[发明专利]基于时序波动关联的化工异常因果分析与图形展示方法

权利要求书

1.一种基于时序波动关联的化工异常因果分析与图形展示方法，包括化工装置数据的实时采集平台搭建、数据预处理、单变量波动性分析与波动时间序列计算、基于波动关联度的因果关系网络构建、异常工况根原因挖掘与图像界面显示输出，基于时序波动关联分析法，有效利用化工装置的运行数据，准确刻画变量之间的关联性，及时地提供报警和操作指导；图形显示界面中显示当前报警点信息并同时以追踪溯源的方式显示影响该报警的其他波动变量，为操作人员及时提供有效信息；其中，

单变量波动性分析与波动时间序列计算中，利用VC++编程在服务器上对每个单变 量的运行数据进行波动性分析,在假设运行数据服从i.i.d.的正太分布时间序列的前提下,选取偏离历史时间段均值3σ的时刻作为波动时刻，其中σ为历史时间段内运行数据的标准差；将每个变量的波动时刻记录下来，建立运行数据的波动时间序列，并定时更新所有序列列表；

基于波动关联度的因果关系网络构建中，利用VC++编程，根据已建立的波动时间序列，通过计算变量之间的因果隶属度和置信度确定其关联度，并根据变量之间的关联度构建因果关系网络，并将其记录在数据库中，并根据波动时间序列的更新而更新；

异常工况根原因挖掘中，利用VC++编程，在已建立的加权因果关系网络上，寻找报警变量的原因波动变量，其中网络中的权重为隶属度和置信度的函数；

异常工况根原因挖掘中，当出现变量超过报警限的时刻，在即时的因果关系网络上从该变量的节点出发，利用极大当前节点权重的方式搜索报警点的根原因路径，直到该路径上的点穷尽其根原因，如果路径形成环路，则终止搜索。

2.根据权利要求1所述基于时序波动关联的化工异常因果分析与图形展示方法，其特征在于化工装置数据的实时采集平台搭建中，根据企业提供的数据采集接口，使用VC++编程实现的OPCDA服务器框架，从装置的控制系统或企业实时数据库采集运行实时数据，并刷新服务器的实时数据表，同时将实时数据以时间为序列存入每个参数的历史数据表。

3.根据权利要求1所述基于时序波动关联的化工异常因果分析与图形展示方法，其特征在于数据预处理中，利用VC++编程对采集的原始运行数据进行标准归一化处理，并检验是否有数据残缺，如有残缺，则采取利用该变量上下时段数据进行滤波处理，利用人工输入的规则判定数据是否错误，如出现错误数据，当成残缺来处理。

4.根据权利要求1所述基于时序波动关联的化工异常因果分析与图形展示方法，其特征在于图像界面显示输出中，报警点以节点的形式显示，并且其根原因路径也显示出来,波动变量以节点形式显示，因果关联关系以箭头的形式显示，如果当前时段内多个报警的根原因出现同一波动节点，则将不同的根原因路径在这一节点处合并，最终形成树状结构显示。