СПОСОБ СТАТИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ДАННЫХ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЙ ПРИ ОБНАРУЖЕНИИ НЕШТАТНОЙ СИТУАЦИИ

1. Способ обнаружения нештатной ситуации на производственном предприятии, в котором:
принимают данные измерений, относящиеся к параметру процесса, получаемые, по меньшей мере, одним чувствительным устройством, связанным с производственным предприятием;
определяют, с использованием указанных данных измерений, один или более статистических показателей, связанных с параметром процесса;
используют указанный один или более статистических показателей, связанных с параметром процесса, для обнаружения нештатной ситуации на производственном предприятии.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что дополнительно включает в себя обработку данных измерений для получения обработанных данных, причем определение одного или более статистических показателей, связанных с параметром процесса, включает в себя определение одного или более статистических показателей с использованием обработанных данных.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что дополнительно включает в себя определение длины блока данных для использования в вычислении одного или более статистических показателей по указанным данным измерений.
4. Способ по п.3, отличающийся тем, что определение длины блока данных включает в себя сбор первых отсчетов данных для параметра процесса, определение частотной составляющей параметра процесса на основе собранных первых отсчетов данных, определение преобладающей постоянной времени системы по частотной составляющей, и установление длины блока данных на основе преобладающей постоянной времени системы.
5. Способ по п.4, отличающийся тем, что определение частотной составляющей включает в себя выполнение преобразования Фурье по собранным первым отсчетам данных.
6. Способ по п.4, отличающийся тем, что установление длины блока данных включает в себя выбор длины блока, кратной преобладающей постоянной времени системы.
7. Способ по п.4, отличающийся тем, что определение преобладающей постоянной времени системы включает в себя определение частоты излома по частотной составляющей и определение преобладающей постоянной времени системы как множителя частоты излома.
8. Способ по п.7, отличающийся тем, что определение частоты излома включает в себя определение первой частотной составляющей с максимальной амплитудой и определение последующей частотной составляющей, амплитуда которой падает до предустановленного коэффициента ниже максимальной амплитуды первой частотной составляющей.
9. Способ по п.1, отличающийся тем, что определение одного или более статистических показателей включает в себя подгонку данных измерений к синусоидальному колебанию.
10. Способ по п.9, отличающийся тем, что подгонка данных измерений к синусоидальному колебанию включает в себя определение первого и второго параметров синусоидального колебания на основе статистических показателей параметра процесса, определенных по данным измерений.
11. Способ по п.10, отличающийся тем, что первый параметр синусоидального колебания является смещением, а вторым параметром синусоидального колебания является усиление.
12 Способ по п.10, отличающийся тем, что определение первого и второго параметров синусоидального колебания включает в себя определение смещения, как среднего значения параметра процесса, и определение усиления на основе разности между минимальным значением и максимальным значением параметра процесса.
13. Способ по п.10, отличающийся тем, что включает в себя использование преобразования переменной математического выражения синусоидального колебания, в результате которого получают линейное выражение, имеющее связанные с ним третий и четвертый параметры синусоидального колебания, получение набора преобразованных отсчетов данных на основе преобразования переменной, осуществление линейной регрессии для подгонки преобразованных отсчетов данных к линейному выражению, и определение третьего и четвертого параметров синусоидального колебания на основе линейной регрессии.
14. Способ по п.13, отличающийся тем, что преобразование переменной имеет форму
,
где z - преобразованный отсчет данных;
у - измеренный отсчет данных;
а - параметр смещения синусоидального колебания;
b - параметр усиления синусоидального колебания, причем линейное выражение имеет форму
z(t)=ωt+φ,
где z(t) - преобразованный отсчет данных в момент времени t;
ω - параметр циклической частоты синусоидального колебания;
φ - параметр фазы синусоидального колебания.
15. Способ по п.14, отличающийся тем, что включает в себя применение преобразования переменной для получения дополнительного линейного выражения, включающего в себя параметры смещения и усиления синусоидального колебания, применение линейной регрессии к дополнительному линейному выражению для определения нового набора значений параметров циклической частоты и фазы синусоидального колебания, и определение нового набора значений параметров циклической частоты и фазы синусоидального колебания на основе нового набора значений параметров смещения и усиления синусоидального колебания.
16. Способ по п.15, отличающийся тем, что включает в себя итерационное определение значений параметров смещения, усиления, циклической частоты и фазы синусоидального колебания, которое осуществляют до тех пор, пока изменение значения одного или более параметров смещения, усиления, циклической частоты и фазы синусоидального колебания не станет меньше, чем пороговое значение.
17. Способ по п.1, отличающийся тем, что определение одного или более статистических показателей, связанных с параметром процесса, включает в себя определение основного значения первого статистического показателя параметра процесса и определение последующего статистического показателя параметра процесса по данным измерений, причем использование одного или более статистических показателей, связанных с параметром процесса, для обнаружения нештатной ситуации на производственном предприятии включает в себя сравнение основного значения первого статистического показателя параметра процесса с последующим статистическим показателем параметра процесса для определения существования нештатной ситуации.
18. Способ по п.17, отличающийся тем, что определение основного значения первого статистического показателя параметра процесса включает в себя определение основного значения, как статистического показателя первого набора данных измерений, причем определение последующего статистического показателя параметра процесса по данным измерений включает в себя определение последующего статистического показателя параметра процесса по второму набору данных измерений.
19. Способ по п.17, отличающийся тем, что определение основного значения первого статистического показателя параметра процесса включает в себя использование предустановленного значения параметра процесса, как основного значения первого статистического показателя параметра процесса.
20. Способ по п.17, отличающийся тем, что параметр процесса является перепадом давления между двумя местоположениями на производственном предприятии.
21. Способ по п.20, отличающийся тем, что перепад давления является перепадом давления между двумя тарелками дистилляционной колонны.
22. Способ по п.21, отличающийся тем, что перепад давления является перепадом давления между двумя смежными тарелками дистилляционной колонны.
23. Способ по п.21, отличающийся тем, что перепад давления является перепадом давления между двумя несмежными тарелками дистилляционной колонны.
24. Способ по п.21, отличающийся тем, что основное значение первого статистического показателя параметра процесса является значением низкого перепада давления, причем сравнение основного значения первого статистического показателя параметра процесса с последующим статистическим показателем параметра процесса для определения существования нештатной ситуации включает в себя обнаружение повреждения или слива тарелки, если последующий статистический показатель параметра процесса меньше значения низкого перепада давления.
25. Способ по п.21, отличающийся тем, что основное значение первого статистического показателя параметра процесса является значением высокого перепада давления, причем сравнение основного значения первого статистического показателя параметра процесса с последующим статистическим показателем параметра процесса для определения существования нештатной ситуации включает в себя обнаружение закупоривания тарелки, если последующий статистический показатель превышает значение высокого перепада давления.
26. Способ по п.20, отличающийся тем, что параметр процесса является перепадом давления на вентиле катализатора в установке каталитического крекинга в псевдоожиженном слое, причем сравнение основного значения первого статистического показателя параметра процесса с последующим статистическим показателем параметра процесса для определения существования нештатной ситуации включает в себя обнаружение проблемы с нагнетателем воздуха, если среднее значение перепада давления на вентиле катализатора меньше указанного основного значения.
27. Способ по п.20, отличающийся тем, что параметр процесса является перепадом давления на вентиле катализатора в установке каталитического крекинга в псевдоожиженном слое, причем сравнение основного значения первого статистического показателя параметра процесса с последующим статистическим показателем параметра процесса для определения существования нештатной ситуации включает в себя обнаружение проблемы с потоком катализатора, если стандартное отклонение перепада давления на вентиле катализатора превышает указанное основное значение.
28. Способ по п.20, отличающийся тем, что параметр процесса является перепадом давления между регенератором катализатора и реактором в установке каталитического крекинга в псевдоожиженном слое, причем сравнение основного значения первого статистического показателя параметра процесса с последующим статистическим показателем параметра процесса для определения существования нештатной ситуации включает в себя обнаружение сбоя воздушного потока, если перепад давления между регенератором катализатора и реактором в установке каталитического крекинга в псевдоожиженном слое меньше основного значения.
29. Способ по п.17, отличающийся тем, что параметр процесса является параметром уровня.
30. Способ по п.29, отличающийся тем, что сравнение основного значения первого статистического показателя параметра процесса с последующим статистическим показателем параметра процесса для определения существования нештатной ситуации включает в себя обнаружение закупоривания трубы, если последующий статистический показатель параметра уровня превышает указанное основное значение.
31. Способ по п.17, отличающийся тем, что параметр процесса включает в себя первый и второй параметры уровня и первый и второй параметры давления, причем последующий статистический показатель параметра процесса является кросс-корреляцией между первым и вторым параметрами уровня и первым и вторым параметрами давления, при этом сравнение основного значения первого статистического показателя параметра процесса с последующим статистическим показателем параметра процесса для определения существования нештатной ситуации включает в себя обнаружение закупоривания, если кросс-корреляция между первым и вторым параметрами уровня и первым и вторым параметрами давления превышает указанное основное значение.
32. Способ по п.17, отличающийся тем, что параметр процесса является параметром температуры.
33. Способ по п.32, отличающийся тем, что параметр температуры является температурой в реакторе установки каталитического крекинга в псевдоожиженном слое, причем сравнение основного значения первого статистического показателя параметра процесса с последующим статистическим показателем параметра процесса для определения существования нештатной ситуации включает в себя обнаружение незначительного потока пара, если статистический показатель температуры в реакторе превышает указанное основное значение.
34. Способ по п.33, отличающийся тем, что статистический показатель температуры в реакторе является средним значением температуры в реакторе.
35. Способ по п.32, отличающийся тем, что параметр температуры является температурой в реакторе установки каталитического крекинга в псевдоожиженном слое, причем сравнение основного значения первого статистического показателя параметра процесса с последующим статистическим показателем параметра процесса для определения существования нештатной ситуации включает в себя обнаружение экстремальных значений температур, если статистический показатель температуры в реакторе превышает первое основное значение или меньше второго основного значения.
36. Способ по п.17, отличающийся тем, что параметр процесса является разностью температур между двумя местоположениями на производственном предприятии.
37. Способ по п.36, отличающийся тем, что параметр процесса является разностью температур между двумя местоположениями в установке каталитического крекинга в псевдоожиженном слое, причем сравнение основного значения первого статистического показателя параметра процесса с последующим статистическим показателем параметра процесса для определения существования нештатной ситуации включает в себя обнаружение термического крекинга, если последующий статистический показатель разности температур превышает пороговое значение.
38. Способ по п.37, отличающийся тем, что параметр процесса является разностью температур между реактором и выпускной трубой реактора в установке каталитического крекинга в псевдоожиженном слое.
39. Способ обнаружения нештатной ситуации в установке каталитического крекинга в псевдоожиженном слое, в котором получают измерения параметра процесса в установке каталитического крекинга в псевдоожиженном слое; определяют статистический показатель параметра процесса по измерениям параметра процесса; сравнивают статистический показатель параметра процесса с основным значением; и обнаруживают существование нештатной ситуации на основе сравнения статистического показателя параметра процесса с указанным основным значением.
40. Способ по п.39, отличающийся тем, что дополнительно включает в себя определение основного значения как предустановленного значения.
41. Способ по п.39, отличающийся тем, что дополнительно включает в себя определение основного значения как статистического показателя первого набора измерений параметра процесса.
42. Способ по п.39, отличающийся тем, что параметр процесса является перепадом давления между двумя местоположениями в установке каталитического крекинга в псевдоожиженном слое, причем статистический показатель параметра процесса является средним значением перепада давления между двумя местоположениями в установке каталитического крекинга в псевдоожиженном слое.
43. Способ по п.39, отличающийся тем, что параметр процесса является перепадом давления на вентиле катализатора в установке каталитического крекинга в псевдоожиженном слое, причем статистический показатель параметра процесса является средним значением перепада давления на вентиле катализатора в установке каталитического крекинга в псевдоожиженном слое, при этом обнаружение существования нештатной ситуации на основе сравнения статистического показателя параметра процесса с основным значением включает в себя обнаружение проблемы с нагнетателем воздуха, если среднее значение перепада давления на вентиле катализатора меньше указанного основного значения.
44. Способ по п.39, отличающийся тем, что параметр процесса является перепадом давления на вентиле катализатора в установке каталитического крекинга в псевдоожиженном слое, причем статистический показатель параметра процесса является стандартным отклонением перепада давления на вентиле катализатора в установке каталитического крекинга в псевдоожиженном слое, при этом обнаружение существования нештатной ситуации на основе сравнения статистического показателя параметра процесса с основным значением включает в себя обнаружение проблемы с потоком катализатора, если стандартное отклонение перепада давления на вентиле катализатора превышает указанное основное значение.
45. Способ по п.39, отличающийся тем, что параметр процесса является параметром уровня в установке каталитического крекинга в псевдоожиженном слое, причем статистический показатель параметра процесса является средним значением параметра уровня, при этом обнаружение существования нештатной ситуации на основе сравнения статистического показателя параметра процесса с основным значением включает в себя обнаружение закупоривания трубы, если среднее параметра уровня меньше указанного основного значения.
46. Способ по п.39, отличающийся тем, что параметр процесса включает в себя первый параметр уровня и первый параметр давления в реакторе установки каталитического крекинга в псевдоожиженном слое, а также второй параметр уровня и второй параметр давления в регенераторе установки каталитического крекинга в псевдоожиженном слое, при этом статистическим показателем параметра процесса является кросс-корреляция между первым и вторым параметрами уровня и первым и вторым параметрами давления, причем обнаружение существования нештатной ситуации на основе сравнения статистического показателя параметра процесса с основным значением включает в себя обнаружение закупоривания трубы между реактором и регенератором, если кросс-корреляция изменяется на значение, превышающее указанное основное значение.
47. Способ по п.39, отличающийся тем, что параметр процесса является параметром температуры в установке каталитического крекинга в псевдоожиженном слое, причем статистический показатель параметра процесса является средним значением параметра температуры, при этом обнаружение существования нештатной ситуации на основе сравнения статистического показателя параметра процесса с основным значением включает в себя обнаружение незначительного потока пара, если среднее значение температуры в установке каталитического крекинга в псевдоожиженном слое превышает указанное основное значение.
48. Способ по п.39, отличающийся тем, что параметр процесса является параметром температуры в установке каталитического крекинга в псевдоожиженном слое, причем статистический показатель параметра процесса является средним значением параметра температуры, при этом обнаружение существования нештатной ситуации на основе сравнения статистического показателя параметра процесса с основным значением включает в себя обнаружение экстремальных температур, если статистический показатель температуры в установке каталитического крекинга в псевдоожиженном слое превышает первое основное значение или меньше второго основного значения.
49. Способ по п.39, отличающийся тем, что параметр процесса является параметром разности температур в установке каталитического крекинга в псевдоожиженном слое, причем статистический показатель параметра процесса является средним значением разности температур, при этом обнаружение существования нештатной ситуации на основе сравнения статистического показателя параметра процесса с основным значением включает в себя обнаружение термического крекинга, если среднее значение разности температур превышает указанное основное значение.
50. Способ по п.39, отличающийся тем, что определение статистического показателя параметра процесса по измерениям параметра процесса, сравнение статистического показателя параметра процесса с основным значением и обнаружение существования нештатной ситуации осуществляют в полевом устройстве, которое производит измерения параметра процесса.
51. Способ обнаружения нештатной ситуации в дистилляционной колонне, в котором:
принимают измерения параметра процесса в дистилляционной колонне;
определяют статистический показатель параметра процесса по измерениям параметра процесса;
сравнивают статистический показатель параметра процесса с основным значением;
обнаруживают существование нештатной ситуации на основе сравнения статистического показателя параметра процесса с основным значением.
52. Способ по п.51, отличающийся тем, что параметр процесса является перепадом давления между двумя тарелками дистилляционной колонны.
53. Способ по п.52, отличающийся тем, что перепад давления является перепадом давления между двумя соседними тарелками дистилляционной колонны.
54. Способ по п.52, отличающийся тем, что основное значение является значением низкого перепада давления, статистический показатель параметра процесса является средним значением перепада давления, причем обнаружение существования нештатной ситуации включает в себя обнаружение аварийного слива тарелки или повреждения тарелки, если среднее значение перепада давления меньше значения низкого перепада давления.
55. Способ по п.52, отличающийся тем, что основное значение является значением высокого перепада давления, статистический показатель параметра процесса является средним значением перепада давления, причем обнаружение существования нештатной ситуации включает в себя обнаружение закупоривания тарелки, если среднее значение перепада давления превышает значение высокого перепада давления.
56. Способ по п.52, отличающийся тем, что определение статистического показателя параметра процесса по измерениям параметра процесса, сравнение статистического показателя параметра процесса с основным значением и обнаружение существования нештатной ситуации осуществляют в полевом устройстве, которое производит измерения параметра процесса.
57. Способ обработки данных, собранных на производственном предприятии, в котором:
определяют длину блока данных с использованием первого набора собранных отсчетов данных для вычисления одного и более статистических показателей собранных данных, в том числе, определяют частотную составляющую первого набора собранных отсчетов данных, определяют доминирующую постоянную времени системы по частотной составляющей, и устанавливают длину блока данных на основе доминирующей постоянной времени системы; и
используют длину блока данных для определения количества отсчетов данных, которые используют в вычислении одного и более статистических показателей собранных данных.
58. Способ по п.57, отличающийся тем, что определение частотной составляющей включает в себя преобразование Фурье первого набора отсчетов собранных данных.
59. Способ по п.57, отличающийся тем, что установление длины блока данных включает в себя выбор длины блока данных как кратного доминирующей постоянной времени системы.
60. Способ по п.57, отличающийся тем, что определение доминирующей постоянной времени системы включает в себя определение частоты излома по частотной составляющей и определение доминирующей постоянной времени системы как множителя частоты излома.
61. Способ по п.57, отличающийся тем, что определение длины блока данных с использованием первого набора отсчетов собранных данных и определение количества отсчетов данных с использованием длины блока данных осуществляют в полевом устройстве, которое производит измерения для получения данных, собранных на производственном предприятии.
62. Способ подбора синусоидального колебания к данным, собранным на производственном предприятии, в котором:
определяют первый набор параметров синусоидального колебания на основе одного или более статистических показателей параметра процесса, определенных по данным, собранным на производственном предприятии;
сохраняют преобразование переменной математического выражения синусоидального колебания, которое дает линейное выражение, имеющее связанный с ним второй набор параметров синусоидального колебания;
получают, с использованием преобразования переменной, набор преобразованных отсчетов данных из данных, собранных на производственном предприятии;
осуществляют линейную регрессию для подгонки преобразованных отсчетов данных к линейному выражению;
определяют второй набор параметров синусоидального колебания на основе линейной регрессии.
63. Способ по п.62, отличающийся тем, что первый набор параметров синусоидального колебания включает в себя смещение и усиление.
64. Способ по п.63, отличающийся тем, что определение первого набора параметров синусоидального колебания включает в себя определение смещения как среднего значения данных, собранных на производственном предприятии и определение усиления на основе разности между минимальным значением и максимальным значением данных, собранных на производственном предприятии.
65. Способ по п.63, отличающийся тем, что второй набор параметров синусоидального колебания включает в себя циклическую частоту и фазу.
66. Способ по п.63, отличающийся тем, что преобразование переменной имеет форму
,
где z - отсчет преобразованных данных;
у - отсчет собранных данных;
а - смещение;
b - усиление,
причем линейное выражение имеет форму
z(t)=ωt+φ,
где z(t) - отсчет преобразованных данных в момент времени t;
ω - циклическая частота;
φ - фаза.
67. Способ по п.66, отличающийся тем, что дополнительно включает в себя применение преобразования переменной для получения последующего линейного выражения, включающего в себя смещение и усиление, применение линейной регрессии к последующему линейному выражению для определения нового набора значений для смещения и усиления, и определение нового набора значений для циклической частоты и фазы на основе нового набора значений для смещения и усиления.
68. Способ по п.67, отличающийся тем, что включает в себя итерационное определение значений для смещение, усиления, циклической частоты и фазы синусоидального колебания, которое осуществляют до тех пор, пока изменение в значениях для одного или более из смещения, усиления, циклической частоты и фазы синусоидального колебания не станет меньше одного или более пороговых значений.
69. Способ по п.62, отличающийся тем, что определение первого набора параметров синусоидального колебания с использованием преобразования переменной, осуществление линейной регрессии и определение второго набора параметров синусоидального колебания производят в устройстве, которое собирает или измеряет данные, собранные на производственном предприятии.