[發明專利]工業化加工渣油的在線實時故障監測與診斷的系統裝置

有效

• 申請號: 201010291938.5
• 申請日: 2010-09-26
• 公開（公告）號: CN101989087A
• 公開（公告）日: 2011-03-23
• 發明（設計）人: 牟善軍;張衛華;于會泳;王文峰;王春利;寇亮;李傳坤;姜巍巍
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司青島安全工程研究院
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 北京中偉智信專利商標代理事務所 11325
• 代理人: 張岱

技術領域

本發明涉及一種用于延遲焦化裝置工藝過程實時監測、輔助安全操作的系統。

背景技術

延遲焦化是一項用于加工渣油，特別是劣質減壓渣油的成熟的煉油工藝技術。延遲焦化裝置的投資低，能加工各種高硫、高瀝青質的減壓渣油，其原料范圍甚至可以包括瀝青和油砂。延遲焦化裝置一直是加工劣質渣油的首選工藝裝置。隨著生產日趨高度集成化、復雜化、連續化，自動化程度越來越高，在延遲焦化生產裝置上應用了集散控制系統(DCS，Distributed?Control?System)。在大大提高生產控制精度，減輕操作員的勞動強度，保證生產裝置穩定運行的同時，DCS系統要求的操作條件越來越嚴格，向現場操作人員和工藝人員都提出了更高的要求。由于目前延遲焦化裝置的DCS報警僅能給出簡單的報警信息，無法提供深層次的故障原因，一旦出現傳感器漂移、設備失效、工藝波動或誤操作等原因導致的復雜故障，操作員難以及時準確判斷，甚至可能做出錯誤決策，輕則影響產品質量、生產調度計劃，重則會出現生產事故，造成人員傷亡和巨大的經濟損失。

因此，從海量的生產數據中挖掘出有效的信息，為操作人員提供對裝置運行狀態準確及時的分析，防止事故的發生，是確保延遲焦化裝置安全運行的重要環節。

上述過程的核心技術是對工業過程的故障診斷。目前，國際上故障診斷技術的研究主要以定性仿真、神經網絡、模糊數學和數據融合等方法為主，同時結合專家系統的理論。定性仿真方法，是關于建立當系統的結構、參數和狀態不完全已知條件下的數學模型(稱為定性數學模型)和求取定性數學模型的近似解、行為預測或趨勢展望的應用問題及方法。神經網絡模擬人腦神經網絡的方式來處理信息，以其非線性映射能力為工程界提供了一條有潛力的解決問題的途徑；模糊理論的出現解決了不確定性問題；這些工具的成功運用，解決了傳統的診斷技術不能解決的問題，給診斷領域的發展帶來了新的活力。但是，在實際應用中，需要將多種診斷方法有機地結合在一起，這樣可以發揮出各種診斷方法的優勢，彌補單一診斷方一法的不足，因此，對于復雜的過程工業系統宜采用基于定性定量集成智能診斷策略。目前，國內外尚沒有一種專門針對延遲焦化裝置生產過程的側重于過程故障診斷的安全運行指導系統公開報道。

發明內容

本發明為了解決上述技術問題，提供一種工業化加工渣油的在線實時故障監測與診斷的系統裝置，基于符號有向圖(SDG)與多種定量故障診斷技術，在基于SDG的高速多功能推理“引擎”基礎上，開發工業化在線實時定性定量故障診斷系統，實現數據采集、數據濾波、SDG建模、模型管理、故障診斷、故障“劇情”智能自解釋與可視化顯示等功能。

本發明的另一個目的是，提供一種工業化加工渣油的在線實時故障監測與診斷的系統，可以準確判斷深層次的故障原因，提高延遲焦化裝置的安全性能。

本發明的再一個目的在于，提供一種工業化加工渣油的在線實時故障監測與診斷的系統，可去除錯誤信息，選擇有效信息，避免操作人員面對海量數據難以作出正確的判斷，防止事故的發生。

本發明的再一個目的在于，針對延遲焦化裝置不同層面的用戶，從工藝安全角度，滿足他們的實際需求。

一種工業化加工渣油的在線實時故障監測與診斷的系統裝置，采用延遲焦化裝置進行煉油，并在延遲焦化裝置上安裝DCS系統，連接實際流程，采集來自生產現場的實時數據。在中控室配置服務器，安裝并運行實時數據庫和延遲焦化安全運行指導系統，其中，所述DCS系統，實時數據庫服務器和安全運行指導系統通過局域網依次相連，所述安全運行指導系統通過公共網絡與客戶端相連接，所述延遲焦化安全運行指導系統的核心是推理引擎子系統，所述引擎子系統包括工藝監測模塊和設備監測模塊，負責在線故障的推理分析工作，由SDG，主元分析，模糊邏輯，數學解析模型和專家知識庫構成，具有數據采集、數據濾波、傳感器有效性分析、報警管理(工藝監測、預報警、報警統計)、設備監測、專家知識管理、故障“劇情”智能自解釋與可視化顯示等功能，并能提供交接班、操作日志、工作臺歷、工藝卡片等日常管理功能。

軟件分別采用C/S和B/S架構實現，分為服務器端和客戶端兩部分，其數據傳輸及功能結構分別如附圖1所示。其中，C/S架構側重于整個裝置的監測功能，而B/S架構由于其使用的便捷性，主要側重于日常管理功能。