化工流程的可视化和数据挖掘研究

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1、化工流程的可视化和数据挖掘研究Researchonvisualizationanddataminingofchemicalprocess领域：计算机技术作者姓名：孙维义指导教师：侯越先教授企业导师：刘光永教授所在学院：计算机学院2014年6月万方数据独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得天津大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢

2、意。学位论文作者签名：签字日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解天津大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权天津大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：导师签名：签字日期：年月日签字日期：年月日万方数据摘要可视化数据挖掘技术是通过数据挖掘算法从数据仓库或者数据库中发掘有用信息，随后将这些信息以人们容易理解的图形的形式表现出来，作为一门多学科的交叉技

3、术，可视化数据挖掘己成为计算机技术领域的重点研究课题，其应用前景非常广阔同时受到学术界和工业界的广泛关注。本文将可视化数据挖掘技术应用于若干化工过程优化和生产过程中故障检测中，主要的研究内容和研究成果如下：1.化工生产过程具有复杂性，化工装置具备多样性，化工生产的数据同样具有复杂性。在化工生产过程中建立数学模型来研究其机理，优化生产的传统方法将不再适用。为此，在公司原有的DCS控制系统之上，开发了在线稳态优化系统tdbACS，该系统主要是针对公司中试设备的模型建立而研发。2.对化工生产进行优化，提高产品率能够给一个企业带来经济效益，并能提高企业竞争

4、力。本文将可视化数据挖掘技术应用于三塔的变压吸附甲烷净化装置、生物质流化床制油试验装置中。分别找出了影响装置优化目标的主要工艺参数，进行数据挖掘，得出二维平面映射图。通过将验证样本和实验样本做对比，得出可视化数据挖掘技术能够指导化工生产化工工艺的优化。3.化工装置运行周期都很长，装置中的任何一个环节都有可能发生故障，而且故障率都很高。将以往装置发生的故障做归纳总结，形成故障库组件。这样可以在化工实际生产中，在线检测故障。本文就将可视化数据挖掘技术应用于天然气CO2和H2S吸收解析净化试验装置中，在流量、温度、压力、CO2浓度的气泡图中，通过气泡位置

5、的突变来监测故障的发生。关键词：化工流程，可视化，数据挖掘，在线稳态优化万方数据ABSTRACTVisualdataminingtechnologyisatechnologythatdevelopsusefulinformationbydataminingalgorithmfromdatawarehouseordatabase.Thenitdisplaystheinformationindiagramwhichiseasytobeunderstood.Asanintersectionaltechnologyofmultiplesubjects,th

6、evisualdataminingtechnologyhasbecomethekeyresearchingsubjectinthefieldofcomputertechnology.Itsapplicationprospectiswide,anditiswidelyconcernedbyacademicworldandindustrialworld.Thispaperappliesvisualdataminingtechnologyintothefaulttestoftheoptimizationofmanychemicalprocessesand

7、manufacturingprocess.Themainresearchcontentsandresultsarethefollowing:1.Thechemicalproducingprocessiscomplicated,chemicaldeviceisdiversity,anddataofchemicalproducingiscomplicated.Buildingmathematicalmodelintheprocesstoresearchitsmechanismandthetraditionalway,likeoptimizedprodu

8、ction,arenotsuitableanymore.Therefore,itdevelopedonlinestable