数据驱动技术在石化工业运行中的应用.pdf

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1、过程控制石油化I自动化，2010，6：28AUTOMATI()NINPETROCHEMICALINDUSTRY数据驱动技术在石化工业运行中的应用冯大春a，鲁红(仲恺农业工程学院a．计算机科学与工程学院；b．化工学院，广州51O225)摘要：介绍_『数据驱动技术在石化工业运行中应用的重要性。对石化行业过程历史数据的特点及建模过程中的处理方法、数据驱动技术的方法、建模步骤、数据驱动技术在石化工业运行中的应用等进行了回顾与总结。对数据驱动技术在石化工业运行中的发展方向做了讨论。关键词：数据驱动；工业运行

2、；优化分类号：FP273文献标志码：A文章编号：1007—7324(201O)060028—07ApplicationofData-basedTechniquesforPetrochemicalIndustryProcessFengDachun，LuHong(ZhongkaiUniversityofAgricultureandTechnology，a．CollegeofComputerScienceandEngineering，b．CollegeofChemistryandChemicalEngi

3、neering，Guangzhou，510225，China)Abstract：Theimportanceofdata—driventechniquesinthepetrochemicalindustryisintroduced．Someotheraspectsaboutdata—driventechniques。includingthecharacteristicsofhistoricaldatainpetrochemicalindustrialprocessanddatapretreatmen

4、tmethodsinmodeling，theapplicationsfieldsinthepetrochemicalindustry，datadrivenmethods，anddevelopmentmethodologyaresummaried．Thefuturedirectionsofdata—driventechniquesinthepetrochemicalindustryiSdiscussed．Keywords：data—driven；industrialprocess；optimizat

5、ion0引言瓶颈问题的有用信息，因此为了能够充分利用这些随着信息化技术的发展，各种先进控制系统已信息并发挥信息化技术在工业中应用的积极作用，被广泛应用于石油化工行业，来自现场生产的运行以数据驱动方式的分析和优化手段将成为一项重数据以及产品质量方面的监测数据都得到很好的要技术。该数据驱动方式，就是从大量的、不完全保存。这些数据中包含着用于生产运行、管理决策的、有噪声的、模糊的、随机的数据中，提取隐含在等方面的大量宝贵信息。如何从这些过程数据里其中的、人们事先不知道的、但又是潜在有用的信面挖掘出用于生

6、产工况、运行和控制的有用信息，息和知识的过程。在过去的十多年中，数据驱动的并用这些信息指导企业的生产过程以及生产的优化方法已经被包括石化工业在内的过程工业界广为运行，已是当前的一个热点研究问题。接受。在美国、西欧等发达国家近年来已投入大量的1石化行业中过程数据特点人力和物力，加强对该领域内的资助，期望通过生通常，石化行业生产过程具有连续性、产品品产数据分析来揭示、反映过程的内置变化，为提高种稳定、生产量大等特性{r。相对于间隙式生产过产品质量提供有用信息，从而把数据资源的拥有优程而言，其数据一般不

7、需要处理“额外的离散维势转化为生产效益和产品质量优势]。但另一方面，据统计，在已有的数据库中90以上的数据多收稿日期：2010—09—26。年来无人问津，即所谓的“数据丰富，信息匮乏”现基金项目：国家自然科学基金资助(20976204)。象心]。由于从大量数据中挖掘有用信息的技术相作者简介：冯大春(1973一)，男，讲师，博士，从事过程系统工对薄弱，而这些数据往往又包含了改进生产、解决程研究。第6期冯大春等．数据驱动技术在石化工业运行中的应用数”，即批与批之间数据差异]，这种连续过程数据分分析法(

8、也称主元分析，PCA)_】”]、偏最小二乘回可以认为是稳态过程或是相对优化的状态数据。归(PLS)E”等，以及用于非线性系统的人工神经网尽管如此，由于生产过程的动态特性，如产品质量络(ANN)]、支持向量机(SVM)_l等方法。要求变化、催化剂活性失活、换热器结垢、环境温度1．3数据漂移变化等，导致过程的操作点随着发生改变，这种稳数据漂移的概念，在含义上等同于机器学习领态过程仍然是相对和暂时的。域中的概念漂流(ConceptDrifting)E2o3。后者主要过程数据代表了真实的工