[发明专利]工业过程间歇故障的检测方法

摘要

本发明涉及一种工业过程间歇故障的检测方法，其步骤为：根据工业过程正常工况下的数据建立规范变量分析模型，得到规范变量并划分为状态空间和残差空间两部分，引入一个滑动时间窗口，对状态空间和残差空间的平均数据矩阵建立主元分析模型，给定显著性水平，计算故障检测指标的控制限，采集工业过程实时数据作为测试数据，利用建立的主元分析模型计算测试数据的故障检测指标，与控制限进行比较判断是否发生故障。本发明基于传统的规范变量分析CVA，通过引入滑动时间窗口，提出一种新的故障检测指标，对状态空间和残差空间的数据取平均值使其对故障更为敏感，能够及时有效地实现间歇故障的检测，有效提高故障检测率，降低误报率。

主权项

1.一种工业过程间歇故障的检测方法，其特征在于，含有以下步骤：(一)采集工业过程正常操作工况下的数据进行标准化处理后作为训练数据集，对训练数据集建立规范变量分析模型，并计算状态空间投影矩阵和残差空间投影矩阵(二)根据规范变量分析模型和投影矩阵，计算得到训练数据的规范变量并分解为状态空间矩阵X和残差空间矩阵E两部分，给定滑动时间窗口宽度，分别计算状态空间平均数据矩阵和残差空间平均数据矩阵(三)对状态空间平均数据矩阵和残差空间平均数据矩阵建立主元分析模型，并计算状态空间协方差矩阵和残差空间协方差矩阵进行特征值分解，得到由特征向量组成的状态空间负载矩阵、由特征向量组成残差空间负载矩阵、由特征值构成的状态空间对角阵和由特征值构成的残差空间对角阵；(四)给定显著性水平α，假设变量服从正态分布，根据主元分析模型计算故障检测指标的控制限(五)采集工业过程的实时数据进行标准化处理后作为测试数据，根据规范变量分析模型计算测试数据的规范变量并分解为状态空间和残差空间两部分，给定与步骤(二)中同等宽度的滑动时间窗口，分别计算状态空间信息均值和残差空间信息均值(六)计算测试数据的状态空间故障检测指标和残差空间故障检测指标将状态空间故障检测指标或/和残差空间故障检测指标与步骤(四)中的控制限进行比较，若状态空间故障检测指标或/和残差空间故障检测指标超过控制限则认为发生故障。