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丙烯聚合生产中熔融指数检测的故障诊断装置制造方法及图纸

技术编号:2907569 阅读:240 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种丙稀聚合生产中熔融指数检测的故障诊断装置,包括与丙稀聚合生产过程连接的现场智能仪表、DCS系统以及上位机,所述的DCS系统由数据接口、控制站、数据库构成;智能仪表、DCS系统、上位机依次相连,所述的上位机包括标准化处理模块、独立成分分析模块、支持向量机分类器功能模块、信号采集模块、待诊断数据确定模块以及故障判断模块。本实用新型专利技术提供一种求解相对方便、能够得到良好的诊断效果、有效减小误报率的丙稀聚合生产中熔融指数检测的故障诊断装置。(*该技术在2016年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】
(一)
本技术涉及工业过程故障诊断领域,特别地,涉及一种丙烯聚合生产中熔融指数检测的故障诊断装置。(二)
技术介绍
聚丙烯是以丙烯单体为主聚合而成的一种合成树脂,是塑料工业中的重要产品。在目前我国的聚烯烃树脂中,成为仅次于聚乙烯和聚氯乙烯的第三大塑料。在聚丙烯生产过程中,熔融指数(MI)是反映产品质量的一个重要指标,是生产质量控制和牌号切换的重要依据。但MI只能离线检测,一般离线分析至少需要近2小时,耗资而且耗时,特别是离线分析的2小时期间将无法及时了解聚丙烯生产过程的状态。因此,选取与熔融指数密切相关的易测变量作为二次变量,从中分析熔融指数,检测生产过程是否正常,对于丙烯聚合生产过程至关重要。(三)
技术实现思路
为了克服已有的丙烯聚合生产中熔融指数检测的故障诊断装置的求解麻烦、难以得到较好的诊断效果、误报率较高的不足,本技术提供一种求解相对方便、能够得到良好的诊断效果、有效减小误报率的丙烯聚合生产中熔融指数检测的故障诊断装置。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是:一种丙烯聚合生产中熔融指数检测的故障诊断装置,包括与丙烯聚合生产过程连接的现场智能仪表、DCS系统以及上位机,所述的DCS系统由数据接口、控制站、数据库构成;智能仪表、DCS系统、上位机依次相连,所述的上位机包-->括:标准化处理模块,用于对数据库中采集系统正常时关键变量的数据进行标准化处理,各变量的均值为0,方差为1,得到输入矩阵X,采用以下过程来完成:1)计算均值:<mrow><mover><mi>TX</mi><mo>&OverBar;</mo></mover><mo>=</mo><mfrac><mn>1</mn><mi>N</mi></mfrac><munderover><mi>&Sigma;</mi><mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><mi>N</mi></munderover><msub><mi>TX</mi><mi>i</mi></msub><mo>,</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow><mo>(</mo><mn>1</mn><mo>)</mo></mrow></mrow>2)计算方差:<mrow><msubsup><mi>&sigma;</mi><mi>x</mi><mn>2</mn></msubsup><mo>=</mo><mfrac><mn>1</mn><mrow><mi>N</mi><mo>-</mo><mn>1</mn></mrow></mfrac><munderover><mi>&Sigma;</mi><mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><mi>N</mi></munderover><mrow><mo>(</mo><msub><mi>TX</mi><mi>i</mi></msub><mo>-</mo><mover><mi>TX</mi><mo>&OverBar;</mo></mover><mo>)</mo></mrow><mo>,</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow><mo>(</mo><mn>2</mn><mo>)</mo></mrow></mrow>3)标准化:<mrow><mi>X</mi><mo>=</mo><mfrac><mrow><mi>TX</mi><mo>-</mo><mover><mi>TX</mi><mo>&OverBar;</mo></mover></mrow><msub><mi>&sigma;</mi><mi>x</mi></msub></mfrac><mo>,</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow><mo>(</mo><mn>3</mn><mo>)</mo></mrow></mrow>其中,TX为训练样本,N为训练样本数,为训练样本的均值;独立成分分析模块,用于依照独立成分个数,采用基于定点迭代的快速ICA算法计算解混矩阵W,具体的步骤如下:①随机选取范数为1的初始权重向量wi,若i≥2,则<mrow><msub><mi>w</mi><mi>i</mi></msub><mo>=</mo><msub><mi&本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种丙烯聚合生产中熔融指数检测的故障诊断装置,包括与丙烯聚合生产过程连接的现场智能仪表、DCS系统以及上位机,所述的DCS系统由数据接口、控制站、数据库构成;智能仪表、DCS系统、上位机依次相连,其特征在于:所述的上位机包括:用于对数据库中采集系统正常时关键变量的数据进行标准化处理的标准化处理模块;用于依照独立成分个数,采用基于定点迭代的快速ICA算法计算解混矩阵W的独立成分分析模块;用于依照支持向量机核参数和置信概率,计算核函数,采用径向基函数K(x↓[i],x)=exp(-‖x-x↓[i]‖/σ↑[2]),将训练过程化为二次规划求解问题的支持向量机分类器功能模块;用于设定每次采样的时间间隙,采集现场智能仪表的信号的信号采集模块;用于将采集的数据传送到DCS实时数据库中,在每个定时周期从DCS数据库的实时数据库中,得到最新的变量数据作为待诊断数据VX的待诊断数据确定模块,用于对待检测数据VX用训练时得到的TX和σ↓[x]↑[2]进行标准化处理,并将标准化处理后的数据作为独立成分分析模块的输入,用训练时得到的解混矩阵W对输入进行变换,变换后矩阵输入到支持向量机分类器功能模块,将输入数据代入训练得到的判别函数f(x),计算判别函数值,当f(x)>=0,数据样本处于正常状态;当f(x)<0时,处于异常状态的故障诊断模块;所述现场智能仪表与信号采集单元数据连接,所述信号采集单元连接待诊断数据确定模块,所述的待诊断数据确定模块连接故障诊断模块,所述标准化处理模块与数据库数据连接,所述标准化处理模块与独立成分分析模块连接,所述独立成分分析模块与支持向量机分类器功能模块连接,所述支持向量机分类器功能模块与故障诊断模块连接。...

【技术特征摘要】
1.一种丙烯聚合生产中熔融指数检测的故障诊断装置,包括与丙烯聚合生产过程连接的现场智能仪表、DCS系统以及上位机,所述的DCS系统由数据接口、控制站、数据库构成;智能仪表、DCS系统、上位机依次相连,其特征在于:所述的上位机包括:用于对数据库中采集系统正常时关键变量的数据进行标准化处理的标准化处理模块;用于依照独立成分个数,采用基于定点迭代的快速ICA算法计算解混矩阵W的独立成分分析模块;用于依照支持向量机核参数和置信概率,计算核函数,采用径向基函数K(xi,x)=exp(-‖x-xi‖/σ2),将训练过程化为二次规划求解问题的支持向量机分类器功能模块;用于设定每次采样的时间间隙,采集现场智能仪表的信号的信号采集模块,;用于将采集的数据传送到DCS实时数据库中,在每个定时周期从DCS数据库的实时数据库中,得到最新的变量数据作为待诊断数据VX的待诊断数据确定模块,用于对待检测数据VX用训练时得到的和σx2进行标准化处理,并将标准化处理后的数据作为独立成分分析模块的输入,用训练时得到的解混矩阵W对输入进行变换,变换后矩阵输入到支持向量机分类器功能模块,将输入数据代入训练得到的判别函数f(x),计算判...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘兴高
申请(专利权)人:浙江大学
类型:实用新型
国别省市:86[中国|杭州]

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