流程工業(yè)多層次數(shù)據(jù)校正方法及其應(yīng)用研究.pdf

1、過(guò)程實(shí)際測(cè)量數(shù)據(jù)不可避免地帶有誤差。數(shù)據(jù)校正是一種利用冗余信息，剔除原始數(shù)據(jù)中的顯著誤差，降低隨機(jī)誤差對(duì)測(cè)量值的影響，并設(shè)法估計(jì)出未測(cè)量變量的技術(shù)。生產(chǎn)過(guò)程的測(cè)量數(shù)據(jù)是流程工業(yè)關(guān)于過(guò)程狀態(tài)的重要信息源，因此基于生產(chǎn)過(guò)程機(jī)理和統(tǒng)計(jì)分析方法的數(shù)據(jù)校正已成為流程工業(yè)過(guò)程優(yōu)化的關(guān)鍵技術(shù)。隨著MES系統(tǒng)在流程工業(yè)的推廣應(yīng)用，該技術(shù)必然會(huì)在更廣闊的領(lǐng)域得到應(yīng)用。本文在綜述國(guó)內(nèi)外數(shù)據(jù)校正研究發(fā)展概況后，在分層次統(tǒng)一建模方法研究、多層次數(shù)據(jù)校正及其工業(yè)

2、應(yīng)用、測(cè)量網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)等方面做了一些工作，主要內(nèi)容如下： 1)針對(duì)以往流程工業(yè)物料平衡模型建模過(guò)程中所存在的問(wèn)題，以全廠數(shù)據(jù)校正為背景，提出了企業(yè)物料平衡模型分層次建模思想，并對(duì)各個(gè)層次間的相互約束關(guān)系做了數(shù)學(xué)描述，建立了分層次物流平衡模型的統(tǒng)一建模方法。 2)依據(jù)全廠物料平衡分層建模理論框架，可以從不同的層次描述數(shù)據(jù)校正問(wèn)題，其中精確的物料平衡模型是數(shù)據(jù)校正技術(shù)的基礎(chǔ)。實(shí)際生產(chǎn)中，生產(chǎn)方案的切換動(dòng)態(tài)改變著物料的流向，使得物

3、料平衡模型發(fā)生改變。依據(jù)專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)選擇貝葉斯網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵變量，利用大量的歷史數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)出貝葉斯網(wǎng)絡(luò)。在應(yīng)用中，首先通過(guò)對(duì)關(guān)鍵變量的收率數(shù)據(jù)進(jìn)行穩(wěn)態(tài)檢驗(yàn)，判斷是否發(fā)生了生產(chǎn)方案的變化；在發(fā)生方案切換時(shí)，利用貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的診斷功能實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)方案的確定；在此基礎(chǔ)上建立準(zhǔn)確的物料平衡模型，增強(qiáng)了數(shù)據(jù)校正的可行性。 3)測(cè)量數(shù)據(jù)中所含的測(cè)量誤差是影響石化生產(chǎn)過(guò)程監(jiān)控效果的重要因素之一。根據(jù)企業(yè)物料平衡模型分層次建模的統(tǒng)一描述，本文提出了一種全廠兩層

4、物料平衡數(shù)據(jù)校正策略。該方法對(duì)不同層次的測(cè)量數(shù)據(jù)分別進(jìn)行數(shù)據(jù)校正計(jì)算，將某一層次模型中精度較高的測(cè)量數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)校正計(jì)算結(jié)果作為約束條件應(yīng)用于其他層次的數(shù)據(jù)校正計(jì)算，增加了數(shù)據(jù)校正問(wèn)題的總體冗余性，有效地去除了測(cè)量數(shù)據(jù)中存在的顯著誤差。 4)分析了某石化企業(yè)物流數(shù)據(jù)的分類(lèi)與特點(diǎn)，運(yùn)用全廠兩層物料平衡數(shù)據(jù)校正方法，并給出了針對(duì)石化企業(yè)實(shí)際情況的數(shù)據(jù)校正算法流程和運(yùn)行結(jié)果分析。通過(guò)全廠物流數(shù)據(jù)的實(shí)際應(yīng)用，證明了該算法在處理帶有顯著誤差

5、的變量和未測(cè)量變量估算方面的有效性。 5)根據(jù)全廠物流分層建模理論框架，裝置層提供的數(shù)據(jù)是其他各個(gè)層次建模的基礎(chǔ)，因此在裝置層將數(shù)據(jù)校正技術(shù)與測(cè)量網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)和改進(jìn)相結(jié)合能夠有效地提高過(guò)程數(shù)據(jù)的可靠性、精確性和完整性，更好的支撐層次化建模中的上層應(yīng)用。我們提出了一種應(yīng)用于裝置層的傳感器測(cè)量網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)方法。該方法根據(jù)圖論原理和工業(yè)應(yīng)用的實(shí)際需求，綜合考慮了可靠性指標(biāo)和投資約束條件，可以在傳感器數(shù)量不足以使整個(gè)系統(tǒng)都可觀測(cè)的情況下，提