1、監控系統概述
監控系統是利用存儲在計算機內的某一特定領域內人類專家的知識，來解決過去需要人類專家才能解決的現實問題的計算機系統，它是人工智能的一個最為重要的應用領域。監控系統的任務是將專家的知識和經驗以適當的形式存入計算機，利用類似專家的思維規則，對事物的原始數據，進行邏輯或可能性的推理、演繹、并做出判斷和決策。它可提供給管理者和決策者一套完整的、系統的、經濟的、有效的、安全優化的糧食烘干方案，使糧食烘干的決策更科學，控制更嚴謹、操作更方便、烘干更安全。
1.1 監控系統的組成
糧食干燥監控系統主要分為綜合數據庫、知識庫、人機接口、推理機、知識獲取程序和解釋程序六大部分，如圖1所示。
綜合數據庫，包括過程數據庫和原始記錄數據庫。原始記錄數據庫中的數據是按照時間順序記錄，記錄中的主要信息如圖2所示。過程數據庫記錄了監控系統在根據初始數據分析糧情狀況以及采取烘干措施時，涉及到的目標、假設、中間結果、求解狀態和最終求解結果，即記錄了糧食干燥監控系統的分析過程。
知識庫的建立是建造監控系統的中心任務，用來存放領域專家提供的專門知識。這些知識包含與領域相關的書本知識、常識性知識以及專家憑經驗得到的試探性知識，知識庫中的知識可以隨時收集和更新，使其不斷完善。在糧情分析決策系統中，檢測數據識別、檢測參數的數據融合、故障診斷及處理對策等全部過程都是在知識庫的引導下完成的。
人機接口將專家或用戶輸入的糧情信息和系統狀態翻譯成系統可以接受的內部形式，把系統向專家或用戶輸出的信息轉化為人類易于理解的外部形式。
推理機是智能系統的“思維”結構，是糧食烘干系統的核心部分，其作用是模擬領域專家的思維過程，控制并執行對問題的求解。它能根據當前己知的事實，利用知識庫中的知識，按一定的推理方法和控制策略進行推理，求得問題的答案。
知識獲取是指從人類專家處f領域專家1或潛在的知識源獲取領域知識，經識別、理解、篩選、歸納等步驟，并將其轉化成知識庫的過程。這里潛在的知識源包括專家、書本、數據庫以及人們的經驗等。圖3給出了知識獲取的過程。
解釋機制的基本作用是使糧食烘干監控系統運作機制具有透明性，對問題的推理過程進行必要的解釋和說明，進而幫助用戶了解系統。良好的透明性不僅有助于提高系統的可接受性，也有利于調試和維護系統，并可在系統的幫助下，較容易地發現導致系統出錯的原因并改正錯誤，使系統不斷完善。
1.2系統工作原理
“糧食烘干機監控系統”是通過對人機對話系統、監測糧食烘干熱力學系統的狀態參量、以往烘干機過程總結，計算出“出機糧水分預測系數”，該系數可以提前5-6h預測出機糧水分，而操作者可以根據現場經驗積累，及時調節熱風爐的溫度和排糧電機的轉速，以保證出機糧的烘干質量，即通過系統所抽取的出機糧水分預測系數為糧食烘干機現場操作提供有效的指導。系統硬件結構及傳感器布置如圖4所示。
1.3監控系統主要功能
本系統通過對烘干過程狀態的控制實現對最終結果的控制。主要功能有：①本系統每5min記錄并可打印輸出一組工作參數數據，包括入機糧食水分化驗值、容重、溫度；出機糧水分檢測值、化驗值、容重、溫度；高溫熱風溫度值、低溫熱風溫度值；排糧電機頻率；排糧速率（小時處理量）；烘干塔高層糧氣綜合溫度、低層糧氣綜合溫度等。②系統是非常友好的人機對話系統，在烘干機工作的每一次上糧周期內（一般為th左右）可提供一組系數，包含了烘干塔烘干過程狀態參數的變化、原糧品質的變化、環境條件的變化等豐富的信息。③系統所提供的出機糧水分預測系數可預測6h后出機糧水分的變化趨勢與區間，因而可根據這個變化趨勢及時進行調整操作，就可以控制符合要求的出機糧水分值。④系統脫離了水分傳感器的限制，有化驗室提供適當量的化驗數據即可實現對烘干系統的控制。
2、生產中的應用與結果分析
2.1應用結果
在2004年和2005年的兩個烘干季，分別對該系統進行了連續一個多月的現場測試與考核。與本系統配套使用的是HTJ-300型烘干機，降水幅度為10%，處理量為300t/d。圖5為撫順國儲庫2004年2月1日0時-12日2時在同一時間記錄的出機糧食水分與水分預測系數結果對照：圖6為撫順國儲庫2004年2月1日0時-12日2時將水分預測系數后移6h后（即提前6h進行出機糧食水分預測）與出機糧水分的結果對照。
2.2應用結果分析
從圖5、圖6可以反映出水分預測系數與出機糧食水分具有較強的相關性，即反映了水分預測系數的有效性。對于用戶要求的任意出機糧水分值(比如14.0%)．本系統在線檢測精度波動范圍控制在±0.5%以內的合格率不低于90%。
圖7為撫順國儲庫2005年2月份烘干生產出機糧水分統計結果。從圖中可以看出，烘干機出機糧水分控制在用戶要求水分范圍值（14%-15%之間）的達到92.7%以上，出機糧品質良好，控制效果顯著。
3、結論與建議
3.1結論
糧食烘干機監控系統采用系統狀態控制與前饋控制相結合方式，通過對烘干過程狀態的控制實現了對出機糧水分較準確的控制，避免了原來周期性地出現高水分糧和低水分糧的情況，本系統對糧食烘干機的烘干過程控制有較明顯的作用。
糧食烘干機監控系統通過監測糧食烘干熱力學系統的狀態參量和對以往烘干過程的總結，給出了出機糧水分的預測系數，操作者結合現場積累的經驗，能及時調節熱風爐的溫度和排糧電機的轉速，以保證用戶對出機糧含水率的要求，大大提高了系統調節的及時性。為現場操作能提供有效的指導。
該系統脫離了水分傳感器檢測不準確的限制，解決了水分傳感器檢測不準確產生的諸多弊端，在生產應用中根據化驗室提供適當量的化驗數據即可實現對糧食烘干系統的控制，適用于各種類型的糧食烘干機。
該系統科技含量較高，保證了出機糧食水分在較窄范圍內波動，提高了糧食品質、減少了糧食損耗、降低了各項費用，能使企業經濟效益大大增加。
3.2建議
在今后的糧食烘干過程中要不斷地積累更多的有效數據，驗證排糧頻率與有效系數、出機糧含水率之間關系的正確性與可靠性。
不斷探求，使得糧食烘干機監控系統能及時有效地處理好糧食烘干過程中的種種問題。
根據生產實際，不斷完善專家系統知識庫中的內容，以應對糧食烘干過程中可能出現的情況。
不斷完善解釋機制，使用戶能夠方便快捷地從監控系統中得到一些問題的合理和詳細的解釋。
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