基于數(shù)據(jù)驅動技術的流程工業(yè)過程監(jiān)控研究.pdf

1、隨著大數(shù)據(jù)技術與工業(yè)制造技術的發(fā)展，互聯(lián)網+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)出高智能化和自動化。對于此類復雜系統(tǒng)，傳統(tǒng)故障監(jiān)測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量的過程數(shù)據(jù)被記錄和保存，基于數(shù)據(jù)驅動技術的故障監(jiān)測方法由于無需建立復雜系統(tǒng)精確的物理模型，只需分析系統(tǒng)過程海量的數(shù)據(jù)進行診斷，使得該技術憑借其優(yōu)勢被廣泛的關注。
　　首先，本文

2、分析了傳統(tǒng)主元分析方法，詳細研究了TE過程，以該仿真過程作為驗證平臺。并分別針對非線性和動態(tài)特性問題，研究了核主元分析方法與動態(tài)主元分析方法，比較了三種方法在TE診斷中的誤報率和漏報率。
　　其次，為了實現(xiàn)數(shù)據(jù)驅動技術在工業(yè)中的實際應用，開發(fā)了以蒸餾塔作為被控對象的半實物仿真系統(tǒng)，將數(shù)據(jù)驅動方法應用到流程工業(yè)半實物仿真系統(tǒng)的故障檢測中，并選取了蒸餾塔過程中的幾類典型故障做了詳細研究，實現(xiàn)了故障檢測從純仿真對象到半實物系統(tǒng)的研究和應

3、用，進一步推進了數(shù)據(jù)驅動技術在實際系統(tǒng)中的應用。
　　最后，同時考慮工業(yè)中普遍存在的非線性和動態(tài)特性，詳細分析了動態(tài)核主元分析法，并且針對該方法中存在的計算負荷大，計算效率低等問題，提出了一種改進的動態(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變量或相關度較小的變量，減少數(shù)據(jù)量。針對系統(tǒng)中的典型故障，改進動態(tài)核主元分析方法與較傳統(tǒng)數(shù)據(jù)驅動方法比較，該方法能降低漏報率和誤報率，提高診斷可靠性，并且能及時檢測出生產