPS中基于规则的专家系统部分，它的基本组成：（1）事实表：包含事故诊断推理所需的数据;（2）知识库：包括所有的事故判断规则；（3）推理机：对诊断过程进行总体控制。基于CLIPS专家系统其采用的是正向推理方法，其结构组成主耍有产生式规则库、工作存储器、模式匹配器、冲突消解器和解释机等部分构成，如图1所示。其中产生式规则库中的规则在CLIPS语言中山规则左件（LI1S）和规则右件组成；工作存储器主要是用于存储事实列表，其中包括专家经验知识和大量的运行数据信息；模式匹配器是规则左件与工作存储器中事实进行匹配的场所；冲突消解器是处理模式匹配过程中规则之间的冲突，本专家系统主耍利用优先级的控制策略来处理冲突消解这一问题；解释器主要给出系统模式匹配的故障结果、推理的解释及故障的处置措施。CLIPS具有良好的兼容性、集成性和知识表示的多样性，同时运行效率高，经济可靠，目前已经广泛应用于计算机、化学、医学、地质学等各个领域。2船用核动力装置事故知识的获取和表示船用核动力装置事故诊断专家系统是运用特定的知识表示方法将核动力系统这一领域内的专家经验知识按照一定的形式输入到计算机中，使得该计算机能够模拟专家进行推理诊断，找到故障原因。由于船用核动力装置系统复杂，运行工况多变，事故知识多样化。为准确描述事故信息，便于事故的准确诊断，该文对事故进行了分类，并系统研究了知识的获取和表示方法。2.1事故分类及知识获取借鉴核动力装置安全分析报告、事故处置规程的研究成果和事故的特点规律，从爭故诊断专家系统设计的需求出发，将核动力装置典型事故分为8类，主要包括：二回路系统排热增加、二回路系统排热减少，主回路流量丧失事故，一回路系统中小破口失水事故，一回路系统冷却剂装量增加事故，蒸汽发生器传热管破损事故，未能紧急停堆的预期瞬变事故，放射性屏障失效事故，专设安全系统冗余能力下降事故。在事故分类基础上,研究确定事故诊断信息，即事故知识的获取方法。所谓的“知识获取”实质上是指从专家或其他专门知识來获得知识并向知识型系统转移的技术。知识获取的基木任务：（1）提炼经验知识，对知识进行理解、选择、分类和组织，最后形成知识库；（2）从已有的知识中产生新的知识；（3）检查知识的完备性、一致性和冗余性，这是对获取的知识检测最重要的环节，也体现了专家系统知识库的灵活性和强大的生命力。知识获取是事故诊断专家系统的重要环节，同样也是构建专家系统的难点。目前专家系统知识获取方法从知识来源看，主要途径有以下几种：知识工程师以会谈的形式从专家那里获取知识，已有的研究成果中抽取知识，从实装事故运行数据中提取知识，从外部环境不断学习更新知识。一个成熟的知识库应该具备知识的获取和学习机制等能力，它们是保证专家系统...