一种用于聚苯乙烯生产过程中状态监测方法及系统与流程

本发明涉及数据分析，具体涉及一种用于聚苯乙烯生产过程中状态监测方法及系统。

背景技术：

1、聚苯乙烯生产过程为了能够提高生产效率，保证产品质量以及确保操作安全，需要通过实时监控，分析和控制生产设备的工艺参数，从而帮助工作人员迅速发现并解决产量不足，质量问题以及生产过程中的异常状况等问题，实现对生产过程中的关键环节的精细化控制，从而确保产品的一致性，稳定性以及质量。

2、而常规的聚苯乙烯生产过程中的预警以及数据异常的判断，是对每一个参数数据设定对应的标准范围，并基于参数数据在标准范围内的偏移度作为异常程度从而进行预警和判断，但是聚合反应中的每一个参数之间都会互相影响，而其中某一个参数的变化或发生异常时，需要根据发生异常的参数数据去进行设备或参数的调整，而此时发生异常的参数却可能是由于其余参数的异常导致其受到干扰，进而表现出异常，因此此时对于实际原因的判断会出现较大的干扰，而目前是直接提取某一个参数中的异常数据段，并不对该异常数据段是否会受到其它参数的影响不做判断，对该存在异常数据段的参数对应的设备进行检查，并不能对出现异常数据段的问题进行精确的检测。

技术实现思路

1、本发明用于解决目前不能够对用于聚苯乙烯生产过程中参数的异常数据段是否受到其它参数影响造成数据出现异常的问题，提供一种能够对参数中的异常数据是否受其它参数影响进行准确判断的一种用于聚苯乙烯生产过程中状态监测方法，包括：s

2、获取在聚苯乙烯生产过程中的多条参数数据；选取任意一条参数数据作为目标参数数据；

3、对目标参数数据进行emd分解得到多条第一imf分量；

4、获取每条第一imf分量中的第一异常数据段，并利用每个第一异常数据段中每个数据的斜率和该第一异常数据段中所有数据的平均斜率得到第一异常数据段的曲线波动特征值；

5、每条第一imf分量中第一异常数据段的下一段的相邻数据段，且该相邻数据段的长度与第一异常数据段的长度一致，利用获取第一异常数据段的曲线波动特征值的方法获取该第一异常数据段的相邻数据段的曲线波动特征值；

6、获取每条其它参数数据中的目标数据段，且该目标数据段与第一异常数据段属于同时间段的数据段，利用每一条第一imf分量中每一个第一异常数据段的曲线波动特征值、该第一异常数据段的相邻数据段的曲线波动特征值、及第一异常数据段对应的每条其它参数数据中的目标数据段的标准差得到目标参数数据中每一条第一imf分量与其它每条参数数据的异常影响系数；

7、获取每条其它参数数据中与每一条第一imf分量中每个第一异常数据段匹配的匹配数据段；

8、利用目标数据中每一条第一imf分量中每个第一异常数据段的曲线与每条其它参数数据中匹配的匹配数据段的曲线获取每个第一异常数据段与其每条其它参数数据中匹配的匹配数据段的关联性；

9、根据每一条第一imf分量与每条其它参数数据的异常影响系数、及每一条第一imf分量中每个第一异常数据段与每条其它参数数据中匹配的参数数据段的关联性得到每条其它参数数据对目标参数数据中每一条第一imf分量影响的体现度；

10、获取目标参数数据中所有第一imf分量的体现度最大的第一imf分量对应的数据段作为所需的数据段，进行异常判断。

11、得到第一异常数据段的曲线波动特征值的表达式为：

12、

13、式中：表示目标参数数据中第个第一imf分量中第个第一异常数据段的曲线波动特征值；表示第个第一异常数据段中第个数据的斜率；表示第个第一异常数据段中所有数据的斜率的平均斜率；表示第个第一异常数据段中所有的数据总数量；表示第个第一异常数据段中第个数据的权重差值；表示归一化。

14、获得目标参数数据中每一条第一imf分量与其它每条参数数据的异常影响系数的方法包括：

15、异常影响系数的表达式为：

16、

17、式中：表示目标参数数据中第个第一imf分量与第i条其它参数数据的异常影响系数；表示第个第一imf分量中第个第一异常数据段对应的第i条其它参数数据中的目标数据段的标准差；表示目标参数数据中第个第一imf分量中第一异常数据段的总个数；；表示目标参数数据中第个第一imf分量中第个第一异常数据段的曲线波动特征值；表示目标参数数据中第个第一imf分量中第个第一异常数据段的相邻数据段的曲线波动特征值；表示归一化。

18、获取每条其它参数数据中与目标参数数据中每一条第一imf分量中每个第一异常数据段匹配的匹配数据段的方法包括：

19、对每条其它参数数据进行emd分解得到多条第二imf分量，并获取每条第二imf分量中的第二异常数据段；

20、分别利用每条第一imf分量中每个第一异常数据段中每个数据所在的时刻、第二imf分量中每个第二异常数据段中每个数据所在的时刻获取第一异常数据段的均值时间和第二异常数据段的均值时间；

21、根据每一个第一异常数据段的均值时间与每个第二异常数据段的均值时间进行对比，获取每一个第一异常数据段匹配的第二异常数据段，将该匹配的第二异常数据段作为匹配数据段。

22、获取每个第一异常数据段与其每条其它参数数据中匹配的匹配数据段的关联性的方法包括：

23、获取每个第一异常数段的第一曲线及每条其它参数数据中匹配的匹配数据段的第二曲线；

24、获取第一曲线和第二曲线的重心，并移动第一曲线或第二曲线使第一曲线和第二曲线的重心重合；

25、获取重心重合后第一曲线和第二曲线的间隔面积；

26、利用第一曲线和第二曲线的间隔面积获取每个第一异常数据段与其每条其它参数数据中匹配的匹配数据段的关联性。

27、所述关联性的表达式为：

28、

29、式中：表示目标参数数据中第个第一imf分量中第个第一异常数据段与第i条其它参数数据中匹配的第个匹配数据段的关联性；表示目标参数数据中第个第一imf分量中第个第一异常数据段中第一个数据与第i条其它参数数据中匹配的第个匹配数据段中第一个数据的时间跨度；表示目标参数数据中第个第一imf分量中第个第一异常数据段与第i条其它参数数据中匹配的第个匹配数据段的时间跨度；表示目标参数数据中第个第一imf分量中第个第一异常数据段对应的第一曲线和第i条其它参数数据中匹配的第个匹配数据段对应的第二曲线的间隔面积。

30、得到每条其它参数数据对目标参数数据中每一条第一imf分量影响的体现度的方法包括：

31、

32、式中：表示所有其它参数数据对目标参数数据中第个第一imf分量影响的体现度；表示目标参数数据中第个第一imf分量与第i条其它参数数据的异常影响系数；表示目标参数数据中第个第一imf分量中第个第一异常数据段与第i条其它参数数据中匹配的第个匹配数据段的关联性；表示其它参数数据的数量；表示目标参数数据中第个第一imf分量中第一异常数据段的总个数；表征第个其它参数数据在目标参数数据中第个第一imf分量的个异常段中的关联性累加和。

33、一种用于聚苯乙烯生产过程中状态监测系统；包括：

34、数据采集模块：用于在聚苯乙烯生产过程中的多条参数数据；选取任意一条参数数据作为目标参数数据；

35、emd分解模块：用于目标参数数据和其它参数数据进行emd分解得到多条第一imf分量和第二imf分量；

36、异常影响系数获取模块：包括获取每条第一imf分量中的第一异常数据段，并利用每个第一异常数据段中每个数据的斜率和该第一异常数据段中所有数据的平均斜率得到第一异常数据段的曲线波动特征值；

37、每条第一imf分量中第一异常数据段的下一段的相邻数据段，且该相邻数据段的长度与第一异常数据段的长度一致，利用获取第一异常数据段的曲线波动特征值的方法获取该第一异常数据段的相邻数据段的曲线波动特征值；

38、获取每条其它参数数据中的目标数据段，且该目标数据段与第一异常数据段属于同时间段的数据段，利用每一条第一imf分量中每一个第一异常数据段的曲线波动特征值、该第一异常数据段的相邻数据段的曲线波动特征值、及第一异常数据段对应的每条其它参数数据中的目标数据段的标准差得到目标参数数据中每一条第一imf分量与其它每条参数数据的异常影响系数；

39、关联性计算模块：获取每条其它参数数据中与每一条第一imf分量中每个第一异常数据段匹配的匹配数据段；

40、利用目标数据中每一条第一imf分量中每个第一异常数据段的曲线与每条其它参数数据中匹配的匹配数据段的曲线获取每个第一异常数据段与其每条其它参数数据中匹配的匹配数据段的关联性；

41、体现度计算模块：根据每一条第一imf分量与每条其它参数数据的异常影响系数、及每一条第一imf分量中每个第一异常数据段与每条其它参数数据中匹配的参数数据段的关联性得到每条其它参数数据对目标参数数据中每一条第一imf分量影响的体现度；

42、异常判断模块：获取目标参数数据中所有第一imf分量的体现度最大的第一imf分量对应的数据段作为所需的数据段，判断所述的所需的数据段发生的异常是否受其它参数数据影响。

43、本发明的有益效果是：对获取的多条参数数据中任一参数数据进行emd分量得到imf分量，得到imf分量中的异常数据段，利用异常数据段及该异常数据段的下一段数据段的曲线波动特征值得到异常参数系数，获取异常数据段和其它参数数据中匹配的匹配数据段的关联性，根据imf分量中异常数据额异常参数系数和关联性得到imf的体现度，利用该imf体现度来确定出该imf分量中的异常数据是否受其它参数影响，通过每一个参数的历史监测数据进行emd分解，并对每一个参数的每一个imf分量中，某一参数的异常情况体现度进行分析，从而当参数发生异常时，能够根据每一个分量中不同参数的体现度作为相关因素的分析，能够准确的判断出参数中的异常数据的异常是否受到其它参数影响引起的，为工作人员对设备的异常提供准确的结论，能够确保工作人员后续在对设备调节时能够快速的对设备的参数进行调整或对设备进行维修，从而极大程度上加快了异常情况的调整速度，避免了因时间过长导致影响了聚苯乙烯生产质量。