一种工业生产装置温度和压力的监测方法以及相关装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种工业生产装置温度和压力的监测方法以及相关装置，方法包括：通过温度传感器和压力传感器分别采集水泥预热器五级筒中多个测点的温度数据和压力数据；对采集的温度数据和压力数据进行预处理；采用核主成分分析方法对各测点的温度数据和压力数据进行降维，并筛选出关键测点；对关键测点在正常工况运行状态下的历史数据进行整理；采用多元高斯分布的模型对整理后的历史数据进行异常检测分析，得到训练后的异常检测模型；将所述异常检测模型部署在生产线上，并进行在线监测；当监测异常时，触发预警功能，将异常信息反馈给调度员。该方法通过对水泥预热器的故障诊断，在其出现异常时进行预判并报警，使操作员提高警惕，及时处理。及时处理。及时处理。

【技术实现步骤摘要】
一种工业生产装置温度和压力的监测方法以及相关装置


[0001]本专利技术涉及工业安防
，尤其涉及一种工业生产装置温度和压力的监测方法以及相关装置。

技术介绍

[0002]随着社会经济的迅速发展以及城市化的加速，城市对于基建建设的需求也日益增加。水泥生产作为支撑城市建设的基础物质保障，其安全生产及运输过程也受到合规监管。通常在水泥生产工艺流程过程中需要对生产过程进行监测，对水泥预热器各部位参数进行测量，这些措施是为了判断水泥生料喂料是否正常、风机闸门是否开启、防爆风门是否关闭以及各部有无漏风或堵塞情况。一般来讲，预热器发生黏结堵塞时，占去了预热器的部分有效空间，使预热器内通风降低，改变了预热器内物料和气流的运行速度和方向，其黏结堵塞部位与预热器主排风机间的压力和温度会发生变化。当堵塞严重时，将造成生产安全及停工事件。因此，对于预热器系统中各温度、压力点的监测尤为重要。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供了一种工业生产装置温度和压力的监测方法以及相关装置，旨在解决如何对预热器系统中各温度测点、压力测点的监测的问题。
[0004]第一方面，本专利技术实施例提供了一种工业生产装置温度和压力的监测方法，包括：
[0005]通过温度传感器和压力传感器分别采集水泥预热器五级筒中多个测点的温度数据和压力数据；
[0006]对采集的温度数据和压力数据进行预处理；
[0007]采用核主成分分析方法对各测点的温度数据和压力数据进行降维，并筛选出关键测点；
[0008]对关键测点在正常工况运行状态下的历史数据进行整理；
[0009]采用多元高斯分布的模型对整理后的历史数据进行异常检测分析，得到训练后的异常检测模型；
[0010]将所述异常检测模型部署在生产线上，并进行在线监测；
[0011]当监测异常时，触发预警功能，将异常信息反馈给调度员。
[0012]第二方面，本专利技术实施例提供了一种工业生产装置温度和压力的监测装置，包括：
[0013]数据采集单元，用于通过温度传感器和压力传感器分别采集水泥预热器五级筒中多个测点的温度数据和压力数据；
[0014]数据处理单元，用于对采集的温度数据和压力数据进行预处理；
[0015]数据降维单元，用于采用核主成分分析方法对各测点的温度数据和压力数据进行降维，并筛选出关键测点；
[0016]数据整理单元，用于对关键测点在正常工况运行状态下的历史数据进行整理；
[0017]数据分析单元，用于采用多元高斯分布的模型对整理后的历史数据进行异常检测
分析，得到训练后的异常检测模型；
[0018]数据监测单元，用于将所述异常检测模型部署在生产线上，并进行在线监测；
[0019]预警单元，用于当监测异常时，触发预警功能，将异常信息反馈给调度员。
[0020]第三方面，本专利技术实施例又提供了一种计算机设备，其包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述第一方面所述的工业生产装置温度和压力的监测方法。
[0021]第四方面，本专利技术实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其中所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序当被处理器执行时实现上述第一方面所述的工业生产装置温度和压力的监测方法。
[0022]本专利技术实施例提供了一种工业生产装置温度和压力的监测方法，包括：通过温度传感器和压力传感器分别采集水泥预热器五级筒中多个测点的温度数据和压力数据；对采集的温度数据和压力数据进行预处理；采用核主成分分析方法对各测点的温度数据和压力数据进行降维，并筛选出关键测点；对关键测点在正常工况运行状态下的历史数据进行整理；采用多元高斯分布的模型对整理后的历史数据进行异常检测分析，得到训练后的异常检测模型；将所述异常检测模型部署在生产线上，并进行在线监测；当监测异常时，触发预警功能，将异常信息反馈给调度员。针对水泥预热器中测点数量多的问题，本专利技术采用核主成分分析(Kernel PCA)的方式对测点数据进行降维，可以有效地减少观测点的数量；接着采用传统的多元高斯检测方法，具有速度快、算力要求低的优点，可实现对数据的实时检测，通过对数据的实时检测可以有效地监测水泥预热器系统是否发生异常或者故障状况，可以对异常或者故障进行预判断并报警，本专利技术实施例同时还提供了一种工业生产装置温度和压力的监测装置、一种计算机可读存储介质和一种计算机设备，具有上述有益效果，在此不再赘述。
附图说明
[0023]为了更清楚地说明本专利技术实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0024]图1为本专利技术实施例所提供的工业生产装置温度和压力的监测方法的流程示意图；
[0025]图2为本专利技术实施例所提供的工业生产装置温度和压力的监测装置的示意性框图。
具体实施方式
[0026]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0027]应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整
体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
[0028]还应当理解，在此本专利技术说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本专利技术。如在本专利技术说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
[0029]还应当进一步理解，在本专利技术说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
[0030]请参阅图1，本实施例提供了一种工业生产装置温度和压力的监测方法，包括：
[0031]S101：通过温度传感器和压力传感器分别采集水泥预热器五级筒中多个测点的温度数据和压力数据；
[0032]在一个实施例中，在水泥预热器现有的预热系统中由上至下依次布置的一至五级筒中，在每级筒上的A和B两个方向上皆设置有温度测点和压力测点，温度测点和压力测点一共有20个。
[0033]S102：对采集的温度数据和压力数据进行预处理；
[0034]具体的，对采集的温度数据和压力数据进行分钟级别的提取，删除重复数据；采用牛顿插值法对采集过程中漏采集的空数据进行缺失处理。
[0035]其中，牛顿插值法的公式如下：
[0036]f(x)＝N本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种工业生产装置系统温度以及压力监测方法，其特征在于，包括：通过温度传感器和压力传感器分别采集水泥预热器五级筒中多个测点的温度数据和压力数据；对采集的温度数据和压力数据进行预处理；采用核主成分分析方法对各测点的温度数据和压力数据进行降维，并筛选出关键测点；对关键测点在正常工况运行状态下的历史数据进行整理；采用多元高斯分布的模型对整理后的历史数据进行异常检测分析，得到训练后的异常检测模型；将所述异常检测模型部署在生产线上，并进行在线监测；当监测异常时，触发预警功能，将异常信息反馈给调度员。2.根据权利要求1所述的工业生产装置系统温度以及压力监测方法，其特征在于，所述对采集的温度数据和压力数据进行预处理包括：对采集的温度数据和压力数据进行分钟级别的提取，删除重复数据；采用牛顿插值法对采集过程中漏采集的空数据进行缺失处理。3.根据权利要求1所述的工业生产装置系统温度以及压力监测方法，其特征在于，所述采用核主成分分析方法对各测点的温度数据和压力数据进行降维，包括：通过非线性映射将第一矩阵中的测点样本映射到高维特征空间，得到第二矩阵；对所述第二矩阵进行中心化处理，得到特征空间的协方差矩阵；定义对称半正定矩阵，通过核函数计算对称半正定矩阵；计算对称半正定矩阵中超过预定值的特征值对应的特征向量，得到权重向量；将所述权重向量和所述协方差矩阵代入所述协方差矩阵的特征值问题；求解代入后的协方差矩阵的特征值问题。4.根据权利要求3所述的工业生产装置系统温度以及压力监测方法，其特征在于，所述协方差矩阵为：其中，N表示样本数量，φ(x
i
)表示第i个样本对应的第二矩阵，T表示常数。5.根据权利要求3所述的工业生产装置系统温度以及压力监测方法，其特征在于，所述核函数为其中，x和y表示低维向量，σ表示核函数的宽度参数。6...

【专利技术属性】
技术研发人员：张兴，王国勋，胡要林，景世青，欧阳葆青，江开放，王宇华，刘雨桐，
申请(专利权)人：华润数字科技有限公司，
类型：发明
国别省市：