基于改进的时滞分析算法的化工过程故障定位

在现代化工过程中,故障在局部出现后往往会通过物流连接、控制系统的作用下传递到整个流程。识别故障的传播机理,诊断出故障的根本原因对于生产的经济性或安全性都具有重大的意义。时滞分析是一种基于数据的算法,具有不依赖机理模型,获得的结果易于解读等特性,被认为是一种很实用的故障识别算法。将小波降噪技术、全流程节点划分等方法与时滞分析算法相结合,可以较好地克服化工过程在线数据的强噪声特点以及模型中冗余时滞的干扰,改进的算法具有更好的鲁棒性,具有化工全流程诊断的能力。通过对TE模型的故障定位研究,结果显示该方法可对异常工况进行故障隔离,并能给出扰动传播路径,有助于故障机理的研究。     

近红外光谱技术在中草药口服液在线质量监控中的模型建立和模型转移

应用近红外光谱技术在线监测工业产品质量时,会出现环境条件变化或仪器的部件如探头或光纤更换的情况，使原模型不再具有原来的预测效果,但是完全从头开始采集数据重新建立新模型工作量大，造成原来宝贵的模型和数据的浪费。为了解决这一矛盾，本文以一种中草药口服液中多糖含量、可溶性固形物含量及pH 为研究对象，利用近红外光谱技术对其进行实时在线检测，研究了主从机分辨率不同的光谱之间的模型转移。模型转移过程利用已建模完成并成功上线应用的模型为原模型，在不能获取原主仪器和从仪器一一对应的标准标样的条件下，找到虚拟标样建立转移矩阵。以直接标准化法结合主成分分析降维作为模型转移方法，以质量指标化学参考值与预测值间的相对误差为指标筛选最佳模型。模型转移结果显示，多糖模型预测值与化学参考值间的相对误差可控制在10%以内，可溶性固形物相对误差在5%以内，pH 相对误差在3%以内。在线生产使用表明，转移的模型同原模型一样可有效应用于在线、快速对质量指标做出准确的预测。结果表明，本文提出的采用虚拟标样的模型转移方法对于无法获得主从机一一对应的标准标样的情况下的模型转移，是一个可行的有效方法。     

近红外光谱技术应用于中草药口服液在线质量控制的化学计量学建模

以一种中草药口服液中多糖含量、可溶性固形物含量及pH为对象,利用近红外光谱技术对其进行实时在线检测,重点研究了化学计量学建模方法。建模过程采用了一种系统工程的方法,综合考虑了光谱预处理、特征波段选择、数据选择和分组、近红外原始光谱和化学分析参考值的误差分析,并把工具箱集成在一起。还考察了光谱采集的重复性、采样点取样条件,并对实验室测定的参考值进行了重复性及测量误差的考察。通过对比最终选择的是偏最小二乘法(PLS)结合遗传算法自动选波段。除此之外,以模型的交叉验证均方根误差(RMSECV)、预测均方根误差(RMSEP)、质量指标化学参考值与预测值间的相对误差为指标筛选最佳建模参数。建模结果显示,多糖模型预测值与化学参考值间的相对误差可控制在10%内,可溶性固形物误差在5%内,pH误差在4%内。生产使用表明,所建立的模型可有效应用于在线、快速对质量指标做出准确的预测。     

安全仪表系统安全完整性等级验证研究进展

安全仪表系统对于工业生产安全意义重大.IEC 61508要求对所有的安全仪表系统确定安全完整性等级,以验证其是否满足功能安全的需求.过程工业中常见的是低要求模式的安全仪表系统.本文主要对这类系统安全完整性等级验证的相关研究进展进行了回顾,总结了共因失效建模和平均需求时失效率算法的研究.在平均需求时失效率算法方面,本文介绍了目前常见的3种方法——可靠性框图、故障树分析和Markov模型.本文的最后部分还介绍了几种安全完整性等级验证相关的商业软件.