[发明专利]一种基于SVDD和Agent的精馏过程质量监控业务自适应演化方法

权利要求书

1.一种基于SVDD和Agent的精馏过程质量监控业务自适应演化方法，其特征在于：

用于实现精馏过程质量监控业务自适应演化方法的系统包括前端和后端两个部分；

所述前端负责精馏产品质量信息的输入和数据的可视化，包含精馏产品DisID和产品质量分数Znm输入框、“确定”按钮及仪表图可视化模型；

所述后端负责获取现场传感器采集的实时精馏过程质量数据、找到关键质量指标的目标值、离线训练质量监控模型和实时监控精馏过程产品质量，包含精馏数据库和演化规则库；所述监控模型采用支持向量数据描述SVDD的方法训练得到；所述精馏数据库事先集成大量离线精馏数据集和汽液平衡数据，这些数据均关联在精馏产品DisID参数下；所述演化规则库事先存储应对不同制造业务变化的事件-条件-动作ECA演化规则；所述事件以字典的形式存储在事件队列中；

将所述获取现场传感器采集的实时精馏过程质量数据和找到关键质量指标目标值的功能包装成Agent，并命名为数据源Agent；数据源Agent包括解析单元、运行单元和输出单元：

1)解析单元负责接收现场传感器采集的实时精馏过程质量数据和前端的精馏产品质量信息；所述精馏过程质量数据包括精馏塔塔顶温度、塔底温度、塔顶压力、上升蒸汽流量、塔底液位、回流罐液位、回流量、塔底采出流量和塔顶采出流量；所述精馏产品质量信息包括精馏产品DisID和产品质量分数Znm参数值；

2)运行单元执行功能如下：

①如果属性DataAgent.target的值为True，则根据DisID参数值获取集成在精馏数据库内的汽液平衡数据，利用拉格朗日插值法绘制汽液平衡曲线，然后在曲线上找到质量分数Znm参数值所对应的精馏过程关键质量指标的目标值，否则不执行此功能；所述精馏过程关键质量指标包括精馏塔塔顶温度和塔顶压力；

②如果属性DataAgent.missing的值为True，表明采集到的实时精馏过程质量数据存在异常值，则获取该异常值对应的精馏过程变量名称，否则不执行此功能；

③如果属性DataAgent.abnormal的值为True，表明绘制汽液平衡曲线出现异常，则找出绘制汽液平衡曲线出现异常的原因，否则不执行此功能；

3)输出单元将实时的精馏过程质量数据传递给实时监控Agent，将获取到的信息送至前端；所述信息包括：关键质量指标的目标值、异常值对应的精馏过程变量名称和绘制汽液平衡曲线出现异常的原因；

将所述离线训练质量监控模型的功能包装成Agent，并命名为监控模型Agent；监控模型Agent包括解析单元、运行单元和输出单元：

1)解析单元负责接收前端的精馏产品质量信息，获取精馏产品DisID和产品质量分数Znm参数值；

2)运行单元执行功能如下：

①如果属性ModelAgent.training的值为True，则根据DisID参数值获取集成在精馏数据库内的离线精馏数据集，以Znm参数值作为判断质量合格的指标，将低于Znm的离线精馏数据定义为“异常数据”，高于或等于的数据定义为“正常数据”，据此更新获取的离线精馏数据集；然后将更新后的离线精馏数据集作为SVDD模型的训练集，通过训练学习得到SVDD模型的球心和半径平方参数值，否则不执行此功能；

②如果属性ModelAgent.abnormal的值为True，表明训练SVDD模型失败，则找出SVDD模型训练失败的原因，否则不执行此功能；

3)输出单元将训练好的包括SVDD模型的球心和半径平方的参数值传递给实时监控Agent，将包括SVDD模型训练失败的原因的信息送至前端；

将所述实时监控精馏过程产品质量的功能包装成Agent，并命名为实时监控Agent；实时监控Agent包括解析单元、运行单元和输出单元：

1)解析单元负责接收数据源Agent输出的实时精馏过程质量数据和监控模型Agent输出的SVDD模型的球心和半径平方参数值；

2)运行单元计算实时精馏过程质量数据到训练好的SVDD模型球心的距离D²，将其与半径平方参数值进行比较，若大于半径平方，则说明该数据为异常数据；若小于半径平方，则该数据为正常数据，说明当前精馏过程质量状态正常，质量监控系统继续执行精馏过程质量监控任务；

3)输出单元将获取到的异常数据信息送至前端；

执行精馏过程质量监控任务时，数据源Agent的DataAgent.target、DataAgent.missing、DataAgent.abnormal属性值和监控模型Agent的ModelAgent.training、ModelAgent.abnormal属性值默认为False；数据源Agent的解析单元获取实时精馏过程质量数据，并通过输出单元传递给实时监控Agent的解析单元；实时监控Agent的运行单元计算该数据到训练好的SVDD模型球心的距离D²是否大于半径平方，若大于，则说明当前精馏过程出现质量异常，通过输出单元将异常数据送至前端，然后转化为包括仪表图的可视化模型显示在前端，将异常数据与精馏过程关键质量指标的目标值进行比较，找出是哪些变量导致的质量异常；若小于，则说明当前精馏过程质量状态正常，质量监控系统继续执行精馏过程质量监控任务。