[发明专利]基于模拟疫苗的动态人工免疫故障诊断方法

权利要求书

1.一种基于模拟疫苗的动态人工免疫故障诊断方法，其特征在于，包括以下步骤：

根据工艺流程的工艺信息、操作规程和历史数据建立用于模拟工艺流程开车和稳态运行的动态仿真模型；

运行所述动态仿真模型以得到多个状态下的模拟运行数据的模拟样本集合，其中，所述模拟样本集合中具有多种类型的模拟样本，所述模拟样本集合包括模拟正常样本集合和模拟故障样本集合，所述模拟正常样本集合包括正常开车阶段和稳态运行过程的模拟数据样本集合，所述模拟故障样本集合中包括开车阶段和稳态运行过程中发生的多种故障对应的故障数据样本集合；

从所述模拟正常样本集合提取预定时间内的数据生成正常模拟疫苗，从所述模拟故障样本集合提取预定时间内的数据生成故障模拟疫苗；

获取工艺流程运行的历史数据以生成历史样本集合，其中，所述历史样本集合包括历史正常样本集合和历史故障样本集合；

根据所述正常样本集合中正常历史样本和对应的所述正常模拟疫苗获得正常模拟疫苗的免疫抗体系数，并根据所述正常模拟疫苗生成正常抗体库；

根据所述历史故障样本集合中历史故障样本和对应的所述故障模拟疫苗获得故障模拟疫苗的免疫抗体系数，并根据所述故障模拟疫苗生成故障抗体库。

2.根据权利要求1所述的基于模拟疫苗的动态人工免疫故障诊断方法，其特征在于，还包括：

采用DTW算法计算故障开车历史样本与正常开车历史样本的最小差异度矩阵。

3.根据权利要求2所述的基于模拟疫苗的动态人工免疫故障诊断方法，其特征在于，还包括：

运行实际的工艺流程以得到在线运行数据的样本；

从所述在线运行数据的样本中提取当前时刻前预定范围的数据片段集合。

4.根据权利要求3所述的基于模拟疫苗的动态人工免疫故障诊断方法，其特征在于，还包括：

计算当前时刻抗原与正常抗体库内所有抗体的差异度以得到差异度集合；

判断所述差异度集合中的每个差异度是否均小于所述正常抗体库阈值；

如果是则判断所述工艺流程正常，否则判断所述工艺流程存在故障。

5.根据权利要求4所述的基于模拟疫苗的动态人工免疫故障诊断方法，其特征在于，当判断所述工艺流程存在故障后，进一步判断所述工艺流程的故障类型。

6.根据权利要求5所述的基于模拟疫苗的动态人工免疫故障诊断方法，其特征在于，进一步包括：

对于开车过程，获取与当前工况近似条件下正常开车历史样本一段正常开车样本数据，并由DTW算法或者第一预定公式计算得到偏差矩阵为诊断用抗原；

对于稳态运行过程，获取所述在线数据片段每个采样点值减去检测出故障时刻的数据D得到诊断用抗原；

利用DTW算法或第二预定公式计算当前时刻诊断用抗原与所述全部故障抗体库内所有抗体的差异度；

如果存在一个故障抗体计算得到差异度小于该类型故障抗体库阈值，则判断工艺流程为相应故障类型的故障。

7.根据权利要求1所述的基于模拟疫苗的动态人工免疫故障诊断方法，其特征在于，建立所述动态仿真模型包括如下方式：

通过流程模拟软件或者通过微分方程建立所述动态仿真模型。

8.根据权利要求1所述的基于模拟疫苗的动态人工免疫故障诊断方法，其特征在于，所述工艺信息包括工艺流程图、物料状态、操作参数、控制器设置以及环境参数。