基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)技術(shù)的流程工業(yè)過程監(jiān)控研究.pdf

1、隨著大數(shù)據(jù)技術(shù)與工業(yè)制造技術(shù)的發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)+概念的大力推廣，現(xiàn)代工業(yè)過程系統(tǒng)集成程度越來越高，系統(tǒng)呈現(xiàn)出高智能化和自動(dòng)化。對(duì)于此類復(fù)雜系統(tǒng)，傳統(tǒng)故障監(jiān)測(cè)手段由于依賴精確的物理模型而顯得力不從心。而數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展、集散控制系統(tǒng)與智能儀表的廣泛使用使得大量高質(zhì)量的過程數(shù)據(jù)被記錄和保存，基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)技術(shù)的故障監(jiān)測(cè)方法由于無需建立復(fù)雜系統(tǒng)精確的物理模型，只需分析系統(tǒng)過程海量的數(shù)據(jù)進(jìn)行診斷，使得該技術(shù)憑借其優(yōu)勢(shì)被廣泛的關(guān)注。
　　首先，本文

2、分析了傳統(tǒng)主元分析方法，詳細(xì)研究了TE過程，以該仿真過程作為驗(yàn)證平臺(tái)。并分別針對(duì)非線性和動(dòng)態(tài)特性問題，研究了核主元分析方法與動(dòng)態(tài)主元分析方法，比較了三種方法在TE診斷中的誤報(bào)率和漏報(bào)率。
　　其次，為了實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)技術(shù)在工業(yè)中的實(shí)際應(yīng)用，開發(fā)了以蒸餾塔作為被控對(duì)象的半實(shí)物仿真系統(tǒng)，將數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)方法應(yīng)用到流程工業(yè)半實(shí)物仿真系統(tǒng)的故障檢測(cè)中，并選取了蒸餾塔過程中的幾類典型故障做了詳細(xì)研究，實(shí)現(xiàn)了故障檢測(cè)從純仿真對(duì)象到半實(shí)物系統(tǒng)的研究和應(yīng)

3、用，進(jìn)一步推進(jìn)了數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)技術(shù)在實(shí)際系統(tǒng)中的應(yīng)用。
　　最后，同時(shí)考慮工業(yè)中普遍存在的非線性和動(dòng)態(tài)特性，詳細(xì)分析了動(dòng)態(tài)核主元分析法，并且針對(duì)該方法中存在的計(jì)算負(fù)荷大，計(jì)算效率低等問題，提出了一種改進(jìn)的動(dòng)態(tài)核主元分析方法，利用不可區(qū)分度和交叉程度去除眾多變量中的不相關(guān)變量或相關(guān)度較小的變量，減少數(shù)據(jù)量。針對(duì)系統(tǒng)中的典型故障，改進(jìn)動(dòng)態(tài)核主元分析方法與較傳統(tǒng)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)方法比較，該方法能降低漏報(bào)率和誤報(bào)率，提高診斷可靠性，并且能及時(shí)檢測(cè)出生產(chǎn)