基于聲信號的聚乙烯流化床結(jié)塊故障監(jiān)測方法研究.pdf

1、聚乙烯是石油化工產(chǎn)業(yè)的重要產(chǎn)品之一，氣相法聚乙烯工藝由于其性能優(yōu)勢被廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中。該工藝以氣固流化床為核心反應(yīng)器，在進(jìn)行聚合反應(yīng)時，會因多種原因造成顆粒團(tuán)聚和粘結(jié)，這些塊狀物料的出現(xiàn)會持續(xù)影響反應(yīng)狀態(tài)，嚴(yán)重時將導(dǎo)致裝置停車停產(chǎn)。因此有必要對氣固流化床聚乙烯生產(chǎn)過程實施監(jiān)測，以便于及時發(fā)現(xiàn)結(jié)塊故障并進(jìn)行處理，保持裝置持續(xù)運行。
　　在現(xiàn)有結(jié)塊故障監(jiān)測手段中，聲波法安全可靠且易于實施，成為相關(guān)研究熱點。本文研究了基于聲信號的聚

2、乙烯氣固流化床結(jié)塊故障監(jiān)測方法。首先設(shè)計了一套流化床結(jié)塊聲波采集系統(tǒng)，完成了硬件搭建和相應(yīng)軟件的編程。系統(tǒng)由四個聲波傳感器監(jiān)聽反應(yīng)器內(nèi)顆粒粒徑分布情況，現(xiàn)場監(jiān)測終端完成聲波信號調(diào)理和采集，然后以無線方式傳輸至監(jiān)控室，在監(jiān)控機(jī)上顯示并存儲數(shù)據(jù)?；谝陨蠑?shù)據(jù)，研究了聲信號特征提取方法。首先對比分析了聲波信號的時域、頻域和熵特征，提出了基于ReliefF的加權(quán)主成分分析方法(R-WPCA)用于特征提取。該方法能夠從眾多特征中找到有助于區(qū)分結(jié)塊

3、的主成分，去除相關(guān)性的同時實現(xiàn)降維。針對實際采樣過程中有大量無標(biāo)簽樣本且故障樣本較少的問題，提出了基于主動學(xué)習(xí)的支持向量機(jī)(ALSVM)結(jié)塊故障診斷方法，設(shè)計性能指標(biāo)用于挑選少量對提高模型分類準(zhǔn)確率最有幫助的樣本，標(biāo)注后用于支持向量機(jī)訓(xùn)練，得到診斷模型，完成故障監(jiān)測系統(tǒng)的搭建。
　　在中試裝置上進(jìn)行了實驗，實驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)該系統(tǒng)能比傳統(tǒng)方法提前12-85分鐘發(fā)現(xiàn)結(jié)塊故障，并且報警結(jié)果不受操作干擾。實驗結(jié)果說明監(jiān)測系統(tǒng)能夠穩(wěn)定運行，驗證