一种工艺装置受控状态评估方法、设备及存储介质

本发明属于工艺装置应用领域，涉及装置安全风险评估技术，具体是一种工艺装置受控状态评估方法、设备及存储介质。

背景技术：

1、化工行业属于危险性较大的行业，化工生产企业在化工工艺生产过程中，生产装置内大部分的化学物质都是易燃、易爆、有毒、有害的，通常具有较大的潜在危险性，一旦发生安全事故，必然会造成严重的后果。

2、想要保证化工工艺生产的安全性，就必须对化工工艺装置危险产生的原因有充分的了解，并对化工工艺生产装置的风险进行适当的评估和管控，只有这样，才能针对危险情景采取相应的预防和减缓措施，进而降低事故发生率或降低事故情况下的伤亡程度，促进危险化工工艺生产顺利、安全、可靠地开展。因此，开展危险化工工艺装置受控状态评估方法设计，从而落实危险工艺生产装置安全措施，对于改善整个化工行业的本质安全性具有极为重要的现实意义。

技术实现思路

1、为此，本发明提出一种工艺装置受控状态评估方法、设备及存储介质，本发明可实现危险化工工艺装置是否受控的准确评估，降低人工巡检的强度，提升装置工况评估的准确性。

2、第一方面，本发明提供了一种工艺装置受控状态评估方法，包括以下步骤：

3、步骤1：信号采集装置与受测子系统对接，获取和受测子系统运行相关的各监测点的时序数据

4、步骤2：对上述各监测点的时序数据基于滑动窗口法进行相关性计算，得到某一时刻各监测点的相关系数矩阵

5、步骤3：对上述相关系数矩阵进行特征值计算，得到当前时刻的特征值向量

6、步骤4：对历史特征值进行聚类，得到k个聚类中心并对当前时刻的特征值向量进行聚类判断；

7、步骤5：基于观测的趋势窗口，利用步骤3计算t个窗口宽度为w的观测窗口特征值，得到t个特征值向量，经过聚类统计从而得到特征向量在趋势窗口的聚类变化向量；

8、步骤6：基于观测的历史窗口，利用步骤3对h个窗口宽度为w的观测窗口进行特征向量的聚类计数；

9、步骤7：将上述步骤三得到的当前窗口的特征值向量、步骤五得到的趋势窗口的聚类变化向量以及步骤六得到的历史窗口的聚类计数作为异常值判断算法的输入参数，该异常值判断算法的输出即为装置当前受控是否的结果。

10、第二方面，本发明提供了一种存储介质，所述存储介质存储指令及数据用于实现所述的一种工艺装置受控状态评估方法。

11、第三方面，本发明提供了一种工艺装置受控状态评估设备，包括：处理器及存储设备；所述处理器加载并执行存储设备中的指令及数据用于实现所述的一种工艺装置受控状态评估方法。

12、本发明的有益效果：本发明通过实时获取设备关键点位的时序数据，利用滑动窗口法生成相关系数矩阵分析实时相关性，提出了一种结合趋势窗口内特征值向量变化和历史数据k-means聚类结果的综合评估方法，采用肘部法确定聚类中心数量，实现了实时、趋势和历史信息的综合分析与评价，相较于传统方法能够更准确地判断设备的受控状态，提升了状态评价的精确性。

技术特征：

1.一种工艺装置受控状态评估方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种工艺装置受控状态评估方法，其特征在于：

3.根据权利要求1所述的一种工艺装置受控状态评估方法，其特征在于：

4.根据权利要求1所述的一种工艺装置受控状态评估方法，其特征在于：

5.根据权利要求1所述的一种工艺装置受控状态评估方法，其特征在于：

6.根据权利要求1所述的一种工艺装置受控状态评估方法，其特征在于：

7.根据权利要求1所述的一种工艺装置受控状态评估方法，其特征在于：

8.根据权利要求1所述的一种工艺装置受控状态评估方法，其特征在于：

9.一种存储介质，其特征在于：所述存储介质存储指令及数据用于实现权利要求1～8任一项所述的一种工艺装置受控状态评估方法。

10.一种工艺装置受控状态评估设备，其特征在于：包括：处理器及存储设备；所述处理器加载并执行存储设备中的指令及数据用于实现权利要求1～8任一项所述的一种工艺装置受控状态评估方法。

技术总结本发明公开了一种工艺装置受控状态评估方法、设备及存储介质。本发明首先获取各监测点的时序数据，并采用滑动窗口法计算相关系数矩阵。接着对相关系数矩阵进行特征值计算，得到当前时刻的特征值向量。然后，对历史特征值进行聚类分析，确定聚类中心数量，并对当前特征值向量进行聚类判断。最后，将当前窗口的特征值向量、趋势窗口的聚类变化向量以及历史窗口的聚类计数作为输入，采用孤立森林算法进行异常值判断，输出装置的当前受控状态。本发明实现了实时、趋势和历史信息的综合分析与评价，相较于传统方法能够更准确地判断设备的受控状态，提升了状态评价的精确性。技术研发人员：孔君睿,王鹏翔,董黎刚,颜鹏轩受保护的技术使用者：浙江工商大学技术研发日：技术公布日：2024/10/17