[發明專利]一種基于多分類支持向量機的化工工藝安全評價模型

在審

• 申請號: 202111243008.7
• 申請日: 2021-10-25
• 公開（公告）號: CN114139599A
• 公開（公告）日: 2022-03-04
• 發明（設計）人: 劉晉;任晉楠;張薄;齊東川;程彥斌;楊雨慶;徐濤;熊川云
• 申請（專利權）人: 重慶科技學院
• 主分類號: G06K9/62
• 分類號: G06K9/62
• 代理公司: 重慶鼎慧峰合知識產權代理事務所(普通合伙) 50236
• 代理人: 徐璞

本發明提供一種基于多分類支持向量機的化工工藝安全評價模型，用于水煤漿氣化工藝的安全評價，模型按照以下方法進行構建：根據水煤漿氣化工藝的安全評價指標的實測數據構建樣本集，得到訓練集和驗證集；根據訓練集使用多分類支持向量機，劃分工藝安全狀態評價超平面；根據工藝安全狀態評價超平面對訓練集進行分類擬合，得到工藝安全狀態評價結果；根據驗證集對工藝安全狀態評價結果進行驗證，使用粒子群算法對模型的正則化參數進行優化，得到基于多分類支持向量機的化工工藝安全評價模型。本發明可以解決人工對水煤漿氣化工藝進行安全評價時，利用日常生產參數不足，評價智能化程度、準確性不高的技術問題。

技術領域

本發明涉及工藝安全評價技術領域，具體涉及一種基于多分類支持向量機的化工工藝安全評價模型。

背景技術

在化工生產領域，由于生產工藝過程及化工原料的危險性，化工企業的安全問題一直以來都是企業及研究學者的重點關注對象。安全評價是判斷企業生產過程合理性、衡量企業安全生產水平的關鍵技術手段之一。

對于水煤漿氣化工藝，是以水煤漿為原料，以氧氣或空氣為氣化劑，在高溫高壓下制取合成氣的氣流床氣化。因為涉及到高溫高壓，所以在生產過程中存在較大的安全風險，需要對其進行工藝安全評價。但是，水煤漿氣化工藝過程復雜，在評價過程中，都是采用人工打分的方式進行評價，而人工評價時受限于人的精力，不容易做到對關系到工藝安全的每一樣指標參數都進行打分，所以存在著利用日常生產參數不足，評價智能化程度、準確性不高的問題。

發明內容

針對現有技術存在的不足，本發明提出一種基于多分類支持向量機的化工工藝安全評價模型，以解決現有技術中存在的在人工對水煤漿氣化工藝進行安全評價時，利用日常生產參數不足，評價智能化程度、準確性不高的技術問題。

本發明采用的技術方案如下：

第一方面，提供了一種基于多分類支持向量機的化工工藝安全評價模型，

在第一種可實現方式中，用于水煤漿氣化工藝的安全評價，模型按照以下方法進行構建：

根據水煤漿氣化工藝的安全評價指標的實測數據構建樣本集，得到訓練集和驗證集；

根據訓練集使用多分類支持向量機，劃分工藝安全狀態評價超平面；

根據工藝安全狀態評價超平面對訓練集進行分類擬合，得到工藝安全狀態評價結果；

根據驗證集對工藝安全狀態評價結果進行驗證，使用粒子群算法對模型的正則化參數進行優化，得到基于多分類支持向量機的化工工藝安全評價模型。

結合第一種可實現方式，在第二種可實現方式中，安全評價指標包括：水煤漿的粒徑、磨煤機轉速、水煤漿的濃度、水煤漿流量、氣化爐反應溫度、氣化爐反應壓力、氣化爐爐壁溫度、進氧氧氣流量、進氧氧氣濃度、激冷室液位、燒嘴溫度、燒嘴壓力、燒嘴冷卻水出口溫度、鎖斗循環時間、鎖斗內液位占比、鎖斗內部壓力、合成氣總流量、合成氣氫氣體積分數、合成氣一氧化碳體積分數、合成氣凈化爐爐內溫度、合成氣凈化爐爐內壓力、變換冷凝液流量、高壓閃蒸爐爐內壓力、高壓閃蒸爐爐內溫度、中央控制系統自動報警數量、系統氣體檢測器報警數量。

結合第一種可實現方式，在第三種可實現方式中，多分類支持向量機的分類決策函數如下：

f(x)＝sgn(ω^Tx+b)

在上式中，ω表示斜率，b表示截距，T為訓練集。

結合第一種可實現方式，在第四種可實現方式中，工藝安全狀態評價超平面的表達式如下：

ω^*Tx+b^*＝0

在上式中，ω^*表示斜率的最優解，b^*表示截距的最優解，T為訓練集。