气固流化床反应器内聚合物结块的动态故障诊断方法

摘要

本发明公开了一种用于气固流化床反应器内聚合物结块的动态故障诊断方法，该方法选取对结块故障有影响的若干关键变量构造故障检测变量集，运用多元动态主元分析理论建立了故障诊断模型，并结合核密度估计技术确定用于检测故障是否发生的控制限；本发明避开了复杂的过程机理分析，除具有非插入式、安全环保、灵敏准确的优点外，其突出优势是直接借助于DCS已有的测量变量、不需要增加任何硬件投资、不需要安装任何设备、仅仅在DCS的工程师站加入一段功能模块即可，安装和使用非常方便。

主权项

1.一种用于气固流化床反应器内聚合物结块的动态故障诊断方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)在对工艺运行机理和以往故障处理报告分析的基础上，选取对结块故障有影响的若干关键变量构造故障检测变量集，并按照动态主元分析建模的要求，采集无结块情况下气固流化床反应器正常运行的数据集X0，作为建模训练数据集。(2)对所得到的建模训练数据集X0进行建模前的标准化处理，使每个过程变量的均值为0、方差为1，由此得到实际应用的训练数据集X。(3)根据动态主元分析技术，运用协方差矩阵奇异值分解原理，对所得到的动态数据矩阵X进行主元分析，并根据交叉检验技术确定满足一定方差表征率的主元个数，得到动态数据情况下的主元矩阵T和负荷矩阵P，即为故障诊断模型。(4)在故障诊断模型建立的基础上，利用核密度估计技术确定用于检测结块故障是否发生的控制限(5)在需要对当前运行工况进行故障诊断时，按照步骤(1)和步骤(2)的相同方法实时采集当前运行数据集并进行标准化，得到的标准化检测数据集为X_new。按照动态主元分析的要求，将X_new代入故障诊断模型，得到当前运行数据的主元矩阵T_new和相关统计量。(6)利用核密度估计函数方程和95％或99％置信度，代入主元矩阵T_new可计算并与正常运行范围控制限比较，如果则表示生产装置在正常运行范围内，否则表示产生了结块故障。(7)一旦判断为结块故障发生，则结合气固流化床反应器工艺运行机理，诊断导致结块故障发生的原因，并启动报警处理。(8)该方法如果需要长期在线运行，为保证故障诊断模型的持续精确性，应根据实时采样数据定期进行故障诊断模型的更新和维护，即利用新鲜的采样数据对σ_X0、k、P等通过限定记忆的块式递推故障诊断模型校正技术进行自动校正计算。