報警系統(tǒng)是保障現(xiàn)代流程工業(yè)安全的重要環(huán)節(jié),然而,目前工業(yè)過程中廣泛存在的報警泛濫對報警系統(tǒng)的性能造成了較大的影響。而報警關(guān)聯(lián)分析是尋找報警根源、抑制報警泛濫的有效方法之一。報警關(guān)聯(lián)分析需要對海量的報警時序數(shù)據(jù)進(jìn)行計算和處理,而目前的處理方法在運算效率方面還不夠理想。此外,對于報警序列之間時間滯后的估計和表示也不夠準(zhǔn)確。為此,論文提出了一種基于報警時間序列挖掘的報警關(guān)聯(lián)分析方法,主要研究內(nèi)容如下:首先,論文研究了報警時間序列間相似度的匹配計算方法,針對這些方法在計算效率方面的不足,提出了報警時間序列的區(qū)塊化處理方法。通過將報警數(shù)據(jù)的二進(jìn)制數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為報警時間節(jié)點數(shù)據(jù),有效了降低了算法的時間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度。其次,針對目前報警關(guān)聯(lián)分析方法中對時間滯后估計不夠準(zhǔn)確地問題,通過基于區(qū)塊化序列的可變時間窗方法,使得每個時間窗都能包含一個完整的報警周期時間滯后,解決了時間窗的取值問題。并且通過對時間滯后的統(tǒng)計分析,生成了報警序列間的時間滯后域,更加準(zhǔn)確地表示了報警間的時間滯后關(guān)系。最后,選取TE過程作為應(yīng)用實例進(jìn)行了研究,將所提方法與傳統(tǒng)方法進(jìn)行了比較,從結(jié)果可以看出,區(qū)塊化方法有效地提升了的計算... 

【文章來源】：北京化工大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖-}報贊生命周期

當(dāng)檢測到關(guān)聯(lián)報警，一般有幾種辦法進(jìn)行處理，例如，可以抑制因果組中的??衍生報警［３，３１］，或者重點關(guān)注一組報警中最重要的或最具信息量的報警［４１。這樣??做可以大大地提高報警系統(tǒng)的性能，并為工廠的運行帶來益處。比如，減少操作??員的響應(yīng)時間來重點檢測主要故障源。但是，隨著現(xiàn)代流程工業(yè)的日益復(fù)雜化，??根據(jù)操作人員的工藝知識和操作經(jīng)驗來對相關(guān)報警進(jìn)行分類是一項困難且耗時??的工作。??因此，在解決報警系統(tǒng)性能問題的過程中，對相關(guān)報警的關(guān)聯(lián)性分析對于過??程安全管理至關(guān)重要［３２１。許多學(xué)者都對報警關(guān)聯(lián)性分析進(jìn)行過研宄，Ｊｉａｎｇ等１３３］??提出了一種利用鄰接矩陣的根源報警分析方法，根據(jù)報警信息計算出鄰接矩陣，??由此估計報警間的相互影響。Ａｋａｔｓｕｋａａ?＆?Ｎｏｄａｂ［：�。岢隽艘环N利用萊文斯坦距??離來分析連續(xù)報警間相似度的方法，通過計算兩報警間的“編輯”操作，對報警間??的相似度進(jìn)行估計。另外，格蘭杰因果關(guān)系也是一種有效的報警關(guān)聯(lián)分析方法。??Ｙｕａｎ等［３５１提出了利用潛變量選擇帶有顯著振蕩特征的方法，對振蕩的源頭和傳??播途徑診斷，然后應(yīng)用時域和頻域格蘭杰因果關(guān)系進(jìn)一步進(jìn)行可靠性診斷。Ｘｕ??

圖２－１報警閾值??Ｆｉｇ．２－１?Ａｌａｒｍ?ｔｈｒｅｓｈｏｌｄｓ??從圖２－１中可以看出，溫度報警Ａ曲線在ｔｌ時刻達(dá)到高報警點，這時報警??系統(tǒng)向操作員發(fā)出報警通知，然后溫度繼續(xù)上升，在ｔ２時刻達(dá)到了新的報警點??——高高報警點。之后在ｔ３時刻，溫度曲線離開高高報警區(qū)域并返回高報警區(qū)??域。最后，溫度曲線在ｔ４時刻離開高報警區(qū)域返回正常狀態(tài)，并向操作員發(fā)送??通知。圖２－１中情況的事件序列如表２－１所示。??表２－１溫度報警??Ｔａｂｌｅ?２－１?Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ?ａｌａｒｍｓ??時刻?ｍｍ?報警類型?報警狀態(tài)??ｔｌ?報警Ａ?高報警?激活??１２?報警Ａ?高報警?非激活??ｔ２?報警Ａ?高尚報警?激活??ｔ３?報警Ａ?高高報警?非激活??ｔ３?報警Ａ?高報警?激活??ｔ４?報警Ａ?高報警?非激活??從表２－１可知，在報警事件中，報警變量每超過一個報警級別就會產(chǎn)生一個??事件。然后，操作員接受到這些信息后，需要根據(jù)報警信息對異常情況進(jìn)行確認(rèn)。??因此，報警的基本生命周期可以概括為：激活、確認(rèn)和正�；�。表２－２是根據(jù)表??２－１的數(shù)據(jù)，并引入操作員的確認(rèn)過程。??１３??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]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]提升工業(yè)過程報警系統(tǒng)有效性的自適應(yīng)管理策略[D]. 王佳.北京化工大學(xué) 2016



本文編號：3110770