能源產(chǎn)業(yè)是國家經(jīng)濟(jì)的重要支柱行業(yè)。近年來,石油石化安全生產(chǎn)事故頻發(fā),不僅給人類帶來了巨大的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失,更造成了生態(tài)系統(tǒng)的污染,導(dǎo)致了重大的環(huán)境負(fù)債。利用科技手段,研究生產(chǎn)故障發(fā)生前的征兆,監(jiān)測生產(chǎn)過程,捕獲異常信息,進(jìn)而消除故障隱患,是個有效的防范手段。PHM系統(tǒng)是一種綜合的故障檢測、故障隔離、剩余壽命預(yù)測和健康管理系統(tǒng),在軍事領(lǐng)域和航空航天領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。針對目前大多數(shù)油氣井生產(chǎn)系統(tǒng)及其他化工生產(chǎn)系統(tǒng)仍然使用傳統(tǒng)的閾值控制作為故障預(yù)警,借鑒PHM系統(tǒng),本文研發(fā)一套適用于油氣井生產(chǎn)系統(tǒng)等復(fù)雜連續(xù)性化學(xué)化工生產(chǎn)系統(tǒng)的狀態(tài)監(jiān)測和故障預(yù)測軟件系統(tǒng)。系統(tǒng)通過接入裝備的狀態(tài)數(shù)據(jù),進(jìn)行數(shù)據(jù)驅(qū)動的故障診斷、故障預(yù)測,在故障發(fā)生的苗頭階段或早期階段,捕獲生產(chǎn)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)異常信息,進(jìn)行預(yù)警,輔助現(xiàn)場工程師對生產(chǎn)進(jìn)行監(jiān)控。在需求分析和系統(tǒng)設(shè)計方面,本文首先研究了PHM系統(tǒng)構(gòu)建的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),確定了系統(tǒng)遵循OSA-CBM標(biāo)準(zhǔn)的分層架構(gòu)。在數(shù)據(jù)采集層,研究了目前化工生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用的數(shù)據(jù)采集及控制系統(tǒng)（DCS/SCADA）的數(shù)據(jù)接口類型,以從中接入裝備狀態(tài)數(shù)據(jù)。在健康評估層,研究了目前常用的故障診斷方... 

【文章來源】：北京郵電大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

OSA-CBM分層結(jié)構(gòu)

圖2- 2故障預(yù)測方法分類基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的故障預(yù)測方法以采集的過程數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，通過各種數(shù)據(jù)處理與分析方法挖掘出數(shù)據(jù)中隱含的故障信息，從而監(jiān)測過程并預(yù)測故障信息。當(dāng)前常用的數(shù)據(jù)驅(qū)動的故障預(yù)測方法主要包括：多元統(tǒng)計方法、支持向量機(jī)、小波分析等。(1 )主元分析法主元分析法是多元統(tǒng)計分析屮的常用方法，它通過線性變換將多維相關(guān)數(shù)據(jù)空間轉(zhuǎn)化為低維不相關(guān)數(shù)據(jù)空間，山此降低了對問題進(jìn)行分析的難度。主元分析法在故障珍斷、故障預(yù)測常作為數(shù)據(jù)降維的算法,與其他算法配合使用。如Kruger等人利用一種非線性主元模型，對汽車引擎進(jìn)行故障診斷1261。李鋼，秦泗別，周東華等利用多尺度主元分析模型對CSTR工業(yè)過程進(jìn)行故障預(yù)測研究[27]。石油、石化領(lǐng)域的生產(chǎn)裝置大多屬于連續(xù)化的流程生產(chǎn)，涉及的生產(chǎn)參數(shù)繁多，一11

行監(jiān)測的操作包括1)故障模型選擇；2)實時生成數(shù)據(jù)導(dǎo)入；3)監(jiān)測預(yù)警。系統(tǒng)用戶用例圖如圖3-1，圖3-2所示：1人數(shù)據(jù)導(dǎo)入)/ 義數(shù)據(jù)清洗預(yù)測Q 模型評估J建模)^圖3-1建糢人員用例圖卞產(chǎn)監(jiān)視人w圖3-2生產(chǎn)監(jiān)視人員用例圖3.2 功能模塊設(shè)計根據(jù)需求分析及OSA-CBM標(biāo)準(zhǔn)體系結(jié)構(gòu)劃分，對系統(tǒng)的整體功能模塊劃分如圖3-3:24

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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本文編號：3570955