[发明专利]一种聚丙烯生产质量检测系统

说明书

本发明涉及一种聚丙烯生产质量检测系统，其包括：数据预处理模块，将丙烯聚合过程的操作参数进行标准化处理得到输入变量；Gabor多尺度分析模块，将所述输入变量以频率为基准分析其多尺度特性，通过Gabor核函数对变量进行多尺度重构，提取输入变量在不同频率下各尺度各方向的局部纹理特征信息，得到输入特征信号；极端随机树测量模型模块，以聚丙烯产品样本集和先验知识作为依据，将所述输入特征信号转化后输出对应的聚丙烯产品的软测量值。本发明克服传统的化工仪表测量时间滞后、测量精度低的缺点，实现在线测量、结构和参数动态调整及优化推广能力强、自适应调节检测系统、抗噪音干扰能力强、精度高。

技术领域

本发明涉及化工过程质量检测领域、数据驱动建模领域和群智能优化领域，尤其涉及一种多尺度自适应智能最优的聚丙烯生产质量检测系统。

背景技术

聚丙烯是由丙烯聚合而制得的一种热塑性树脂，丙烯最重要的下游产品，世界丙烯的50％，中国丙烯的65％都是用来制聚丙烯，是五大通用塑料之一，与日常生活密切相关。聚丙烯是世界上增长最快的通用热塑性树脂，总量仅仅次于聚乙烯和聚氯乙烯。为使我国聚丙烯产品具有市场竞争力，开发刚性、韧性、流动性平衡好的抗冲共聚产品、无规共聚产品、BOPP和CPP薄膜料、纤维、无纺布料，及开发聚丙烯在汽车和家电领域的应用，都是今后重要的研究课题。

熔融指数是聚丙烯产品确定产品牌号的重要质量指标之一，它决定了产品的不同用途，对熔融指数的测量是聚丙烯生产中产品质量控制的一个重要环节，对生产和科研，都有非常重要的作用和指导意义。

然而，熔融指数的在线分析测量目前很难做到，一方面是在线熔融指数分析仪的缺乏，另一方面是现有的在线分析仪由于经常会堵塞而测量不准甚至无法正常使用所导致的使用上的困难。因此，目前工业生产中MI的测量，主要是通过人工取样、离线化验分析获得，而且一般每2-4小时只能分析一次，时间滞后大，给丙烯聚合生产的质量控制带来了困难，成为生产中急需解决的一个瓶颈问题。

发明内容

为了克服目前已有的丙烯聚合生产过程中聚丙烯质量只能离线测量、测量精度不高、易受人为因素影响等缺陷，本发明的目的在于提供一种在线测量、结构和参数动态调整及优化推广能力强、自适应生产工况变化、抗噪音干扰能力强、精度高的Gabor多尺度分析改进自适应粒子群优化极端随机树的聚丙烯生产质量检测系统。

为此，本发明提供一种聚丙烯生产质量的检测系统，用于对聚丙烯产品进行质量检测，包括：

数据预处理模块，将丙烯聚合过程的操作参数进行标准化处理得到输入变量；

Gabor多尺度分析模块，将所述输入变量以频率为基准分析其多尺度特性，通过Gabor核函数对变量进行多尺度重构，提取输入变量在不同频率下各尺度各方向的局部纹理特征信息，得到输入特征信号；

极端随机树测量模型模块，以聚丙烯产品样本集和先验知识作为依据，将所述输入特征信号转化后输出对应的聚丙烯产品的软测量值。

本发明所述的聚丙烯生产质量的检测系统，其中优选的是，所述操作参数为第一股丙烯进料流率、第二股丙烯进料流率、第三股丙烯进料流率、主催化剂流率、辅催化剂流率、搅拌釜内温度、釜内压强、釜内液位以及釜内氢气体积浓度。

本发明所述的聚丙烯生产质量的检测系统，其中优选的是，所述标准化处理为对操作参数中心化，其步骤为：减去操作参数的平均值，再进行归一化处理。

本发明所述的聚丙烯生产质量的检测系统，其中优选的是，所述操作参数标准化处理后，所有操作参数的均值为0，方差为1。

本发明所述的聚丙烯生产质量的检测系统，其中优选的是，所述Gabor核函数定义如下：