一种独立成套设备监控置信度验证方法和系统与流程

文档序号:28300560发布日期:2021-12-31 23:40阅读:97来源:国知局
一种独立成套设备监控置信度验证方法和系统与流程

1.本发明涉及流程工业自动控制技术领域,特别是一种独立成套设备监控置信度验证方法和系统。


背景技术:

2.成套设备是指为生产某些产品或完成一定任务及功能所必需的整套设备。如空气压缩成套设备、水质过滤成套设备、高压油站成套设备等。成套设备功能集中、结构紧凑,其工艺参数采集与功能控制多为总成化,以plc或单片机等形式为主流,在多工业领域广泛应用。目前,随着国家对企业实时主生产过程控制设备网络安全等级保护要求的提升,限制外层设备向生产业务主设备的多种数据协议传输,也导致了成套设备具体控制运行情况实时监控难度增大,仅能对少数具备二次电信号传输的采样设备进行监视。并且长时间内,成套设备的负荷调节、水质调整与大工艺系统(如水质调节与发电机冷却工艺系统,以及更上一级的发电机组工艺系统;空气压缩负荷调节与气力输灰工艺系统,以及更上一级的除尘出灰工艺系统)需求的偏差,以及其内置采样设备的直接测量误差和二次传输偏差,也常常需要试验机构等第三方来比对校正,占用了用户企业大量资金人力成本。


技术实现要素:

3.本发明的主要目的在于提出一种独立成套设备监控置信度验证方法和系统,无需向外传输数据,直接利用dcs系统通用程序组件,通过独立成套设备与周边大工艺系统的多测点比对,在dcs系统中对独立成套设备进行置信验证,及时有效地进行预警,提前安排测量仪表及成套设备维修,确保工艺流程及系统控制主设备安全可靠。
4.本发明采用如下技术方案:
5.一方面,一种独立成套设备监控置信度验证方法,包括:
6.s1,获取独立成套设备相关联流程工艺参量,建立参量集;调取dcs历史数据完成参量值标准化;
7.s2,基于标准化转换后的参量集视图与独立成套设备启停信号在同一时间标度下的视图关联程度,将参量集分类为长时参量集和短时参量集;其中,所述短时参量集表示与启停信号变化频率一致或趋近的参量组成的参量集;所述长时参量集表示与启停信号变化频率不一致或无明显趋近的参量组成的参量集;
8.s3,构建在线识别,识别出所述长时参量集中的至少1个本征参量及其他3个任意长时参量的系统关联函数;
9.s4,基于系统关联函数及标准偏差系数,构建在线判别独立成套设备1个本征参量及其他3个长时参量的置信度判据上下界函数,输入比较器以判别实时参量采集可信度;
10.s5,基于dcs历史趋势进行可视化分析,完成系统关联函数4个参量与短时参量集的交叉对应条件检索;以交叉对应条件为触发信号,迭代修正任一短时参量可信均值、任一短时参量松弛下界参量和任一短时参量松弛上界参量,构建在线判别短时参量集各参量的
置信判据上下界函数,输入比较器以判别实时参量采集可信度;
11.s6,基于dcs历史趋势进行可视化分析,完成系统关联函数4个参量与长时参量集剩余参量的交叉对应条件检索;以交叉对应条件为触发信号,迭代修正长时参量集剩余参量集任一参量可信均值、长时参量集剩余参量集任一参量松弛下界参量和长时参量集剩余参量集任一参量松弛上界参量,构建在线判别长时参量集剩余参量的置信判据上下界函数,输入比较器以判别实时参量采集可信度;
12.s7,基于s4、s5和s6,实时判别独立成套设备功能是否异常。
13.优选的,所述s3具体包括:
14.s31,将长时参量集设定为w,并将长时参量集划分为本征参量集y与干扰参量集x;其中,x=(x1,x2……
x
j
……
x
s
),y=(y1,y2……
y
i
‑1,y
i
,y
i+1
……
y
r
),下标s表示干扰参量的个数,下标r表示本征参量的个数;所述本征参量集表示长时参量集中与独立成套设备工艺功能相近的参量;所述干扰参量集表示长时参量集中与独立成套设备工艺功能不相近的参量,但其会对工艺系统或独立成套设备整体运行工况产生影响;
15.s32,取y中的任意本征参量y
i
,令寄存参量集z=(x1,x2……
x
j
……
x
s
)∪(y1,y2……
y
i

1,y
i+1
……
y
r
),将y
i
与寄存参量集z中的参量依次进行正比匹配,在一定时段内,获取匹配次数最多且超过预设次数所对应的第一关联参量、第二关联参量和第三关联参量,根据第一关联参量、第二关联参量和第三关联参量,获取第一系统关联函数φ(y
i
)
f
;以及获取匹配次数第二所对应的次优第一关联参量、次优第二关联参量和次优第三关联参量,根据次优第一关联参量、次优第二关联参量和次优第三关联参量,获取第二系统关联函数φ(y
i
)
s

16.s33,在dcs时序过程对比第一系统关联函数φ(y
i
)
f
和第二系统关联函数φ(y
i
)
s
与y
i
的动态偏差各次均值,选择偏差系数小的函数作为系统关联函数。
17.优选的,所述s32还包括:
18.如果本征参量集y中的一个本征参量y
i
与干扰参量集x中的干扰参量依次进行正比匹配,在一定时段内,匹配次数未超过预设次数,则置换另一个本征参量与干扰参量集x中的干扰参量依次进行正比匹配;如果本征参量集y中的所有本征参量与干扰参量集x中的所有干扰参量的匹配次数均未超过预设次数,则缩并θ;如果缩并θ,当本征参量集y中的所有本征参量与干扰参量集x中的所有干扰参量的匹配次数均未超过预设次数时,延长t0,并重新进行正比匹配;其中,θ表示长时参量集w区间内,将各参量的数据在参量值标准化后进行等分的份数;t0表示独立成套设备启动信号未触发时间度量的阈值,统计dcs历史趋势独立成套设备停止信号时长众数,以其1/3作为t0初值,向其2/3值域延长。
19.优选的,进行正比匹配获取匹配次数的方法,表示如下:
[0020][0021]
[0022][0023][0024][0025]
其中,λ表示匹配次数;表示y
i
处于m区间且x
j
处于n区间的匹配次数;y
im
表示y
i
参量值的m区间;x
jn
表示x
j
参量值的n区间;i表示本征参量集y内的参量标记序号;m表示y
i
在标准差等分后的区间标记序号;j表示寄存参量集z内的参量标记序号;n表示x
j
在标准差等分后的区间标记序号;θ表示长时参量集w区间内,将各参量的数据在参量值标准化后进行等分的份数;表示y
i
参量值处于m区间;表示y
i
参量值未处于m区间;表示x
j
参量值处于n区间;表示x
j
参量值未处于n区间;δt表示参量值跨越区间的延时统计时长;t
λ
表示λ匹配运算时间度量。
[0026]
优选的,系统关联函数的表示如下:
[0027]
φ(y
i
)=k
ij
·
x
j
+k

ij
·
x

j
+k

ij
·
x

j


i
[0028]
其中,φ(y
i
)表示系统关联函数;y
i
表示长时参量集中的本征参量;k
ij
表示第一关联参量关联比例系数;k

ij
表示第二关联参量关联比例系数;k

ij
表示第三关联参量关联比例系数;δ

i
表示系统关联常数;x
j
第一关联参量;x

j
表示第二关联参量;x

j
表示第三关联参量。
[0029]
优选的,s4中,1个本征参量及其他3个长时参量的置信度判据上下界函数,分别表示如下:
[0030][0031][0032][0033][0034]
其中,表示y
i
参量的置信度判据函数,其左侧为下界,右侧为上界;表示x
j
参量的置信度判据函数,其左侧为下界,右侧为上界;表示x

j
参量的置信度判据函数,其左侧为下界,右侧为上界;表示x

j
参量的置信度判据函数,其左侧为下界,右侧为上界;μ表示偏差系数;表示标准偏差系数;t表示参量置信度触发验证的时间度量,触发一般采用独立成套设备停止信号为真;t0表示前述时间度量的阈值,统计dcs历史
趋势独立成套设备停止信号时长众数,以其1/3作为t0值。
[0035]
优选的,s5中,短时参量集各参量的置信判据上下界函数,表示如下:
[0036][0037][0038][0039]
其中,表示短时参量集各参量的置信判据上下界函数;v表示短时参量集;v
q
表示任一短时参量;表示任一短时参量可信均值;σ
q
表示任一短时参量松弛变量;表示x
j
参量值处于n区间,表示x

j
参量值处于n

区间,表示x

j
参量值处于n

区间,表示y
i
参量值处于m区间,上述4个区间判断布尔量以和/或的形式作为判据前置条件;表示与前述2个公式同形的并以σ
0.05q
替换σ
q
的置信下界公式;表示与前述2个公式同形的并以σ
0.95q
替换σ
q
的置信上界公式;t表示参量置信度触发验证的时间度量,触发一般采用独立成套设备停止信号为真;t0表示前述时间度量的阈值,统计dcs历史趋势独立成套设备停止信号时长众数,以其1/3作为t0值。
[0040]
优选的,s6中,长时参量集剩余参量的置信判据上下界函数,表示如下:
[0041][0042][0043][0044]
其中,表示长时参量集剩余参量的置信判据上下界函数;表示长时参量集剩余参量集;y
u
表示长时参量集剩余参量集任一参量;表示长时参量集剩余参量集任一参量可信均值;σ
u
表示长时参量集剩余参量集任一参量松弛变量;表示x
j
参量值处于n区间,
[0045]
表示x

j
参量值处于n

区间,表示x

j
参量值处于n

区间,表示y
i
参量值处于m区间,上述4个区间判断布尔量以和或的形式作为判据前置条件;表示与前述2个公式同形的并以σ
0.05u
替换σ
u
的置信下界公式;表示与前述2个公式同形的并以σ
0.95u
替换σ
u
的置信上界公式;t表示参量置信度触发验证的时间度量,触发一般采用独立成套设备停止信号为真;t0表示前述时间度量的阈值,统计dcs历史趋势独立成套设备停止信号时长众数,以其1/3作为t0值。
[0046]
优选的,所述s7具体包括:
[0047]
获取s4、s5和s6中各置信判据上下界函数中的参数值,将各参数值输入dcs实时系统,形成比较器的边界判断条件,当任一实时参量值异常超出边界时,实时判别独立成套设备参量采集功能异常,和/或,当超过预设个实时参量值异常超出边界且参量置信验证时间超出t0边界时,实时判别独立成套设备功能异常。
[0048]
另一方面,一种独立成套设备监控置信度验证系统,包括:
[0049]
参量集建立模块,用于获取独立成套设备相关联流程工艺参量,建立参量集;调取dcs历史数据完成参量值标准化;
[0050]
参量集划分模块,基于标准化转换后的参量集视图与独立成套设备启停信号在同一时间标度下的视图关联程度,将参量集分类为长时参量集和短时参量集;其中,所述短时参量集表示与启停信号变化频率一致或趋近的参量组成的参量集;所述长时参量集表示与启停信号变化频率不一致或无明显趋近的参量组成的参量集;
[0051]
系统关联函数获取模块,用于识别出所述长时参量集中的至少1个本征参量及其他3个任意长时参量的系统关联函数;
[0052]
系统关联函数参量判据函数构建模块,基于系统关联函数及标准偏差系数,构建在线判别独立成套设备1个本征参量及其他3个长时参量的置信度判据上下界函数,输入比较器以判别实时参量采集可信度;
[0053]
短时参量判据函数构建模块,基于dcs历史趋势进行可视化分析,完成系统关联函数4个参量与短时参量集的交叉对应条件检索;以交叉对应条件为触发信号,迭代修正任一短时参量可信均值、任一短时参量松弛下界参量和任一短时参量松弛上界参量,构建在线判别短时参量集各参量的置信判据上下界函数,输入比较器以判别实时参量采集可信度;
[0054]
长时参量集剩余参量判据函数构建模块,基于dcs历史趋势进行可视化分析,完成系统关联函数4个参量与长时参量集剩余参量的交叉对应条件检索;以交叉对应条件为触发信号,迭代修正长时参量集剩余参量集任一参量可信均值、长时参量集剩余参量集任一参量松弛下界参量和长时参量集剩余参量集任一参量松弛上界参量,构建在线判别长时参量集剩余参量的置信判据上下界函数,输入比较器以判别实时参量采集可信度;
[0055]
置信度异常判别模块,用于实时判别独立成套设备功能是否异常。
[0056]
与现有技术相比,本发明的有益效果如下:
[0057]
(1)本发明一种独立成套设备监控置信度验证方法和系统,获取独立成套设备相关联流程工艺参量,建立参量集,并完成参量值标准化;基于标准化转换后的参量集视图与独立成套设备启停信号在同一时间标度下的视图关联程度,将参量集分类为长时参量集和短时参量集;识别出长时参量集中的至少1个本征参量及其他3个任意长时参量的系统关联函数;构建在线判别独立成套设备1个本征参量及其他3个长时参量的置信度判据上下界函数;构建在线判别短时参量集各参量的置信判据上下界函数;构建在线判别长时参量集剩余参量的置信判据上下界函数;基于上述的置信度判据上下界函数,实时判别独立成套设备功能是否异常。本发明通过在dcs系统建立可靠性验证约束条件,对独立成套设备相关联流程工艺参量进行置信验证,对于异常及时有效地进行预警,提前安排测量仪表及成套设备维修,确保工艺流程及系统控制主设备安全可靠;
[0058]
(2)本发明提出的一种独立成套设备监控置信度验证方法和系统,无需向外传输数据,也不需要投入第三方试验成本。对于多数生产系统内的紧凑型成套设备,在对其调节控制性能无法完全监控的情况下,基于本发明即可在系统dcs负荷率限制以内,视付出的时间成本获得不同精度的关联参数,建立可信度验证功能模块,从而实现对成套设备整体功能和仪表测量参数置信度验证,及时安排维修,确保工艺流程及系统控制主设备安全可靠,其作用等同于为成套设备附加从整体性能到单体仪表的故障诊断功能,而无需增加设备及外送数据。
附图说明
[0059]
图1为本发明实施例的独立成套设备监控置信度验证方法流程图;
[0060]
图2为本发明实施例的系统关联函数识别流程图;
[0061]
图3为本发明实施例的置信度判据上下界函数构建及输入比较器以判别实时参量采集可信度的流程图;
[0062]
图4为本发明实施例的独立成套设备监控置信度验证系统结构框图。
具体实施方式
[0063]
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明实施方式作进一步的详细描述。
[0064]
参见图1所示,本发明一种独立成套设备监控置信度验证方法,包括:
[0065]
s1,获取独立成套设备相关联流程工艺参量,建立参量集;调取dcs历史数据完成参量值标准化;
[0066]
s2,基于标准化转换后的参量集视图与独立成套设备启停信号在同一时间标度下的视图关联程度,将参量集分类为长时参量集和短时参量集;其中,所述短时参量集表示与启停信号变化频率一致或趋近的参量组成的参量集;所述长时参量集表示与启停信号变化频率不一致或无明显趋近的参量组成的参量集;
[0067]
s3,构建在线识别,识别出所述长时参量集中的至少1个本征参量及其他3个任意长时参量的系统关联函数;
[0068]
s4,基于系统关联函数及标准偏差系数,构建在线判别独立成套设备1个本征参量及其他3个长时参量的置信度判据上下界函数,输入比较器以判别实时参量采集可信度;
[0069]
s5,基于dcs历史趋势进行可视化分析,完成系统关联函数4个参量与短时参量集的交叉对应条件检索;以交叉对应条件为触发信号,迭代修正任一短时参量可信均值、任一短时参量松弛下界参量和任一短时参量松弛上界参量,构建在线判别短时参量集各参量的置信判据上下界函数,输入比较器以判别实时参量采集可信度;
[0070]
s6,基于dcs历史趋势进行可视化分析,完成系统关联函数4个参量与长时参量集剩余参量的交叉对应条件检索;以交叉对应条件为触发信号,迭代修正长时参量集剩余参量集任一参量可信均值、长时参量集剩余参量集任一参量松弛下界参量和长时参量集剩余参量集任一参量松弛上界参量,构建在线判别长时参量集剩余参量的置信判据上下界函数,输入比较器以判别实时参量采集可信度;
[0071]
s7,基于s4、s5和s6,实时判别独立成套设备功能是否异常。
[0072]
本实施例中,所述s1的参量值标准化具体包括:调取dcs历史数据,以发电机组具备正常负荷(30~100%)期间数据统计,获得各参量的最小值与最大值,在dcs时序通过包括函数发生器的逻辑功能块建立标准化模块,运算实时参量与其最小值之差除以最大值与最小值之差,获得标准参量值。
[0073]
本实施例中,所述s3具体包括:
[0074]
s31,将长时参量集设定为w,并将长时参量集划分为本征参量集y与干扰参量集x;其中,x=(x1,x2……
x
j
……
x
s
),y=(y1,y2……
y
i

1,y
i
,y
i+1
……
y
r
),下标s表示干扰参量的个数,下标r表示本征参量的个数;所述本征参量集表示长时参量集中与独立成套设备工艺
功能相近的参量,如独立成套设备在实施例为ph调节,则本征参量为工艺系统包围在独立成套设备周边的ph与电导参量,如是调节温度则为温度参数,以此类推;所述干扰参量集表示长时参量集中与独立成套设备工艺功能不相近的参量,但其会对工艺系统或独立成套设备整体运行工况产生影响;
[0075]
s32,取y中的任意本征参量y
i
,令寄存参量集z=(x1,x2……
x
j
……
x
s
)∪(y1,y2……
y
i

1,y
i+1
……
y
r
),将y
i
与寄存参量集z中的参量依次进行正比匹配,在一定时段内,获取匹配次数最多且超过预设次数所对应的第一关联参量、第二关联参量和第三关联参量,根据第一关联参量、第二关联参量和第三关联参量,获取第一系统关联函数φ(y
i
)
f
;以及获取匹配次数第二所对应的次优第一关联参量、次优第二关联参量和次优第三关联参量,根据次优第一关联参量、次优第二关联参量和次优第三关联参量,获取第二系统关联函数φ(y
i
)
s

[0076]
s33,在dcs时序过程对比第一系统关联函数φ(y
i
)
f
和第二系统关联函数φ(y
i
)
s
与y
i
的动态偏差各次均值,选择偏差系数较小的函数作为系统关联函数。
[0077]
需要说明的是,上述s32中,为了防止设置的预设次数永远达不到,所述的预设次数可以设置两个及多个,设置两个时,分别为第一预设次数和第二预设次数,其中,第二预设次数小于第一预设次数。
[0078]
进一步的,所述s32还包括:
[0079]
如果本征参量集y中的一个本征参量y
i
与干扰参量集x中的干扰参量依次进行正比匹配,在一定时段内,匹配次数未超过预设次数(对于设置有第一预设次数和第二预设次数的情况,此处为在一定时段内,匹配次数未超过第二预设次数),则置换另一个本征参量与干扰参量集x中的干扰参量依次进行正比匹配;如果本征参量集y中的所有本征参量与干扰参量集x中的所有干扰参量的匹配次数均未超过预设次数,则缩并θ;如果缩并θ,当本征参量集y中的所有本征参量与干扰参量集x中的所有干扰参量的匹配次数均未超过预设次数时,延长t0,并重新进行正比匹配;其中,θ表示长时参量集w区间内,将各参量的数据在参量值标准化后进行等分的份数;t0表示独立成套设备启动信号未触发时间度量的阈值,统计dcs历史趋势独立成套设备停止信号时长众数,以其1/3作为t0初值,向其2/3值域延长。
[0080]
本实施例中,参见图2所示,所述的独立成套设备以发电机转冷水铜离子加药装置为例。其中的输入项,即发电机转冷水循环过程工艺监测参量p(a)包括发电机负荷、发电机定子电流、发电机无功负荷、转冷水进口压力、转冷水进口温度、转冷水母管电导、转冷水铜离子加药装置进口电导1、转冷水铜离子加药装置进口电导2、转冷水铜离子加药装置进口ph、转冷水铜离子加药装置出口电导1、转冷水铜离子加药装置出口电导2、转冷水铜离子加药装置出口ph和发电机转冷水铜离子加药装置启动信号等。基于标准化转换后的参量集视图与发电机转冷水铜离子加药装置启动信号的关联程度,将参量集分类为长时参量集和短时参量集。同时根据发电机转冷水铜离子表现特征,将长时参量集划分为本征参量集与干扰参量集。发电机负荷、发电机定子电流、发电机无功负荷、转冷水进口压力和转冷水进口温度等为干扰参量,可能被划分入干扰参量集;而转冷水母管电导、转冷水铜离子加药装置进口电导1、转冷水铜离子加药装置进口电导2、转冷水铜离子加药装置进口ph、转冷水铜离子加药装置出口电导1、转冷水铜离子加药装置出口电导2、转冷水铜离子加药装置出口ph等为本征参量,可能被划分入本征参量集。
[0081]
具体的,采用dcs标准逻辑功能块(其中的逻辑功能子块包括但不限于乘法器、加法器、上下限判别器、和运算器、或运算器、计数器、延时器、寄存器、选择器、首出选择器等)按下述公式构建在线识别,将长时参量集通过区间对应关联、参数置换、数据区间缩并、时间延长等手段,识别出至少1个独立成套系统本征参量及其他3个任意长时参量的系统关联函数。本过程由主、次两回路同时进行。公式如下:
[0082][0083][0084][0085][0086][0087]
其中,λ表示匹配次数;表示y
i
处于m区间且x
j
处于n区间的匹配次数;y
im
表示y
i
参量值的m区间;x
jn
表示x
j
参量值的n区间;i表示本征参量集y内的参量标记序号;m表示y
i
在标准差等分后的区间标记序号;j表示寄存参量集z内的参量标记序号;n表示x
j
在标准差等分后的区间标记序号;θ表示长时参量集w区间内,将各参量的数据在参量值标准化后进行等分的份数;表示y
i
参量值处于m区间;表示y
i
参量值未处于m区间;表示x
j
参量值处于n区间;表示x
j
参量值未处于n区间;δt表示参量值跨越区间的延时统计时长;t
λ
表示λ匹配运算时间度量,表征前述的“在一定时段内”,t
λ
识别过程为功能整体启动后,间歇多次匹配,匹配允许条件为发电机转冷水铜离子加药装置启动信号未触发时长达t0。
[0088]
当匹配次数λ大于等于预设值α时,获取对应的y
i
和x
j
,以及匹配次数小于λ但匹配次数排第二所对应的参量,如图2中的λs。
[0089]
对于匹配次数为λ所对应的主流程,在后时序过程继续正比匹配及阈值判断y
i
、x
j
未处于m、n区间的匹配数,并当匹配次数λ
±
大于等于预设值β时,以dcs历史趋势可视化分析前后两次区间匹配对应数值关系,完成第一关联参量的关联公式,如下:
[0090]
y
i
=k
ij
·
x
j

i
[0091]
y

i
=y
i

k
ij
·
x
j
[0092]
剔除寄存集z内的x
j
,以剩余参量与新生成的y

i
沿用上述方法继续进行在线匹配识别,调整设置适合的预设值α

和β

,获取对应的x

j
,并以dcs历史趋势可视化分析前后两
次区间匹配对应数值关系,完成第一关联参量、第二关联参量的关联公式,如下:
[0093]
y

i
=y
i

k
ij
·
x
j

k

ij
·
x

j
[0094]
剔除寄存集z内的x

j
,以剩余参量与新生成的y

i
沿用上述方法继续进行在线匹配识别,调整设置适合的预设值α

和β

,获取对应的x

j
,并以dcs历史趋势可视化分析前后两次区间匹配对应数值关系,完成系统关联函数,如下:
[0095]
φ(y
i
)
f
=k
ij
·
x
j
+k

ij
·
x

j
+k

ij
·
x

j


i
[0096]
其中,φ(y
i
)表示系统关联函数;y
i
表示长时参量集中的本征参量;k
ij
表示第一关联参量关联比例系数;k

ij
表示第二关联参量关联比例系数;k

ij
表示第三关联参量关联比例系数;δ

i
表示系统关联常数;x
j
第一关联参量;x

j
表示第二关联参量;x

j
表示第三关联参量。
[0097]
参照上述方法获取匹配次数为λs所对应的次流程的第二系统关联函数φ(y
i
)
s

[0098]
在dcs时序通过包括函数发生器的逻辑功能块建立两个函数比较模块,在时序过程对比第一系统关联函数φ(y
i
)
f
和第二系统关联函数φ(y
i
)
s
与y
i
的动态偏差各次均值,选择偏差系数较小的函数作为系统关联函数,判断允许条件为发电机转冷水铜离子加药装置启动信号未触发时长达t0。
[0099]
对于匹配次数为λ所对应的主回路,偏差系数μ
r
如下:
[0100][0101][0102]
对于匹配次数为λs所对应的次回路,偏差系数μ
s
如下:
[0103][0104][0105]
选择偏差系数μ
r
和偏差系数μ
s
较小所对应的函数作为系统关联函数,τ为对比次数。
[0106]
进一步的,参见图3所示,以系统关联函数及标准偏差系数转化为置信度上下界函数,采用dcs标准逻辑功能块(包括函数发生器、开方器、加法器、乘法器、延时器、上下限判别器等)按下述公式,构建在线判别1个独立成套系统本征参量及其他3个长时参量的置信度功能,引入比较器实现判别实时参量采集可信度。
[0107]
需要说明的是,图3中,通过长时参量集识别出系统关联函数的过程参见图2,图3省略了对应的处理过程。
[0108]
1个本征参量及其他3个长时参量的置信度判据上下界函数,分别表示如下:
[0109][0110][0111]
[0112][0113]
其中,表示y
i
参量的置信度判据函数,其左侧为下界,右侧为上界;表示x
j
参量的置信度判据函数,其左侧为下界,右侧为上界;表示x

j
参量的置信度判据函数,其左侧为下界,右侧为上界;表示z

j
参量的置信度判据函数,其左侧为下界,右侧为上界;μ表示偏差系数;表示标准偏差系数;t表示参量置信度触发验证的时间度量,触发一般采用独立成套设备停止信号为真;t0表示前述时间度量的阈值,统计dcs历史趋势独立成套设备停止信号时长众数,以其1/3作为t0值。
[0114]
以dcs历史趋势可视化分析,完成系统关联函数4个参量与短时参量集的交叉对应条件检索;采用dcs标准逻辑功能块(包括函数发生器、乘法器、加法器、上下限判别器、和运算器、或运算器、延时器等)以交叉对应条件为触发信号,迭代修正短时参量集各参量的下述公式参数;迭代终止后将参数代入,构建在线判别短时参量集各参量的置信度功能,引入比较器实现判别实时参量采集可信度。
[0115]
短时参量集各参量的置信判据上下界函数,表示如下:
[0116][0117][0118][0119]
其中,表示短时参量集各参量的置信判据上下界函数;v表示短时参量集;v
q
表示任一短时参量;表示任一短时参量可信均值;σ
q
表示任一短时参量松弛变量;表示x
j
参量值处于n区间,表示x

j
参量值处于n

区间,表示x

j
参量值处于n

区间,表示y
i
参量值处于m区间,上述4个区间判断布尔量以和/或的形式作为判据前置条件;表示与前述2个公式同形的并以σ
0.05q
替换σ
q
的置信下界公式;表示与前述2个公式同形的并以σ
0.95q
替换σ
q
的置信上界公式;t表示参量置信度触发验证的时间度量,触发一般采用独立成套设备停止信号为真;t0表示前述时间度量的阈值,统计dcs历史趋势独立成套设备停止信号时长众数,以其1/3作为t0值。
[0120]
以dcs历史趋势可视化分析,完成系统关联函数4个参量与长时参量集剩余参量的交叉对应条件检索;采用dcs标准逻辑功能块(包括函数发生器、乘法器、加法器、上下限判别器、和运算器、或运算器、延时器)以交叉对应条件为触发信号,迭代修正长时参量集剩余参量的下述公式参数;迭代终止后将参数代入,构建在线判别长时参量集剩余参量的置信度功能,引入比较器实现判别实时参量采集可信度。
[0121]
长时参量集剩余参量的置信判据上下界函数,表示如下:
[0122][0123]
[0124][0125]
其中,表示长时参量集剩余参量的置信判据上下界函数;表示长时参量集剩余参量集;y
u
表示长时参量集剩余参量集任一参量;表示长时参量集剩余参量集任一参量可信均值;σ
u
表示长时参量集剩余参量集任一参量松弛变量;表示x
j
参量值处于n区间,表示x

j
参量值处于n

区间,表示x

j
参量值处于n

区间,表示y
i
参量值处于m区间,上述4个区间判断布尔量以和或的形式作为判据前置条件;表示与前述2个公式同形的并以σ
0.05u
替换σ
u
的置信下界公式;表示与前述2个公式同形的并以σ
0.95u
替换σ
u
的置信上界公式;t表示参量置信度触发验证的时间度量,触发一般采用独立成套设备停止信号为真;t0表示前述时间度量的阈值,统计dcs历史趋势独立成套设备停止信号时长众数,以其1/3作为t0值。
[0126]
具体的,所述s7具体包括:
[0127]
基于s4、s5和s6,当各参量集中的任意参量已获得下述参数值:第一关联参量关联比例系数k
ij
、第二关联参量关联比例系数k

ij
、第三关联参量关联比例系数k

ij
、系统关联常数δ

i
、标准偏差系数任一短时参量可信均值任一短时参量松弛下界参量σ
0.05q
、任一短时参量松弛上界参量σ
0.95q
、长时参量集剩余参量集任一参量可信均值长时参量集剩余参量集任一参量松弛下界参量σ
0.05u
、长时参量集剩余参量集任一参量松弛上界参量σ
0.95u
;上述参数以浮点运算、逻辑运算等方式采用包括函数发生器、乘法器、加法器、上下限判别器、和运算器、或运算器、延时器等代入dcs实时系统,形成比较器的边界判断条件,当任一实时参量值异常超出边界时,实时判别独立成套设备参量采集功能异常;或有多个(3个或以上)实时参量值异常超出边界时,参量置信验证时间超出t0边界,实时判别独立成套设备功能异常。
[0128]
参见图4所示,一种独立成套设备监控置信度验证系统,包括:
[0129]
参量集建立模块401,用于获取独立成套设备相关联流程工艺参量,建立参量集;调取dcs历史数据完成参量值标准化;
[0130]
参量集划分模块402,基于标准化转换后的参量集视图与独立成套设备启停信号在同一时间标度下的视图关联程度,将参量集分类为长时参量集和短时参量集;其中,所述短时参量集表示与启停信号变化频率一致或趋近的参量组成的参量集;所述长时参量集表示与启停信号变化频率不一致或无明显趋近的参量组成的参量集;
[0131]
系统关联函数获取模块403,用于识别出所述长时参量集中的至少1个本征参量及其他3个任意长时参量的系统关联函数;
[0132]
系统关联函数参量判据函数构建模块404,基于系统关联函数及标准偏差系数,构建在线判别独立成套设备1个本征参量及其他3个长时参量的置信度判据上下界函数,输入比较器以判别实时参量采集可信度;
[0133]
短时参量判据函数构建模块405,基于dcs历史趋势进行可视化分析,完成系统关联函数4个参量与短时参量集的交叉对应条件检索;以交叉对应条件为触发信号,迭代修正任一短时参量可信均值、任一短时参量松弛下界参量和任一短时参量松弛上界参量,构建
在线判别短时参量集各参量的置信判据上下界函数,输入比较器以判别实时参量采集可信度;
[0134]
长时参量集剩余参量判据函数构建模块406,基于dcs历史趋势进行可视化分析,完成系统关联函数4个参量与长时参量集剩余参量的交叉对应条件检索;以交叉对应条件为触发信号,迭代修正长时参量集剩余参量集任一参量可信均值、长时参量集剩余参量集任一参量松弛下界参量和长时参量集剩余参量集任一参量松弛上界参量,构建在线判别长时参量集剩余参量的置信判据上下界函数,输入比较器以判别实时参量采集可信度;
[0135]
置信度异常判别模块407,用于实时判别独立成套设备功能是否异常。
[0136]
一种独立成套设备监控置信度验证系统的具体实现同一种独立成套设备监控置信度验证方法,本实施例不再重复说明。
[0137]
上述仅为本发明的具体实施方式,但本发明的设计构思并不局限于此,凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动,均应属于侵犯本发明保护范围的行为。
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