[发明专利]基于化工过程知识自动化的报警根原因诊断方法

说明书

本发明公开了基于化工过程知识自动化的报警根原因诊断方法，包括偏差因果传递的过程拓扑建立、报警数据的实时采集、关联报警识别、报警根原因诊断、辅助决策系统。本发明中，基于偏差因果时序传递分析，充分利用化工过程知识建立过程拓扑模型，采集化工过程报警数据及其时间信息，通过路径搜索判断变量间的因果关联，自动推理报警根原因，通过即时搜索引擎自动检索报警根原因关键字，从数据库中检索相关的操作信息，辅助操作员决策，解决现有技术中报警根原因诊断准确率低、过度依赖人工决策以及拓扑模型建立工作量大等问题。

技术领域

本发明涉及化工企业报警根原因诊断方法，尤其涉及基于化工过程知识自动化的报警根原因诊断方法。

背景技术

在化工企业报警管理领域常常出现的“报警泛滥”现象给过程安全带来较大干扰，而无法准确快速判断报警根原因在“报警泛滥”时成为一种普遍现象。目前企业对报警根原因的诊断主要依靠人工决策，具有明显的主观性和不一致性。尤其当短时间内出现较多报警时，单纯依靠人工决策难以应对较大的工艺波动。

化工过程报警变量之间存在较强的关联特征，如能够事先掌握报警变量之间的因果关联，那么当短时间内多个报警同时出现时，可以迅速定位初始报警，确定报警根原因，辅助操作员决策，就能够尽快消除安全隐患，对于降低安全风险具有重要的意义。

目前对报警根原因的分析比较有效的方法，是首先建立工业报警拓扑模型，然后利用回溯法、推理法、假设检验法定位报警根源，识别传播路径。在工业报警拓扑模型建立方面单纯依靠管道仪表流程图进行定性建模，工作量太大，难以大规模推广应用；依靠传递熵分析方法识别报警传播路径过程繁琐、结果不可靠。企业现有仪表系统主要对具体报警点进行显示，无法显示报警之间的内在关联。对于一些已上线的报警根原因诊断系统，辅助决策功能较弱，未有效发挥即时搜索技术提供辅助操作信息。在企业的控室中，操作员期望在多报警发生时得到导致高优先级报警发生的初始原因，以及消除初始原因的具体指导措施。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中报警根原因诊断准确率低、过度依赖人工决策以及拓扑模型建立工作量大的上述问题，而提出的基于化工过程知识自动化的报警根原因诊断方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

基于化工过程知识自动化的报警根原因诊断方法，包括如下步骤：

步骤一：基于偏差因果时序传递分析，利用化工过程知识建立过程拓扑，采集化工过程报警数据及其时间信息；

步骤二：通过路径搜索判断变量间的因果关联，自动推理报警根原因；

步骤三：通过即时搜索引擎自动检索报警根原因关键字，从数据库中检索相关的操作信息，辅助操作员决策；

偏差因果时序传递分析的拓扑建立：利用改进HAZOP分析方法，通过初始原因-中间原因-偏差-中间后果-最终后果优化HAZOP分析表格，通过报警变量位号间的因果关联分析建立能够被计算机识别的过程拓扑关系；

过程拓扑中对节点进行分类：字母A代表正常的工艺偏差报警；字母B代表无法使用高、低来表述的后果；字母C代表设备仪表失效/故障、管理控制失效；

报警根原因推理：将报警数据从数据存储系统抽取到MYSQL数据库，采用回溯法来分析当前的实时报警数据之间的关系；

对任一报警信号进行分析，根据报警位号从过程拓扑图中提取偏差分析行中的所有类型的原因项；

针对不同类型的原因的每一个依次进行循环回溯分析，识别关联报警，并将因果拓扑关系图显示输出；

根据关联报警发生的时间数据，核实报警的初始原因。

作为上述技术方案的进一步描述：