專利名稱：探測(cè)氫化裂解器中的異常操作的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體涉及過程控制系統(tǒng)，更具體地涉及用于對(duì)氫化裂解器進(jìn)行監(jiān) 控和/或建模的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
過程控制系統(tǒng)，例如那些在化學(xué)、石油、或其它過程中所使用的分布式
或可升級(jí)的過程控制系統(tǒng)，通常包括一個(gè)以上通過模擬、數(shù)字或模擬/數(shù)字
相結(jié)合的總線以可通信方式彼此相連并連接至至少一個(gè)主機(jī)或操作員工作 站和一個(gè)以上現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的過程控制器?，F(xiàn)場(chǎng)設(shè)備可以是例如閥、閥定位器、
開關(guān)、變送器(例如溫度傳感器、壓力傳感器和流速傳感器)，它們?cè)谶^程 中施行諸如打開或關(guān)閉閥和測(cè)量過程參數(shù)之類的功能。過程控制器接收表示 由現(xiàn)場(chǎng)現(xiàn)設(shè)備作出的過程測(cè)量的信號(hào)和/或與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備有關(guān)的其它信息，使 用這些信息實(shí)施控制例程，而后生成控制信號(hào)，這些控制信號(hào)通過總線被發(fā) 送到現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備以控制過程的操作。來自現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備和控制器的信息通常對(duì)于由 操作員工作站執(zhí)行的一個(gè)以上應(yīng)用程序可用，以使操作員能夠施行關(guān)于過程 的任何期望的功能，例如查看過程的當(dāng)前狀態(tài)、修改過程的操作等。
過去，傳統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備用于通過模擬總線或模擬線路向過程控制器發(fā)送 和從過程控制器接收模擬(例如4-20毫安)信號(hào)。這些4-20毫安的信號(hào)所固有的局限性在于，它們表示由設(shè)備作出的測(cè)量和/或由控制器生成的對(duì)設(shè) 備的操作進(jìn)行控制所需的控制信號(hào)。然而，在過去的大約十年里，包括微處 理器和存儲(chǔ)器的智能現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備已經(jīng)在過程控制行業(yè)流行起來。除了在過程內(nèi) 施行基本功能之外，智能現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備還存儲(chǔ)與設(shè)備有關(guān)的數(shù)據(jù)，以數(shù)字或數(shù)字 和模擬相結(jié)合的格式與控制器和/或其它設(shè)備通信，并施行諸如自校準(zhǔn)、識(shí) 別、診斷等的次要任務(wù)。為了使不同制造商制造的智能現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備能夠在同一 過程控制網(wǎng)絡(luò)內(nèi) 一 起使用，已開發(fā)出若干種標(biāo)準(zhǔn)和開放的智能設(shè)備通信協(xié)
議，例如HART⑧、PROFIBUS 、 WORLDFIP 、 Device Net 以及CAN協(xié) 議。此外，由Fieldbus Foundation發(fā)布的全數(shù)字兩線總線協(xié)議，即 FOUNDATION Fieldbus (以下稱作"Fieldbus")協(xié)議，使用位于不同現(xiàn) 場(chǎng)設(shè)備中的功能塊來施行先前在集中式控制器中施行的控制操作。在這種情 況下，F(xiàn)ieldbus現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備能夠存儲(chǔ)并執(zhí)行一個(gè)以上功能塊，每個(gè)功能塊從其 它功能塊(位于同一設(shè)備或不同設(shè)備內(nèi))接收輸入和/或向其它功能塊提供 輸出，并施行某些過程控制操作，例如測(cè)量或探測(cè)過程參數(shù)、控制設(shè)備或施 行控制操作，像實(shí)現(xiàn)比例-積分-微分(PID)控制例程。過程控制系統(tǒng)內(nèi)的 不同功能塊被配置為彼此通信(例如通過總線)以形成一個(gè)以上過程控制環(huán) 路，從而使遍及過程的獨(dú)立操作被分散。
來自現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備和過程控制器的信息通常對(duì)于諸如操作員工作站、維護(hù)工 作站、個(gè)人計(jì)算機(jī)、手持設(shè)備、歷史數(shù)據(jù)庫(kù)、報(bào)告生成器、集中式數(shù)據(jù)庫(kù)等 的一個(gè)以上其它硬件設(shè)備可用，從而使操作員或維護(hù)人員能夠施行針對(duì)過程 的期望的功能，例如改變過程控制例程的設(shè)置、修改過程控制器或智能現(xiàn)場(chǎng) 設(shè)備中控制模塊的操作、查看過程的當(dāng)前狀態(tài)或加工廠中的特定設(shè)備的當(dāng)前 狀態(tài)、查看由現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備和過程控制器生成的警報(bào)、為了訓(xùn)練人員或測(cè)試過程 控制軟件而模擬過程的操作、診斷加工廠中的問題或硬件故障等。
盡管典型的加工廠有很多諸如閥、變送器、傳感器等的連接至一個(gè)以上 過程控制器的過程控制和儀表設(shè)備，但是還有很多對(duì)過程操作來說也是必需 的或與過程操作有關(guān)的其它支持設(shè)備。這些附加設(shè)備包括例如位于典型工廠中的諸多位置的供電裝置、發(fā)電和配電裝置、諸如渦輪機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)等的旋轉(zhuǎn) 裝置。盡管該附加裝置不一定會(huì)創(chuàng)建或使用過程變量，并且在很多情況下不 會(huì)為了影響過程操作而被控制或甚至被連接至過程控制器，但是該裝置對(duì)于 過程的正確操作來說很重要，并且基本上是過程的正確操作所必需的。
已知的是，在加工廠環(huán)境中，尤其是在具有大量現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備和支持裝置的 加工廠中，經(jīng)常會(huì)有問題出現(xiàn)。這些問題可能是壞了的或故障的設(shè)備，諸如 軟件例程之類的邏輯元件駐留在不正確的模式，過程控制環(huán)路被不正確地調(diào) 諧，加工廠中的設(shè)備之間的通信失敗一次以上，等等。這些和其它問題實(shí)際 上很多，通常會(huì)導(dǎo)致過程在異常狀態(tài)下操作(即加工廠處于異常情況)，這 經(jīng)常與加工廠的次最佳性能相關(guān)聯(lián)。已經(jīng)開發(fā)了很多診斷工具和應(yīng)用程序來 探測(cè)并確定加工廠中問題的產(chǎn)生原因，并且一旦問題已產(chǎn)生并被探測(cè)到，就 協(xié)助操作員或維護(hù)人員診斷并糾正該問題。例如，操作員工作站通常通過諸 如直接或無線總線、以太網(wǎng)、調(diào)制解調(diào)器、電話線等的通信連接連接到過程 控制器，操作員工作站具有適于運(yùn)行諸如由愛默生過程管理公司出售的
DeltaVTM和Ovation控制系統(tǒng)之類的、包括若干控制模塊和控制環(huán)路診斷工 具的軟件或固件的處理器和存儲(chǔ)器。同樣，維護(hù)工作站可以通過與控制器應(yīng) 用程序相同的通信連接，或通過諸如用于過程控制(OPC)連接、手持連接 等的對(duì)象鏈接和嵌入(OLE)之類的不同的通信連接，連接到諸如現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備 之類的過程控制設(shè)備，維護(hù)工作站通常包括被設(shè)計(jì)為查看由加工廠中的現(xiàn)場(chǎng) 設(shè)備生成的維護(hù)警報(bào)和警告、對(duì)加工廠中的設(shè)備進(jìn)行測(cè)試并對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備和加 工廠中的其它設(shè)備施行維護(hù)活動(dòng)的 一個(gè)以上應(yīng)用程序。類似的診斷應(yīng)用程序 已被開發(fā)出，以診斷加工廠中支持裝置的問題。
因此，例如，由愛默生過程管理公司出售的AMS Suite:智能設(shè)備管 理器應(yīng)用程序(在名稱為"Integrated Communication Network far use in a Field Device Management System (用于現(xiàn)場(chǎng)i殳備管理系統(tǒng)的集成通信網(wǎng)絡(luò))"的 美國(guó)專利5,960,214中至少部分地公開)能夠與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行通信，并存儲(chǔ) 與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備有關(guān)的數(shù)據(jù)，以確定并跟蹤現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的操作狀態(tài)。在某些情況下，AMS 應(yīng)用程序可以用來與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行通信，以改變現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備中的參數(shù)、
使現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備本身運(yùn)行諸如自校準(zhǔn)例程或自診斷例程之類的應(yīng)用程序、獲取關(guān) 于現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的狀態(tài)或健壯性等的信息。這些信息可以包括例如狀態(tài)信息(例 如是否發(fā)生了警報(bào)或其它類似的事件)、設(shè)備配置信息(例如現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備當(dāng)前 或可能被配置的方式以及現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備所使用的測(cè)量單元的類型)、設(shè)備參數(shù)(例 如現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備范圍值和其它參數(shù))等。當(dāng)然，這些信息可以由維護(hù)人員使用來 監(jiān)控、維護(hù)和/或診斷現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的問題。
類似地，大多數(shù)加工廠都包括諸如CSI系統(tǒng)所^是供的Machinery Health 應(yīng)用程序之類的裝置監(jiān)控和診斷應(yīng)用程序，或用于監(jiān)控、診斷和優(yōu)化各種旋 轉(zhuǎn)裝置的操作狀態(tài)的任意其它已知應(yīng)用程序。維護(hù)人員經(jīng)常使用這些應(yīng)用程 序來維護(hù)或檢查工廠中旋轉(zhuǎn)裝置的性能，以確定旋轉(zhuǎn)裝置的問題，并確定是 否必須修理或更換旋轉(zhuǎn)裝置以及必須修理或更換旋轉(zhuǎn)裝置的時(shí)間。類似地， 很多加工廠包括例如由Liebert和ASCO公司提供的電力控制和診斷應(yīng)用程 序，以控制并維護(hù)發(fā)電和配電裝置。同時(shí)已知的是，在加工廠中運(yùn)行諸如實(shí) 時(shí)優(yōu)化器(RTO+)之類的控制優(yōu)化應(yīng)用程序，以優(yōu)化加工廠的控制活動(dòng)。 這種優(yōu)化應(yīng)用程序通常使用復(fù)雜的算法和/或加工廠的模型，來預(yù)測(cè)如何改 變輸入，以針對(duì)某些期望的優(yōu)化變量，例如利潤(rùn)，來優(yōu)化加工廠的操作。
這些和其它診斷和優(yōu)化應(yīng)用程序通常以全系統(tǒng)為基礎(chǔ)在一個(gè)以上操作 員或維護(hù)工作站中實(shí)現(xiàn)，并且可以給操作員或維護(hù)人員提供關(guān)于加工廠或加 工廠中的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備和裝置的操作狀態(tài)的預(yù)配置顯示。典型的顯示包括接收過 程控制器或加工廠中的其它設(shè)備所生成的警報(bào)的警報(bào)顯示、指示過程控制器 和加工廠中的其它設(shè)備的操作狀態(tài)的控制顯示、指示加工廠中的設(shè)備的操作
狀態(tài)的維護(hù)顯示等等。同樣地，這些和其它診斷應(yīng)用程序可以使操作員或維 護(hù)人員能夠重新調(diào)諧控制環(huán)路或重新設(shè)置其它控制參數(shù)，以運(yùn)行對(duì)一個(gè)以上 現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的測(cè)試，從而確定那些現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的當(dāng)前狀態(tài)，或校準(zhǔn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備或其 它裝置，或?qū)庸S內(nèi)的設(shè)備和裝置施行其它的問題探測(cè)和糾正活動(dòng)。
盡管這些多種應(yīng)用程序和工具有助于加工廠中的問題識(shí)別和糾正，但是這些診斷應(yīng)用程序通常被配置為僅在加工廠中已經(jīng)發(fā)生問題之后使用，因此 這些診斷應(yīng)用程序僅在加工廠中已經(jīng)存在異常情況之后使用。不幸的是，在 使用這些工具來探測(cè)、識(shí)別和糾正異常情況之前，異常情況可能已經(jīng)存在一 段時(shí)間，這導(dǎo)致在問題被探測(cè)、識(shí)別和校正期間的時(shí)間段，加工廠的性能為 次最佳。在很多情況下，控制操作員首先基于警報(bào)、警告或加工廠的不良性 能而探測(cè)出存在某種問題。然后操作員會(huì)通知潛在問題的維護(hù)人員。維護(hù)人 員可能探測(cè)出實(shí)際問題，也可能探測(cè)不出實(shí)際問題，并且可能在實(shí)際運(yùn)行測(cè) 試或其它診斷應(yīng)用程序之前需要進(jìn)一步的提示，或施行識(shí)別實(shí)際問題所需的 其它活動(dòng)。 一旦問題被識(shí)別出，維護(hù)人員就可能需要定購(gòu)零件并調(diào)度維護(hù)程 序，所有這些都會(huì)導(dǎo)致問題發(fā)生與該問題的糾正之間有很長(zhǎng)的時(shí)間段，在該 時(shí)間段內(nèi)，加工廠可能運(yùn)行在通常與工廠的次最佳操作相關(guān)聯(lián)的異常情況 下。
另夕卜，很多加工廠可能會(huì)經(jīng)歷在相對(duì)較短的時(shí)間量?jī)?nèi)導(dǎo)致工廠中的巨大 代價(jià)或損壞的異常情況。例如，如果某些異常情況存在，即使存在極短的時(shí) 間量，這些異常情況也會(huì)引起對(duì)裝置的巨大損壞、原材料的損耗或重大的不 期望的停工。因此，僅僅在問題已經(jīng)發(fā)生后探測(cè)工廠中的問題，則不管該問 題被糾正得多快，都會(huì)在加工廠中導(dǎo)致巨大的損耗或損壞。因此，期望在第 一時(shí)間設(shè)法預(yù)防異常情況的出現(xiàn)，而不是僅僅在異常情況出現(xiàn)后設(shè)法作出反 應(yīng)并糾正加工廠中的問題。
可用于采集數(shù)據(jù)的一種技術(shù)使用戶能夠在加工廠中的某些異常情況實(shí) 際出現(xiàn)前預(yù)測(cè)這些異常情況的發(fā)生，目的在于，在加工廠中發(fā)生任何重大損
失之前采取措施來阻止已預(yù)測(cè)到的異常情況。該流程在名稱為"Root Cause Diagnostics (根本原因診斷)"的美國(guó)專利申請(qǐng)No.09/972,078，現(xiàn)為美國(guó)專 利No.7,085,610 (部分地基于美國(guó)專利申請(qǐng)No.08/623,569,現(xiàn)為美國(guó)專利 No.6,017,143 )中被公開。由此通過引用將這兩個(gè)申請(qǐng)的全部公開內(nèi)容合并 于此。 一般而言，該技術(shù)在加工廠中的多個(gè)設(shè)備，例如現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，的每一個(gè) 設(shè)備中布置統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)采集和處理塊或統(tǒng)計(jì)處理監(jiān)控(SPM)塊。該統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)釆集和處理塊采集例如過程變量數(shù)據(jù)，并確定與所采集的數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)的某些統(tǒng)計(jì)測(cè)量，例如平均值、中值、標(biāo)準(zhǔn)差等。然后這些統(tǒng)計(jì)測(cè)量被發(fā)送給用戶并被分析，以辨別表示已知的異常情況將在未來發(fā)生的模式。 一旦探測(cè)到特定的懷疑在未來可能發(fā)生的異常情況，則采取措施以糾正該潛在的問題，從而在第一時(shí)間避免異常情況。
已經(jīng)開發(fā)出用于監(jiān)控和探測(cè)加工廠中的問題的其它技術(shù)。這種技術(shù)之一稱作統(tǒng)計(jì)過程控制(SPC) 。 SPC已被用于監(jiān)控與過程相關(guān)聯(lián)的諸如品質(zhì)變量之類的變量，并當(dāng)品質(zhì)變量從其"統(tǒng)計(jì)的"標(biāo)準(zhǔn)偏離時(shí)，標(biāo)記操作符。使用SPC,可以使用諸如關(guān)鍵品質(zhì)變量之類的變量的小樣本來生成小樣本的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。然后，將小樣本的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)與對(duì)應(yīng)于該變量的較大樣本的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。該變量可以由實(shí)驗(yàn)室或分析器生成，或從歷史數(shù)據(jù)庫(kù)獲取。當(dāng)小
樣本的均值或標(biāo)準(zhǔn)差偏離大樣本的均值或標(biāo)準(zhǔn)差某一預(yù)定量時(shí)，生成SPC警報(bào)。SPC的目的在于避免基于小樣本的正常統(tǒng)計(jì)偏差進(jìn)行過程調(diào)節(jié)。小樣
本的均值或標(biāo)準(zhǔn)差的圖表可以在與控制操縱臺(tái)分離的操縱臺(tái)上顯示給操作貝。
另 一 技術(shù)對(duì)多個(gè)變量進(jìn)行分析，該技術(shù)被稱為多變量統(tǒng)計(jì)過程控制
(MSPC)。該技術(shù)使用諸如主成分分析(PCA)和部分最小二乘(PLS)之類的對(duì)歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行分析的算法來創(chuàng)建過程的統(tǒng)計(jì)模型。具體來說，分析與正常操作對(duì)應(yīng)的變量的樣本和與異常操作對(duì)應(yīng)的變量的樣本來生成模型，以確定何時(shí)應(yīng)當(dāng)生成警報(bào)。 一旦定義了模型，就可以將與當(dāng)前過程對(duì)應(yīng)的變量提供給模型，如果該變量指示異常操作，則該模型可以生成警報(bào)。
基于模型的性能監(jiān)控系統(tǒng)的技術(shù)使用諸如基于相關(guān)的模型或第 一原理模型之類的將過程輸入與過程輸出關(guān)聯(lián)起來的模型。該模型可以通過調(diào)整內(nèi)部的調(diào)諧常量和偏差項(xiàng)而被校準(zhǔn)為實(shí)際的工廠操作。該模型可以用于預(yù)測(cè)過程何時(shí)移到異常區(qū)域并警告操作員采取行動(dòng)。在實(shí)際行為與預(yù)測(cè)行為存在明顯偏離時(shí)或在計(jì)算的效率參數(shù)上存在很大變化時(shí)，可以生成警報(bào)。基于模型的性能監(jiān)控系統(tǒng)通常覆蓋小到單個(gè)單元操作(如，泵、壓縮機(jī)、加熱器、柱等)或構(gòu)成過程單元(如常減壓裝置、流體催化裂化單元(FCCU)、重整器等)的操作的組合。
還有 一 種技術(shù)使用可配置為包括與不同操作區(qū)域相對(duì)應(yīng)的多個(gè)回歸模
型的才莫型。該流程在2006年7月25日提交的題為"Method and System forDetecting Abnormal Operation in a Process Plant (用于^果測(cè)加工廠中的異常梯:作的方法和系統(tǒng))"的美國(guó)專利申請(qǐng)No. 11/492,467中被公開。由此將該申請(qǐng)的全部公開內(nèi)容通過引用合并于此。 一般來說，該技術(shù)生成模型，并通過確定實(shí)際操作是否偏離該模型所預(yù)測(cè)的操作來使用模型。如果偏離明顯，則可以指示異常操作。如果操作移至不同的操作區(qū)域，則針對(duì)該區(qū)域建立新的回歸模型，并將模型更新為包括新的操作區(qū)域。該技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展已經(jīng)包括用于水平調(diào)整控制環(huán)路的模型，以生成與容器中材料水平的調(diào)整控制相關(guān)聯(lián)的信號(hào)的預(yù)測(cè)，該模型使用通過對(duì)測(cè)量的過程變量進(jìn)行處理而生成的平均信號(hào)或其它統(tǒng)計(jì)信號(hào)，如2006年7月25日提交的題為"Method and Systemfor Detecting Abnormal Operation of a Level Regulatory Control Loop (用于探測(cè)水平調(diào)整控制環(huán)路的異常操作的方法和系統(tǒng))"的美國(guó)專利申請(qǐng)No.ll/492，577中所公開的；并且分析該信號(hào)以確定其是否明顯地偏離期望{直，戈口 2006年7月25日4是交的題為"Methods and Systems for DetectingDeviation of a Process Variable from Expected Values (用于4笨測(cè)過禾呈變量與期望值的偏離的方法和系統(tǒng))"的美國(guó)專利申請(qǐng)No.11/492,347,以及2006年7月 25日提交的題為 "Methods and Systems for Detecting Deviation of aProcess Variable from Expected Values (用于探測(cè)過程變量與期望值的偏離的方法和系統(tǒng))'，的美國(guó)專利申請(qǐng)No.11/492,460中所公開的。由此通過引用將這些申請(qǐng)的全部公開內(nèi)容合并于此。
雖然上述技術(shù)可以應(yīng)用于多種加工工業(yè)，但異常情況預(yù)防特別適用的工業(yè)之一是精加工。更具體地，異常情況預(yù)防特別適用于精加工工業(yè)中的氫化裂解器。通常，精加工中的氫化裂解器單元使用氫將重碳?xì)浠衔锪鸦癁檩p碳?xì)浠衔?。例如，通過打斷碳-碳鍵將復(fù)雜有機(jī)分子(如，重碳?xì)浠衔?分解為簡(jiǎn)單分子(如，輕碳?xì)浠衔?。裂化率和最終產(chǎn)物取決于溫度。與氫化裂解器相關(guān)聯(lián)的一個(gè)具體問題是，在氫化裂解器的反應(yīng)器中可能發(fā)生的溫度失控。

發(fā)明內(nèi)容
公開了可以便于探測(cè)與氫化裂解器相關(guān)聯(lián)的異常操作的示例方法和系統(tǒng)。一般來說，用于對(duì)氫化裂解器的至少一部分進(jìn)行建模的模型可以配置為包括與氬化裂解器的多個(gè)不同操作區(qū)域相對(duì)應(yīng)的多個(gè)回歸模型。該模型可以例如通過確定氫化裂解器的實(shí)際操作是否明顯偏離由該模型所預(yù)測(cè)的操作而被利用。如果存在明顯偏離，則這可以指示異常操作。
在 一 實(shí)施例中公開了 一種探測(cè)氫化裂解器的異常操作的方法。該方法包括采集所述氫化裂解器處于一操作區(qū)域時(shí)所述氫化裂解器的第一數(shù)據(jù)集，并使用所述第一數(shù)據(jù)集生成所述氫化裂解器在所述操作區(qū)域中的回歸模型。所述第一數(shù)據(jù)集可以根據(jù)所述操作區(qū)域中的、所述氫化裂解器的反應(yīng)器中第 一 截面與第二截面之間的溫度差變量生成。所述第一數(shù)據(jù)集可以進(jìn)一步根據(jù)所述氫化裂解器在所述操作區(qū)域中的負(fù)荷變量生成。所述回歸模型可以用于生成作為根據(jù)所述負(fù)荷變量生成的第二數(shù)據(jù)的函數(shù)的、根據(jù)所述溫度差變量生成的第 一數(shù)據(jù)的預(yù)測(cè)。然后，該方法確定根據(jù)所述溫度差變量生成的相應(yīng)信號(hào)是否偏離根據(jù)所述溫度差變量生成的第一數(shù)據(jù)的預(yù)測(cè)，以探測(cè)所述氫化裂解器內(nèi)的異常情況。
在另 一 實(shí)施例中公開了 一種探測(cè)氫化裂解器的異常操作的方法。該方法可以包括采集所述氫化裂解器處于一操作區(qū)域時(shí)所述氫化裂解器的多個(gè)第一數(shù)據(jù)集，并使用所述多個(gè)第一數(shù)據(jù)集針對(duì)每個(gè)溫度差變量生成所述氫化裂解器在所述操作區(qū)域中的回歸模型。所述多個(gè)第一數(shù)據(jù)集中的每一個(gè)可以根據(jù)所述操作區(qū)域中的、所述氫化裂解器的反應(yīng)器中的截面之間的相應(yīng)溫度差變量，以及根據(jù)所述氫化裂解器在所述操作區(qū)域中的負(fù)荷變量而生成。所述回歸模型可以被用于生成作為根據(jù)所述負(fù)荷變量生成的第二數(shù)據(jù)的函數(shù)的、根據(jù)所述溫度差變量中的每一個(gè)生成的第一數(shù)據(jù)的預(yù)測(cè)。然后，該方法確定根據(jù)所述溫度差變量中的至少一個(gè)生成的相應(yīng)信號(hào)是否偏離根據(jù)相應(yīng)的溫度差變量生成的第一數(shù)據(jù)的預(yù)測(cè)，以探測(cè)所述氫化裂解器內(nèi)的異常情況。
在進(jìn)一步的實(shí)施例中公開了 一種便于探測(cè)氫化裂解器的異常操作的方法。該方法可以包括采集所述氫化裂解器處于第一操作區(qū)域時(shí)的第一數(shù)據(jù)集，以及采集所述氫化裂解器處于第二操作區(qū)域時(shí)的第二數(shù)據(jù)集。所述第一和第二數(shù)據(jù)集可以根據(jù)所述氫化裂解器的反應(yīng)器中第一和第二截面之間的溫度差變量生成，并可以進(jìn)一步根據(jù)所述氫化裂解器的負(fù)荷變量生成。所述第一操作區(qū)域中的過程的第一回歸模型可以使用所述第一數(shù)據(jù)集生成，而所述氫化裂解器的第二回歸模型可以在第二操作區(qū)域中使用所述第二數(shù)據(jù)集生成。該方法可以確定
所述第一回歸模型有效的第一范圍以及所述第二回歸模型有效的第二范圍。所述氫化裂解器的模型可以被生成為包括所述第一回歸模型，并被修正為同時(shí)包括所述第二范圍的第二回歸模型和所述第 一范圍的所述第 一回歸模型。
在又一個(gè)實(shí)施例中公開了 一種探測(cè)加工廠中氫化裂解器中的異常操作的系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以包括加工廠中氫化裂解器的可配置模型。所述可配置模型可以包括與所述氬化裂解器的第 一操作區(qū)域相對(duì)應(yīng)的第 一范圍中的第 一回歸模型。所述可配置模型接下來可以被配置為，包括與所述第一操作區(qū)域不同的第二操作區(qū)域相對(duì)應(yīng)的第二范圍中的第二回歸模型。所述可配置模型可以生成作為負(fù)荷變量值的函數(shù)的溫度差變量值的預(yù)測(cè)。所述溫度差變量值可以根據(jù)所述氫化裂解器的反應(yīng)器中第 一和第二截面之間的溫度差生成。該系統(tǒng)可以進(jìn)一 步包括連接至所述可配置模型的偏離探測(cè)器。所述偏離探測(cè)器可以通過將所述溫度差變量值與預(yù)測(cè)的溫度差變量值之間的差與 一 閾值進(jìn)行比較，來確定所述溫度差變量值是否不同于所述預(yù)測(cè)的溫度差變量值。
在又一進(jìn)一步的實(shí)施例中公開了 一種探測(cè)加工廠中氫化裂解器中的異常操
作的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括加工廠中氫化裂解器的可配置模型。所述可配置模型可
以包括與所述氬化裂解器的操作區(qū)域相對(duì)應(yīng)的范圍中的回歸模型。所述可配置
模型可以生成作為負(fù)荷變量值的函數(shù)的溫度差變量值的預(yù)測(cè)。所述溫度差變量
值可以根據(jù)所述氫化裂解器的反應(yīng)器中第一和第二截面之間的溫度差生成。該系統(tǒng)可以進(jìn)一步包括連接至所述可配置模型的偏離探測(cè)器。所述偏離探測(cè)器可以通過將所述溫度差變量值與預(yù)測(cè)的溫度差變量值之間的差與 一 閾值進(jìn)行比較，來確定所述溫度差變量值是否不同于所述預(yù)測(cè)的溫度差變量值。該系統(tǒng)可以還可以包括綜合應(yīng)用程序，用于響應(yīng)于將所述溫度差變量值與預(yù)測(cè)的溫度差變量值之間的差與一閾值進(jìn)行的比較，而創(chuàng)建所述氫化裂解器的表示，用于查看溫度差變量值以及用于查看所述氫化裂解器的異常操作的指示。


圖l是具有包括一個(gè)以上操作員和維護(hù)工作站、控制器、現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備和支持
裝置的分布式控制和維護(hù)網(wǎng)絡(luò)的加工廠的示例框圖2A為圖1的加工廠的部分的示例性框圖，其示出位于加工廠的氫化裂解器中的異常情況預(yù)防系統(tǒng)的各個(gè)組件之間的通信交互。
圖2B為圖2A的氬化裂解器的示例框圖3A為使用一個(gè)以上回歸模型的示例異常操作探測(cè)(AOD)系統(tǒng)；圖3B為圖3A的AOD系統(tǒng)的示例回歸塊；
圖4為可以使用圖3A和3B的示意AOD系統(tǒng)實(shí)施的示例方法的流程圖5是用于對(duì)圖3A和3B的模型進(jìn)行初始訓(xùn)練的示例方法的流程圖6A是示出可以在AOD系統(tǒng)的學(xué)習(xí)狀態(tài)期間采集并由圖3B的模型使用
來建立回歸模型的多個(gè)數(shù)據(jù)集的圖形；
圖6B是示出使用圖6A的多個(gè)數(shù)據(jù)集建立的初始回歸模型的圖形；
圖7是可以使用圖3A和3B的示例異常操作探測(cè)系統(tǒng)來實(shí)施的示例方法的
流程圖8A是示出接收的數(shù)據(jù)集以及在AOD系統(tǒng)的監(jiān)控狀態(tài)期間由圖3B的模型生成的對(duì)應(yīng)預(yù)測(cè)值的圖形；
圖8B是示出另一接收的數(shù)據(jù)以及由圖3B的模型生成的另一對(duì)應(yīng)預(yù)測(cè)值的
圖形；
圖8C是示出在圖3B的模型的有效范圍之外的接收的數(shù)據(jù)集的圖形；圖9A是示出在AOD系統(tǒng)的學(xué)習(xí)狀態(tài)期間采集的并可以由圖3的模型使用以建立不同操作區(qū)域中的第二回歸模型的不同操作區(qū)域中的多個(gè)數(shù)據(jù)集的圖
形；
圖9B是示出使用圖9A的多個(gè)數(shù)據(jù)集建立的第二回歸模型的圖形；圖9C是示出更新的模型及其有效范圍并且也示出接收的數(shù)據(jù)集和在AOD系統(tǒng)的監(jiān)控狀態(tài)期間生成的對(duì)應(yīng)預(yù)測(cè)值的圖形；
圖IO是用于更新圖3B的模型的示例方法的流程圖11是與諸如圖3A和3B的AOD系統(tǒng)之類的AOD系統(tǒng)的可替代操作相
對(duì)應(yīng)的示例狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖12是AOD系統(tǒng)的學(xué)習(xí)狀態(tài)中的操作的示例方法的流程圖13是用于更新AOD系統(tǒng)的模型的示例方法的流程圖14是AOD系統(tǒng)的監(jiān)控狀態(tài)中的操作的示例方法的流程圖15是可以由圖形用戶接口提供以使用戶能夠查看氫化裂解器的溫度差
變量并監(jiān)控異常狀況的出現(xiàn)的顯示的示例性描繪；
圖16是可以由圖形用戶接口提供以使用戶能夠查看響應(yīng)于異常狀況探測(cè)
而生成的警告的顯示的示例性描繪；
圖17是可以由圖形用戶接口提供以使用戶能夠查看與異常狀況相關(guān)聯(lián)的
消息的顯示的示例性描繪；
圖18是可以由圖形用戶接口提供以使用戶能夠查看與異常狀況相關(guān)聯(lián)的
進(jìn)一步信息的顯示的示例性描繪；以及
圖19是可以由圖形用戶接口提供以使用戶能查看并配置AOD系統(tǒng)的顯示
的示例性描繪。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在參見圖1,可實(shí)現(xiàn)異常情況預(yù)防系統(tǒng)的示例加工廠10包括通過一個(gè)以上通信網(wǎng)絡(luò)與支持裝置互連在一起的若干個(gè)控制和維護(hù)系統(tǒng)。具體而言，圖1的加工廠10包括一個(gè)以上過程控制系統(tǒng)12和14。過程控制系統(tǒng)12可以是諸如PROVOX或RS3系統(tǒng)之類的傳統(tǒng)過程控制系統(tǒng)，也可以是包 括連接至控制器12B和輸入/輸出(1/0)卡12C的操作員接口 12A的任何其 它控制系統(tǒng)，其中控制器12B和輸入/輸出(I/O)卡12C又連接至諸如模擬 和高速可尋址遠(yuǎn)程變送器(HART)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備15之類的各種現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備。過程 控制系統(tǒng)14可以是分布式過程控制系統(tǒng)，包括通過諸如以太網(wǎng)總線之類的 總線連接至一個(gè)以上分布式控制器14B的一個(gè)以上操作員接口 14A?？刂破?14B可以是例如德克薩斯州奧斯汀市的愛默生過程管理公司銷售的 DeltaVTM控制器或任何其它期望類型的控制器?？刂破?4B通過I/0設(shè)備連 接到一個(gè)以上現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備16,例如HART或Fieldbus現(xiàn)場(chǎng)i殳備，或任何其它 的智能或非智能現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，包括使用PROFIBUS 、 WORLDFIP 、 Device-Net 、 AS-Interface以及CAN協(xié)議中任一種的智能或非智能現(xiàn)場(chǎng)設(shè) 備。已知現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備16可以向控制器14B提供與過程變量有關(guān)的模擬或數(shù)字 信息以及其它設(shè)備信息。操作員接口 14A可以存儲(chǔ)和執(zhí)行對(duì)過程控制操作 員可用以控制過程的操作的工具17、 19,包括例如控制優(yōu)化器、診斷專家、 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、調(diào)諧器等。
更進(jìn)一步，諸如執(zhí)行AMSTM Suite:智能設(shè)備管理器應(yīng)用程序或任何其 它設(shè)備監(jiān)控和通信應(yīng)用程序的計(jì)算機(jī)之類的維護(hù)系統(tǒng)，可以連接至過程控制 系統(tǒng)12和14，或連接至其中的單個(gè)設(shè)備以進(jìn)行維護(hù)和監(jiān)控活動(dòng)。例如，維 護(hù)計(jì)算機(jī)18可以通過任何期望的通信線路或網(wǎng)絡(luò)(包括無線或手持設(shè)備網(wǎng) 絡(luò))連接至控制器12B和/或連接至設(shè)備15,以與設(shè)備15通信，或在某些情 況下重新配置設(shè)備15或?qū)υO(shè)備15進(jìn)行維護(hù)活動(dòng)。類似地，諸如AMS，應(yīng)
一個(gè)以上用戶接口 14A上，并由用戶接口 14A執(zhí)行，以施行維護(hù)和監(jiān)控功 能，包括與設(shè)備16的操作狀態(tài)有關(guān)的數(shù)據(jù)釆集。
加工廠IO還包括諸如渦輪機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)等的各種旋轉(zhuǎn)裝置20，這些旋轉(zhuǎn) 裝置20通過一些永久性或臨時(shí)性通信鏈路(例如，總線、無線通信系統(tǒng)或 連接到裝置20以進(jìn)行讀取而后被拆除的手持設(shè)備)連接到維護(hù)計(jì)算機(jī)22。維護(hù)計(jì)算機(jī)22可以存儲(chǔ)和執(zhí)行由例如CSI (愛默生過程管理公司)提供的
已知的監(jiān)控和診斷應(yīng)用程序23或任何其它已知的用于診斷、監(jiān)控和優(yōu)化旋 轉(zhuǎn)裝置20的操作狀態(tài)的應(yīng)用程序。維護(hù)人員通常使用應(yīng)用程序23來維護(hù)和 監(jiān)視工廠10中的旋轉(zhuǎn)裝置20的性能，以確定旋轉(zhuǎn)裝置20的問題并確定是 否必須維修或更換旋轉(zhuǎn)裝置20以及必須維修或更換旋轉(zhuǎn)裝置20的時(shí)間。在 某些情況下，外界顧問或服務(wù)組織可以臨時(shí)獲取或測(cè)量與裝置20有關(guān)的數(shù) 據(jù)，并使用該數(shù)據(jù)對(duì)裝置20進(jìn)行分析，以探測(cè)問題、不良性能或影響裝置 20的其它事件。在這些情況下，運(yùn)行分析的計(jì)算機(jī)可以不通過任何通信線 路連接到系統(tǒng)10的其余部分，也可以僅臨時(shí)連接到系統(tǒng)10的其余部分。
類似地，具有與工廠IO相關(guān)聯(lián)的發(fā)電和配電裝置25的發(fā)電和配電系統(tǒng) 24通過例如總線連接到運(yùn)行并監(jiān)視工廠10內(nèi)的發(fā)電和配電裝置25的操作 的另 一計(jì)算機(jī)26。計(jì)算機(jī)26可以執(zhí)行例如由Liebert和ASCO或其它公司 提供的已知的電力控制和診斷應(yīng)用程序27,以控制和維護(hù)發(fā)電和配電裝置 25。再次，在很多情況下，外界顧問或服務(wù)組織可以使用臨時(shí)獲取或測(cè)量與 裝置25有關(guān)的數(shù)據(jù)并使用該數(shù)據(jù)對(duì)裝置25進(jìn)行分析的服務(wù)應(yīng)用程序，來探 測(cè)問題、不良性能或影響裝置25的其它事件。在這些情況下，運(yùn)行分析的 計(jì)算機(jī)(例如計(jì)算機(jī)26)可以不通過任何通信線路連接到系統(tǒng)IO的其余部 分，也可以^5l臨時(shí)連4^到系統(tǒng)IO的其余部分。
如圖l所示，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)30至少實(shí)現(xiàn)異常情況預(yù)防系統(tǒng)35的一部分， 具體而言，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)30存儲(chǔ)并實(shí)現(xiàn)配置應(yīng)用程序38和可選的異常操作探 測(cè)系統(tǒng)42,這將在下文中更詳細(xì)地描述。此外，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)30可以實(shí)現(xiàn)警 告/警報(bào)應(yīng)用程序43。
通常來說，異常情況預(yù)防系統(tǒng)35可以與可選地位于加工廠10內(nèi)的現(xiàn)場(chǎng) 設(shè)備15、 16,控制器12B、 14B,旋轉(zhuǎn)裝置20或其支持計(jì)算機(jī)22，發(fā)電裝 置25或其支持計(jì)算機(jī)26，以及任何其它期望的設(shè)備或裝置中的異常操作探 測(cè)系統(tǒng)(未在圖1中示出)和/或計(jì)算機(jī)系統(tǒng)30中的異常操作探測(cè)系統(tǒng)42 通信，以配置這些異常操作探測(cè)系統(tǒng)中的每一個(gè)，并在這些異常操作探測(cè)系統(tǒng)正在監(jiān)控時(shí)接收關(guān)于這些設(shè)備或子系統(tǒng)的操作的信息。異常情況預(yù)防系統(tǒng)
35可以通過硬線總線45以可通信的方式連接到工廠10內(nèi)的至少某些計(jì)算 機(jī)或設(shè)備中的每一個(gè)，或者可替代地，可以通過包括例如無線連接、使用 OPC的專用連接、諸如依靠手持設(shè)備來采集數(shù)據(jù)的間歇性連接等的任何其它 期望的通信連接連接到工廠10內(nèi)的至少某些計(jì)算機(jī)或設(shè)備中的每一個(gè)。同 樣，異常情況預(yù)防系統(tǒng)35可以通過LAN或諸如因特網(wǎng)、電話連接等的公共 連接(在圖1中示出為因特網(wǎng)連接46)獲取與加工廠10內(nèi)的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備和裝 置有關(guān)的數(shù)據(jù)，其中這類數(shù)據(jù)由例如第三方服務(wù)提供商來采集。進(jìn)一步，異 常情況預(yù)防系統(tǒng)35可以通過包括例如以太網(wǎng)、Modbus、 HTML、 XML、專 有技術(shù)/協(xié)議等的各種技術(shù)和/或協(xié)議以可通信方式連接至工廠10中的計(jì)算 機(jī)/設(shè)備。因此，盡管這里描述了使用OPC以可通信方式將異常情況預(yù)防系 統(tǒng)35連接至工廠10中的計(jì)算機(jī)/設(shè)備的具體示例，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人 員將認(rèn)識(shí)到，也可以使用各種其它方法將異常情況預(yù)防系統(tǒng)35連接至工廠 10中的計(jì)算機(jī)/設(shè)備。
圖2A示出圖1的示例加工廠10的部分50，從而描述異常情況預(yù)防系 統(tǒng)35和/或警告/警報(bào)應(yīng)用程序43可以與示例加工廠10的部分50中的氫化 裂解器通信的一種方式。在一個(gè)示例中，加工廠IO或加工廠的部分50可以 是用于將復(fù)雜分子分解為簡(jiǎn)單分子(如，將較重的碳?xì)浠衔?裂化"為較 輕的碳?xì)寤衔?的精煉工廠。雖然圖2A示出了異常情況預(yù)防系統(tǒng)35與 氫化裂解器內(nèi)的一個(gè)以上異常操作探測(cè)系統(tǒng)之間的通信，但應(yīng)當(dāng)理解，在異 常情況預(yù)防系統(tǒng)35與加工廠IO內(nèi)的包括圖1中所示的任何設(shè)備和裝置的其 它i殳備和裝置之間，也可以發(fā)生類似通信。
圖2A中所示的加工廠10的部分50包括具有一個(gè)以上過程控制器60 的分布式過程控制系統(tǒng)54,其中 一個(gè)以上過程控制器60通過輸入/輸出(I/O ) 卡或設(shè)備68和70連接至氫化裂解器62的一個(gè)以上反應(yīng)器64和66,設(shè)備 6 8和7 0可以是符合任意期望的通信或控制協(xié)議的任意期望類型的I/O設(shè)備。 此外，氫化裂解器62和/或氫化裂解器62的反應(yīng)器64、 66可以符合任意期望的開放、私有或其它通信或編程協(xié)議，可理解的是，1/O設(shè)備68和70必 須與氳化裂解器62和反應(yīng)器64、 66所使用的期望的協(xié)議兼容。
盡管沒有詳細(xì)示出，但氫化裂解器62和反應(yīng)器64、 66可以包括任意數(shù) 目的附加設(shè)備，包括但不限于現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備、HART設(shè)備、傳感器、閥、變送器、 定位器等，這些附加設(shè)備中的任意一個(gè)或全部可以用于測(cè)量和/或采集諸如 與氫化裂解器62和反應(yīng)器64、 66以及其操作有關(guān)的過程變量數(shù)據(jù)之類的數(shù) 據(jù)。例如，如這里所討論的，針對(duì)反應(yīng)器來監(jiān)控溫度差變量。溫度差變量可 以得自對(duì)反應(yīng)器的各個(gè)截面或"床層"的一個(gè)以上位置處的溫度進(jìn)行測(cè)量的 溫度傳感器、變送器或其它設(shè)備。這些設(shè)備或附加設(shè)備可以用于計(jì)算每個(gè)截 面的加權(quán)平均床層溫度(WABT)，并確定各個(gè)截面之間的溫度差變量AT。 這樣，盡管以下普遍將溫度差變量描述為從氬化裂解器62及其反應(yīng)器64、 66提供，但應(yīng)當(dāng)理解，溫度差變量和/或用于得出溫度差變量的溫度測(cè)量值 可以更具體地從諸如溫度傳感器、變送器等的作為氫化裂解器62及反應(yīng)器 64、 66的一部分的設(shè)備中提供。
在任何情況下，諸如配置工程師、過程控制操作員、維護(hù)人員、工廠管 理員、監(jiān)督員等的工廠人員可訪問的 一 個(gè)以上用戶接口或計(jì)算機(jī)7 2和7 4(可 以是任意類型的個(gè)人計(jì)算機(jī)、工作站等)通過通信線路或總線76連接至過 程控制器60,其中通信線路或總線76可以使用任意期望的硬線或無線通信 結(jié)構(gòu)并使用諸如以太網(wǎng)協(xié)議之類的任意期望的或合適的通信協(xié)議來實(shí)現(xiàn)。此 外，數(shù)據(jù)庫(kù)78可以連接至通信總線76,以操作為采集并存儲(chǔ)配置信息以及 與加工廠10內(nèi)的過程控制器60和氫化裂解器62,包括反應(yīng)器64、 66,相 關(guān)聯(lián)的在線過程變量數(shù)據(jù)、參數(shù)數(shù)據(jù)、狀態(tài)數(shù)據(jù)和其它數(shù)據(jù)的歷史數(shù)據(jù)庫(kù)。 因此，數(shù)據(jù)庫(kù)78可以操作為配置數(shù)據(jù)庫(kù)，以存儲(chǔ)包括過程配置模塊的當(dāng)前 配置以及被下載并存儲(chǔ)在過程控制器60和氫化裂解器62,包括反應(yīng)器64、 66,的設(shè)備內(nèi)的用于過程控制系統(tǒng)54的控制配置信息。同樣，數(shù)據(jù)庫(kù)78可 以存儲(chǔ)歷史異常情況預(yù)防數(shù)據(jù)，包括由氫化裂解器62,包括反應(yīng)器64、 66 (或更具體地，氫化裂解器62和/或反應(yīng)器64、 66的設(shè)備)，所采集的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)；根據(jù)氫化裂解器62，包括反應(yīng)器64、 66(或更具體地，氬化裂解 器62和/或反應(yīng)器64、 66的設(shè)備)，所采集的過程變量確定的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)； 以及將在以下描述的其它類型的數(shù)據(jù)。
雖然過程控制器60、 1/0設(shè)備68和70、氫化裂解器62、反應(yīng)器64、 66 以及氫化裂解器62和反應(yīng)器64、 66的設(shè)備通常位于有時(shí)很惡劣的工廠環(huán)境 內(nèi)，并遍及這種工廠環(huán)境而分布，但工作站72和74以及數(shù)據(jù)庫(kù)78通常位 于控制室、維護(hù)室或其它很容易被操作員、維護(hù)人員等訪問的不太惡劣的環(huán) 境中。盡管僅示出了只具有兩個(gè)反應(yīng)器64、 66的一個(gè)氫化裂解器62,但應(yīng) 當(dāng)理解，加工廠10可以具有多個(gè)氫化裂解器以及諸如圖1所示的各種其它 類型的裝置。應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步理解，氫化裂解器可以包括任意數(shù)目的反應(yīng)器。這 里討論的異常情況預(yù)防技術(shù)可以等同地應(yīng)用于任意數(shù)目的反應(yīng)器或氫化裂 解器。
一般來說，過程控制器60存儲(chǔ)并執(zhí)行使用多個(gè)不同的、獨(dú)立執(zhí)行的控 制模塊或塊來實(shí)現(xiàn)控制策略的 一個(gè)以上控制器應(yīng)用程序。每個(gè)控制模塊可以 由通常被稱為功能塊的塊組成，其中每個(gè)功能塊是整個(gè)控制例程的一部分或 子例程，并與其它功能塊(通過通信上的所謂鏈路)協(xié)作以在加工廠10內(nèi) 實(shí)現(xiàn)過程控制環(huán)路。正如已知的，作為面向?qū)ο蟮木幊虆f(xié)議中的對(duì)象的功能 塊通常執(zhí)行輸入功能、控制功能或輸出功能中之一，其中輸入功能是例如與 變送器、傳感器或其它過程參數(shù)測(cè)量設(shè)備相關(guān)聯(lián)的功能，控制功能是例如與 執(zhí)行PID、模糊邏輯等控制的控制例程相關(guān)聯(lián)的功能，輸出功能是對(duì)諸如閥 之類的某個(gè)設(shè)備的操作進(jìn)行控制以執(zhí)行加工廠10內(nèi)的某些物理功能。當(dāng)然， 存在混合或其它類型的復(fù)雜功能塊，例如模型預(yù)測(cè)控制器(MPC)、優(yōu)化器 等的。需要理解的是，雖然Fieldbus協(xié)議和DeltaV 系統(tǒng)協(xié)議使用以面向 對(duì)象的編程協(xié)議設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)的控制模塊和功能塊，但控制模塊可以使用包括 例如順序功能塊、梯形邏輯等的任意期望的控制編程方案來設(shè)計(jì)，并且不限 于使用功能塊或任意其它特定編程技術(shù)來設(shè)計(jì)。
如圖2A所示，維護(hù)工作站74包括處理器74A、存儲(chǔ)器74B和顯示設(shè)備74C。存儲(chǔ)器74B存儲(chǔ)針對(duì)圖1所討論的異常情況預(yù)防應(yīng)用程序35和警 告/警報(bào)應(yīng)用程序43,其存儲(chǔ)方式使這些應(yīng)用程序可以在處理器74A上執(zhí)行
以通過顯示器74C (或諸如打印機(jī)之類的任意其它顯示設(shè)備)向用戶提供信
白
具體來說，反應(yīng)器64、 66和氫化裂解器62和/或反應(yīng)器64、 66和氫化 裂解器62的設(shè)備中一個(gè)以上的每一個(gè)均可以包括用于存儲(chǔ)例程的存儲(chǔ)器 (未示出)，這些例程例如用于實(shí)現(xiàn)與傳感設(shè)備所檢測(cè)的一個(gè)以上過程變量 有關(guān)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)釆集的例程和/或以下將描述的用于異常操作探測(cè)的例程。 具體來說，反應(yīng)器64、 66和氳化裂解器62和/或反應(yīng)器64、 66和氬化裂解 器62的某些或全部設(shè)備中一個(gè)以上的每一個(gè)也可以包括執(zhí)行諸如用于實(shí)現(xiàn) 統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)采集的例程和/或用于異常操作探觀'J的例程之類的例程的處理器 (未示出)。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)采集和/或異常操作探測(cè)不需要由軟件實(shí)現(xiàn)。相反， 本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，這種系統(tǒng)可以由 一個(gè)以上現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備和/或其它設(shè) 備內(nèi)的軟件、固件、和/或硬件的任意組合來實(shí)現(xiàn)。
如圖2A所示，反應(yīng)器64、 66 (并且可能是氫化裂解器62中的一些或 所有反應(yīng)器)包括以下將更詳細(xì)描述的異常操作探測(cè)塊80和82。雖然圖2 的塊80和82被示出為位于反應(yīng)器64、 66之一中，但這些塊或類似塊也可 以位于任意數(shù)目的反應(yīng)器中，或位于氫化裂解器62或反應(yīng)器64、 66中的各 種其它裝置和設(shè)備內(nèi)，也可以位于諸如控制器60、 1/0設(shè)備68、 70或圖1 中所示的任意設(shè)備等的其它設(shè)備中。此外，塊80和82可以在反應(yīng)器64、 66的任意分設(shè)備中，例如在反應(yīng)器64、 66的一個(gè)以上設(shè)備(例如，溫度傳 感器、溫度變送器等)中。
一般來說，塊80和82或這些塊的子元件從它們所處的設(shè)備和/或從其 它設(shè)備中采集諸如過程變量數(shù)據(jù)之類的數(shù)據(jù)。例如，塊80、 82可以從氫化 裂解器62或反應(yīng)器64、 66內(nèi)的諸如溫度傳感器、溫度變送器或其它設(shè)備之 類的設(shè)備中釆集溫度差變量，或者可以根據(jù)來自這些設(shè)備的溫度測(cè)量值來確 定溫度差變量。此外，塊80和82或這些塊的子元件可以為了任意數(shù)目的原因而對(duì)變量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。例如，被示為與反應(yīng)器
64 (反應(yīng)器一l )相關(guān)聯(lián)的塊80可以具有失控溫度探測(cè)例程，該失控溫度探 測(cè)例程對(duì)溫度差過程變量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，以確定反應(yīng)器64中的兩個(gè)截面之 間的溫度差是否增加，溫度差增加可能表示失控的溫度。
圖2B是圖2A中所示氫化裂解器62的更詳細(xì)的示例。從圖2B可以看 出，每個(gè)反應(yīng)器64、 66包括多個(gè)截面或橫過反應(yīng)器的"床層"，在此處測(cè) 量截面的溫度。在一個(gè)示例中，每個(gè)截面的溫度是加權(quán)平均床層溫度 (WABT)。每個(gè)截面的WABT可以被提供為在該截面處測(cè)量的多個(gè)溫度 測(cè)量值Ti的加權(quán)平均值。每個(gè)溫度具有相關(guān)聯(lián)的權(quán)重(Wi),該權(quán)重可以提 供為用戶輸入值。給定截面處的加權(quán)平均床層溫度可以由以下公式計(jì)算
固57=^-
每對(duì)WABT之間的溫度差變量(AT )被計(jì)算出來。通常有n個(gè)WABT 以及n-l個(gè)AT。任意一個(gè)AT的增加都可以指示失控溫度狀況。在一個(gè)示例 中，用于氫化裂解器的異常情況預(yù)防技術(shù)學(xué)習(xí)每個(gè)AT的基準(zhǔn)值，并且在監(jiān) 控期間，如果任意一個(gè)AT的新值明顯偏離基準(zhǔn)值，偏離量例如大于特定閾 值，則生成諸如警告/警報(bào)之類的溫度失控指示符。該警告可以指明AT(ATp AT2,...)中出現(xiàn)異常狀況的那個(gè)AT。然而，在正常操作狀況下，AT的值 可能也會(huì)作為某個(gè)負(fù)荷變量的函數(shù)而改變。如以下進(jìn)一步描述的，回歸算法 可用于將每個(gè)AT的值建模為該負(fù)荷變量的函數(shù)。當(dāng)在操作期間對(duì)反應(yīng)器進(jìn) 行監(jiān)控時(shí)，如果AT的實(shí)際值和測(cè)量值明顯不同，偏離量例如達(dá)到闞值，則 探測(cè)到失控溫度狀況。氫化裂解器的一般操作通常可以為本領(lǐng)域普通技術(shù)人 員所理解，因此不需要進(jìn)一步描述。
再次參見圖2A,塊80可以包括諸如SPM1 - SPM4的一個(gè)以上統(tǒng)計(jì)過 程監(jiān)控(SPM)塊或單元的組，SPM塊采集反應(yīng)器內(nèi)的過程變量或其它數(shù) 據(jù)，并對(duì)所采集的數(shù)據(jù)執(zhí)行一個(gè)以上統(tǒng)計(jì)計(jì)算，以確定所采集數(shù)據(jù)的例如平均值、中值、標(biāo)準(zhǔn)差、均方根(RMS)、變化率、范圍、最小值、最大值等 和/或探測(cè)所采集數(shù)據(jù)中的諸如偏移、偏差、噪聲、尖峰等的事件。所生成 的具體統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)及其生成方法并不重要。因此，除以上所述的具體類型之外， 或代替以上所述的具體類型，可以生成不同類型的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。此外，可以使 用各種技術(shù)，包括已知技術(shù)，來生成這樣的數(shù)據(jù)。術(shù)語統(tǒng)計(jì)過程監(jiān)控(SPM) 塊在這里用于描述對(duì)至少一個(gè)過程變量或諸如溫度差變量之類的其它過程 參數(shù)施行統(tǒng)計(jì)過程監(jiān)控的、并且可以由針對(duì)其采集數(shù)據(jù)的設(shè)備內(nèi)或甚至是設(shè)
備外部的任意期望的軟件、固件或硬件來施行的功能。應(yīng)當(dāng)理解，由于SPM 通常位于設(shè)備數(shù)據(jù)被采集的設(shè)備中，因此，SPM可以獲取數(shù)量上更多并且 質(zhì)量上更精確的過程變量數(shù)據(jù)。結(jié)果，與位于過程變量數(shù)據(jù)被采集的設(shè)備外 的塊相比，SPM塊通常能夠針對(duì)所采集的過程變量數(shù)據(jù)確定更好的統(tǒng)計(jì)計(jì)算。
需要理解的是，盡管在圖2A中塊80和82被示為包括SPM塊，但可 替代地，SPM塊可以是與塊80和82分離的獨(dú)立塊，并且可以與相應(yīng)塊80 或82位于同一反應(yīng)器中或者可以位于不同的設(shè)備中。這里討論的SPM塊可 以包括已知的FOUNDATION Fieldbus SPM塊，或者與已知的 FOUNDATION Fieldbus SPM塊相比具有不同或附加能力的SPM塊。術(shù)語 統(tǒng)計(jì)過程監(jiān)控(SPM )塊在這里用于表示采集諸如過程變量數(shù)據(jù)并對(duì)該數(shù)據(jù) 施行某些統(tǒng)計(jì)處理以確定諸如平均值、標(biāo)準(zhǔn)差等的統(tǒng)計(jì)測(cè)量的任意類型的塊 或元件。結(jié)果，該術(shù)語意在涵蓋施行該功能的軟件、固件、硬件和/或其它 元件，而不管這些元件是功能塊或者其它類型的塊、程序、例程或元件的形 式，也不管這些元件是否符合FOUNDATION Fieldbus協(xié)議或者諸如 Profibus、 HART、 CAN等協(xié)議之類的某些其它協(xié)議。在期望的情況下，可 以至少部分地施行或?qū)崿F(xiàn)塊80、 82的根本操作，如美國(guó)專利No.6，017,143 中所描述的，由此將該專利通過引用合并于此。
需要進(jìn)一步理解的是，盡管在圖2A中塊80和82#1示為包括SPM塊， 但SPM塊并不是塊80和82所必需的。例如，塊80和82的異常操作探測(cè)例程可以使用未經(jīng)SPM塊處理的過程變量數(shù)據(jù)來操作。作為另一個(gè)示例，
塊80和82均可以接收由位于其它設(shè)備中的 一個(gè)以上SPM塊所提供的數(shù)據(jù)， 并對(duì)其進(jìn)行操作。作為再一個(gè)示例，過程變量數(shù)據(jù)可以以并不由很多典型的 SPM塊來提供的方式進(jìn)行處理。僅作為一個(gè)示例，過程變量數(shù)據(jù)可以由諸
脈沖響應(yīng)(IIR)濾波器進(jìn)行濾波。作為另一示例，過程變量數(shù)據(jù)可以被修 整從而使其保持在特定的范圍內(nèi)。當(dāng)然，可以對(duì)已知的SPM塊進(jìn)行修改以 提供這種不同的或附加的處理能力。
圖2A的塊80、 82^皮示為與反應(yīng)器64、 66相關(guān)耳關(guān)，更具體地與例如反 應(yīng)器64、 66的溫度傳感器或變送器相關(guān)聯(lián)，塊80、 82均可以具有對(duì)溫度傳 感器或變送器所采集的過程變量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析以確定與反應(yīng)器相關(guān)聯(lián)的溫 度差變量是否明顯偏離預(yù)期的溫度差變量的失控溫度探測(cè)單元。此外，塊 82可以包括諸如塊SPM1 - SPM4之類的一個(gè)以上SPM塊或單元，其中該一 個(gè)以上SPM塊或單元可以采集變送器內(nèi)的過程變量或其它數(shù)據(jù)，并對(duì)所采 集的數(shù)據(jù)進(jìn)行一種或多種統(tǒng)計(jì)計(jì)算，以確定所采集數(shù)據(jù)的例如平均值、中值、 標(biāo)準(zhǔn)差等。雖然塊80和82被示為分別包括四個(gè)SPM塊，但是塊80和82 內(nèi)也可以具有任意其它數(shù)目的用于采集和確定統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的SPM塊。
氫化裂解器中的異常操作探測(cè)(AOD)系統(tǒng)縱覽
圖3A是針對(duì)氫化裂解器反應(yīng)器異常情況預(yù)防模塊的示例異常操作探測(cè) (AOD)系統(tǒng)100的框圖，其中AOD系統(tǒng)IOO可以在異常操作探測(cè)塊80、 82中使用，或者可以用作圖2的異常操作探測(cè)系統(tǒng)42。 AOD系統(tǒng)100可以 被用于探測(cè)氫化裂解器62或氫化裂解器反應(yīng)器64、 66中已經(jīng)發(fā)生或正在發(fā) 生的諸如失控溫度之類的異常操作，也稱為異常情況。此外，AOD系統(tǒng)IOO 還可以用于，例如通過與異常情況預(yù)防系統(tǒng)35結(jié)合，在異常操作實(shí)際出現(xiàn) 之前，預(yù)測(cè)氫化裂解器62或反應(yīng)器64、 66內(nèi)異常操作的發(fā)生，其目的在于 在反應(yīng)器64、 66、氫化裂解器66或加工廠10內(nèi)出現(xiàn)任何重大損失之前采 取措施來防止所預(yù)測(cè)的異常操作。在一個(gè)示例中，每個(gè)反應(yīng)器可以具有相應(yīng)的AOD系統(tǒng)100, ^旦應(yīng)當(dāng)理 解，公共AOD系統(tǒng)可以用于多個(gè)反應(yīng)器或氫化裂解器整體。如以上所提出 的，通常有n個(gè)WABT 102以及n-l個(gè)AT 104，其中，任意AT 104的增加 都可以指示失控溫度狀況。然而，由于AT 104可能在正常操作狀況期間作 為某些負(fù)荷變量106的函數(shù)而改變，因此AOD系統(tǒng)100針對(duì)負(fù)荷變量106 的值的范圍來學(xué)習(xí)正?；蚧鶞?zhǔn)AT值104。
如圖3A所示，負(fù)荷變量106和每個(gè)AT變量104被送到相應(yīng)的回歸塊 108中。AOD系統(tǒng)100包括針對(duì)每個(gè)溫度差變量AT^的回歸塊。在以下將 更詳細(xì)描述的學(xué)習(xí)階段期間，每個(gè)回歸塊108創(chuàng)建回歸模型來預(yù)測(cè)根據(jù)相應(yīng) 的AT生成的數(shù)據(jù)，其中根據(jù)相應(yīng)的AT生成的數(shù)據(jù)是根據(jù)負(fù)荷變量生成的數(shù) 據(jù)的函數(shù)。根據(jù)AT生成的數(shù)據(jù)和根據(jù)負(fù)荷變量生成的數(shù)據(jù)可以包括AT和負(fù) 荷變量數(shù)據(jù)、經(jīng)過濾波或其它處理的AT和負(fù)荷變量數(shù)據(jù)、根據(jù)AT和負(fù)荷變 量數(shù)據(jù)生成的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)等。在以下同樣更詳細(xì)描述的監(jiān)控階段期間，回歸模 型根據(jù)反應(yīng)器操作期間的負(fù)荷變量生成的數(shù)據(jù)的給定值，來預(yù)測(cè)根據(jù)AT生
的數(shù)據(jù)的監(jiān)控值之間的偏離量(如果有的話)來輸出狀態(tài)，其中偏離量針對(duì) 根據(jù)負(fù)荷變量生成的數(shù)據(jù)的給定值。例如，如果AT的監(jiān)控值明顯偏離AT的 預(yù)測(cè)值，則回歸塊108可以輸出"Up"狀態(tài)，該狀態(tài)是針對(duì)相應(yīng)的溫度差 變量AT正在發(fā)生失控溫度的指示。否則，回歸塊108可以輸出"正常"狀 態(tài)。在另一示例中，如果AT的監(jiān)控平均值明顯偏離AT的預(yù)測(cè)平均值，則回 歸塊108可以輸出"Up"狀態(tài)，否則將狀態(tài)輸出為"正常，，。狀態(tài)決定塊 110從每個(gè)回歸塊108接收狀態(tài)，并確定反應(yīng)器的狀態(tài)。如果任意回歸塊108 具有"Up"狀態(tài)，則針對(duì)相應(yīng)的溫度差值A(chǔ)T的反應(yīng)器的狀態(tài)為"失控溫度"。
然而，還應(yīng)當(dāng)理解，狀態(tài)決定塊110可以^v諸如針對(duì)其它反應(yīng)器的回歸塊
108之類的其它回歸塊108接收狀態(tài)，并確定氫化裂解器62的狀態(tài)。根據(jù) AT生成的數(shù)據(jù)的監(jiān)控值可以通過各種方法得到，這些方法包括傳感器測(cè)量、 基于其它被監(jiān)控過程測(cè)量的建模測(cè)量，統(tǒng)計(jì)測(cè)量、分析結(jié)果等。如以下進(jìn)一步討論的，監(jiān)控溫度差變量可以是溫度差變量的原始監(jiān)控值、SPM塊的輸 出或者根據(jù)溫度差變量生成的其它值。
圖3B是圖3A中所示的回歸塊108的示例的框圖。如圖3B中所示，回 歸塊108包括分別連接至模型116的第一 SPM塊112和第二 SPM塊114。 第一 SPM塊112接收負(fù)荷變量，并根據(jù)負(fù)荷變量生成第一統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。第一 統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可以是根據(jù)負(fù)荷變量計(jì)算出的諸如平均值數(shù)據(jù)、中值數(shù)據(jù)、標(biāo)準(zhǔn)差 數(shù)據(jù)、變化率數(shù)據(jù)、范圍數(shù)據(jù)等的各種統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)中的任意數(shù)據(jù)。這樣的數(shù)據(jù) 可以基于負(fù)荷變量數(shù)據(jù)的滑動(dòng)窗口或基于負(fù)荷變量數(shù)據(jù)的非交疊窗口而計(jì) 算得到。作為一個(gè)示例，第一 SPM塊112可以生成用戶指定的采樣窗口大 小，如最近的負(fù)荷變量樣本和49個(gè)先前的負(fù)荷變量樣本，的平均值和標(biāo)準(zhǔn) 差數(shù)據(jù)。在該示例中，可以針對(duì)第一 SPM塊112所接收的每個(gè)新的負(fù)荷變 量樣本，生成平均負(fù)荷變量值和標(biāo)準(zhǔn)差負(fù)荷變量值。作為另一示例，第一 SPM塊112可以使用非交疊的時(shí)間段來生成平均值和標(biāo)準(zhǔn)差值數(shù)據(jù)。在該 示例中，可以使用五分鐘(或某些其它合適的時(shí)間段)的窗口 ，這樣就可以 每五分鐘生成平均和/或標(biāo)準(zhǔn)差負(fù)荷變量值。以類似的方式，第二 SPM塊114 接收反應(yīng)器的截面之間(例如WAB1和WABT2之間)的溫度差A(yù)T作為變 量，并以類似于SPM塊112的方式，根據(jù)溫度差變量生成第二統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)， 例如指定采樣窗口的平均值或標(biāo)準(zhǔn)差數(shù)據(jù)。
模型116包括來自SPM 112的負(fù)荷變量輸入，即自變量輸入(x),以 及來自SPM 114的溫度差變量輸入，即因變量輸入(y)。如以下更詳細(xì)描 述的，可以使用多個(gè)數(shù)據(jù)集(x， y)來訓(xùn)練模型116,從而將溫度差變量建 模為負(fù)荷變量的函數(shù)。為了解釋AOD系統(tǒng)的操作，現(xiàn)在將溫度差變量AT描 述為溫度差變量Y,并且可以互換地使用AT和Y的引用來表示溫度差變量
AT^中的任意變量。模型116可以使用來自SPM 112、 114的負(fù)荷變 量(X)和溫度差變量(Y)的平均值、標(biāo)準(zhǔn)差或其它統(tǒng)計(jì)測(cè)量值作為回歸 建模的自變量和因變量輸入(x, y)。例如，負(fù)荷變量和溫度差變量的平均 值可以在回歸建模中用作(x， y)點(diǎn)，并且標(biāo)準(zhǔn)差可以被建模為負(fù)荷變量的函數(shù)并用于確定在監(jiān)控階段期間探測(cè)出異常情況的閾值。這樣，應(yīng)當(dāng)理解，
雖然AOD系統(tǒng)100被描述為將溫度差變量建模為負(fù)荷變量的函數(shù)，但AOD 系統(tǒng)100也可以基于提供給回歸模型的自變和因變輸入，包括但不限于，溫 度差和負(fù)荷變量數(shù)據(jù)、根據(jù)溫度差和負(fù)荷變量數(shù)據(jù)生成的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)以及經(jīng)過 濾波或其它處理的溫度差和負(fù)荷變量數(shù)據(jù)，將根據(jù)溫度差變量生成的各種數(shù) 據(jù)建模為根據(jù)負(fù)荷變量生成的各種數(shù)據(jù)的函數(shù)。進(jìn)一步，雖然AOD系統(tǒng)100 被描述為預(yù)測(cè)溫度差變量的值，并將溫度差變量的預(yù)測(cè)值與監(jiān)控值進(jìn)行比 較，但預(yù)測(cè)值和監(jiān)控值可以包括根據(jù)溫度差變量生成的各種預(yù)測(cè)值和監(jiān)控 值，例如預(yù)測(cè)的和監(jiān)控的溫度差數(shù)據(jù)、根據(jù)溫度差數(shù)據(jù)生成的預(yù)測(cè)的和監(jiān)控 的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)以及經(jīng)過濾波或其它處理的預(yù)測(cè)的和監(jiān)控的溫度差數(shù)據(jù)。
如以下同樣更詳細(xì)描述的，模型116可以包括一個(gè)以上回歸模型，每個(gè) 回歸模型針對(duì)不同的操作區(qū)域被提供。這樣，可以針對(duì)每個(gè)溫度差變量(AT!， AT2，…AT^)提供多個(gè)回歸模型，針對(duì)每個(gè)溫度差變量的回歸模型對(duì)應(yīng)于 與大體上是氫化裂解器和/或具體來說是反應(yīng)器相關(guān)聯(lián)的不同的操作區(qū)域。 每個(gè)回歸模型可以使用函數(shù)針對(duì)負(fù)荷變量的某個(gè)范圍將因變溫度差變量建
模為自變負(fù)荷變量的函數(shù)?；貧w模型可以包括例如線性回歸模型或一些其它 回歸模型。通常，線性回歸模型包括函數(shù)f(X)、 g(X)、 h(X)…的某一線性組 合。為了對(duì)工業(yè)過程進(jìn)行建模，通常合適的線性回歸模型可以包括X的一 階函數(shù)(如，Y = m*X+b)或X的二階函數(shù)(如，Y = a*X2+b*X+c )。
在圖3B中所示的示例中，學(xué)習(xí)階段期間存儲(chǔ)(x, y)點(diǎn)。在學(xué)習(xí)階段 結(jié)束時(shí)，計(jì)算回歸系數(shù)以建立回歸模型，用于預(yù)測(cè)作為負(fù)荷變量的函數(shù)的溫 度差變量。用于建立回歸模型的負(fù)荷變量的最大值和最小值也被存儲(chǔ)。模型 116可以被計(jì)算為觀測(cè)的負(fù)荷變量值(x)和相應(yīng)的觀測(cè)的溫度差變量值(y) 的函數(shù)(例如，A = (XTX)"XTY)。在一個(gè)示例中，回歸符合p階多項(xiàng)式， 從而可以基于負(fù)荷變量值(x)來計(jì)算溫度差變量Y的預(yù)測(cè)值(yp)(例如， yp-a。+a^…+apxP)。通常多項(xiàng)式的階數(shù)p可以為用戶輸入，但是也可以提 供自動(dòng)確定多項(xiàng)式的階數(shù)的其它算法。當(dāng)然，也可以使用諸如高階多項(xiàng)式、正弦函數(shù)、對(duì)數(shù)函數(shù)、指數(shù)函數(shù)、冪函數(shù)等的其它類型的函數(shù)。
在被訓(xùn)練之后，模型116可以由偏離探測(cè)器118使用，以在監(jiān)控階段期
間基于給定的自變負(fù)荷變量輸入(x )生成因變溫度差變量Y的預(yù)測(cè)值(yP )。 偏離探測(cè)器118進(jìn)一步將監(jiān)控溫度差變量輸入(y )和自變負(fù)荷變量輸入(x ) 用于模型116。 一般來說，偏離探測(cè)器118針對(duì)特定的負(fù)荷變量值來計(jì)算預(yù) 測(cè)值(yp),并將該預(yù)測(cè)值用作"正常"或"基準(zhǔn)，，溫度差。偏離探測(cè)器118 將監(jiān)控溫度差變量值(y)與預(yù)測(cè)溫度差值(yp)進(jìn)行比較，以確定監(jiān)控溫 度差變量值(y)是否明顯偏離預(yù)測(cè)溫度差值(yp)(例如，Ay = y-yP)。如 果監(jiān)控溫度差變量值(y)明顯偏離預(yù)測(cè)值(yp)，則這可以指示異常情況 已經(jīng)發(fā)生、正在發(fā)生、或者可能在不久的將來發(fā)生，因此偏離探測(cè)器118可 以生成偏離的指示符。例如，如果監(jiān)控的AT值(y)高于預(yù)測(cè)的AT值(yp), 并且差值超過一閾值，則可以生成異常情況的指示(如"Up")。否則， 狀態(tài)為"正常"。在某些實(shí)現(xiàn)方式中，異常情況的指示符可以包括警告或警 報(bào)。
除了針對(duì)異常情況對(duì)氫化裂解器進(jìn)行監(jiān)控外，偏離探測(cè)器118還可以檢 查看負(fù)荷變量是否位于模型的建立和訓(xùn)練期間看到的界限之內(nèi)。例如，在監(jiān) 控階段期間，偏離探測(cè)器118監(jiān)控負(fù)荷變量的給定值是否位于由模型的學(xué)習(xí) 階段期間使用的負(fù)荷變量的最小值和最大值所確定的回歸模型的操作范圍 之內(nèi)。如果負(fù)荷變量值在該界限之外，則偏離探測(cè)器118可以輸出"超出范 圍"狀態(tài)或負(fù)荷變量位于回歸模型的操作范圍之外的其它指示?；貧w塊108 可以或者等待來自用戶的輸入以針對(duì)新的操作區(qū)域建立并訓(xùn)練新的回歸模 型，或者針對(duì)新的操作區(qū)域自動(dòng)建立并訓(xùn)練新的回歸模型，其示例將在以下 進(jìn)一步提供。
本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，可以各種方式對(duì)AOD系統(tǒng)100和回歸 塊108進(jìn)行4務(wù)改。例如，SPM塊112和114可以^皮省略，并且負(fù)荷變量的 原始值和溫度差值可以被直接提供給模型116作為用于回歸建模的(x, y) 點(diǎn)，并且可以被直接提供給偏離探測(cè)器118用于監(jiān)控。作為另一示例，除SPM塊112和114之外，或代替SPM塊112和114,還可以使用其它類型 的處理。例如，可以在SPM塊112和114之前，對(duì)過程變量數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波、 修整等，而不使用SPM塊112和114。
此外，盡管模型116被示出為具有單個(gè)自變負(fù)荷變量輸入(x)、單個(gè) 因變溫度差變量輸入(y)和單個(gè)預(yù)測(cè)值(yp),但模型116也可以包括將 多個(gè)溫度差變量建模為多個(gè)負(fù)荷變量的函數(shù)的回歸模型。例如，模型116可 以包括多元線性回歸(MLR)才莫型、主成分回歸(PCR)才莫型、部分最小二 乘(PLS)模型、呤回歸(RP)模型、變量子集選擇(VSS)模型、支持向 量機(jī)(SVM)模型等。
AOD系統(tǒng)100可以整體或部分地在氫化裂解器反應(yīng)器64、 66或者反應(yīng) 器64、 66或氫化裂解器的設(shè)備中實(shí)現(xiàn)。僅作為一個(gè)示例，SPM塊112和114 可以在反應(yīng)器64的溫度傳感器或溫度變送器中實(shí)現(xiàn)，并且模型116和/或偏 離探測(cè)器118可以在控制器60或一些其它設(shè)備中實(shí)現(xiàn)。在一種特定的實(shí)現(xiàn) 方式中，AOD系統(tǒng)可以-陂實(shí)現(xiàn)為功能塊，例如在實(shí)現(xiàn)Fieldbus協(xié)議的系統(tǒng) 中使用的功能塊。這樣的功能塊可以包括也可以不包括SPM塊112和114。 在另一實(shí)現(xiàn)方式中，塊108、 110、 112、 114、 116和118中至少一些塊的每 一個(gè)均可以實(shí)現(xiàn)為功能塊。例如，塊112、 114、 116、 118可以實(shí)現(xiàn)為回歸 功能塊108的功能塊。然而，每個(gè)塊的功能可以以各種方式分布。例如，回 歸模型116可以將輸出(yp)提供給偏離探測(cè)器118，而不是偏離探測(cè)器118 執(zhí)行回歸模型116從而提供溫度差變量(yp)的預(yù)測(cè)。在這種實(shí)現(xiàn)方式中， 模型116在經(jīng)過訓(xùn)練之后可以用于基于給定的自變負(fù)荷變量輸入(x)而生 成監(jiān)控溫度差變量值(y)的預(yù)測(cè)值(yp)。模型116的輸出(yp)被提供 給偏離探測(cè)器118。偏離探測(cè)器118接收回歸模型116的輸出(yp)以及給 模型116的因變量輸入(y)。如上所述，偏離探測(cè)器118將監(jiān)控因變溫度 差變量(y)與由模型116生成的值(yp)進(jìn)行比較，以確定因變溫度差變 量值(y)是否明顯偏離預(yù)測(cè)的溫度差值(yp)。
AOD系統(tǒng)IOO可以與異常情況預(yù)防系統(tǒng)35 (圖1和2A)通信。例如，AOD系統(tǒng)100可以與配置應(yīng)用程序38通信，以允許用戶對(duì)AOD系統(tǒng)100 進(jìn)行配置。舉例來說，SPM塊112和114、模型116以及偏離探測(cè)器118中 的一個(gè)以上可以具有可通過配置應(yīng)用程序38被修改的用戶配置參數(shù)。
此外，AOD系統(tǒng)100可以向異常情況預(yù)防系統(tǒng)35和/或加工廠中的其 它系統(tǒng)提供信息。例如，由偏離探測(cè)器118或由狀態(tài)決定塊110生成的偏離 指示符可以提供給異常情況預(yù)防系統(tǒng)35和/或警告/警報(bào)應(yīng)用程序43,以向 操作員通知異常狀況。作為另一示例，在模型116被訓(xùn)練之后，該模型的參 數(shù)可以提供給異常情況預(yù)防系統(tǒng)35和/或加工廠中的其它系統(tǒng)，從而使得操 作員能夠檢查模型和/或使得模型參數(shù)能夠被存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中。作為再一示 例，AOD系統(tǒng)100可以向異常情況預(yù)防系統(tǒng)35提供(x)、 (y)、和/或(yP )， 從而使得操作員能夠在例如偏離已被探測(cè)到時(shí)查看值。
圖4是用于探測(cè)氫化裂解器或更具體地氫化裂解器的反應(yīng)器的一個(gè)以 上中的異常操作的示例方法150的流程圖。方法150可以使用圖3A和3B 的示例AOD系統(tǒng)100來實(shí)施，并可以用于解釋AOD系統(tǒng)100的操作。然 而，本領(lǐng)域普通4支術(shù)人員將iU只到，方法150也可以由與AOD系統(tǒng)100不 同的系統(tǒng)來實(shí)施。在塊154,諸如模型116的模型被訓(xùn)練。例如，可以使用 自變負(fù)荷變量X和因變溫度差變量Y數(shù)據(jù)集來訓(xùn)練模型，以將模型配置為， 將溫度差變量建模為負(fù)荷變量的函數(shù)。該模型可以包括多個(gè)回歸模型，每個(gè) 模型針對(duì)負(fù)荷變量的不同范圍將溫度差變量建模為負(fù)荷變量的函數(shù)。
然后，在塊158,被訓(xùn)練的模型使用其接收的自變負(fù)荷變量X的值(x) 生成因變溫度差變量Y的預(yù)測(cè)值(yp)。接下來，在塊162，將溫度差變量 的監(jiān)控值(y)與相應(yīng)的預(yù)測(cè)值(yp)進(jìn)行比較，以確定溫度差是否明顯偏 離預(yù)測(cè)的溫度差。例如，偏離探測(cè)器118生成或接收模型116的輸出(yp), 并將其與監(jiān)控溫度差變量的值(y)進(jìn)行比較。如果確定監(jiān)控溫度差變量已 明顯偏離(yp)，則在塊166處可以生成偏離的指示符。在AOD系統(tǒng)100 中，例如，偏離探測(cè)器118可以生成指示符。該指示符例如可以是指示已探 測(cè)到明顯偏離的警告或警報(bào)或者任意其它類型的信號(hào)、標(biāo)記、消息等(例如，狀態(tài)="Up")。
如以下更詳細(xì)討論的，在模型經(jīng)過初始訓(xùn)練之后，并且在模型已經(jīng)生成
因變溫度差變量Y的預(yù)測(cè)值(yP)之后，塊154可以重復(fù)。例如，如果過程
中的設(shè)置點(diǎn)已經(jīng)改變，或者如果自變負(fù)荷變量的值落到范圍Xm!n，Xmax之外，
則可以重新訓(xùn)練it型。
模型縱覽
圖5是用于對(duì)諸如圖3B的模型116之類的模型進(jìn)行初始訓(xùn)練的示例方 法200的流程圖。如以下進(jìn)一步描述的，可以將模型116的訓(xùn)練稱為學(xué)習(xí)狀 態(tài)。在塊204,為了對(duì)模型進(jìn)行訓(xùn)練，可以接收自變負(fù)荷變量X和因變溫度 差變量Y的至少足夠數(shù)目的數(shù)據(jù)集(x, y)。如上所述，數(shù)據(jù)集(x, y)可 以包括溫度差和負(fù)荷變量數(shù)據(jù)、經(jīng)過濾波或其它處理的溫度差和負(fù)荷變量數(shù) 據(jù)、根據(jù)溫度差和負(fù)荷變量數(shù)據(jù)生成的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)等。在圖3A和3B的AOD 系統(tǒng)中，模型116可以從SPM塊112和114接收數(shù)據(jù)集(x, y )?，F(xiàn)在參見 圖6A，圖形220示出由模型接收的多個(gè)數(shù)據(jù)集(x，y )的示例，并且說明了 當(dāng)正在對(duì)模型進(jìn)行初始訓(xùn)練時(shí)處于學(xué)習(xí)狀態(tài)的AOD系統(tǒng)。具體來說，圖6A 的圖形220包括已經(jīng)釆集的數(shù)據(jù)集組222。
再次參見圖5,在塊208，可以生成模型的有效范圍[XM腸xMAX]。有效 范圍可以指示模型有效時(shí)的自變負(fù)荷變量X的范圍。舉例來說，有效范圍 可以指示模型僅對(duì)其中(x )大于或等于xMIN并且小于或等于xMAX的負(fù)荷變 量X值有效。僅作為一個(gè)示例，可以將XMw設(shè)置為塊204處接收到的數(shù)據(jù) 集(x,y)中的負(fù)荷變量的最小值，并且將XMAx設(shè)置為塊204處接收到的數(shù) 據(jù)集(x,y)中的負(fù)荷變量的最大值。再次參見圖6A,例如XMw可以被設(shè)置
為最左側(cè)的數(shù)據(jù)集的負(fù)荷變量值，并且XMAx可以被設(shè)置為最右側(cè)的數(shù)據(jù)集
的負(fù)荷變量值。當(dāng)然，也可以以其它方式來實(shí)施有限范圍的確定。在圖3A 和3B的AOD系統(tǒng)100中，模型塊116可以生成有效范圍。
在塊212,可以基于在塊204處接收到的數(shù)據(jù)集(x,y)來生成范圍[XM腸
xmax]的回歸模型。以下進(jìn)一步描述的示例中，在發(fā)出監(jiān)控命令之后，或者如果已經(jīng)釆集了最大數(shù)目的數(shù)據(jù)集，則可以生成與數(shù)據(jù)集組222對(duì)應(yīng)的回歸 模型。包括已知技術(shù)的各種技術(shù)中的任意技術(shù)可以用來生成回歸模型，并且 各種函數(shù)中的任意函數(shù)可用作模型。例如，模型可以包括線性方程、二次方
程、高階方程等。圖6B的圖形220包括置于塊204處所接收的數(shù)據(jù)集(x，y) 之上的曲線224,該曲線224示出了用于對(duì)數(shù)據(jù)集(x， y)進(jìn)行建模的與數(shù) 據(jù)集組222對(duì)應(yīng)的回歸模型。與曲線224對(duì)應(yīng)的回歸模型在范圍[xMIN， xMAX] 內(nèi)有效。在圖3A和3B的AOD系統(tǒng)100中，模型塊116可以針對(duì)范圍[XM,
xmax]生成回歸模型。
通過搡作區(qū)域改變來使用模型
在對(duì)模型進(jìn)行了初始訓(xùn)練之后，建模的系統(tǒng)可以移到不同的但正常的操
作區(qū)域。例如，設(shè)置點(diǎn)可能被改變。圖7是用于使用模型來確定異常操作是 否正在發(fā)生、已經(jīng)發(fā)生或可能發(fā)生的示例方法240的流程圖，其中如果被建 模的過程移到不同的操作區(qū)域中，則模型可以被更新。方法240可以由諸如 圖3A和3B的AOD系統(tǒng)100的AOD系統(tǒng)來實(shí)施。當(dāng)然，方法240也可以 由其它類型的AOD系統(tǒng)來實(shí)施。方法240可以在初始模型已經(jīng)生成之后實(shí) 施。例如，圖5的方法200可以用來生成初始才莫型。
在塊244,接收數(shù)據(jù)集(x,y)。例如，在圖3A和3B的AOD系統(tǒng)100 中，模型116可以從SPM塊112和114接收數(shù)據(jù)集(x, y )。然后，在塊 248，可以確定在塊244處所接收的數(shù)據(jù)集(x, y)是否在有效范圍內(nèi)。有效 范圍可以指示模型有效的范圍。在圖3A和3B的AOD系統(tǒng)100中，模型 116可以對(duì)塊244處所接收的負(fù)荷變量值(x)檢查，以確定其是否在有效 范圍[xMIN, Xmax]之內(nèi)。如果確定塊244處所接收的數(shù)據(jù)集(x, y )在有效范 圍內(nèi)，則該流程可以前進(jìn)到塊252。
在塊252,可以使用模型生成因變溫度差變量Y的預(yù)測(cè)溫度差變量值 (yp)。具體來說，模型根據(jù)在塊244處接收的負(fù)荷變量值(x)生成預(yù)測(cè) 溫度差變量值(yp)。在圖3A和3B的AOD系統(tǒng)100中，模型116根據(jù)從 SPM塊112接收的負(fù)荷變量值(x)生成預(yù)測(cè)溫度差變量值(yp)。然后，在塊256，可以將在塊244處接收的監(jiān)控溫度差變量值(y)與 預(yù)測(cè)溫度差變量值(yP)進(jìn)行比較。該比較可以以多種方式實(shí)現(xiàn)。例如，可 以生成差值或百分比差值。也可以使用其它類型的比較。現(xiàn)在參見圖8A, 在圖形220中將接收的數(shù)據(jù)集的示例示出為點(diǎn)226,并且將相應(yīng)的預(yù)測(cè)值
(yP )示出為"x "。圖8A的圖形220示出處于監(jiān)控狀態(tài)的AOD系統(tǒng)的操 作。模型使用曲線224所指示的回歸模型生成預(yù)測(cè)(yp)。如圖8A所示， 已經(jīng)計(jì)算出在塊244處接收的監(jiān)控溫度差變量值(y)與預(yù)測(cè)溫度差值(yp) 之間的差值為-1.754%。現(xiàn)在參見圖8B，在圖形220中將接收的數(shù)據(jù)集的另 一示例示出為點(diǎn)228,并且將相應(yīng)的預(yù)測(cè)溫度差變量值(yp)示出為"x"。 如圖8B中所示，已經(jīng)計(jì)算出在塊244處接收的監(jiān)控溫度差變量值(y)與預(yù) 測(cè)值(yP )之間的差值為-19.298 % 。在圖3A和3B的AOD系統(tǒng)100中，偏 離探測(cè)器118可以施行比較。
再次參見圖7,在塊260，可以基于塊256的比較來確定在塊244處接 收的監(jiān)控溫度差值(y)是否明顯偏離預(yù)測(cè)溫度差變量值(yp)。塊260處 的確定可以以多種方式實(shí)現(xiàn)，并且可以依賴于塊256處的比較的實(shí)現(xiàn)方式。 例如，如果在塊256處生成了溫度差值，則可以確定該差值是否超出某闊值。 該閾值可以是預(yù)先確定的或者可配置的值。同樣，該閾值可以是恒定的也可 以是變化的。例如，該閾值可以依賴于塊244處接收的自變負(fù)荷變量X值 的值而變化。作為另一示例，如果在塊256處生成了百分比差值，則可以確 定該百分比值是否超出某閾值百分比，超出量例如大于預(yù)測(cè)溫度差變量值
(yp)的特定百分比。作為又一示例，只有在兩個(gè)或一些其它數(shù)目的連續(xù)比 較都超過閾值時(shí)才可以確定明顯偏離。作為再一示例，只有在監(jiān)控溫度差變 量值(y)超出預(yù)測(cè)溫度差變量值(yp)并且超出量大于預(yù)測(cè)溫度差變量值
(yp)的特定數(shù)目的標(biāo)準(zhǔn)差時(shí)才可以確定明顯偏離。該標(biāo)準(zhǔn)差可以被建模為 負(fù)荷變量X的函數(shù)，或者可以根據(jù)訓(xùn)練數(shù)據(jù)中的剩余的變量來計(jì)算?？梢?針對(duì)每個(gè)被監(jiān)控的溫度差變量(AT廣AT^)使用公共閾值，或者可以針對(duì) 一些或全部溫度差變量使用不同的闊值。再次參見圖8A,在塊244處接收的監(jiān)控溫度差變量值(y)與預(yù)測(cè)溫度 差變量值(yp)之間的差值為-1.754% 。如果例如10°/。的閾值被用于確定偏 離是否明顯，則圖8A中所示的差值的絕對(duì)值低于該閾值。另一方面，再次 參見圖8B，在塊244處接收的監(jiān)控溫度差變量值(y)與預(yù)測(cè)溫度差變量值 (yp)之間的差值為-19.298。/。。圖8B中所示的差值的絕對(duì)值高于閾值10% , 因此可以如以下所討論的那樣生成異常狀況指示符。在圖3A和3B的AOD 系統(tǒng)100中，偏離"^笨測(cè)器118可以實(shí)施塊260。
通常，可以使用多種技術(shù)，包括已知技術(shù)，來實(shí)施確定監(jiān)控溫度差變量 值(y)是否明顯偏離預(yù)測(cè)溫度差變量值(yp)。在一種實(shí)現(xiàn)方式中，確定 監(jiān)控溫度差變量值(y)是否明顯偏離預(yù)測(cè)溫度差變量值(yp)可以包括分 析(y)和(yp)的當(dāng)前值。例如，可以從預(yù)測(cè)溫度差變量值(yp)中減去 監(jiān)控溫度差變量值(y)，或者反過來，并將其結(jié)果與一閾值進(jìn)行比較，來 看結(jié)果是否超出閾值?？蛇x地還可以包括分析(y)和(yp)的過去值。進(jìn) 一步，還可以包括將(y)或(y)與(yp)之差與 一個(gè)以上閾值進(jìn)行比較。 該一個(gè)以上閾值中的每一個(gè)閾值可以是固定的或是變化的。例如，閾值可以 依賴于負(fù)荷變量X或一些其它變量的值而變化?？梢葬槍?duì)不同的溫度差變 量(ATi，.,.，ATLN)使用不同的闊值。已通過以上的引用合并的、于2006年 7月25日提交的題為"用于探測(cè)過程變量與期望值的偏離的方法和系統(tǒng)" 的美國(guó)專利申請(qǐng)No.11/492,347描述了用于探測(cè)過程變量是否明顯偏離期望 值的示例系統(tǒng)和方法，可選地這些系統(tǒng)和方法中的4壬意系統(tǒng)和方法可以#皮<吏 用。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到確定監(jiān)控溫度差變量值(y)是否明顯偏 離預(yù)測(cè)溫度差變量值(yp)的4艮多其它的方式。此外，可以將塊256和260 合并。
在將(y)與(yp)進(jìn)行比較(塊256)時(shí)使用的一些或全部標(biāo)準(zhǔn)和/或 在確定(y)是否明顯偏離(yp)(塊260)時(shí)使用的標(biāo)準(zhǔn)可以由用戶例如通 過配置應(yīng)用程序38 (圖1和2A)來配置。舉例來說，比較的類型(如生 成差值、生成差值的絕對(duì)值、生成百分比差值等)可以是可配置的。同樣，在確定偏離是否明顯時(shí)使用的閾值可以通過操作員或通過其它算法進(jìn)行配 置?？商鎿Q地，這種標(biāo)準(zhǔn)可以是不容易配置的。
再次參見圖7,如果確定塊244處所接收的監(jiān)控溫度差變量值(y)并 沒有明顯偏離預(yù)測(cè)值(yP),則該流程可以返回到塊244以接收下一數(shù)據(jù)集 (x，y)。然而，如果確定溫度差變量值(y)確實(shí)明顯偏離預(yù)測(cè)值(yP), 則該流程可以前進(jìn)到塊264。在塊264，可以生成偏離的指示符。該指示符 例如可以是警告或警報(bào)。所生成的指示符例如可以包括諸如塊244處所接收 的值(y)是否高于希望值或低于期望值之類的附加信息。參見圖8A，由于 塊244處所接收的溫度差變量值(y)與預(yù)測(cè)值(yP)之間的差值為-1.754 %,其低于闊值10%,因此不生成指示符。另一方面，參見圖8B,塊244 處所接收的(y)與預(yù)測(cè)值(yp)之間的差值為-19.298% ，其高于閾值10%。 因此生成指示符。在圖3A和3B的AOD系統(tǒng)100中，偏離探測(cè)器118可以 生成指示符。
再次參見圖7的塊248,如果確定在塊244處接收的數(shù)據(jù)集(x, y )不 在有效范圍內(nèi)，則該流程可以前進(jìn)到塊268。然而，由AOD系統(tǒng)建立的才莫 型對(duì)于模型被訓(xùn)練所針對(duì)的數(shù)據(jù)范圍通常是有效的。如果負(fù)荷變量X超出 由曲線224所示的模型的界限之外，則狀態(tài)為超出范圍，并且AOD系統(tǒng)會(huì) 無法探測(cè)異常狀況。例如，在圖8C中，AOD系統(tǒng)接收被示為點(diǎn)230且不在 有效范圍之內(nèi)的數(shù)據(jù)集。這可能導(dǎo)致AOD系統(tǒng)轉(zhuǎn)移到超出范圍狀態(tài)，在這 種情況下，AOD系統(tǒng)可以或者響應(yīng)于操作員命令或者自動(dòng)再次轉(zhuǎn)移到學(xué)習(xí) 狀態(tài)。這樣，在初始訓(xùn)練階段之后，如果過程移到不同的操作區(qū)域，則AOD 系統(tǒng)仍然可能針對(duì)新操作區(qū)域?qū)W習(xí)新模型，同時(shí)保持原操作區(qū)域的模型。
現(xiàn)在參見圖9A,其示出了進(jìn)一步圖示當(dāng)AOD系統(tǒng)轉(zhuǎn)移回學(xué)習(xí)狀態(tài)時(shí)所 接收的數(shù)據(jù)集232不在有效范圍內(nèi)的圖形。具體來說，圖9A的圖形包括已 采集的數(shù)據(jù)集組232。再次參見圖7,在塊268處，塊244處所接收的數(shù)據(jù) 集(x, y)可以被添加到可在后續(xù)時(shí)間用于對(duì)模型進(jìn)行訓(xùn)練的合適的數(shù)據(jù)集 組中。參見圖9A,數(shù)據(jù)集230已經(jīng)被添加到與其中X的值小于x^N的數(shù)據(jù)集相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)集組232。例如，如果在塊244處接收的負(fù)荷變量X的值小 fxMIN,則在塊244處接收的數(shù)據(jù)集(x, y)可以被添加到與其中負(fù)荷變量
X的值小于xm^的其它所接收的數(shù)據(jù)集對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)組中。類似地，如果在塊
244處接收的負(fù)荷變量X的值大于xMAX，則在塊244處接收的數(shù)據(jù)集(x， y ) 可以被添加到與其中負(fù)荷變量值大于xMAX的其它所接收的數(shù)據(jù)集對(duì)應(yīng)的數(shù) 據(jù)組中。在圖3A和3B的AOD系統(tǒng)100中，模型塊116可以實(shí)施塊268。
然后，在塊272可以確定在塊268處數(shù)據(jù)集被添加到的數(shù)據(jù)組中是否有 足夠的數(shù)據(jù)集來生成與數(shù)據(jù)集組232相對(duì)應(yīng)的回歸模型。該確定可以使用各 種技術(shù)來實(shí)施。例如，可以將組中數(shù)據(jù)集的數(shù)目與最小數(shù)目進(jìn)行比較，并且 如果組中的數(shù)據(jù)集的數(shù)目至少是該最小數(shù)目，則可以確定有足夠的數(shù)據(jù)集來 生成回歸模型。該最小數(shù)目可以通過各種技術(shù)，包括本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已 知的技術(shù)，來選擇。如果確定了有足夠的數(shù)據(jù)集來生成回歸模型，則在塊 276處可以更新該模型，以下將參考圖10進(jìn)行描述。然而，如果確定了沒 有足夠的數(shù)據(jù)集來生成回歸模型，則該流程可以返回到塊244以接收下一數(shù) 據(jù)集(x, y)。在另一示例中，操作員可以使監(jiān)控命令被發(fā)出，以便使回歸 模型被生成。
圖IO是在確定組中有足夠的數(shù)據(jù)集來針對(duì)當(dāng)前有效范圍[X腿n, Xmax]之
外的數(shù)據(jù)集生成回歸模型之后，用于對(duì)模型進(jìn)行更新的示例方法276的流程
圖。在塊304，可以確定針對(duì)新回歸模型的范圍[X，m腸X，max]。有效范圍可
以指示新模型將有效的自變負(fù)荷變量X的范圍。舉例來說，有效范圍可以
指示該模型僅對(duì)其中(x)大于或等于x，m!n并且小于或等于x，max的負(fù)荷變
量值(x)有效。僅作為一個(gè)示例，x，MIN可以被設(shè)置為數(shù)據(jù)集(x, y)組中 負(fù)荷變量X的最小值，而x，MAx可以被設(shè)置為數(shù)據(jù)集(x, y)組中負(fù)荷變量 X的最大值。再次參見圖9A,例如，x，m!n可以被設(shè)置為組232中最左側(cè)數(shù) 據(jù)集的負(fù)荷變量值(x)，而x，MAx可以被設(shè)置為組232中的最右側(cè)數(shù)據(jù)集 的負(fù)荷變量值(x)。在圖3A和3B的AOD系統(tǒng)100中，模型塊116可以 生成有效范圍。在塊308,可以基于組中的數(shù)據(jù)集(x，y)針對(duì)范圍[x，M腸x，MAx]生成回
歸模型?？梢允褂酶鞣N技術(shù)，包括已知技術(shù)，中的任意技術(shù)來生成該回歸模 型，并且可以使用各種函數(shù)中的任意函數(shù)作為模型。例如，模型可以包括線
性方程、二次方程等。在圖9B中，置于組232之上的曲線234示出了已經(jīng) 生成的用于對(duì)組232中的數(shù)據(jù)集進(jìn)行建模的回歸模型。與曲線234對(duì)應(yīng)的回 歸模型在范圍[X，Mw, X，max]內(nèi)有效，而與曲線224對(duì)應(yīng)的回歸模型在范圍 [xm!n,xmax]內(nèi)有效。在圖3A和3B的AOD系統(tǒng)100中，模型116可以針對(duì)
范圍[X，MIN， X，max]生成回歸模型。
為解釋方便，現(xiàn)在將范圍[X組n， XMAx]稱為[XM!n—i, XMAX—,]，并將范圍 [X，MIN， X，MAx]稱為[XMIN—2, XMAX—2]。此外，將與[XMIN—" XMAX—!]對(duì)應(yīng)的回歸才莫型 稱為f!(X),而將與[X腿n》XMA"]對(duì)應(yīng)的回歸模型稱為f2(X)。因此，現(xiàn)在模 型可以被表示為
,,、 f/lW 對(duì)于義min 1""max1 / ,\丄-,、
— — (公式i)
再次參見圖10,在塊316,可以針對(duì)曲線224和234之間的#:作區(qū)域，
在與范圍[X磁N—i, XMAX—i]和[XM!N—2, XMAX—2]相對(duì)應(yīng)的回歸模型之間生成插值模
型。以下描述的插值模型包括線性函數(shù)，但在其它實(shí)現(xiàn)方式中，可以使用諸
如二次函數(shù)之類的其它類型的函數(shù)。如果Xmax—i小于XMw—2,則插值模型可
以被計(jì)算為
^Ww 2 — "^MXT 1
A"m/W —2) (公式2 )
類似地，如果xmax一2小于xMIN—p則插值模型可以被計(jì)算為
義iW/W 1 —義M4義
、x - ^層」)+ /i "層」) (公式3 )
因此，如果Xmax !小于Xmw2，則現(xiàn)在模型可以被表示為<formula>formula see original document page 41</formula>(公式4)
并且如果Xmax 2小于XMIN—!，則插值模型可以被表示為:
to力
■/K^/W 1) —A(義M4X 2)
(x)=
對(duì)fXMIN—2 ^ X ^ XMAX_2
對(duì)于x嫩x—2 < X < X國(guó)—〗
MAX 1
(公式5 )
從公式l、 4和5中可以看出，模型可以包括多個(gè)回歸模型。具體來說， 第一回歸模型(即f,(x))可以用于對(duì)第一操作區(qū)域(xMIN1《xSxMAX—i )中
的因變溫度差變量Y進(jìn)行建模，而第二回歸模型(即f2(x))可以用于對(duì)第 二操作區(qū)域(xMIN2《x^xMAX—2 )中的因變溫度差變量Y進(jìn)行建模。此外，
從公式4和5可以看出，模型還可以包括插值模型，以對(duì)與回歸模型對(duì)應(yīng)的 操作區(qū)域之間的因變溫度差變量Y進(jìn)行建模。
再次參見圖10,在塊320可以對(duì)有效區(qū)域進(jìn)行更新。例如，如果xmax—!
'j 、于xmin 2 ， 則可以將xmin 設(shè)置為 xmin 1, 并可以將xmax設(shè)置為XmAX 2° 類 似地，如果xmax—2 'j 、于xmin—!，則可以a奪xmin i殳置為xmin—2 ，并可以 一奪xmax
設(shè)置為XMAx」。圖9C示出了具有新的有效范圍的新模型。參見圖7和10, 可以使用諸如方法276之類的方法多次對(duì)模型進(jìn)行更新。從圖9C可以看出， 針對(duì)原操作區(qū)域保留原模型，因?yàn)樵Ｐ捅硎緶囟炔钭兞縔的"正常"值。 否則，如果原模型被連續(xù)更新，則存在模型被更新到錯(cuò)誤狀況并且無法探測(cè) 到異常狀況的可能性。當(dāng)過程移到新的操作區(qū)域時(shí)，可以假定過程仍然處于 正常狀況，以便建立新模型，并且可以將新模型用于探測(cè)發(fā)生在新操作區(qū)域中的系統(tǒng)的異常情況。這樣，氫化裂解器的模型可以被無限擴(kuò)展為不同操作 區(qū)域的過程模型。
異常情況預(yù)防系統(tǒng)35(圖1和2A)可以使例如與圖6A、 6B、 8A、 8B、 8C、 9A、 9B、 9C中所示的一些或全部圖形類似的圖形顯示在顯示i殳備上。 舉例來說，如果AOD系統(tǒng)100將建模標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)提供給例如異常情況預(yù)防系 統(tǒng)35或數(shù)據(jù)庫(kù)，則異常情況預(yù)防系統(tǒng)35可以使用該數(shù)據(jù)來生成顯示，以示 出模型116是如何將因變溫度差變量Y建模為自變負(fù)荷變量X的模型的。 例如，該顯示可以包括與圖8A、 8B和9C的一個(gè)以上圖形類似的圖形。可 選地，AOD系統(tǒng)100也可以向異常情況預(yù)防系統(tǒng)35或數(shù)據(jù)庫(kù)提供例如用于 生成模型116的一些或全部數(shù)據(jù)集。在這種情況下，異常情況預(yù)防系統(tǒng)35 可以使用該數(shù)據(jù)，來生成具有與圖6A、 6B、 9A、 9B的一個(gè)以上圖形類似 的圖形的顯示?？蛇x地，AOD系統(tǒng)100也可以向異常情況預(yù)防系統(tǒng)35或數(shù) 據(jù)庫(kù)提供例如AOD系統(tǒng)IOO在其監(jiān)控階段期間估計(jì)的一些或全部數(shù)據(jù)集。 此外，AOD系統(tǒng)100也可以向異常情況預(yù)防系統(tǒng)35或數(shù)據(jù)庫(kù)提供例如一些 或全部數(shù)據(jù)集的比較數(shù)據(jù)。在這種情況下，僅作為一個(gè)示例，異常情況預(yù)防 系統(tǒng)35可以使用該數(shù)據(jù)，來生成具有與圖8A和8B的一個(gè)以上圖形類似的 圖形的顯示。
AOD系統(tǒng)的人工控制
在關(guān)于圖5、 7和IO描述的AOD系統(tǒng)中，當(dāng)已經(jīng)獲取特定操作區(qū)域中 的足夠的數(shù)據(jù)集時(shí)，模型可以對(duì)其本身進(jìn)行自動(dòng)更新。然而，可能期望不要 發(fā)生這樣的更新，除非人工操作員允許。此外，可能期望即使是在所接收的 數(shù)據(jù)集處于有效范圍內(nèi)時(shí)也允許人工操作員引起模型的更新。
圖11是與諸如圖3A和3B的AOD系統(tǒng)100之類的AOD系統(tǒng)的可替 換操作相對(duì)應(yīng)的示例狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖550。與狀態(tài)圖550相對(duì)應(yīng)的操作允許人工 操作員對(duì)AOD系統(tǒng)進(jìn)行更多的控制。例如，如以下更詳細(xì)描述的，當(dāng)操作 員期望AOD系統(tǒng)的模型被強(qiáng)制進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài)554時(shí)，操作員可以使學(xué)習(xí)命 令被發(fā)送到AOD系統(tǒng)。 一般來說，在以下將進(jìn)行更詳細(xì)描述的學(xué)習(xí)狀態(tài)554中，AOD系統(tǒng)獲取用于生成回歸模型的數(shù)據(jù)集。類似地，當(dāng)操作員期望AOD
系統(tǒng)創(chuàng)建回歸模型并開始監(jiān)控進(jìn)來的數(shù)據(jù)集時(shí)，該操作員可以使監(jiān)控命令被
發(fā)送到AOD系統(tǒng)。 一般來說，AOD系統(tǒng)可以響應(yīng)于該監(jiān)控命令而轉(zhuǎn)移到監(jiān) 控狀態(tài)558。
AOD系統(tǒng)的初始狀態(tài)可以是例如未訓(xùn)練狀態(tài)560。 AOD系統(tǒng)可以在接 收到學(xué)習(xí)命令時(shí)從未訓(xùn)練狀態(tài)560轉(zhuǎn)移至學(xué)習(xí)狀態(tài)554。如果接收到監(jiān)控命 令，則AOD系統(tǒng)可以保持在未訓(xùn)練狀態(tài)560?？蛇x地，可以在顯示設(shè)備上 顯示指示，以通知操作員AOD系統(tǒng)還沒有被訓(xùn)練。
在超出范圍狀態(tài)562,可以對(duì)每個(gè)接收的數(shù)據(jù)集進(jìn)行分析，以確定其是 否處于有效范圍內(nèi)。如果所接收的數(shù)據(jù)集不在有效范圍內(nèi)，則AOD系統(tǒng)可 以保持在超出范圍狀態(tài)562。然而，如果所接收的數(shù)據(jù)集處于有效范圍內(nèi)， 則AOD系統(tǒng)可以轉(zhuǎn)移到監(jiān)控狀態(tài)558。此外，如果接收到學(xué)習(xí)命令，則AOD 系統(tǒng)可以轉(zhuǎn)移至學(xué)習(xí)狀態(tài)554。
在學(xué)習(xí)狀態(tài)554, AOD系統(tǒng)可以采集數(shù)據(jù)集，從而可以在與所采集的數(shù) 據(jù)集對(duì)應(yīng)的一個(gè)以上操作區(qū)域中生成回歸模型。此外，AOD系統(tǒng)可選地可 以檢查看是否已經(jīng)接收到最大數(shù)目的數(shù)據(jù)集。最大數(shù)目例如可以由AOD可 用的存儲(chǔ)器來控制。因此，如果已經(jīng)接收到最大數(shù)目的數(shù)據(jù)集，則這可以指 示例如AOD系統(tǒng)已經(jīng)在用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)集的可用存儲(chǔ)器低的狀況下運(yùn)行，或 者有這種危險(xiǎn)。通常，如果確定已經(jīng)接收到最大數(shù)目的數(shù)據(jù)集，或者如果接 收到監(jiān)控命令，則可以對(duì)AOD系統(tǒng)的模型進(jìn)行更新，并且AOD系統(tǒng)可以 轉(zhuǎn)移至監(jiān)控狀態(tài)558。
圖12是學(xué)習(xí)狀態(tài)554中的操作的示例方法600的流程圖。在塊604, 可以確定是否接收到監(jiān)控命令。如果接收到監(jiān)控命令，則該流程可以前進(jìn)至 塊608。在塊608,可以確定是否已采集了最小數(shù)目的數(shù)據(jù)集以生成回歸模 型。如果已采集到最小數(shù)目的數(shù)據(jù)集，則AOD系統(tǒng)可以保持在學(xué)習(xí)狀態(tài)5 54 。 可選地，可以在顯示設(shè)備上顯示指示，以通知操作員由于還沒有采集到最小 數(shù)目的數(shù)據(jù)集，因此AOD系統(tǒng)仍然處于學(xué)習(xí)狀態(tài)。另一方面，如果已經(jīng)采集到了最小數(shù)目的數(shù)據(jù)集，則該流程可以前進(jìn)到
塊612。在塊612,可以對(duì)AOD系統(tǒng)的模型進(jìn)行更新，如參考圖13更詳細(xì) 描述的。接下來，在塊616處，AOD系統(tǒng)可以轉(zhuǎn)移至監(jiān)控狀態(tài)558。
如果在塊604處已經(jīng)確定沒有接收到監(jiān)控命令，則該流程前進(jìn)到塊620， 在塊602處可以接收新數(shù)據(jù)集。接下來，在塊624,可以將所接收的數(shù)據(jù)集 添加到合適的訓(xùn)練組中。合適的訓(xùn)練組例如可以基于數(shù)據(jù)集的負(fù)荷變量值來 確定。作為示例性實(shí)施例，如果負(fù)荷變量值小于模型的有效范圍的xMIN，則 可以將數(shù)據(jù)集添加到第一訓(xùn)練組。并且，如果負(fù)荷變量值大于模型的有效范 圍的xMAX,則可以將數(shù)據(jù)集添加到第二訓(xùn)練組。
在塊628,可以確定是否已接收到最大數(shù)目的數(shù)據(jù)集。如果已接收到最 大數(shù)目的數(shù)據(jù)集，則該流程可以前進(jìn)到塊612，并且AOD系統(tǒng)將最終轉(zhuǎn)移 到如上所述的監(jiān)控狀態(tài)558。另一方面，如果沒有接收到最大數(shù)目的數(shù)據(jù)集， 則AOD系統(tǒng)將保持在學(xué)習(xí)狀態(tài)554。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到可以以 多種方式對(duì)方法600進(jìn)行^^改。^5l作為一個(gè)示例，如果在塊628處確定已經(jīng) 接收到最大數(shù)目的數(shù)據(jù)集，則AOD系統(tǒng)可以僅停止向訓(xùn)練組中添加數(shù)據(jù)集。 附加地或可替換地，AOD系統(tǒng)可以提示用戶給出更新模型的授權(quán)。在這種 實(shí)現(xiàn)方式下，除非用戶授權(quán)了更新，否則即使已經(jīng)獲取最大數(shù)目的數(shù)據(jù)集， 也不會(huì)對(duì)模型進(jìn)行更新。
圖13是可用于實(shí)現(xiàn)圖12的塊612的示例方法650的流程圖。在塊654
處，可以使用新采集的數(shù)據(jù)集來確定即將生成的回歸模型的范圍[X，M, X，max]?？梢允褂酶鞣N技術(shù)，包括已知技術(shù)，來實(shí)現(xiàn)范圍[X，m!n, X，max]。在
塊658處，可以使用針對(duì)圖12描述的被采集并被添加到訓(xùn)練組中的數(shù)據(jù)集
中的一些或全部，來生成與范圍[X，M!N， X，MAX]對(duì)應(yīng)的回歸模型?？梢允褂酶?種技術(shù)，包括已知技術(shù)，來生成回歸模型。
在塊662處，可以確定這是否是模型的初始訓(xùn)練。僅作為一個(gè)示例，可
以確定有效范圍[XMIN ， XMAX]是否是指示該模型還沒有被訓(xùn)練的某預(yù)定范圍。
如果這是模型的初始訓(xùn)練，則該流程可以前進(jìn)到塊665，在塊665處，有效范圍[xMIN, XMAx]將被設(shè)置為在塊654處所確定的范圍。
如果在塊662處確定這不是模型的初始訓(xùn)練，則該流程前進(jìn)到塊670。
在塊670處，可以確定范圍[X，m!n, X，max]是否與有效范園[Xm, XMAx]交疊。
如果有交疊，則該流程可以前進(jìn)到塊674,在塊674處， 一個(gè)以上其它回歸 模型或插值模型的范圍可以根據(jù)交疊來更新?？蛇x地，如果其它回歸模型或
插值模型中的一個(gè)的范圍完全位于范圍[X，m!n, X，max]中，則其它回歸模型或
插值模型可以被忽略。這可以例如有助于節(jié)約存儲(chǔ)器資源。在塊678處，如
果需要的話，可以對(duì)有效范圍進(jìn)行更新。例如，如果x，m!n小于有效范圍的 xmin ,則有效范圍的xMIN可以被設(shè)置為x，min 。
如果在塊670處確定范圍[X，m!n， X，max]與有效范園[Xm!n, XMAX]不交疊，
則該流程可以前進(jìn)到塊682。在塊682處，如果需要的話，可以生成插值模 型。在塊686處，可以對(duì)有效范圍進(jìn)4亍更新。塊682和686可以類似于4十對(duì) 圖10的塊316和320所描述的方式來實(shí)施。
本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，可以各種方式對(duì)方法650進(jìn)行修改。僅
作為一個(gè)示例，如果確定范圍[x，m!n， x，max]與有效范圍[xmw, xmax]交疊， 則可以對(duì)范圍[x，min ， x，MAX]以及其它回歸模型和插值模型的操作范圍中的一
個(gè)以上進(jìn)行修改，從而使這些范圍不交疊。
圖14是監(jiān)控狀態(tài)558中的操作的示例方法700的流程圖。在塊704處， 可以確定是否接收到學(xué)習(xí)命令。如果接收到學(xué)習(xí)命令，則該流程可以前進(jìn)到 塊708。在塊708處，AOD系統(tǒng)可以轉(zhuǎn)移到學(xué)習(xí)狀態(tài)554。如果沒有接收到 學(xué)習(xí)命令，則該流程可以前進(jìn)到塊712。
在塊712處，可以如前所述接收數(shù)據(jù)集(x, y)。然后，在塊716處，
可以確定接收到的數(shù)據(jù)集(X,y)是否處于有效范圍[XM!n， Xmax]之內(nèi)。如果
數(shù)據(jù)集在有效范園[Xm, Xmax]之外，則該流程可以前進(jìn)到塊720,在塊720 處AOD系統(tǒng)可以轉(zhuǎn)移到超出范圍狀態(tài)562。但是，如果在塊716處確定數(shù) 據(jù)集處于有效范圍[x腿n， Xmax]內(nèi)，則該流程可以前進(jìn)到塊724、 728和732。 塊724、 728和732可分別以類似于參考圖4所描述的塊158、 162和166的方式來實(shí)施。
為了有助于進(jìn)一步解釋圖11的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖550、圖12的流程圖600、 圖13的流程圖650和圖14的流程圖700,再次參考圖6A、 6B、 8A、 8B、 8C、 9A、 9B、 9C。圖6A示出了圖示AOD系統(tǒng)的才莫型正在^皮初始訓(xùn)練時(shí)處 于學(xué)習(xí)狀態(tài)554的AOD系統(tǒng)的圖形220。具體來說，圖6A的圖形220包括 已采集到的數(shù)據(jù)集組222。在操作員使監(jiān)控命令被發(fā)出之后，或者如果已采 集到最大數(shù)目的數(shù)據(jù)集，則可以生成與數(shù)據(jù)集組222對(duì)應(yīng)的回歸模型。圖 6B的圖形220包括表示與數(shù)據(jù)集組222對(duì)應(yīng)的回歸模型的曲線224。然后， AOD系統(tǒng)可以轉(zhuǎn)移到監(jiān)控狀態(tài)558。
圖8A的圖形220示出處于監(jiān)控狀態(tài)558的AOD系統(tǒng)的操作。具體來 說，AOD系統(tǒng)接收處于有效范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)集226。模型使用由曲線224所表 示的回歸模型來生成預(yù)測(cè)yp (由圖8A的圖形中的"x，，來表示)。在圖8C 中，AOD系統(tǒng)接收不在有效范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)集230。這可能使AOD系統(tǒng)轉(zhuǎn)移 到超出范圍狀態(tài)562。
如果操作員接下來使學(xué)習(xí)命令被發(fā)出，則AOD系統(tǒng)將再次轉(zhuǎn)移到學(xué)習(xí) 狀態(tài)554。圖9A的圖形220示出AOD系統(tǒng)轉(zhuǎn)移回學(xué)習(xí)狀態(tài)554之后的操作。 具體來說，圖9A的圖形包括已采集到的數(shù)據(jù)集組232。在操作員已使監(jiān)控 命令被發(fā)出之后，或者如果已采集到最大數(shù)目的數(shù)據(jù)集，則可以生成與數(shù)據(jù) 集組232對(duì)應(yīng)的回歸模型。圖9B的圖形220包括表示與數(shù)據(jù)集組232對(duì)應(yīng) 的回歸模型的曲線234。接下來，可以針對(duì)曲線224與234之間的操作區(qū)域， 生成插值模型。
然后，AOD系統(tǒng)可以轉(zhuǎn)移回監(jiān)控狀態(tài)558。圖9C的圖形220示出AOD 系統(tǒng)再次操作在監(jiān)控狀態(tài)558。具體來說，AOD系統(tǒng)接收處于有效范圍內(nèi)的 數(shù)據(jù)集236。模型使用由圖9B的曲線234所表示的回歸模型來生成預(yù)測(cè)yP (由圖9C的圖形中的"x "來表示)。
如果操作員再次使學(xué)習(xí)命令被發(fā)出，則AOD系統(tǒng)將再次轉(zhuǎn)移到學(xué)習(xí)狀 態(tài)554,在此期間，另外的數(shù)據(jù)集組被采集。在操作員已使監(jiān)控命令被發(fā)出之后，或者如果已采集到最大數(shù)目的數(shù)據(jù)集，則可以生成與數(shù)據(jù)集組對(duì)應(yīng)的
回歸模型。其它回歸模型的范圍可以被更新。例如，與曲線224和234對(duì)應(yīng) 的回歸才莫型的范圍可以由于在這兩個(gè)回歸才莫型之間添加回歸模型而^皮加長(zhǎng) 或縮短。另外，與曲線224和234對(duì)應(yīng)的回歸模型之間的操作區(qū)域的插值模 型由與曲線224、 234之間的曲線對(duì)應(yīng)的新回歸模型來控制。因此，如果需 要，則插值模型可以從AOD系統(tǒng)所關(guān)聯(lián)的存儲(chǔ)器中刪除。在轉(zhuǎn)移到監(jiān)控狀 態(tài)558之后，AOD系統(tǒng)可以如前所述的那樣操作。
AOD系統(tǒng)的一方面在于用戶接口例程，其提供與這里所描述的AOD系 統(tǒng)集成在一起的圖形用戶接口 (GUI)以方便用戶與AOD系統(tǒng)所提供的各 種異常情況預(yù)防能力進(jìn)行交互。然而，在對(duì)GUI進(jìn)行更詳細(xì)的討論之前， 應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到GUI可以包括使用任意適當(dāng)?shù)木幊陶Z言和技術(shù)實(shí)現(xiàn)的一個(gè)以上 軟件例程。此外，組成GUI的軟件例程可以在工廠IO內(nèi)的諸如工作站或控 制器等的單個(gè)處理站或單元內(nèi)存儲(chǔ)和處理，或者可替換地，GUI的軟件例程 可以使用AOD系統(tǒng)內(nèi)以可通信方式彼此連接的多個(gè)處理單元以分布式存儲(chǔ) 和執(zhí)行。
優(yōu)選但不是必需地，GUI可以使用熟知的基于圖形窗口的結(jié)構(gòu)和外觀來 實(shí)現(xiàn)，其中多個(gè)互相鏈接的圖形視圖或頁面包括使用戶能以期望的方式在頁 面之間瀏覽以查看和/或獲取特定類型的信息的 一個(gè)以上下拉(pull-down ) 菜單。AOD系統(tǒng)的上述特征和/或能力可以通過GUI的一個(gè)以上相應(yīng)頁碼、 視圖或顯示而被顯示、訪問、調(diào)用等。此外，構(gòu)成GUI的各種顯示可以邏 輯方式互相鏈接以便于用戶快速且直觀地通過顯示來瀏覽，以獲取特定類型 的信息或訪問和/或調(diào)用AOD系統(tǒng)的特定能力。
一般來說，這里描述的GUI提供過程控制區(qū)域、單元、環(huán)路、設(shè)備等 的直觀的圖形描繪或顯示。這些圖形顯示中的每一個(gè)可以包括與GUI正在 顯示的特定視圖相關(guān)聯(lián)的狀態(tài)信息和指示(其中的一些或全部可以由如上所 述的AOD系統(tǒng)生成)。用戶可以使用任意^f見圖、頁面或顯示中示出的指示， 快速地評(píng)定顯示中所描繪的氫化裂解器或氫化裂解器的反應(yīng)器內(nèi)是否存在問題。
此外，GUI可以連同氫化裂解器內(nèi)已經(jīng)發(fā)生或者將要發(fā)生的諸如異常情 況之類的問題一起向用戶提供消息。這些消息可以包括圖形和/或文本消息， 這些消息描述問題、建議可以實(shí)施以減輕當(dāng)前的問題或可以實(shí)施以避免潛在 的問題的對(duì)系統(tǒng)可能的改變、描述可以繼續(xù)以糾正或避免問題的一 系列動(dòng)作等。
圖15-19是可以為AOD系統(tǒng)生成并顯示給操作員的顯示的示例性描繪。 在所示出的示例中，顯示了氫化裂解器的反應(yīng)器，例如圖2B示出的反應(yīng)器 64、 66中的一個(gè)反應(yīng)器，的表示600。當(dāng)然，應(yīng)當(dāng)理解，可以顯示氫化裂解 器的多個(gè)反應(yīng)器。被監(jiān)控的反應(yīng)器具有截面溫度被測(cè)量的四個(gè)截面或橫過反 應(yīng)器的"床層"，但截面或"床層"的數(shù)目可以依賴于反應(yīng)器而變化。每個(gè) 截面的溫度，例如平均床層溫度(WAB1 _ WABT4),針對(duì)每個(gè)截面被顯 示。如以上針對(duì)圖2B所指出的，可以將每個(gè)截面的WABT提供為在該截面 處測(cè)量的多個(gè)溫度測(cè)量值T,的加權(quán)平均。
計(jì)算和顯示每對(duì)WABT之間的溫度差(ATrAT3)。在一種實(shí)現(xiàn)方式 中，描繪AT!的表示可以由AOD系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)整，以反應(yīng)被監(jiān)控的AT的數(shù) 目。如圖15所示，按鈕602與每個(gè)AT相關(guān)聯(lián)，如果該按鈕被選擇，則會(huì) 響應(yīng)于該選擇而生成面板604。應(yīng)當(dāng)理解，盡管描繪了按鈕，但也可以使用 其它選擇方法，如無線按鈕、下拉(dropdown)菜單或其它圖形鏈接，或者 可以使用非圖形選擇方法(如鍵盤、聲音等)，來生成與特定的溫度差變量 AT相關(guān)聯(lián)的面板604,或者來執(zhí)行由顯示所呈現(xiàn)的任意選項(xiàng)。
面板604包括各種信息，包括但不限于模式、狀態(tài)、當(dāng)前監(jiān)控到的AT (y)、預(yù)測(cè)的AT(yp)、當(dāng)前的回歸才莫型、回歸擬合質(zhì)量等。面板可以進(jìn) 一步提供例如對(duì)用戶可配置參數(shù)進(jìn)行控制的能力，其中用戶可配置參數(shù)例如 學(xué)習(xí)長(zhǎng)度、統(tǒng)計(jì)計(jì)算長(zhǎng)度、回歸階數(shù)和閾值極限。用戶可配置參數(shù)可以通過 數(shù)據(jù)入口 、圖形操縱或多種配置方法中的任意一種方法進(jìn)行控制。
當(dāng)探測(cè)到異常狀況時(shí)，例如當(dāng)任一△T明顯增加指示溫度失控狀態(tài)時(shí)，會(huì)生成警告或其它指示?，F(xiàn)在參見圖16,如果溫度差變量ATi的監(jiān)控值(y) 明顯偏離溫度差變量ATi的預(yù)測(cè)值(yP),則與異常狀況相關(guān)聯(lián)的溫度差變 量的表示被高亮606,并且位于顯示底部的警報(bào)標(biāo)志(banner )顯示警才艮608。 當(dāng)然，也可以使用其它顯示告警的方法。
用戶可以例如通過選擇警報(bào)標(biāo)志中的警報(bào)608或選擇高亮的溫度差變 量606來請(qǐng)求與異常狀況指示有關(guān)的進(jìn)一步的信息?，F(xiàn)在參見圖17,可以 響應(yīng)于對(duì)進(jìn)一步的信息的請(qǐng)求，生成與異常狀況有關(guān)的概要消息610。該概 要消息至少提供關(guān)于異常狀況的某些進(jìn)一步的信息，例如監(jiān)控溫度差變量值 (y)(示出為"Current AT:51.4。F")和預(yù)測(cè)溫度差變量值(yP)(示出 為"Expected AT:41.2。F，，)。
如圖17所示，概要消息610提供關(guān)于異常狀況的進(jìn)一步更詳細(xì)的信息 的圖形鏈接?，F(xiàn)在參見圖18,生成描繪關(guān)于異常狀況的更詳細(xì)的信息的顯 示窗口。更詳細(xì)的信息可以包括但不限于，處理異常狀況的指導(dǎo)性幫助，例 如解決異常狀況的指令(例如，溫度調(diào)節(jié)、關(guān)閉、替換零件訂單、工件訂單 等)。
圖19是可以被生成以允許操作者配置和查看AOD系統(tǒng)一個(gè)示例性顯 示。例如，AOD系統(tǒng)的操縱可以被實(shí)現(xiàn)為，包括但不限于愛默生過程管理 公司銷售的DeltaVTM和Ovation控制系統(tǒng)的多種處理控制平臺(tái)上的、具有一 個(gè)以上功能塊的控制模塊。在其它實(shí)現(xiàn)方式中，AOD系統(tǒng)的操縱可以被實(shí) 現(xiàn)為現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備接口模塊，例如愛默生過程管理公司銷售的Rosemount 3420。 在又一實(shí)現(xiàn)方式中，AOD系統(tǒng)的操縱可以被實(shí)現(xiàn)為獨(dú)立的算法。在圖19的 示例中，AOD系統(tǒng)的操縱被示出為在DeltaV 中實(shí)現(xiàn)的異常情況預(yù)防模塊， 并允許操作員對(duì)AOD系統(tǒng)進(jìn)行配置。例如，操作員可以對(duì)AOD系統(tǒng)的學(xué) 習(xí)和監(jiān)控階段進(jìn)行控制、指定包括的WABT、如果有的話指定使用的統(tǒng)計(jì)塊、 指定自動(dòng)或手動(dòng)操作模式、改變學(xué)習(xí)長(zhǎng)度、改變統(tǒng)計(jì)計(jì)算周期、使能針對(duì)不 同操作區(qū)域的重新學(xué)習(xí)、指定偏離閾值或與AOD系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的多個(gè)可配置 選項(xiàng)中的任意選項(xiàng)。盡管描述了其中包括作為單個(gè)自變量的函數(shù)的單個(gè)因變量的線性回歸 模型的回歸模型的示例，但本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，也可以使用其它 線性回歸模型和非線性回歸模型。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員也將認(rèn)識(shí)到，線性或 非線性回歸模型可以將多個(gè)因變量建模為多個(gè)自變量的函數(shù)。
這里描述的AOD系統(tǒng)、模型、回歸模型、插值模型、偏離探測(cè)器、邏 輯塊、方法塊等可使用硬件、固件和軟件的任意組合來實(shí)現(xiàn)。因此，這里描 述的系統(tǒng)和技術(shù)可以在標(biāo)準(zhǔn)的多用途處理器中或使用根據(jù)需要專門設(shè)計(jì)的 硬件或固件來實(shí)現(xiàn)。當(dāng)以軟件實(shí)現(xiàn)時(shí)，該軟件可存儲(chǔ)在諸如磁盤、光盤或其 它存儲(chǔ)介質(zhì)之類的任意計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)器中，存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)、處理器、I/O
設(shè)備、現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備、接口設(shè)備等的RAM或ROM或閃存中。同樣，該軟件可 以通過包括例如計(jì)算機(jī)可讀盤或其它可運(yùn)輸計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)機(jī)制之類的任何已 知或期望的傳遞方法，或通過通信介質(zhì)，被傳遞給用戶或過程控制系統(tǒng)。通
令、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、程序模塊或其它數(shù)據(jù)。術(shù)語"調(diào)制數(shù)據(jù)信號(hào)"意思是具有一 個(gè)以上其特征以將信息編碼為信號(hào)的方式被設(shè)置或改變的信號(hào)。作為示例而 不是限制，通信介質(zhì)包括諸如有線網(wǎng)絡(luò)或直接有線連接之類的有線介質(zhì)和諸 如音頻、無線頻率、紅外或其它無線介質(zhì)之類的無線介質(zhì)。因此，該軟件可 通過諸如電話線、因特網(wǎng)等的通信線路被傳遞給用戶或過程控制系統(tǒng)(這可
因此，雖然已經(jīng)參照具體示例描述了本發(fā)明，其中具體示例僅出于示例 性的目的而不是限制本發(fā)明，但是對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說顯而易見的 是，可以在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下對(duì)所公開的實(shí)施例進(jìn)行改 變、增加或刪除。
權(quán)利要求
1、一種探測(cè)氫化裂解器的異常操作的方法，包括采集所述氫化裂解器處于一操作區(qū)域時(shí)所述氫化裂解器的第一數(shù)據(jù)集，所述第一數(shù)據(jù)集根據(jù)所述操作區(qū)域中的、所述氫化裂解器的反應(yīng)器中第一截面與所述氫化裂解器的所述反應(yīng)器中第二截面之間的溫度差變量，以及根據(jù)所述氫化裂解器在所述操作區(qū)域中的負(fù)荷變量而生成；使用所述第一數(shù)據(jù)集生成所述氫化裂解器在所述操作區(qū)域中的回歸模型；使用所述回歸模型生成作為根據(jù)所述負(fù)荷變量生成的第二數(shù)據(jù)的函數(shù)的、根據(jù)所述溫度差變量生成的第一數(shù)據(jù)的預(yù)測(cè)；以及確定根據(jù)所述溫度差變量生成的相應(yīng)信號(hào)是否偏離根據(jù)所述溫度差變量生成的第一數(shù)據(jù)的預(yù)測(cè)，以探測(cè)所述氫化裂解器內(nèi)的異常情況。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中生成所述氫化裂解器在所述操作區(qū)域 中的回歸模型包括生成所述氫化裂解器在所述操作區(qū)域中的回歸模型以將所 述溫度差變量建模為所述負(fù)荷變量的函數(shù)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述溫度差變量包括所述氬化裂解器 的反應(yīng)器中第一截面處的加權(quán)平均溫度與所述氫化裂解器的反應(yīng)器中第二截面 處的加權(quán)平均溫度之間的溫度差。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中采集所述第一數(shù)據(jù)集包括以下至少之 一采集所述溫度差變量的樣本和所述負(fù)荷變量的樣本、采集所述溫度差變量 的處理后的樣本和所述負(fù)荷變量的處理后的樣本、以及采集根據(jù)所述溫度差變 量的樣本生成的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)和根據(jù)所述負(fù)荷變量的樣本生成的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中使用第一回歸模型生成作為根據(jù)所述 負(fù)荷變量生成的第二數(shù)據(jù)的函數(shù)的、根據(jù)所述溫度差變量生成的第一數(shù)據(jù)的預(yù) 測(cè)包括使用第一回歸模型生成作為所述負(fù)荷變量的樣本的函數(shù)的、所述溫度 差變量的樣本的預(yù)測(cè)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中使用第一回歸模型生成作為根據(jù)所述負(fù)荷變量生成的第二數(shù)據(jù)的函數(shù)的、根據(jù)所述溫度差變量生成的第 一數(shù)據(jù)的預(yù) 測(cè)包括使用第一回歸模型生成作為所述負(fù)荷變量的平均值的函數(shù)的、所述溫 度差變量的平均值的預(yù)測(cè)。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中確定根據(jù)所述溫度差變量生成的相應(yīng)信號(hào)是否偏離根據(jù)所述溫度差變量生成的第一數(shù)據(jù)的預(yù)測(cè)以探測(cè)所述氳化裂解器內(nèi)的異常情況包括確定根據(jù)所述溫度差變量生成的相應(yīng)信號(hào)是否從根據(jù)所 述溫度差變量生成的第一數(shù)據(jù)的預(yù)測(cè)偏離一閾值。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中所述闊值是以下至少之一所述溫度 差變量的預(yù)測(cè)的百分比和所述溫度差變量的預(yù)測(cè)的多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，進(jìn)一步包括將所述溫度差變量的預(yù)測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)差建模為所述負(fù)荷變量的函數(shù)。
10、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，進(jìn)一步包括根據(jù)所述第一數(shù)據(jù)集中的剩 余的方差來計(jì)算所述溫度差變量的預(yù)測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)差。
11、 一種探測(cè)氫化裂解器的異常操作的方法，包括采集所述氫化裂解器處于一操作區(qū)域時(shí)所述氫化裂解器的多個(gè)第一數(shù)據(jù) 集，所述多個(gè)第一數(shù)據(jù)集中的每一個(gè)根據(jù)所述操作區(qū)域中的、所述氫化裂解器 的反應(yīng)器中的截面之間的相應(yīng)溫度差變量，以及根據(jù)所述氫化裂解器在所述操 作區(qū)域中的負(fù)荷變量而生成；使用所述多個(gè)第一數(shù)據(jù)集針對(duì)每個(gè)溫度差變量生成所述氫化裂解器在所述 操作區(qū)域中的回歸模型；使用所述回歸模型生成作為根據(jù)所述負(fù)荷變量生成的第二數(shù)據(jù)的函數(shù)的、 根據(jù)所述溫度差變量中的每一個(gè)生成的第一數(shù)據(jù)的預(yù)測(cè)；以及確定根據(jù)所述溫度差變量中的至少一個(gè)生成的相應(yīng)信號(hào)是否偏離根據(jù)相應(yīng) 的溫度差變量生成的第一數(shù)據(jù)的預(yù)測(cè)，以探測(cè)所述氫化裂解器內(nèi)的異常情況。
12、 根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中所述溫度差變量包括所述氫化裂解 器的反應(yīng)器中的截面處的加權(quán)平均溫度之間的差。
13、 根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中確定根據(jù)所述溫度差變量中的至少一個(gè)生成的相應(yīng)信號(hào)是否偏離根據(jù)相應(yīng)的溫度差變量生成的第一數(shù)據(jù)的預(yù)測(cè)以探測(cè)所述氫化裂解器內(nèi)的異常情況包括確定根據(jù)所述溫度差變量中的至少一個(gè)生成的相應(yīng)信號(hào)是否從根據(jù)相應(yīng)的溫度差變量生成的第一數(shù)據(jù)的預(yù)測(cè)偏離一閾值。
14、 根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中確定根據(jù)所述溫度差變量中的至少 一個(gè)生成的相應(yīng)信號(hào)是否從根據(jù)相應(yīng)的溫度差變量生成的第一數(shù)據(jù)的預(yù)測(cè)偏離 一閾值包括確定根據(jù)所述溫度差變量中至少一個(gè)的每一個(gè)生成的相應(yīng)信號(hào)是 否從根據(jù)相應(yīng)的溫度差變量生成的第 一數(shù)據(jù)的預(yù)測(cè)偏離與所述溫度差變量對(duì)應(yīng) 的閾1直。
15、 根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中所述閾值是以下至少之一根據(jù)所 述溫度差變量中的每一個(gè)生成的第一數(shù)據(jù)的預(yù)測(cè)的百分比和根據(jù)所述溫度差變 量中的每一個(gè)生成的第一數(shù)據(jù)的預(yù)測(cè)的多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差。
16、 一種便于探測(cè)氬化裂解器的異常操作的方法，包括 采集第一數(shù)據(jù)集，所述第一數(shù)據(jù)集根據(jù)所述氫化裂解器處于第一操作區(qū)域時(shí)所述氫化裂解器的反應(yīng)器中第一截面與所述氫化裂解器的反應(yīng)器中第二截面 之間的溫度差變量，以及根據(jù)所述氫化裂解器處于所述第一操作區(qū)域時(shí)所述氫 化裂解器的負(fù)荷變量而生成；使用所述第 一數(shù)據(jù)集生成所述第 一操作區(qū)域中的過程的第 一回歸模型；確定所述第 一回歸模型有效的第 一范圍；生成所述氫化裂解器的模型以包括所述第一回歸模型；采集第二數(shù)據(jù)集，所述第二數(shù)據(jù)集根據(jù)所述氫化裂解器處于第二操作區(qū)域 時(shí)所述氫化裂解器的反應(yīng)器中所述第一截面與所述氫化裂解器的反應(yīng)器中所述 第二截面之間的溫度差變量，以及根據(jù)所述氫化裂解器處于所述第二操作區(qū)域 時(shí)所述氫化裂解器的負(fù)荷變量而生成；使用所述第二數(shù)據(jù)集生成所述氫化裂解器在所述第二操作區(qū)域中的第二回 歸模型；確定所述第二回歸模型有效的第二范圍；以及修正所述氫化裂解器的模型以包括所述第一范圍的第一回歸模型和所述第 二范圍的第二回歸模型。
17、 根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，進(jìn)一步包括在采集所述第二數(shù)據(jù)集之前，接收在所述第一范圍之外的數(shù)據(jù)集；以及 生成所接收的數(shù)據(jù)集在所述氫化裂解器的模型的有效范圍之外的指示符； 其中采集所述第二數(shù)據(jù)集包括響應(yīng)于接收到授權(quán)而采集所述第二數(shù)據(jù)集。
18、 根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中所述授權(quán)包括針對(duì)所述第二操作區(qū) 域來訓(xùn)練模型的授權(quán)。
19、 根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中所述授權(quán)包括開始對(duì)所述氫化裂解 器進(jìn)行監(jiān)控的授權(quán)；其中生成所述第二回歸模型包括響應(yīng)于接收到訓(xùn)練模型的授權(quán)之后接收 到開始對(duì)所述氫化裂解器進(jìn)行監(jiān)控的授權(quán)而生成所述第二回歸模型。
20、 根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，進(jìn)一步包括響應(yīng)于接收到所述授權(quán)而修 正所述模型。
21、 根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中所述授權(quán)包括用戶授權(quán)。
22、 一種探測(cè)加工廠中氫化裂解器中的異常操作的系統(tǒng)，包括加工廠中氯化裂解器的可配置模型，所述可配置模型包括與所述氫化裂解 器的第 一操作區(qū)域相對(duì)應(yīng)的第 一 范圍中的第 一 回歸模型，所述可配置模型能夠 接下來被配置為，包括與所述第 一操作區(qū)域不同的第二操作區(qū)域相對(duì)應(yīng)的第二 范圍中的第二回歸模型，其中所述可配置模型能夠生成作為負(fù)荷變量值的函數(shù) 的溫度差變量值的預(yù)測(cè)，其中所述溫度差變量值是根據(jù)所述氫化裂解器的反應(yīng) 器中第一截面與所述氫化裂解器的反應(yīng)器中第二截面之間的溫度差生成的；以 及連接至所述可配置模型的偏離探測(cè)器，所述偏離探測(cè)器被配置為，通過將 所述溫度差變量值與預(yù)測(cè)的溫度差變量值之間的差與 一 閾值進(jìn)行比較，來確定 所述溫度差變量值是否不同于所述預(yù)測(cè)的溫度差變量值。
23、 根據(jù)權(quán)利要求22所述的系統(tǒng)，其中在所述可配置模型被配置為包括所述第二回歸模型之后，所述可配置模型能夠在所述負(fù)荷變量處于所述第一范圍內(nèi)時(shí)，使用所述第一回歸模型生成所述 溫度差變量值的預(yù)測(cè)，在所述負(fù)荷變量處于所述第二范圍內(nèi)時(shí)，使用所述第二回歸模型生成所述 溫度差變量值的預(yù)測(cè)。
24、 一種探測(cè)加工廠中氫化裂解器中的異常操作的系統(tǒng)，包括加工廠中氳化裂解器的可配置模型，所述可配置模型包括與所述氫化裂解 器的操作區(qū)域相對(duì)應(yīng)的范圍中的回歸模型，其中所述可配置模型能夠生成作為 負(fù)荷變量值的函數(shù)的溫度差變量值的預(yù)測(cè)，其中所述溫度差變量值是根據(jù)所述 氫化裂解器的反應(yīng)器中第一截面與所述氫化裂解器的反應(yīng)器中第二截面之間的 溫度差生成的；連接至所述可配置模型的偏離探測(cè)器，所述偏離探測(cè)器被配置為，通過將 所述溫度差變量值與預(yù)測(cè)的溫度差變量值之間的差與一閾值進(jìn)行比較，來確定 所述溫度差變量是否不同于所述預(yù)測(cè)的溫度差變量值；以及存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)器上并適于在處理器上執(zhí)行的綜合應(yīng)用程序，用于 響應(yīng)于將所述溫度差變量值與預(yù)測(cè)的溫度差變量值之間的差與 一 閾值進(jìn)行的比 較，而創(chuàng)建所述氫化裂解器的表示，用于查看溫度差變量值以及用于查看所述 氫化裂解器的異常操作的指示。
25、 根據(jù)權(quán)利要求24所述的系統(tǒng)，其中所述可配置模型包括與所述氫化裂 解器的所述操作區(qū)域相對(duì)應(yīng)的范圍中的多個(gè)回歸模型，其中所述可配置模型能 夠分別作為所述負(fù)荷變量值的函數(shù)的溫度差變量值的多個(gè)預(yù)測(cè)，其中每個(gè)溫度 差變量值是根據(jù)所述氳化裂解器的反應(yīng)器中的截面之間的相應(yīng)溫度差生成的；其中所述偏離探測(cè)器被配置為，通過將所述溫度差變量值中的至少 一個(gè)與 相應(yīng)的預(yù)測(cè)的溫度差變量值之間的差與 一 閾值進(jìn)行比較，來確定所述溫度差變 量值中的所述至少 一個(gè)是否不同于所述相應(yīng)的預(yù)測(cè)的溫度差變量值；其中所述綜合應(yīng)用程序被配置為，如果所述溫度差變量值中的至少一個(gè)與 相應(yīng)的預(yù)測(cè)的溫度差變量值之間的差超出所述閾值，并生成引起異常操作的溫度差變量的標(biāo)識(shí)，則創(chuàng)建所述氫化裂解器的所述異常操作的指示。
全文摘要
一種探測(cè)氫化裂解器中的異常操作的方法與系統(tǒng)包括用于對(duì)氫化裂解器進(jìn)行建模的模型。該模型可配置為包括與氫化裂解器的部分的不同操作區(qū)域相對(duì)應(yīng)的一個(gè)以上回歸模型。該系統(tǒng)和方法還可以確定所監(jiān)控的溫度差變量是否明顯偏離該模型所預(yù)測(cè)的溫度差變量。如果存在明顯偏離，則這可以指示異常操作。
文檔編號(hào)G05B23/02GK101517505SQ200780036115
公開日2009年8月26日 申請(qǐng)日期2007年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月28日
發(fā)明者拉維·坎特, 約翰·菲利普·米勒, 陶托·?！ざ骷?申請(qǐng)人:費(fèi)舍-柔斯芒特系統(tǒng)股份有限公司