探索面向智能体的化工过程运行系统信息集成模型研究

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1、华南理工大学博士学位论文面向智能体的化工过程运行系统信息集成模型研究姓名：李荷华申请学位级别：博士专业：化学工程指导教师：钱宇20030701摘要流程工业自动化水平较高，但信息化水平不足，造成了自动化孤岛的存在。探索实现自动化孤岛之间信息集成的理论和方法，解决流程工业广泛存在的自动化孤岛问题，是本论文的研究目的。本文首次提出了用XML建立流程工业运行系统的数据模型，并运用智能体(Agent)技术实现对过程运行系统中运行任务建模，在此基础上提出了一个基于XML(ExtensibleMarkupLan

2、guage)和多Agent的用于过程运行系统信息集成的开发式集成平台。为了实现与现有网络技术的融合，采用浏览器，服务器(B／S)模式实现该平台与Intranet的集成。对于流程工业来说，为了最终实现企业联盟达到敏捷制造的目的，必须在企业内部实现集成(数据集成．>信息集成一>过程集成一>企业集成一>企业联盟．>⋯⋯)。为了实现上层系统的集成，首先必须实现下层数据的集成。但是对于流程工业来说，尤其是对于流程工业的运行系统来说，数据集成非常困难。一方面是数据结构复杂；另外～方面是数据之间关系复杂。采用传

3、统的数据库集成技术以及STEP标准，不能满足运行系统数据集成的需要。本文提出用XML和STEP标准结合的方式建立运行系统的数据模型，能够解决过程运行系统中数据结构复杂、相关性强这个难题。同时采用xML建立的数据模型，具有良好的可重用性。智能体技术非常适合处理结构复杂、耦合性强的系统。能够根据所处的环境作出反应，同时具有自学习功能。本文运用Agent方法分析过程运行系统，并建立了运行子系统的Agent模型。针对过程运行系统的特点，提出用多智能体协作和竞争来描述运行系统中各子系统之间复杂关系。根据运行

4、系统的实际情况，采用了两种多智能体结构结合的方式。同时根据粒度不同，功能不同的特点，把运行系统中的运行任务设计为不同粒度的智能体。不同智能体之间的通信采用XML，XML同时用来建立智能体的知识库和历史库。在此基础上，开发出流程工业运行系统的开方式集成平台，实现不同运行任务的集成。并重点针对目前企业界普遍存在的遗留系统问题作了深入地研究，提出了针对遗留系统接口开发规范。实现集成平台对遗留系统的开放性。为了实现集成平台与网络技术融合，最后在Intranet的基础上，用B／S模式实现了本文提出的信息集成

5、平台。针对甲苯加氢脱烷基化制苯(HDA)的设计过程的研究和TE过程中遗留系统及新开发系统的集成研究表明，信息集成平台在实现不同子系统的数据集成、信息集成以及任务集成具有优势。同时系统在开放性和拓展性方面也具有良好的性能。关键词：信息集成；过程运行系统；数据模型；智能体；XML华南理工大学博士学位论文ABSTRACTInthepaper,theauthorpurposetOconstitutethedatamodelforprocessindustryusingtheXMLandusingtheAg

6、enttechnologytoconstitutethetaskmodelfortheprocessindustry．ThepaperproposedanopeninformationintegrationplatformfortheprocessindustrybasedonXMLandMulti—Agent．InordertOconsistenttotheInternettechnology，theBrowser／ServermodelisusedtOintegratetheplatforma

7、ndInternet．InordertOrealizetheinformationintegration，thedatamustbeintegratedfirst．Fortheprocessindustry，especiallyfortheprocessoperationsystems，integratingthedataisdifficult．Therearetworeasons．Oneisthedatastructurefortheoperationsystemiscomplex．Theoth

8、erreasonisthatthereisacloserelationbetweenthesedata．ItishardtOpartitionthesedata．UsingthetraditionaldatabaseandSTEPtosolvethisproblemisdifficult．ThetwomethodsCannotmeetthedataintegrationrequest．ThepaperproposedadatamodelbasedonXMLandSTEP．Theme