多元时间序列PCA分割及在天然气脱水装置工况识别中的应用

目的建立不同的工作状态下的设备状态预测评估模型。方法利用主成分分析法将多元时间序列数据进行切割,将分割后的数据段按照基于密度的方法,依照定义的距离,对多元时间序列进行聚类合并,从而得到不同工况下的时间序列。结果按照脱水装置工况状态,将重沸器特征对应的多元时间序列划分为不同的数据段。结论有效实现了脱水装置重沸器的参数数据分割,并识别出不同工况。     

基于受体模型和地统计学相结合的土壤镉污染源解析

研究了武汉市东湖高新技术开发区约150km2范围内土壤重金属Cd元素的含量分布和潜在来源情况. 并利用主成份分析/绝对主成分分数(PCA/APCS)受体模型定量解析了土壤中Cd的来源, 结果表明土壤中Cd的来源以源1为主(来源分担率为:源167%、源28%、源316%,其他源9%).同时利用该受体模型得到了在每个采样点的源贡献量, 并用地统计学方法插值了Cd的源贡献量的空间分布状况.结果显示, Cd各个源贡献量具有不同的空间分布状况, 其中最大源1的高贡献值主要集中在研究区中部. 结合PCA分析和源贡献量空间分布状况, 初步推断源1可能为电子工业源,源2为城市大气沉降,源3应为成土母质. 研究结果表明, 将PCA/APCS受体模型和地统计学方法相结合可以有效地对土壤重金属隐性污染源进行定性识别及定量解析.     

石化装置异常工况监测预警系统研究

针对石化装置的工艺生产特点,以生产过程的"数据"与"知识"为基础,进行多源信息融合,研究了用于信号处理的基于提升格式的数据滤波技术、基于灰色时序模型的参数预警技术、基于平行坐标的报警优化技术;用于异常工况监测预警的基于专家系统与人工神经网络的异常工况识别技术、基于机理模型的装置物料与能量平衡分析技术、基于状态空间分析的运行状态监测预警技术;搭建了异常工况分析测试与试验平台,用于异常工况监测预警系统的可靠性与完备性分析.工业应用表明,该系统对减少误操作具有良好的效果.     

基于工艺参数灰色关联度分析的天然气脱水装置异常检测

目的针对石化设备常用的维修方式导致设备检维修成本高的问题,同时保障设备的可靠运行,建立基于灰色关联度的设备异常检测模型,快速识别异常设备。方法利用灰色关联度分析法计算增压站数据清洗后各生产监测参数间的关联度,并以计算得到的关联度建立参数间的关联度矩阵,实现参数间的聚类。利用基于参数之间的灰色关联度变化的方法,识别参数聚类结果中同类监测参数对应设备的异常状态。结果在大部分时间段,同类监测参数的关联性较高,预测关联性出现异常时为设备异常状态。结论相对于监测参数阈值判断等方法,基于灰色关联度分析法的预测模型具有较高的预测精度,实现了异常设备的快速有效识别,保障了设备的可靠运行,降低了设备检维修成本。     

基于可靠性模型的RAM技术在FCC装置的应用

介绍RAM技术的基本概念和可靠性模型,以及该技术在某石化公司FCC装置的应用研究情况,提出进一步推广应用该技术的设想:建立中国石化炼油企业设备故障数据库,开发基于RAM分析的炼油企业设备故障管理、可靠性与维修策略优化统一平台,开展设备故障规律研究、可靠性评价、维修策略优化,建立基于RAM分析的设备绩效指标,设备故障报告机制等,为探讨设备优化实现炼油装置长周期安全运行提供技术支持.     

再悬浮装置在大气PM2.5源谱分析中的应用

为解决PM2.5源解析中无组织排放源的采样问题,在前人基础上发展了一套简便高效的再悬浮采集装置,并对进样量、再悬浮时间等关键运行参数进行了优化,总结了无组织排放源采样分析流程.重复测试表明,双切割头的PM2.5捕集量偏差<8%,粒径分布比率变化不超过5%,显示出再悬浮装置良好的采样平行性和稳定性.将该装置应用于陶瓷工业尘、公路扬尘和二次降尘等3类无组织排放尘及生物质燃烧的源排放再悬浮采样分析,获得了各颗粒源的粒径分布谱和PM2.5无机成分谱,以此对各排放源特征进行有效区分.PM2.5平行样中各化学成分浓度偏差<15%.与其他装置相比,本研究介绍的再悬浮装置简便经济,具有较高的采样效率,在无组织尘排放源谱分析中具有较高的实用价值.     

基于遗传神经网络的除湿机故障诊断与寿命预测

目的识别除湿机的性能状态和预测吸附剂的剩余寿命。方法针对除湿机故障过程缓变的特点,提出一种基于数据驱动的遗传神经网络模型。首先,为解决设备失效程度划分模糊的问题,由5个热力参数组成反映吸附剂劣化程度的特征向量,关联分析得到除湿机的5类故障模式。其次,利用遗传神经网络建立状态参数和故障模式的映射关系。最后,对表征设备吸附能力的主参数进行外推预测。结果训练好的诊断网络可准确地识别出设备的劣化程度及其演变过程,预测网络的预测精度非常高。结论该方法可有效地实现对除湿机的故障诊断与预测。。     

催化裂化装置异常监测预警技术研究

针对催化裂化装置工艺条件苛刻,操作过于依赖经验,导致非计划停车事件时有发生的现状,研究了以主元分析方法为核心的基于数据驱动的异常监测预警技术,利用生产过程的运行数据进行复杂过程的异常工况识别,并提出基于自适应聚类方法的多模态异常识别技术;研究了以专家系统为核心的异常监测预警方法,根据异常工况关联参数分析,对反映异常工况的征兆与产生异常工况的原因分别建立关联规则,形成异常工况专家规则知识库。基于上述催化裂化生产过程异常监测预警技术开发了相关的软件系统。     

基于PCA/MSET联用模型的烟气轮机故障预警研究

针对催化裂化装置烟气轮机运行环境恶劣,故障频发等特点,开展基于PCA和MSET联合模型的振动监测预警研究。基于原始振动波形进行时频域特征提取计算,获得29个时频域特征参量,采用PCA方法将29个时频域特征参量重新组合成6个新主元,可以有效实现数据降维。烟气轮机正常运行状态下振动监测数据量的选择影响T²值变化,主元99%可信区间阈值随着数据量的增加降低至稳定值,采用时间点数据量2 000满足分析要求。主元6是均方根值、方差和频率标准差的综合表征,在发生故障阶段波动较大,采用MSET模型进行残差分析,相对固定高报报警监测,可以超前预警8.5 h。     

基于绝对主成分-多元线性回归的滇池污染源解析

定量解析污染源是湖泊流域水环境管理的重要基础.基于滇池草海和外海多年水质监测数据,采用主成分分析（PCA）方法识别了主要水质指标的污染源类型,利用绝对主成分-多元线性回归模型（APCS-MLR）得到不同污染源对水质的贡献程度.结果表明,草海主要的污染源有农业面源、城市面源和内源3类,外海的主要污染源是农业面源、城镇生活污染源、城市面源和内源4类.与河流水污染源解析结果不同,底泥内源与气象因子对滇池主要水质指标的影响较大.     

高炉煤气高效曲板脱水装置的试验研究

提出了一种降低机械水含量的新型脱水装置,针对曲板脱水装置内两相流动复杂的问题,在改变结构和运行参数的情况下对曲板脱水装置的性能进行了试验研究,探讨了各影响因素对脱水效率和压力损失的影响。试验结果表明:曲板脱水装置的最佳气流速度为1.75～2.25 m/s,曲板间距为5～7.5 mm,斜板长度为200～250 mm,液气比为0.2～0.25 L/m3,水雾粒径为100～500μm时,可以获得最高脱水效率和最小压力损失。     

基于信号流循环的振动试验控制回路分析研究

目的总结分析振动试验信号循环全过程的数学模型及传递关系。方法根据信号传递过程中的作用,将振动设备划分为五类关键设备,并且将信号流在信号转换、信号可测及运动可控等方面的传递关系进行分析汇总,最后给出以控制仪为回路节点的两类开环故障的影响分析。结果通过对信号流循环过程的分析研究,总结了闭环反馈控制过程各环节中的信号传递关系,分析了各关键设备性能对振动试验信号传递的影响,以便于试验人员更好地开展振动试验。结论信号流循环的正常运转是振动试验顺利开展的基础,深入了解信号传递关系和影响因素,可以高质量地开展振动试验。     

炼油装置运行周期评估技术及应用

炼油装置运行周期评估技术通过统计、分析装置故障数据,计算特定时间段装置的可靠性,进而获得装置可靠性随时间的变化规律和装置可靠性最差设备排序。介绍了该技术在某常减压装置的应用,应用结果表明,该评估技术为科学确定炼油装置运行周期提供了决策依据。     

切焦器坠落塔内的原因分析与处理

切焦器坠落塔内是一个较特殊的设备故障,处理的好坏直接影响到装置的平稳运行,对事件经过、处理过程、原因分析、预防措施等分别进行了阐述。     

基于FMECA的某自动步枪发射机构可靠性分析

目的 分析某自动步枪发射机构的可靠性。方法 用故障模式、影响及危害性分析(FMECA)的方法对自动武器发射机构进行危害度分析,通过参考GJB 450A和GJB 1391制定危害程度的评判参考标准,列举出故障,并对故障的危害程度进行评分,找出危害影响最严重的故障优先进行可靠性分析。再通过三维建模软件和动力学分析软件对发射机构进行动力学仿真,将动力学仿真得到的结果导入有限元仿真软件,通过力学分析得到零部件的最大应力,运用应力–强度干涉理论求出可靠度。最后给出严重故障的可靠度分析。结果 在FMECA分析综合评分后,得出某自动步枪发射机构最严重的故障模式是超越保险异常击发。通过ADAMS仿真进行受力分析,发射机构中受力最大的零件为单发阻铁和击锤,使用应力–强度干涉理论进行可靠度计算,计算得到单发阻铁的基础可靠性为99.952%,击锤的基础可靠性为99.955%,发射机构的基础可靠度为99.907%。结论 发射机构的基础可靠度非常高,因此影响发射机构可靠度的因素主要是机构运动不可靠。在自动武器非正常操作时,将导致零部件位置异常,从而出现任务不可靠。可以通过改进零部件的方法防止故障发生,提高发射机构的任务可靠度。     

CAST污水处理工艺故障诊断方法的研究与应用

本文分析了CAST污水处理工艺故障诊断的特点和需求。在此基础上,提出了建立CAST工艺故障诊断系统的思路和方法,利用自动化监控系统实现在线故障监测和报警,利用故障树分析法构建故障诊断模型,结合运行参数趋势图,实现故障快速诊断。文章通过实例分析,介绍了该方法在污水处理厂的实际应用。     

基于短时傅里叶变换的飞行器故障振动信号分析

目的对某飞行器出现故障时的振动信号进行分析,为故障定位提供依据。方法将短时傅里叶变换方法应用于飞行振动信号分析,通过计算故障振动信号和正常振动信号的短时傅立叶变换谱,获取两者之间的不同时频特征。通过分析包括发动机工作、外部气动激励、设备工作、电气干扰在内的各种影响因素的时频变化特征,与故障振动信号的时频特征对比,为故障定位提供依据。结果故障振动信号的时频特征表现为飞行中期突发出现的某一频率的倍频振动响应,且振动频率随时间增加逐渐增大,分析表明只有发动机异常工作才具有此特征。结论短时傅里叶变换可以有效地获取飞行振动信号的时频特征,可以更深入地了解不同振动影响因素的时频特征,为飞行故障定位分析提供了新途径。     

电气设备用铜材在含硫化氢环境下的腐蚀寿命预测

目的电气设备铜材因遭受含硫化氢环境腐蚀的影响,致使其性能下降,并给电气设备的安全运行埋下安全隐患。为保证电气设备在现场服役环境中的安全可靠性,需对铜材在该环境中的寿命进行预测。方法利用失重法研究电气设备用铜材在现场环境和室内外硫化氢加速环境下的腐蚀动力学规律,通过灰色关联度分析方法探讨两种环境条件下的关联性,并建立铜材在现场服役环境中的寿命预测模型。结果在现场和室内硫化氢环境下,铜材腐蚀动力规律遵循幂函数定律;两种环境的灰色关联系数为0.72,相关性良好;铜材的腐蚀寿命模型为T_(现场)=0.74T_(加速)~(2.16)。结论利用室内硫化氢加速腐蚀试验可以对电气设备用铜材在现场环境中的腐蚀状态和腐蚀寿命进行预测。