本文關(guān)鍵詞：化工過(guò)程安全運(yùn)行信息物理融合系統(tǒng)模型

  更多相關(guān)文章： 信息物理融合系統(tǒng) 化工過(guò)程 感知控制 化工故障 協(xié)同故障診斷

【摘要】：信息物理融合系統(tǒng)(Cyber-Physical Systems, CPS)是將計(jì)算單元與物理單元通過(guò)新型通信網(wǎng)絡(luò)高度集成的復(fù)雜系統(tǒng),嵌入式計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)通過(guò)反饋回路監(jiān)視和控制物理過(guò)程,在反饋回路中物理進(jìn)程與信息進(jìn)程相互影響。CPS是信息空間和物理空間交集,而不是并集,不能將計(jì)算和物理組件獨(dú)立開(kāi)來(lái),信息空間和物理空間的融合是提高CPS融合度的關(guān)鍵,實(shí)現(xiàn)許多大型復(fù)雜系統(tǒng)的實(shí)時(shí)感知、動(dòng)態(tài)控制。信息物理融合系統(tǒng)是廣泛應(yīng)用于各領(lǐng)域的新興技術(shù)。目前,對(duì)CPS的設(shè)計(jì)和實(shí)施難度不斷增加,預(yù)計(jì)CPS會(huì)在即將到來(lái)的嵌入式系統(tǒng)起到至關(guān)重要作用。將信息物理融合系統(tǒng)應(yīng)用在化工過(guò)程安全運(yùn)行中是我國(guó)未來(lái)化工生產(chǎn)過(guò)程的發(fā)展趨勢(shì),致力于提高化工生產(chǎn)過(guò)程安全性。為達(dá)到系統(tǒng)安全性,需根據(jù)化工過(guò)程特點(diǎn)設(shè)計(jì)具有自主性、實(shí)時(shí)性的模型,能使化工過(guò)程實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、傳輸、預(yù)測(cè)、自主解決化工故障。本文主要目的是利用信息物理融合系統(tǒng)為化工過(guò)程的安全運(yùn)行提供解決方案。本文借助感知控制論具有的層次特性和自主性對(duì)化工過(guò)程安全運(yùn)行的信息物理融合系統(tǒng)進(jìn)行建模與分析。因?yàn)榛み^(guò)程安全運(yùn)行的信息物理融合系統(tǒng)是一個(gè)對(duì)實(shí)時(shí)性、安全性和自主性要求非常高的系統(tǒng),所以本文利用感知控制論的特性設(shè)計(jì)具有對(duì)物理世界實(shí)時(shí)感知、自主性高及由多個(gè)層級(jí)組織起來(lái)的跟人類的感知控制模式類似的CPS系統(tǒng)模型。并針對(duì)化工過(guò)程對(duì)安全性的高需求,本文對(duì)化工過(guò)程安全運(yùn)行的信息物理融合系統(tǒng)模型涉及的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行分析,其中為了對(duì)化工過(guò)程實(shí)現(xiàn)安全運(yùn)行和實(shí)時(shí)性,對(duì)化工過(guò)程安全運(yùn)行的信息物理融合系統(tǒng)模型的傳感器感知技術(shù)、協(xié)同預(yù)測(cè)故障診斷技術(shù)和模型的實(shí)時(shí)性進(jìn)行詳細(xì)分析。針對(duì)環(huán)己烷無(wú)催化氧化過(guò)程的復(fù)雜性與危險(xiǎn)性的特點(diǎn),本文將提出的化工過(guò)程安全運(yùn)行的信息物理融合系統(tǒng)模型運(yùn)用到環(huán)己烷無(wú)催化氧化過(guò)程中提出環(huán)己烷無(wú)催化氧化過(guò)程的信息物理融合監(jiān)控系統(tǒng)模型,并對(duì)模型中的物理空間和信息空間進(jìn)行分析,最后運(yùn)用本文設(shè)計(jì)的模型關(guān)鍵技術(shù)對(duì)環(huán)己烷無(wú)催化氧化過(guò)程的安全性進(jìn)行分析。驗(yàn)證該系統(tǒng)模型可以用于化工過(guò)程,改善了化工過(guò)程的安全性。
【關(guān)鍵詞】：信息物理融合系統(tǒng) 化工過(guò)程 感知控制 化工故障 協(xié)同故障診斷
【學(xué)位授予單位】：廣東工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TQ086;TP202
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-11
• 第一章 緒論11-18
• 1.1 課題的研究背景及其意義11-13
• 1.1.1 研究背景11-12
• 1.1.2 研究意義12-13
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-16
• 1.2.1 CPS的發(fā)展現(xiàn)狀13-14
• 1.2.2 CPS模型研究現(xiàn)狀14-16
• 1.3 課題來(lái)源與主要研究?jī)?nèi)容16-17
• 1.3.1 課題來(lái)源16
• 1.3.2 主要研究?jī)?nèi)容16-17
• 1.4 論文結(jié)構(gòu)17-18
• 第二章 化工過(guò)程安全運(yùn)行信息物理融合系統(tǒng)建模18-32
• 2.1 信息物理融合系統(tǒng)介紹18-23
• 2.1.1 CPS定義18-19
• 2.1.2 CPS的特點(diǎn)19-20
• 2.1.3 傳統(tǒng)的CPS模型20-23
• 2.2 感知控制論介紹23-25
• 2.2.1 感知控制論基礎(chǔ)23
• 2.2.2 感知控制過(guò)程23-25
• 2.3 PC-CPS建模25-29
• 2.3.1 物理空間26-27
• 2.3.2 信息空間27
• 2.3.3 信息物理融合27-28
• 2.3.4 PC-CPS模型工作流程28-29
• 2.4 化工過(guò)程安全運(yùn)行PC-CPS模型29-31
• 2.4.1 整體架構(gòu)30
• 2.4.2 模型工作流程30-31
• 2.5 本章小結(jié)31-32
• 第三章 化工PC-CPS模型關(guān)鍵技術(shù)32-43
• 3.1 傳感器感知技術(shù)32-33
• 3.2 協(xié)同預(yù)測(cè)故障診斷技術(shù)33-41
• 3.2.1 多層故障診斷融合35-36
• 3.2.2 模糊多級(jí)故障診斷融合36-41
• 3.3 模型的實(shí)時(shí)性41-42
• 3.4 本章小結(jié)42-43
• 第四章 應(yīng)用實(shí)例43-50
• 4.1 環(huán)己烷無(wú)催化氧化過(guò)程簡(jiǎn)介43-44
• 4.2 環(huán)己烷無(wú)催化氧化過(guò)程存在的危險(xiǎn)性因素44-45
• 4.3 環(huán)己烷無(wú)催化氧化過(guò)程模型的功能需求45-46
• 4.4 環(huán)己烷無(wú)催化氧化過(guò)程PC-CPS監(jiān)控系統(tǒng)模型46-49
• 4.4.1 物理空間46-47
• 4.4.2 信息空間47-48
• 4.4.3 模型安全運(yùn)行分析48-49
• 4.5 本章小結(jié)49-50
• 總結(jié)與展望50-52
• 參考文獻(xiàn)52-56
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文56-58
• 致謝58

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 常凌飛;劉有智;;化工過(guò)程強(qiáng)化的研究進(jìn)展[J];化工中間體;2010年08期

2 徐輝;陳華;;間歇化工過(guò)程的設(shè)計(jì)與優(yōu)化分析[J];化工管理;2012年S1期

3 陸震維;化工過(guò)程開(kāi)發(fā)(Ⅰ) 第一篇 化工過(guò)程開(kāi)發(fā)概論(一)[J];合成橡膠工業(yè);1979年06期

4 陸震維;化工過(guò)程開(kāi)發(fā)(Ⅳ)——第一篇 化工過(guò)程開(kāi)發(fā)概論(四)[J];合成橡膠工業(yè);1980年03期

5 田振增;;關(guān)于化工過(guò)程中反應(yīng)熱計(jì)算的探討[J];化工設(shè)計(jì)通訊;1980年03期

6 陳敏恒;陸仁杰;;化工過(guò)程開(kāi)發(fā)中的實(shí)驗(yàn)研究方法[J];石油化工;1981年09期

7 高渭彪;;化工過(guò)程控制的發(fā)展動(dòng)向[摘要][J];廣州化工;1983年04期

8 蘇健民;;化工過(guò)程工程[J];蘭化科技;1984年03期

9 章學(xué)欽;;化工過(guò)程的分析和合成在節(jié)能中的作用(上)[J];上�；�;1985年06期

10 章學(xué)欽;;化工過(guò)程的分析和合成在節(jié)能中的作用(下)[J];上�；�;1986年02期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 陳丙珍;;化工系統(tǒng)工程與化工過(guò)程安全[A];第三屆全國(guó)化學(xué)工程與生物化工年會(huì)邀請(qǐng)報(bào)告[C];2006年

2 孔令啟;李玉剛;程華農(nóng);畢榮山;;加工時(shí)間不確定的間歇化工過(guò)程隨機(jī)調(diào)度研究[A];2009中國(guó)過(guò)程系統(tǒng)工程年會(huì)暨中國(guó)mes年會(huì)論文集[C];2009年

3 錢宇;黃啟明;李秀喜;江燕斌;蔣艷榮;宋光均;;化工過(guò)程集成型智能故障診斷系統(tǒng)[A];過(guò)程系統(tǒng)工程2001年會(huì)論文集[C];2001年

4 李秀喜;錢宇;;化工過(guò)程安全運(yùn)行技術(shù)研究進(jìn)展[A];第十屆全國(guó)信息技術(shù)化工應(yīng)用年會(huì)論文集[C];2005年

5 黃穎;趙捧;蔣慰孫;潘日芳;;一種非線性化工過(guò)程數(shù)據(jù)校核處理的新方法[A];1997中國(guó)控制與決策學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];1997年

6 戴一陽(yáng);趙勁松;陳丙珍;;化工過(guò)程混合故障診斷系統(tǒng)的應(yīng)用研究[A];2009中國(guó)過(guò)程系統(tǒng)工程年會(huì)暨中國(guó)mes年會(huì)論文集[C];2009年

7 石峰;;化工過(guò)程強(qiáng)化條件下交替層狀自組裝的研究[A];中國(guó)化學(xué)會(huì)第28屆學(xué)術(shù)年會(huì)第15分會(huì)場(chǎng)摘要集[C];2012年

8 李秀喜;楊國(guó)軍;熊海霞;;基于GEP的化工過(guò)程故障診斷知識(shí)抽取[A];2009中國(guó)過(guò)程系統(tǒng)工程年會(huì)暨中國(guó)mes年會(huì)論文集[C];2009年

9 趙磊;黃道;;基于蟻群算法的化工過(guò)程故障診斷[A];2006北京地區(qū)高校研究生學(xué)術(shù)交流會(huì)——通信與信息技術(shù)會(huì)議論文集（下）[C];2006年

10 任芊;;化工過(guò)程多元組分在線組合測(cè)量系統(tǒng)[A];面向21世紀(jì)的科技進(jìn)步與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展（下冊(cè)）[C];1999年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前8條

1 記者 李東周 楊揚(yáng);化工過(guò)程節(jié)能平添利器[N];中國(guó)化工報(bào);2014年

2 本報(bào)記者 王曉濤;過(guò)程強(qiáng)化讓化工告別“三高”[N];中國(guó)經(jīng)濟(jì)導(dǎo)報(bào);2005年

3 呼躍軍;化工過(guò)程強(qiáng)化從多層次創(chuàng)新[N];中國(guó)化工報(bào);2008年

4 本報(bào)記者 陶婷婷;化工過(guò)程環(huán)境的綠色“守護(hù)者”[N];上�？萍紙�(bào);2013年

5 費(fèi)維揚(yáng);化工過(guò)程強(qiáng)化呈現(xiàn)新特點(diǎn)[N];中國(guó)化工報(bào);2002年

6 特約記者 鄭偉;多項(xiàng)化工過(guò)程強(qiáng)化技術(shù)獲應(yīng)用[N];中國(guó)化工報(bào);2008年

7 本報(bào)記者 張曄　通訊員 陶然;工程師的搖籃該怎樣培養(yǎng)工程師？[N];科技日?qǐng)?bào);2009年

8 記者 晏燕;自然基金800萬(wàn)資助重大項(xiàng)目[N];科技日?qǐng)?bào);2003年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前9條

1 佟淑嬌;典型化工過(guò)程安全控制模式研究[D];東北大學(xué);2013年

2 王峰;化工過(guò)程非正常工況自愈調(diào)控理論及工程應(yīng)用研究[D];北京化工大學(xué);2009年

3 黃衛(wèi)清;含不確定參數(shù)的化工過(guò)程系統(tǒng)的操作調(diào)控與動(dòng)態(tài)柔性分析[D];華南理工大學(xué);2011年

4 孔令啟;基于內(nèi)外圈協(xié)同優(yōu)化策略的間歇化工過(guò)程不確定性調(diào)度研究[D];華南理工大學(xué);2010年

5 李秀喜;基于GEP的過(guò)程監(jiān)測(cè)和化工過(guò)程安全運(yùn)行智能輔助系統(tǒng)研究與開(kāi)發(fā)[D];華南理工大學(xué);2009年

6 孫力;基于模糊理論的化工過(guò)程多目標(biāo)優(yōu)化集成研究[D];大連理工大學(xué);2004年

7 鄭嬈;復(fù)雜化工過(guò)程的調(diào)控流圖建模方法及故障診斷技術(shù)研究[D];北京化工大學(xué);2010年

8 劉闖;若干化工過(guò)程的復(fù)雜性研究[D];華東理工大學(xué);2012年

9 許亮;基于核函數(shù)和知識(shí)的化工過(guò)程安全運(yùn)行智能支持系統(tǒng)研究[D];華南理工大學(xué);2007年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 曲彥光;基于動(dòng)態(tài)不確定因果圖的化工過(guò)程動(dòng)態(tài)故障診斷及狀態(tài)預(yù)測(cè)[D];北京化工大學(xué);2015年

2 劉蘭英;化工過(guò)程安全運(yùn)行信息物理融合系統(tǒng)模型[D];廣東工業(yè)大學(xué);2016年

3 李慧玲;基于列隊(duì)競(jìng)爭(zhēng)算法的混合算法研究及其在化工過(guò)程系統(tǒng)中的應(yīng)用[D];武漢理工大學(xué);2007年

4 王慧;定性趨勢(shì)分析及其在化工過(guò)程中的應(yīng)用[D];華南理工大學(xué);2011年

5 錢君秀;基于獨(dú)立分量分析的化工過(guò)程故障診斷研究[D];蘭州理工大學(xué);2012年

6 呂成;基于報(bào)警數(shù)據(jù)庫(kù)的化工過(guò)程風(fēng)險(xiǎn)動(dòng)態(tài)分析方法[D];華東理工大學(xué);2015年

7 王振恒;化工過(guò)程開(kāi)車過(guò)程故障診斷方法研究[D];北京化工大學(xué);2009年

8 陳福龍;化工動(dòng)態(tài)仿真建模平臺(tái)的研究與開(kāi)發(fā)[D];北京化工大學(xué);2013年

9 胡尊燕;基于能值分析的化工過(guò)程可持續(xù)性評(píng)價(jià)及其計(jì)算方法研究[D];天津大學(xué);2009年

10 馬至成;化工過(guò)程計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的研究與開(kāi)發(fā)[D];北京化工大學(xué);2002年

，

本文編號(hào)：855310