工况识别及阀门操作合理性可视化监测

摘要

阀门是工业生产过程中非常重要的组成部分。如果对阀门的操作不当，很容易引发生产故障甚至重大的财产损失和人员伤亡。然而，目前国内外针对阀门操作合理性诊断的研究却极其有限。对阀门操作合理性的诊断十分复杂和困难，尤其是阀门误操作种类繁多，故障样本很难获取。因此，研究阀门操作的合理性诊断，实现阀门操作的可视化监控具有十分重要的意义。
　　 本文通过实时监测生产过程的过程参量，提出了一种基于支持向量数据描述(SVDD)方法的生产过程工况识别和阀门操作合理性诊断方法。搭建了实物仿真系统，通过实时采集实物仿真系统的温度、流量信息，建立了基于支持向量数据描述的工况识别模型，并对工况识别和偏离设定工况的模型输出进行了实物仿真实验，探讨了阀门操作可视化监测和阀门操作合理性判别方法，提出了基于数字滤波的提高工况识别性能的方法。
　　 实现了基于嵌入式系统的A/D数据采集、基于Qt的中心监控机的工况识别及阀门操作合理性诊断、数据信息实时显示、彩信报警信息实时显示、云台控制操作按钮以及工业相机采集阀门区域图像的实时显示。
　　 实验测试结果表明，在无故障样本条件下建立的工况识别模型能够准确地识别出相应的工况，模型输出可以直观地反映阀门开度偏离设定工况的程度，为无故障样本条件下的阀门操作合理性诊断和可视化监测提供了一种新的技术手段。

目录

声明

学位论文数据集

摘要

第一章 绪论

1．1 课题来源及研究背景

1．2 阀门操作合理性的国内外研究现状

1．2．1 国内研究现状

1．2．2 国外研究现状

1．3 支持向量数据描述理论与应用

1．3．1 支持向量数据描述的发展

1．3．2 支持向量数据描述

1．4 论文的主要内容与意义

1．4．1 研究目的及意义

1．4．2 研究内容

第二章 系统整体结构

2．1 系统结构

2．2 中心监控计算机

2．3 嵌入式数据采集系统

2．4 过程参量变送器

2．5 本章小结

第三章 中心监控机及A／D数据采集

3．1 中心监控机监控程序设计

3．1．1 中心监控机监控界面设计

3．1．2 压力、温度、流量显示框

3．1．3 云台控制按钮

3．1．4 显示图像和彩信报警信息

3．1．5 工况选择

3．1．6 曲线显示

3．1．7 工况识别结果显示

3．1．8 阀门操作合理性诊断结果显示

3．1．9 诊断程序

3．2 Linux嵌入式系统

3．2．1 A／D数据采集模块设计

3．2．2 数据采集和网络发送

第四章 工况识别及阀门操作合理性诊断

4．1 支持向量数据描述

4．1．1 支持向量数据描述

4．1．2 核函数

4．2 支持向量数据描述的程序设计

4．3 仿真实验

4．3．1 仿真数据的获得与处理

4．3．2 工况识别

4．3．3 阀门操作合理性诊断

4．4 仿真系统的搭建及数据采集

4．5 工况识别实验

4．6 工况识别模型的性能优化

4．6．1 移动平均滤波

4．6．2 实验结果

4．7 阀门操作合理性的可视化监测

第五章 实物仿真系统实验

5．1 工况识别实验

5．2 阀门操作合理性实验

第六章 结论与展望

6．1 结论

6．2 展望

参考文献

致谢

研究成果及发表的学术论文

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