CN104808651A - 化工装置关键参数合理报警限的测算方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种化工装置关键参数合理报警限的测算方法，主要解决现有技术中报警限设置和测算方法不合理的问题。本发明通过采用一种化工装置关键参数合理报警限的测算方法，服务器通过局域网连接装置实时数据库，并通过局域网提供其它设备或本服务器的客户端查看、查询功能；服务器内包括监测参数录入、实时数据采集、报警上下限推理机、实时报警推理机、客户端结果展示模块的技术方案较好地解决了上述问题，可用于化工装置关键参数合理报警限的测算中。

Description

化工装置关键参数合理报警限的测算方法

技术领域

本发明涉及一种化工装置关键参数合理报警限的测算方法。

背景技术

随着经济技术水平的发展，化工装置日益朝大型化、复杂化及集成化等方向发展。化工生产过程常具有一下特点：(1)所用物料大多具有毒害性、腐蚀性、易燃性和易爆性；(2)设备具有耐高温、高压、低压的要求；(3)生产工艺复杂、要求标准高，操作难度大。

化工生产工艺复杂，生产过程中对温度、压力、流量、液位等参数都有很高的控制要求。稍不注意就有可能发生产安全事故。因此，要求保证每个关键控制参数要控制在合理区间范围内，才能防止生产安全事故的发生，确保安全生产。

CN201420387773.5公开了一种氯乙酸生产装置安全监测控制系统，包括用于安装在氯化釜一侧设定位置处的氯气泄漏监测探头和用于安装在氯气供给总管道上的气动切断阀，所述氯气泄漏监测探头的信号输出端与一控制器的信号输入端连接，气动切断阀与控制器的控制输出端连接；氯化釜上还设有紧急放空阀。

针对关键参数的高控制要求以及安全处理，一般有以下措施，采用PID(PID是比例、积分、微分的简称)控制、报警上下限设置、超标联锁控制、紧急停车等。其中PID控制具有较高的可靠性，但受外界大的影响易偏离。联锁控制、紧急停车属于安全事故，常会造成巨大的经济损失。所以，正常生产过程中操作工通常通过参数报警情况来及时调整过程运行状态，达到安全生产。

而报警上下限的设置通常根据工艺条件、安全生产边界、人为选定等方法来确定。报警上下限设置不合理通常会造成报警上下限偏移、过宽或过窄等。报警上下限偏移会造成报警单边过宽或过窄；报警上下限过宽会造成工艺状态偏离不能及时发现，可能会造成安全事故；报警上下限过窄会造成报警频发，影响正常操作、掩盖真实报警信息。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有技术中报警限设置和测算方法不合理的问题，提供一种新的化工装置关键参数合理报警限的测算方法。该方法用于化工装置关键参数合理报警限的测算中，具有报警限设置和测算方法合理的优点。

为解决上述问题，本发明采用的技术方案如下：一种化工装置关键参数合理报警限的测算方法，服务器通过局域网连接装置实时数据库，并通过局域网提供其它设备或本服务器的客户端查看、查询功能；服务器内包括监测参数录入、实时数据采集、报警上下限推理机、实时报警推理机、客户端结果展示模块；所述监测参数录入模块将需要分析的监测参数的详细信息导入到服务器的配置表中；所述实时数据采集模块负责从企业实时数据库采集监测参数的实时数据，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；所述报警上下限推理机模块通过读取配置表以及查询参数的历史数据，实现数据前期处理、异常状态数据剔除、报警上下限推算、定期更新报警上下限；所述实时报警推理机模块通过读取参数配置表以及实时数据表，对每个参数的报警情况进行统计，并将实时值不在报警上下限范围内的参数即报警参数存入报警信息表中，并推送到客户端；所述客户端展示模块保障用户可以通过客户端查看监测参数报警情况，进行设定参数的合理报警上下限的查询，供其他系统参考。

上述技术方案中，优选地，所述数据前期处理采用移动极差方式、拉依达准则法，将特别异常偏离的数据剔除。

上述技术方案中，优选地，所述异常状态数据剔除通过对过滤后的数据根据时间分段统计历史数据的状态以及整体历史数据的统计状态，两种统计结果对比，剔除异常时间段。

上述技术方案中，优选地，所述报警上下限推算：当稳定时间段大于50％时，根据稳定时间段的数据统计，测算出4δ的上下限作为合理上下限；

$\mathrm{\δ}=\sqrt{\frac{\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{(x_i-\stackrel{\‾}{x})}^2}{n-1}}$

报警上下限＝平均值其中n为采集样品总数，x_i为单个采集样品值，δ为标准差。

上述技术方案中，优选地，所述定期更新报警上下限定期自动测算参数的报警上下限，同时将测算的没有异常的报警上下限更新到服务器的参数配置表中。

相比现有技术，本专利所述的方法能够根据历史平稳状态推算更为合理的报警上下限，或为报警上下限设置提供依据，防止报警上下限过宽使报警失效、过窄导致频繁报警，掩盖真实报警信息；装置参数历史状态评估，报警上下限存在异常，则说明该段时间内参数存在异常。针对报警上下限设置是否合理，以及不合理带来的安全隐患的情况，本专利主要通过对参数历史数据的数学统计分析方法，检测稳态生产过程，根据以检测的稳定生产状况推算合理的报警上下限，达到当工艺状态偏离稳定状态时及时报警提示，防止化工生产安全事故的发生，取得了较好的技术效果。

附图说明

图1为本发明所述方法的结构示意图。

下面通过实施例对本发明作进一步的阐述，但不仅限于本实施例。

具体实施方式

【实施例1】

本系统的硬件结构如图1所示，需要一台服务器通过局域网连接企业实时数据库，并通过局域网提供其它设备或本服务器的客户端查看、查询功能。

主要的功能实现，通过参数基本信息录入、实时数据采集、实时报警推理机、报警上下限推理机、客户端实时报警展示、客户端参数合理上下限查询等部分组成。

参数基本信息录入：通过C#、VC++等编程语言编写用户配置工具。用户可以通过它将参数基本信息录入到服务器参数基本信息数据表中。基本信息包括位号、实时数据库代号、描述、原有报警上下限、是否监测等。

实时数据采集：通过编程语言编写实时数据采集程序，实现根据参数配置基本表的参数信息从企业实时数据库读取相应的实时数据，刷新服务器端实时数据库，并存储到服务器历史数据库。

实时报警推理机：通过编程语言实现从参数信息表与实时数据表读取信息，进行各参数的实时数据与报警上下限的大小比较，当存在报警时，向客户端发送报警信息。

报警上下限推理机：通过编程语言实现从参数信息表与历史数据表读取信息，并通过数据前期处理、异常状态数据剔除、上下限推算等步骤得出报警上下限。同时需要定期(例：7天)自动推理所有参数的合理上下限存储到参数配置基本表中。例如，上下限推算公式：

$\mathrm{\δ}=\sqrt{\frac{\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{(x_i-\stackrel{\‾}{x})}^2}{n-1}}$

报警上下限＝平均值其中n为采集样品总数，x_i为单个采集样品值，δ为标准差。

客户端实时报警展示：通过编程语言实现报警信息实时展示。主要通过网络通信方式(例：socket)接受实时报警推理机发送的报警信息并列表展示。

客户端报警合理上下限查询：通过编程语言实报警合理上下限查询。用户可以通过设定参数、时间范围等信息，查询该段时间内该参数的稳定状态时测算的合理上下限，并可以作为其他报警系统的参考。

Claims (5)

1.一种化工装置关键参数合理报警限的测算方法，服务器通过局域网连接装置实时数据库，并通过局域网提供其它设备或本服务器的客户端查看、查询功能；服务器内包括监测参数录入、实时数据采集、报警上下限推理机、实时报警推理机、客户端结果展示模块；所述监测参数录入模块将需要分析的监测参数的详细信息导入到服务器的配置表中；所述实时数据采集模块负责从企业实时数据库采集监测参数的实时数据，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；所述报警上下限推理机模块通过读取配置表以及查询参数的历史数据，实现数据前期处理、异常状态数据剔除、报警上下限推算、定期更新报警上下限；所述实时报警推理机模块通过读取参数配置表以及实时数据表，对每个参数的报警情况进行统计，并将实时值不在报警上下限范围内的参数即报警参数存入报警信息表中，并推送到客户端；所述客户端展示模块保障用户可以通过客户端查看监测参数报警情况，进行设定参数的合理报警上下限的查询，供其他系统参考。

2.根据权利要求1所述化工装置关键参数合理报警限的测算方法，其特征在于所述数据前期处理采用移动极差方式、拉依达准则法，将特别异常偏离的数据剔除。

3.根据权利要求1所述化工装置关键参数合理报警限的测算方法，其特征在于所述异常状态数据剔除通过对过滤后的数据根据时间分段统计历史数据的状态以及整体历史数据的统计状态，两种统计结果对比，剔除异常时间段。

4.根据权利要求1所述化工装置关键参数合理报警限的测算方法，其特征在于所述报警上下限推算：当稳定时间段大于50％时，根据稳定时间段的数据统计，测算出4δ的上下限作为合理上下限；

$\mathrm{\δ}=\sqrt{\frac{\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{(x_i-\stackrel{\‾}{x})}^2}{n-1}}$

报警上下限＝平均值其中n为采集样品总数，x_i为单个采集样品值，δ为标准差。

5.根据权利要求1所述化工装置关键参数合理报警限的测算方法，其特征在于所述定期更新报警上下限定期自动测算参数的报警上下限，同时将测算的没有异常的报警上下限更新到服务器的参数配置表中。