[发明专利]基于传感器网络的大规模反应釜分布式故障诊断方法

说明书

基于传感器网络的大规模反应釜分布式故障诊断方法，其中的传感器节点单元主要包括：检测模块、通信模块和计算模块。所提方法包含以下技术步骤：1)建立大规模反应釜系统的级联模型；2)构建基于传感器网络的分布式故障诊断器，确定各传感器节点之间的信息交互关系；3)设计最优的诊断器参数，优化故障诊断器性能；4)设计故障评估策略，根据诊断器产生的残差信号进行故障诊断。本发明提出的故障诊断方案具有低功耗、低成本、分布式的特点，配置过程中有很大的空间自由度，维护及扩展方便，符合大型化工生产规模化、连续化的特点，能改善传统的集中式故障诊断方案在工业应用中存在的布局布线约束及可靠性等问题。

技术领域

本发明涉及故障诊断技术领域，具体涉及一种基于传感器网络的大规模反应釜分布式故障诊断方法。

背景技术

反应釜是化工生产过程中的常见设备，广泛应用于石油、化工、医药等工艺过程，在连续生产过程中为提高反应效率常采用多个串联的反应釜作为级联反应器。化工生产具有高温、高压、工艺流程复杂等特点，生产过程中任何一个反应器的故障都可能影响反应过程的质量和效率，甚至导致安全事故的发生。因此，需要设计实时、有效的故障检测系统保证大规模反应釜系统的安全可靠运行。

工业现场对设备的实时性、可靠性和稳定性有很高的要求，传统的集中式故障诊断方案中数据处理高度集中，存在计算能力有限，实时性和可靠性低等局限，随着工业设备的日益复杂，生产区域的不断扩大，集中式故障诊断方案所带来的计算高度集中，可靠性差和灵活性低等问题，使得集中式故障诊断方案在大型化工过程中的实现面临着越来越多的困难。

近几年，随着无线通信技术、嵌入式技术和分布式计算技术的日趋完善，分布式故障诊断方案逐步受到了工业界的重视。然而，有效的分布式故障诊断方案还未见报道。无线传感器网络是由大量部署的静止或移动的无线传感器节点构成，以自组织的方式采集、处理并传输网络覆盖范围内监测信息的大规模分布式网络。其具有低功耗、低成本、分布式和自组织等特点，配置过程中有很大的空间自由度，维护及扩展方便，符合大型化工生产规模化、连续化的特点，能改善传统的集中式故障诊断方法在大型工业系统应用中存在的布局、布线约束、计算量巨大及可靠性问题。

发明内容

本发明旨在克服现有集中式故障诊断技术存在的不足，提出一种基于传感器网络信息共享、相互合作的大规模反应釜分布式故障诊断方法。