[发明专利]使用多元统计分析的过程的在线监控和诊断

权利要求书

1、一种监控和诊断加工厂中的在线多元过程变量数据的系统，其中所述多元过程数据包括多个过程变量，每个过程变量具有多个观测值，该系统包括：

数据采集工具，适于在过程在线时从加工厂内的过程控制系统采集在线过程数据，其中所采集的在线过程数据包括多个过程变量的多个观测值，并且其中所采集的过程数据的集合的多个观测值包括具有多个维度的第一数据空间；

包括多元统计分析引擎的第一分析工具，该多元统计分析引擎适于基于所采集的在线过程数据的集合在与所述第一数据空间相比具有较低维度的第二数据空间内表示过程操作，所采集的在线过程数据的集合包括在过程在线时该过程操作的测量值；

包括一元分析引擎的第二分析工具，该一元分析引擎适于通过每个过程变量的一元变量将过程操作表示为在线过程数据的多元投影，其中所述一元变量对过程变量进行一元化；以及

显示工具，适于生成包括由过程操作的多元统计表示生成的结果的第一图和由过程操作的一元表示生成的结果的第二图的视图。

2、根据权利要求1所述的系统，其中所述由过程操作的多元统计表示生成的结果的第一图包括：由过程操作的多元统计表示生成的得分相对于用于定义所述第二数据空间的至少一个成分的图。

3、根据权利要求2所述的系统，其中所述显示工具适于使用户能够选择所述用于定义所述第二数据空间的至少一个成分。

4、根据权利要求2所述的系统，其中所述得分包括所述多个观测值中的一个以上观测值在所述第二数据空间中的表示。

5、根据权利要求1所述的系统，其中所述第二分析工具适于计算作为多个过程变量向量变换的函数的多元变换，每个过程变量向量变换与过程变量之一相对应，其中每个过程变量向量变换是对过程变量进行一元化的一元变量的函数，并且其中所述第二图包括作为一元变量的函数的多元变换的图。

6、根据权利要求1所述的系统，其中所述第二图包括具有唯一位置的每个过程变量相对于由对过程变量向量而言唯一的位置参数确定的一元变量的图。

7、根据权利要求1所述的系统，其中所述第二图包括作为一元变量的函数的多元变换的图。

8、根据权利要求1所述的系统，其中所述数据采集工具适于采集表示过程的实时在线操作的在线过程数据，并且其中所述显示工具适于生成包括所述第一图和所述第二图的过程操作的实时视图。

9、根据权利要求8所述的系统，其中所述显示工具适于在所述数据采集工具采集表示该过程的实时在线操作的在线过程数据时，实时更新过程操作的实时视图。

10、根据权利要求1所述的系统，其中所述第一分析工具适于对所采集的在线过程数据施行统计分析以确定第一阈值，并且其中所述第二分析工具适于对多个过程变量进行归一化以确定第二阈值，其中所述第二阈值包括过程变量的公共过程变量控制极限。

11、根据权利要求10所述的系统，其中所述第一图包括由过程操作的多元统计表示生成的结果相对于所述第一阈值的图。

12、根据权利要求10所述的系统，其中每个过程变量包括过程变量控制极限，并且与作为对过程变量进行一元化的一元变量的函数的过程变量向量变换相对应，其中所述第二分析工具适于使用对每个过程变量而言唯一的缩放参数将每个过程变量向量变换归一化为同一过程变量控制极限，从而生成过程变量的公共过程变量控制极限，其中所述第二图包括由过程操作的一元表示生成的结果相对于公共过程变量极限的图。

13、根据权利要求10所述的系统，其中所述第一分析工具适于在由过程操作的多元统计表示生成的结果超出所述第一阈值的情况下确定异常过程状况的存在。

14、根据权利要求10所述的系统，其中所述第二分析工具适于在由过程操作的一元表示生成的结果超出所述第二阈值的情况下确定异常过程状况的存在。

15、根据权利要求10所述的系统，其中所述显示工具适于在由多元统计表示生成的结果超出所述第一阈值并且由一元表示生成的结果超出所述第二阈值的情况下生成警报。