過程報警系統(tǒng),是對報警狀態(tài)進行檢測、通訊、記錄的軟、硬件總和,是實現(xiàn)裝置自動監(jiān)控并要求操作員采取相應處理措施的一種重要方式。報警系統(tǒng)在現(xiàn)代過程工業(yè)安全、高效生產(chǎn)過程中起著至關重大的作用。然而,在現(xiàn)今世界范圍內(nèi)投入使用的報警系統(tǒng)中,大都存在“報警過載”這一嚴重問題,該問題對報警系統(tǒng)應有的保護功能產(chǎn)生了嚴重影響,對經(jīng)濟效益、過程安全甚至人身安全構成了極大的威脅,因此迫切需要科學可靠的理論和技術來解決這一問題。本文針對“報警過載”這一問題,分析出導致“報警過載”的四大原因,即,工業(yè)過程關聯(lián)復雜導致報警根源診斷困難,報警閾值設計不合理,報警優(yōu)先級劃分不明確,干擾報警繁多難以分辨。然后,主要針對這四大主要原因對國內(nèi)外學術界和工業(yè)界的現(xiàn)有研究成果進行總結歸納,找出不足或需要改進之處,從而提出一套新型的解決“報警過載”問題的系統(tǒng)性理論技術框架。現(xiàn)代過程工業(yè)普遍存在非線性、強耦合、強關聯(lián)、分布廣等復雜特征,為有效解決過程工業(yè)“報警過載”這一問題,本文從過程復雜本質特征出發(fā),研究建立過程工業(yè)報警多維層次模型,在該層次模型的基礎上,進行報警閾值優(yōu)化、報警根源診斷、報警優(yōu)先級劃分一系列基礎研究,構成一套解決... 

【文章來源】：北京化工大學北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：107 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１－２過程保護層及其影響??Ｆｉｇ?１－２?Ｌａｙｅｒｓ?ｏｆ?ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ?ａｎｄ?ｔｈｅｉｒ?ｉｍｐａｃｔ?ｏｎ?ｔｈｅ?ｐｒｏｃｅｓｓ??“

模塊內(nèi)部以及不同子模塊之間的異常傳播路徑。以上優(yōu)勢可以幫助操作員快速??了解過程、定位異常和及時采取解決措施。??ＳＩＳＭ的建模流程如圖２－１所示，具體步驟如下。??１）基于空間分布矩陣（Ｓｐａｔｉａ丨Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ?Ｍａｔｒｉｘ，?ＳＤＭ）進行全流程分解??為實現(xiàn)復雜全過程的有效分解，同時保證不同過程單元之間的固有關聯(lián)性，??首先依據(jù)過程流程圖建立空間分布矩陣ＳＤＭ，該矩陣為Ｂ＊Ｖ矩陣［ｄｂｖ］，其中，??Ｂ代表子模塊的個數(shù)，Ｖ代表過程變量數(shù)。如果變量Ｘｖ處于子模塊ｂ中，則??ｄｂｖ＝ｌ，否則為〇。根據(jù)ＳＤＭ，可以得到空間模塊矩陣（ＳＢＭ），該矩陣為一個方??陣［％］￣，，Ｖ代表過程變量的個數(shù)。在矩陣ＳＢＭ中，共有Ｂ個對角模塊，每??一個對角模塊對應一個過程子模塊，對角線值全部為１。分析過程流程圖，如??果變量ｉ對變量ｊ存在直接且明顯的影響

本文提出一種前向稀疏主元分析（ｆｏｒｗａｒｄ?ＳＰＣＡ）算法，以前向級聯(lián)的順序，??依次得到每個主元的非零負載的個數(shù)，確定最優(yōu)參數(shù)Ｎ，從而得到最優(yōu)稀疏負??載矩陣６。前向稀疏主元分析的算法流程圖如圖２－２，大致步驟如下。??首先，初始化＂（０）？，７＾，．．．，〇［２，２，．．．２］，作為基準情形；其次，固??定其余（ｋ－１）個ＳＰＣ的非零負載個數(shù)，尋找當ＣＰＶ取最大值時，第１個ＳＰＣ??的非零負載個數(shù)，記為接著，固定其余（ｋ－１）個ＳＰＣ的非零負載個數(shù)，??尋找當ＣＰＶ取最大值時，第２個ＳＰＣ的非零負載個數(shù)，記為ＡＶ）Ｐ＇；重復以上??步驟，直到ＣＰＶ的增幅不再大于預設值；；，表明即使犧牲稀疏性，也不會再有??新的特征被挖掘出來，此時，得到最優(yōu)負載個數(shù)向量Ａ＾＇和最優(yōu)負載矩陣??２５??

【參考文獻】：
期刊論文
[1]工業(yè)過程報警管理研究進展[J]. 朱群雄,高慧慧,徐圓.  自動化學報. 2017(06)
[2]基于離散傅里葉變換的過程工業(yè)報警泛濫序列聚類分析及應用[J]. 陳忠圣,高慧慧,徐圓,朱群雄.  化工學報. 2016(03)
[3]基于解釋結構模型與李克特量表的多變量關聯(lián)報警的系統(tǒng)合理化方法（英文）[J]. 高慧慧,徐圓,顧祥柏,林曉勇,朱群雄.  Chinese Journal of Chemical Engineering. 2015(12)
[4]過程工業(yè)報警系統(tǒng)可視化監(jiān)控技術及應用[J]. 高慧慧,徐圓,朱群雄.  化工學報. 2015(01)
[5]過程工業(yè)報警系統(tǒng)研究進展[J]. 朱群雄,高慧慧,劉菲菲,彭荻,徐圓,顧祥柏.  計算機與應用化學. 2014(02)
[6]智能報警管理若干研究問題[J]. 楊帆,蕭德云.  計算機與應用化學. 2011(12)
[7]SDG建模及其應用的進展[J]. 楊帆,蕭德云.  控制理論與應用. 2005(05)
[8]A New Fuzzy Clustering-Ranking Algorithm and Its Application in Process Alarm Management[J]. 朱群雄,耿志強.  Chinese Journal of Chemical Engineering. 2005(04)

博士論文
[1]前饋神經(jīng)網(wǎng)絡結構設計研究及其復雜化工過程建模應用[D]. 賀彥林.北京化工大學 2016

碩士論文
[1]流程工業(yè)數(shù)據(jù)驅動報警分析[D]. 劉菲菲.北京化工大學 2015



本文編號：3052740