一种基于XML与面向对象的操作票专家系统知识表示方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于XML与面向对象的操作票专家系统知识表示方法，该方法本着“一切服务于操作票推理”的思想，从开列操作票的过程中去考察所涉及到的组件的操作共性，从而抽象出“设备类体系”。然后再考察变电站各种一次主接线方式下不同操作任务的共性，从而抽象出“操作任务类体系”。通过使用XML的DTD来定义类的属性和方法。这种XML与面向对象相结合的知识表示方法，使得整个知识系统结构灵活、易于数据交换及便于扩充，能够有效地应用于操作票专家系统。专家系统。专家系统。

【技术实现步骤摘要】
一种基于XML与面向对象的操作票专家系统知识表示方法


[0001]本专利技术涉及一种电网调度操作票专家系统，特别是涉及一种基于XML与面向对象技术的操作票专家系统知识表示方法。

技术介绍

[0002]可扩展标记语言XML(eXtensibleMarkupLanguage)表示方法的优势正好是灵活多变、易于组织和管理知识点。XML的知识表示方法不依赖于特定的软硬件平台，能适应网络环境及分布式处理的要求，并且易于扩充，可操作性强，为建立分布式人工智能环境提供了较完备的知识表示与数据交换格式标准，因此基于XML的知识表示方法成为目前知识表示方法的研究热点，己经广泛运用在各个领域。
[0003]电网调度操作票专家系统是运用调度人员的专业知识和现场经验进行推理和判断，通过模拟现场工作人员的决策过程来开写、流转、管理调度操作票的应用软件。
[0004]知识库是操作票专家系统的核心，选择一种合适的知识表示方法是构建知识库的关键。传统的知识表示方法有产生式规则表示法、框架表示法、语义网络表示法等。产生式规则是一种十分自然的知识表示形式，具有准确灵活的特点，但所表示的对象较为简单，无法有效地描述复杂对象；框架是一种复杂结构的语义网络，能有效地描述复杂事物；语义网络是知识的图解表示，擅长于表示事物间的静态关系。
[0005]相对于传统的知识表示方法，面向对象的知识表示方法从客观世界的具体事物及事物间的联系进行抽象，更符合人们认识问题和分析问题的习惯思维方式，并具有代码重用和可维护性好等特点。将数据和对数据的操作放在一起，作为不可分割的整体来处理，并将这种整体抽象成一种新的数据类型——类。通过类继承和对象间的消息激发机制来实现推理，从而较好地描述了现实世界的结构模型。
[0006]在面向对象的知识系统中，一个对象具有的知识组成了该对象的静态属性，一个对象具有的知识处理方法和各种操作描述了该对象的智能行为。因此，一个从客观世界抽象出来的对象可表示为：＜对象＞::＝(ID，DS，MS，MI)
[0007]其中：ID是对象的标识符，即对象名；DS是对象的数据结构，描述对象的静态属性；MS是对象的方法，用于说明对象提供的对静态数据进行处理的方法操作，由于对象的数据只能由其具体操作来改变，其它对象不能操纵，从而体现了面向对象方法所具有信息隐蔽性即封装性；MI是对象的消息接口，用于接收外部信息和驱动内部相关操作及产生向外的输出信息，问题的求解就是依靠对象间传递消息完成的。
[0008]一些学者在专家系统的知识表示和中用到了面向对象技术，他们的做法是：把变电站中所有的一次设备按类型分别抽象成各种类，如母线抽象为bus类，开关抽象为breaker类，再找出母线、开关等各个类的共同属性，如所属变电站名称、电压等级、编号等，从而抽象出了这些类的基类，称为元件element类。由于开关的种类不同，又从开关类中派生出线路开关、旁路开关和变压器开关三个子类。变压器再派生为两卷变压器和三卷变压器等。
[0009]这种操作票专家系统引入了面向对象技术用于知识表示，将对象的属性和相互作用封装在表示对象的结构中，按“派生”的思想形成一种树型的层次结构。这种结构既可避免描述中的信息冗余，又增强了对知识的使用和管理。但对于操作票专家系统来说，更主要的是进行操作票的自动生成推理，而现有的面向对象专家系统只是把所有电气设备都抽象成类，这样的知识表示没有完全发挥出面向对象技术的优良特性，并不完全适合推理的进行，开发出的系统维护性很差。
[0010]目前单一的知识表示方法已经不能满足智能系统的需要，于是人们选择多种表示方法相结合来表示领域知识。面向对象的表示方法是用智能系统分析问题和解决问题的新方法，目前较多的面向对象的知识表示方法是与框架表示法相结合，基于框架构成类，并将规则作为一个“槽”嵌入到类中。但是由于框架表示法不够灵活，难于组织和管理，从而极大地限制了面向对象技术的作用。

技术实现思路

[0011]本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题，特别创新地提出了一种基于XML与面向对象的操作票专家系统知识表示方法。
[0012]为了实现本专利技术的上述目的，本专利技术提供了一种基于XML与面向对象的操作票专家系统知识表示方法，包括如下步骤：
[0013]S1，使用一个通用关系数据库来表示变电站网络拓扑结构；
[0014]S2，开列操作票问题域的类抽象方法，并用XML的DTD定义类的属性方法和继承关系。
[0015]根据上述技术方案优选的，所述S1包括：
[0016]通用关系数据库中有两类不同的表格，一类称为间隔表，另一类称为变压器表，两表之间通过开关编号这一字段产生关联关系。
[0017]根据上述技术方案优选的，所述S2包括：
[0018]类抽象方法中，从开列操作票的过程中去遍历所有组件的操作共性，从而定义设备类体系；然后再遍历变电站各种一次主接线方式下不同操作任务，从而定义操作任务类体系。
[0019]根据上述技术方案优选的，所述设备类体系包括：
[0020]没有把母线和变压器的一次设备单独抽象成类，而是仅把开关定义为TBreaker类，把刀闸定义为TSwitch类，把所有的二次设备作为数据成员封装在相应的一次设备类中，而不单独抽象成类。由于开关和刀闸的操作有其共性，它们都是进行拉开或者合上两种操作，都有名称和编号等属性，抽象出它们的基类，称为开合元件类，即TElement类；电磁式开关有合闸保险，而弹簧式开关没有，所以把开关类划分为弹簧式开关类和电磁式开关类。
[0021]根据上述技术方案优选的，所述操作任务类体系包括：
[0022]在同一接线方式下，在单母线分段接线方式下，线路停电和线路开关停电的操作需要把线路开关和两侧刀闸断开；不同之处是在于挂地线的位置及后者需要取下控制、合闸保险。定义线路停电和线路开关停电的基类，为出线开关停运基本操作类。
[0023]在不同的接线方式下，同一种操作任务的共性。无论是单母线分段还是单母分段带旁母接线，对于线路开关停电类的操作任务需要把线路开关和两侧刀闸断开、开关两侧
挂地线以及取下控制保险，不同之处是：单母线分段带旁母接线下，线路开关停电，负荷可以由旁路代，而单母线分段接线则不行。在线路开关停电类下定义线路开关停电代负荷子类。
[0024]根据上述技术方案优选的，所述设备类体系包括：
[0025]获取最近一次TBreaker类和TSwitch类的操作指令；将最近一次TBreaker类和TSwitch类的操作指令与预设的操作指令进行比对，筛选出符合正确操作指令对应的操作指令时间序列；即为在历史时间中与预设的操作指令相同的指令；对于预设操作指令和最近一次TBreaker类和TSwitch类的操作指令拟合后，规划最优的TBreaker类和TSwitch类的操作指令，从而成为TBreaker类和TSwitch类的操作票出票类型。
[0026]根据上述技术方案优选的，所述设备类体系包本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于XML与面向对象的操作票专家系统知识表示方法，其特征在于，包括如下步骤：S1，使用一个通用关系数据库来表示变电站网络拓扑结构；S2，开列操作票问题域的类抽象方法，并用XML的DTD定义类的属性方法和继承关系。2.根据权利要求1所述的基于XML与面向对象的操作票专家系统知识表示方法，其特征在于，所述S1包括：通用关系数据库中有两类不同的表格，一类称为间隔表，另一类称为变压器表，两表之间通过开关编号这一字段产生关联关系。3.根据权利要求1所述的基于XML与面向对象的操作票专家系统知识表示方法，其特征在于，所述S2包括：类抽象方法为，从开列操作票的过程中去遍历所有组件的操作共性，从而定义设备类体系；然后再遍历变电站各种一次主接线方式下不同操作任务，从而定义操作任务类体系。4.根据权利要求3所述的基于XML与面向对象的操作票专家系统知识表示方法，其特征在于，所述设备类体系包括：把开关定义为TBreaker类，把刀闸定义为TSwitch类，把所有的二次设备作为数据成员封装在相应的一次设备类中，由于开关和刀闸的操作有其共性，称为开合元件类，即TElement类；电磁式开关有合闸保险，把开关类划分为弹簧式开关类和电磁式开关类。5.根据权利要求3所述的基于XML与面向对象的操作票专家系统知识表示方法，其特征在于，所述操作任务类体系包括：在同一接线方式下，在单母线分段接线方式下，线路停电和线路开关停电的操作需要把线路开关和两侧刀闸断开；定义线路停电和线路开关停电的基类，为出线开关停运基本操作类。在不同的接线方式下，对于线路开关停电类的操作任务为线路开关和两侧刀闸断开、开关两侧挂地线以及取下控制保险，在线路开关停电类下定义线路开关停电代负荷操作子类。6.根据权利要求4所述的基于XML与面向对象的操作票专家系统知识表示方法，其特征在于，所述设备类体系包括：获取最近一次TBreaker类和TSwitch类的操作指令；将最近一次TBreaker类和TSwitch类的操作指令与预设的操作指令进行比对，筛选出符合正确操作指令对应的操作指令时间序列；即为在历史时间中与预设的操作指令相同的指令；对于预设操作指令和最近一次TBreaker类和TSwitch类的操作指令拟合后，规划最优的TBreaker类和TSwitch类的操作指令，从而成为TBreaker类和TSwitch类的操作票出票类型。7.根据权利要求6所述的基于XML与面向对象的操作票专家系统知识表示方法，其特征在于，所述设备类体系包括：获取最近一次弹簧式开关类和电磁式开关类操作指令，将历史弹簧式开关类和电磁式开关类操作指令与最近一次弹簧式开关类和电磁式开关类操作指令对比，筛选出两种操作指令相同的指令内容；获取最近一次弹簧式开关类和电磁式开关类操作指令与预设的弹簧式开关类和电磁式开关类操作指令进行对比，判断最近一次弹簧式开关类和电磁式开关类操作指令是否在正确的操作指令中，如是，将执行最近一次弹簧式开关类...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘雄，王杰，张亚楠，乔亚军，付坚，吴鹏，阚骁骢，孟庆凯，王少平，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司广州供电局，
类型：发明
国别省市：