[發明專利]基于時序波動關聯的化工異常因果分析與圖形展示方法

有效

• 申請號: 201810427630.5
• 申請日: 2018-05-07
• 公開（公告）號: CN110457184B
• 公開（公告）日: 2022-12-23
• 發明（設計）人: 韓華偉;王春利;李傳坤;高新江
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中石化安全工程研究院有限公司;中石化國家石化項目風險評估技術中心有限公司
• 主分類號: G06F11/32
• 分類號: G06F11/32;G06F11/34
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 王崇

1.一種基于時序波動關聯的化工異常因果分析與圖形展示方法，包括化工裝置數據的實時采集平臺搭建、數據預處理、單變量波動性分析與波動時間序列計算、基于波動關聯度的因果關系網絡構建、異常工況根原因挖掘與圖像界面顯示輸出，基于時序波動關聯分析法，有效利用化工裝置的運行數據，準確刻畫變量之間的關聯性，及時地提供報警和操作指導；圖形顯示界面中顯示當前報警點信息并同時以追蹤溯源的方式顯示影響該報警的其他波動變量，為操作人員及時提供有效信息；其中，

單變量波動性分析與波動時間序列計算中，利用VC++編程在服務器上對每個單變 量的運行數據進行波動性分析,在假設運行數據服從i.i.d.的正太分布時間序列的前提下,選取偏離歷史時間段均值3σ的時刻作為波動時刻，其中σ為歷史時間段內運行數據的標準差；將每個變量的波動時刻記錄下來，建立運行數據的波動時間序列，并定時更新所有序列列表；

基于波動關聯度的因果關系網絡構建中，利用VC++編程，根據已建立的波動時間序列，通過計算變量之間的因果隸屬度和置信度確定其關聯度，并根據變量之間的關聯度構建因果關系網絡，并將其記錄在數據庫中，并根據波動時間序列的更新而更新；

異常工況根原因挖掘中，利用VC++編程，在已建立的加權因果關系網絡上，尋找報警變量的原因波動變量，其中網絡中的權重為隸屬度和置信度的函數；

異常工況根原因挖掘中，當出現變量超過報警限的時刻，在即時的因果關系網絡上從該變量的節點出發，利用極大當前節點權重的方式搜索報警點的根原因路徑，直到該路徑上的點窮盡其根原因，如果路徑形成環路，則終止搜索。

2.根據權利要求1所述基于時序波動關聯的化工異常因果分析與圖形展示方法，其特征在于化工裝置數據的實時采集平臺搭建中，根據企業提供的數據采集接口，使用VC++編程實現的OPCDA服務器框架，從裝置的控制系統或企業實時數據庫采集運行實時數據，并刷新服務器的實時數據表，同時將實時數據以時間為序列存入每個參數的歷史數據表。

3.根據權利要求1所述基于時序波動關聯的化工異常因果分析與圖形展示方法，其特征在于數據預處理中，利用VC++編程對采集的原始運行數據進行標準歸一化處理，并檢驗是否有數據殘缺，如有殘缺，則采取利用該變量上下時段數據進行濾波處理，利用人工輸入的規則判定數據是否錯誤，如出現錯誤數據，當成殘缺來處理。

4.根據權利要求1所述基于時序波動關聯的化工異常因果分析與圖形展示方法，其特征在于圖像界面顯示輸出中，報警點以節點的形式顯示，并且其根原因路徑也顯示出來,波動變量以節點形式顯示，因果關聯關系以箭頭的形式顯示，如果當前時段內多個報警的根原因出現同一波動節點，則將不同的根原因路徑在這一節點處合并，最終形成樹狀結構顯示。