[发明专利]PTA氧化单元异常运行状态的溯源诊断方法

权利要求书

1.一种PTA工艺流程中氧化单元异常运行状态的溯源诊断方法，其特征在于，是以工艺流程中的全局变量作为输入变量，建立异常运行状态的溯源诊断模型，以判断发生异常状态时的故障变量，进行溯源诊断，进而指导下一步控制操作的方法；

所述故障变量，是通过采用对生产过程中的主要副产物4-CBA含量的状态空间检测以决定当前的工作状态；精对苯二甲酸工艺流程被分为一个正常运行状态：适度氧化状态和两个异常运行状态：欠氧异常和过度氧化异常；

建立异常运行状态的溯源诊断模型，是构建深度神经网络状态监测模型以提取数据中的高阶抽象特征信息；为了避免数据在深度学习模型逐层传递的过程中，发生信息丢失的情况；对堆栈式自编码器进行稠密连接，即每一个隐层的输入不再是上一隐层的输出，而是之前所有特征隐层的输出；基于稠密连接的深度学习模型，通过对数据进行无损的特征提取，并且基于该特征对输入数据进行重构；依据重构数据与原始数据的偏差，判断出对于该模型的故障变量，进而溯源诊断出工业流程的异常状态。

2.根据权利要求1所述的一种PTA工艺流程中氧化单元异常运行状态的溯源诊断方法，其特征在于，所述以工艺流程中的全局变量作为输入变量，建立异常运行状态的溯源诊断模型中，先对建模样本进行预处理：

(1)异常值检测

对数据进行异常值检测以排除数据中的不完整样本和不准确变量：(1)若一个样本中存在变量没有被记录，那么该样本被删除不被用做训练数据；(2)若变量在所有的记录样本中全部为0，那么该变量被删除不被用为训练样本中的变量；

(2)标准化处理

对于一个经过异常值处理后的数据X∈R^n×m，其中n为样本数量，m为一个样本中的变量数量，那么预处理可以表示为：

其中，x_i∈R^n×1是训练样本X的第i个采样变量，是其均值，是其方差，是标准化后的样本的第i个变量。

3.根据权利要求1所述的一种PTA工艺流程中氧化单元异常运行状态的溯源诊断方法，其特征在于，所述故障变量4-CBA含量进行状态划分，分为三类：

其中4-CBA含量单位是PPM，2903PPM、3001PPM是可以调整的控制限值。