摘要随着计算机技术和网络技术的发展，控制系统和自动化系统的数字化，智能化也日新月异，飞速前进。当然具有领军作用的电力行业也必不可少这些技术，然而火电厂的建设是否先进，密切关系着国家的经济命脉，所以传统的控制技术几乎彻底改变，取代的是高度智能化的计算机控制系统，高度信息化的集散控制系统及自动化系统。本文主要研究火电厂锅炉汽包水位系统的故障监测，预警和报警。汽包水位是表征着锅炉安全运行的重要参数，现在由于配置安装，运行及维护不当的原因，汽包水位测量值与实际值偏差等原因，将严重影响机组的安全稳定高效的运行。针对传统普遍的汽包水位控制系统，报警和故障监测方法，现在提出一种新型的汽包水位预警的方法。这种预警系统采用信号间的关联关系和模糊控制的构思，在故障发生前监测报警，并且找出发生概率比较大的故障，从而达到在事故发生前就进行故障的检修、维护，避免水位越限带来的损失和危险。主要研究内容如下：1、研究一种高压汽包水位监测系统GQS_1型系统。2、根据汽包水位系统变化的特点和原理，研究其变化原因与规律，设计出汽包水位故障监测、预警及报警自动控制。3、结合工业现场很多信号之间的关联特性，从现场信号中寻找关联规则，利用关联规则进行水位计、给水泵、锅炉、汽包水位的故障监测和诊断。4、由于汽包水位信号与其他信号关联很微弱，本文将神经网络应用于汽包水位传感器故障监测中，建立汽包水位控制系统的预警数学模型，进行汽包水位的实时故障监测和故障修复。5、将模糊数学应用到汽包水位的预警中，提出在模糊推理模糊预警算法的基础上，根据水位信号来确定主给水量同主蒸汽流量插值的最大限度。判断是否有可能存在的故障。最后采用组态王软件做各种工控仿真实验，取得良好的效果。使软件实现汽包水位监测、预警信号、报警信号界面的仿真，也可以运用I/O变量输入输出，与计算机连接起来，建立一个人机界面。对整个系统进行实时的故障监测和故障诊断。关键字：汽包水位、预警、故障检测、模糊数学、神经网络、关联规则一、绪论现在计算机技术、自动控制技术、电子技术、传感技术、信息处理技术和新工艺、新材料的发展为预警和故障监测技术带来了巨大的空间。预警和故障监测在国防、工业、农业、科研等许多领域应用，并发挥着越来越大的作用。电力是所有行业的基础，所以电能生产的容量大小是标示着国家强大与否。在我们国家，火电厂起到了主导作用，发电机组的汽包水位控制是火电发电厂控制系统中十分重要的环节之一，汽包水位控制的好与否直接影响到火电厂整机安全、稳定运行、电能生产。随着自动化水平的逐渐成熟，控制系统变的复杂。故障的监测、预警及报警成为整个DCS控制系统中不可缺少的组成部分。汽包水位的过高或过低，都会严重影响机组的正常进行，甚至会发生严重的生产事故，故对汽包水位系统的预警、报警及故障监测是非常重要的。（一）火电厂自动化的背景火力发电厂的自动控制装置，发展经历了电子管型、晶体管型、集成电路型、微机型、网络型等阶段。控制方式也从手工发展到老式的DDZ型仪器仪表控制，再到后来的计算机控制，直到20世纪90年代以来，我国300MW及以上的火电机组几乎都使用基于4C技术的DCS系统。电力系统自动化正朝着智能化、网络化、数字化不断发展。随着电力工业智能化、信息化的前进，热工控制系统趋于网络化、复杂化和智能化，单独依靠人工监控，保护发现故障已经不能保证工程正常运行。当操作人员发现事故时，很可能为时已晚，这就更加需要智能的报警系统和在线的预警、故障监测系统。现在多数火电厂所采用的仅仅报警系统，也就是对事故后的报警。例如在电厂应用的集散控制报警系统以及自动保护报警系统。故障监测的研究与应用、报警系统的建立越来越受控制理论界重视。为提高报警系统的可靠性，及时准确的将报警信号从众多实时数据中提取出来，各种智能技术被引入到故障监测系统中。（二）预警及故障监测系统的发展预警和故障监测是20世纪70年代以来逐步形成一门新兴综合性技术，它是基于控制系统的需要而发展来的。它具有技术新，发展迅速，实用性强的特点。变生产和科学技术的发展，所建系统规模不断扩大，随之复杂性也提升了，还有巨大的系统投资，自动化控制系统变得越来越复杂。人们不但对这些硬件可以良好控制，并且希望能够进行实时监测、预先报警、及时处理故障，提高系统的可靠性和安全性。因此必须建立一个监控系统来实时的监控整个系统的运行状态，不断的监测系统的变化和故障，从而及时采取有效的措施，以防止系统的损坏和事故的发生。因此提高系统的监测的诊断故障能力。这样就引出了自动控制系统的预警和故障监测的问题，以促进故障监测的理论研究和应用开发。系统故障监测的基本内容，一般主要包括四个方面：1、故障的监测：尽可能的早的监测出超过预定范围的影响输出的