化工工程论文参考资料：半定量sdg模式视角下化工过程障碍诊断

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1、化工工程论文参考资料：半定量SDG模式视角下化工过程障碍诊断第一章绪论1.1化工过程故障诊断的研究背景美国异常工况处理代写论文协会数据表明：美国的石化行业每年的损失高达200亿美元，如果包括制药和精细化工行业，损失就更大了。在英国每年类似的损失达到270亿美元[2]。在我国每年化工行业的安全事故也给国家和社会造成巨大的生命和财产损失。2012年2月28日9时20分左右，河北省石家庄市赵县克尔化工有限公司一号车间爆炸事故已造成17人死亡46人受伤；2011年3月27日19时40分左右,安徽省安庆市迎江

2、区鑫富化工有限公司制造车间3号低温氯化釜发生爆炸，共造成3人死亡，1人轻伤；2010年6月29日,辽宁省辽阳石化公司炼油厂原油输车间发生闪爆事故，3人死亡，7人受伤，均为Ⅱ、Ⅲ级烧伤。不断发生的化工安全事故时时刻刻都在提醒人们必须高度重视化工安全，同时也是对化工安全研究人员提出了新的挑战，开发实时高效的化工过程故障诊断技术成为该领域内的研究难点。化工生产过程是特殊的动态系统,与一般的工业生产不尽相同,其生产环境通常都处于高温高压、低温真空、有毒或具有腐蚀性等苛刻条件下,一旦发生故障将会造成巨大的生命

3、和财产损。故障诊断是一门综合性技术，它涉及现代控制论、信号处理与模式识别、计算机科学、人工智能、电子技术、统计数学等等学科。根据现代化工生产过程的特殊性,将计算机技术、智能控制理论、优化理论、信号处理技术等新型综合理论技术应用在故障诊断系统中,形成化工过程智能故障诊断技术,近年来已成为国际过程系统工程学术界和工业界研究的热点之一。国内外很多资料表明，开展生产过程的监控与故障诊断的经济效益是明显的。据日本统计，在采用诊断技术后，事故减少75%，维修费用降低25-50%。英国对2000个工厂的调查表明，

4、采用诊断技术后每年节省维修费3亿英镑，用于诊断技术的费用仅为0.5亿英镑。据中国有关部门统计，如果将故障检测与诊断技术推广，每年可以减少事故50-70%，节约维修费10-30%，效益相当客观。因此化工过程的故障检测及诊断问题引起了越来越多的关注。1.2化工过程故障诊断的基本概念1.2.1化工过程故障诊断的定义广义上来说，所谓故障是指一定系统中某一个部件或参数发生了较大的偏差，使得系统的性能偏离了原先的正常水平，导致系统不能完成预期的目的和功能。在化工过程中，故障一般定义为该过程的某些可观测的变量或者

5、计算参数超出了该化工过程正常运行所允许的范围，导致这种现象的有设备故障、设备老化、过程参数漂移和人为操作失误等等因素。化工过程的特殊性使得故障在化工运行上一般都会反映在流量F、温度T、压力P、液位L等几个关键参数上。化工过程运行中的故障具有传播性、相关性、放射性、延时性和不确定性等特征。所谓故障诊断，就是在一定的检测策略的指导下实施对被诊断系统的自动检测，通过检测获取诊断对象的故障模式，提取故障特征，并且在此基础上根据预定的推理原则，对故障信息作出综合评价，并向系统的操或控制者提示排除该故障所要采取

6、的操作或措施。化工过程故障诊断则可以理解为根据化工过程的各种可测量的过程变量和状态参数来推断过程是否正常运行，判断故障发生的原因和部位，预测潜在故障的发生等。化工过程故障诊断依靠化工系统工程理论和运筹学方法，在事故区域中搜索可能的事故原因。操作人员利用这一工具可以部分弥补DCS控制中的误操作问题，这是生产过程实现从技术手段减少不安全行为的重要手段。图1-1为化工过程故障诊断的一般框架。1.2.2化工过程故障诊断的任务过程监测与故障诊断技术通过过程信息辨别和异常报警为大型化工过程正常运行提供了技术指导

7、和支持。一般而言，化工过程故障诊断的任务有以下五个方面的内容：(1)故障建模：按照已知的信息与系统中变量之间的输入-输出关系，建立被诊断系统的数学模型，作为对该系统进行故障诊断的依据(2)故障检测：当系统的输出或某些过程参数出现扰动时，诊断系统能够从可测或不可测变量的推断中，判断被诊断系统是否发生了故障。故障检测是故障诊断的首要任务。3)故障推断：在检测到故障后，给出故障源的具体位置，区别故障的原因是进料组分扰动、温度波动、传感器失灵还是阀门卡死。故障推断是故障诊断技术的研究主体。(4)故障辨识：在

8、分离出故障后，确定故障的大小、发生时刻及其时变特性。(5)故障的评价与决策：判断故障的严重程度及其对诊断对象的影响和发展趋势，针对不同的工况采取相对应的处理措施。第二章SDG简介2.1SDG的基本概念符号有向图是一种由节点和节点之间有方向的支路构成的网络图，称为SDG(SignedDirectedGraph)。它能够直观清楚的体现系统中各个变量、各个部分之间的相互影响关系，是描述复杂系统一种十分有效的办法。SDG是由节点和节点之间的有向支路两部分构成。其中节点代表系统