CN109891335B - 用于化学过程模型分析的交互式石化装置诊断系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种石化装置或精炼器，该石化装置或精炼器可包括诸如泵、压缩机、阀门、交换器、塔、吸附器等设备。一些石化装置或精炼器可包括一个或多个传感器，该一个或多个传感器被配置为收集所述装置或精炼器中的设备的操作信息。石化装置的过程的故障状况可基于装置设备的操作来诊断。可从一个或多个传感器接收操作信息的诊断系统可包括检测平台、分析平台、可视化平台和/或警报平台。

Description

用于化学过程模型分析的交互式石化装置诊断系统和方法
相关申请的交叉引用
本申请要求2016年9月16日提交的美国申请62/395,912和2017年9月15日提交的美国申请15/705,628的优先权。上述两个申请的全部内容以引用方式并入本文。
技术领域
本公开涉及用于控制装置诸如石化装置或精炼器的操作的方法和系统，并且更具体地涉及用于管理过程模型分析的交互式诊断系统。
背景技术
用于监测精炼器单元的诊断系统是基于过程模型的变化来控制装置的操作以早期检测故障状况的特征部。经营精炼器和石化联合企业的公司在当今的环境中通常面临着严峻的挑战。这些挑战可包括对故障状况的缓慢检测和响应、日益复杂的技术、劳动力经验水平的降低以及环境法规的变化。
对于装置操作员来说，便于故障诊断或用于纠正故障状况的纠正措施是一项困难的任务。需要及时、迅速的纠正措施来节省操作费用和时间，以提高装置的效率。在某些情况下，周期性地查看与故障条件相关的数据对于装置操作员来说是耗时、复杂且困难的过程。
但是，常规诊断系统缺乏有效的警报机制，为装置操作员提供准确的通知。此外，当装置操作员需要来自过程专家的附加帮助时，常规诊断系统无法向过程专家提供足够的警报。
开发直观的界面是装置操作员的任务，因为对化学过程的正确诊断分析可以迅速识别故障状况的根本原因。及时识别故障状况或操作缺口的根本原因可以显著降低操作费用并缩短时间。
因此，需要一种用于管理过程模型分析的经改进的诊断系统。
发明内容
本公开的一般目的是提高石化装置和精炼器的诊断操作效率。本公开的更具体的目的是解决上述一个或多个问题。本公开的一般目的可以至少部分地通过用于改进装置操作的方法来实现。该方法可包括从装置获得装置操作信息。
用于改进装置的操作的方法可包括从装置获得装置操作信息并使用该装置操作信息生成装置过程模型。该方法可包括通过互联网接收装置操作信息并使用该装置操作信息自动生成装置过程模型。
本公开可以使用配置的过程模型来监测、预测和/或优化各个过程单元、操作块和/或完整处理系统的性能。对预测性能与实际性能的常规和频繁分析允许及早识别可能影响优化的操作差异。
可以使用基于网络的计算机系统来实现该方法。在该平台中执行工作流程的优点包括改善了装置性能，这是由于提高了操作识别和捕获机会的能力、维持了弥补性能差距的能力、提高了利用人员专业知识的能力、以及改善了企业管理。
装置中的数据收集系统可以捕获可以自动发送到远程位置的数据，其中可以对其进行处理以例如消除误差和偏差，并且可以用于计算和报告性能结果。可以将装置和/或装置的各个过程单元的性能与一个或多个过程模型预测的性能进行比较，以识别任何操作差异或差距。
可以生成诊断报告诸如每日报告，其显示与预测性能相比较的实际性能，并且经由例如互联网或其他无线通信装置将其传递给一个或多个设备。识别的性能差距或差异可能与差距的原因相关联。识别的性能差距可用于解决性能差距。本公开的方法可以使用过程模型和装置操作信息来运行优化例程，该优化例程针对给定值(例如，进料、产物和价格)收敛于最佳装置操作。
本公开的方法可包括调整工艺条件的建议，该工艺条件允许装置在最佳条件或更接近最佳条件下连续运行。该方法可以提供用于改进或修改装置的操作的一种或多种替代方案。该方法可以基于与装置的操作相关的一个或多个信号和参数来定期维护和/或调整过程模型以正确地表示装置的真实潜在性能。在一个或多个实施方案中，该方法可包括根据具体标准配置的优化例程，其可用于识别最佳操作点、评估替代操作和/或执行进料评估。
本公开提供了一种可重复的方法，该方法将帮助精炼器弥补实际性能和可实现性能之间的差距。该方法可使用过程开发历史、建模和流表征以及装置自动化经验来保护数据安全性，并有效地聚集、管理和移动大量数据。基于网络的优化可以通过在虚拟基础上连接技术专业知识和装置过程操作人员来实现和维持最大过程性能。
增强的工作流程可以使用配置的过程模型来监测、诊断、预测和/或优化各个过程单元、操作块或完整处理系统的性能。对预测性能与实际性能的常规和频繁分析可允许及早识别可能影响优化的操作差异。
如本文所用，所提到的“例程”应被理解为是指用于执行特定任务的计算机程序或计算机程序序列或指令。本文提及的“装置”应理解为是指各种类型的化学和石化制造或精炼设施中的任一种。本文提及的装置“操作员”应理解为是指和/或包括但不限于装置规划人员、管理人员、工程师、技术人员以及对装置的日常操作感兴趣、监督和/或运行的其他人。
通过结合附图考虑的以下详细描述，本公开的前述和其他方面和特征对于本领域技术人员将变得显而易见。
附图说明
图1示出了根据本公开的一个或多个实施方案的诊断系统的示例性功能框图；
图2示出了根据本公开的一个或多个实施方案的过程的示例性流程图；
图3A至图3F示出了根据本公开的一个或多个实施方案的用于显示分级诊断数据的诊断系统中使用的示例性苯甲苯二甲苯芳族化合物生产复合物警报仪表板；
图4A至图4E示出了根据本公开的一个或多个实施方案的用于显示分级诊断数据的本诊断系统中使用的示例性流体催化裂化过程关键性能指示器警报仪表板；
图5至图8示出了根据本公开的一个或多个实施方案的可在用于显示分级诊断数据的诊断系统中使用的示例性警报仪表板和/或其方面。
具体实施方式
现在参考图1，提供了使用本公开的一个或多个实施方案的通常指定为10的示例性诊断系统，该示例性诊断系统用于改善一个或多个装置(例如，装置A...装置N)12a-12n，诸如石化装置、精炼器，或它们的一部分的操作。诊断系统10可以使用从一个或多个装置12a-12n的至少一个装置获得的装置操作信息，该一个或多个装置可以是当前装置(例如，装置A)12a、其他第三方或客户装置(例如，装置N)12n和/或专有服务、子公司等。2015年3月3日提交的美国临时专利申请62/127,642中公开了一种示例性装置管理系统，该临时专利申请全文以引用方式并入本文。
如本文所用，术语“系统”、“单元”或“模块”可以是指以下各项的一部分或包括专用集成电路(ASIC)、电子电路、存储器(共享、专用或组)和/或执行一个或多个软件或固件程序的计算机处理器(共享、专用或组)、组合逻辑电路和/或提供所述功能的其他合适的部件。
因此，虽然本公开包括单元的特定示例和布置，但本系统的范围不限于此，因为其他修改对于本领域技术人员将变得显而易见。软件程序可以用HTML5、CSS3、Java、Javascript、PHP、HTML、C、C++、C#、AJAX、Python、Ruby、Perl、Objective-C、.NET、SQL、Rubyon Rails、Swift、Rust、Elixir、Go、TypeScript或一种或多种其他合适的计算机编程语言编写。
诊断系统10可以驻留在服务器或计算设备14中或耦接到该服务器或计算设备(包括例如数据库服务器、视频服务器)，并且可以被编程为执行任务和/或使得显示一个或多个不同功能单元的相关数据。一些或所有相关信息可以存储在一个或多个数据库中，以便由诊断系统10或计算设备14(例如，数据存储设备和/或承载计算机程序的机器可读数据存储介质)检索。
诊断系统10的多个元件可以通过一个或多个网络(例如，网络16)通信地耦接。例如，图1中示出的计算系统环境的多个平台、设备、传感器和/或部件可以通过专用网络通信地耦接。传感器可以定位在装置中的各种部件上，并且可以与一个或多个平台无线通信或有线通信。在一些示例中，专用网络可以包括网络防火墙设备，以防止对专用网络上的数据和设备进行未授权访问。另选地，专用网络可以通过物理手段(诸如没有外部直接接入点的硬连线网络)与外部接入隔离。为了进一步安全起见，可以任选地加密在专用网络上传送的数据。根据传感器测量值和其他数据的收集和传输的频率，专用网络可经历大带宽使用并且被技术地设计和布置以适应此类技术问题。此外，计算系统环境还可以包括可以由远程设备访问的公共网络。在一些示例中，远程设备(例如，与装置操作员相关联的远程设备)可以不位于各种传感器、测量和数据捕获系统的附近(例如，超过一英里远)，例如，可以位于一个或多个装置12a-12n处或附近。在其他示例中，远程设备可以物理地位于装置内(例如，一个或多个装置12a-12n的装置)，但是限制访问专用网络；换句话讲，形容词“远程”不必要求设备位于距传感器系统和其他部件很远的距离处。可以使用一个或多个其他合适的网络，诸如互联网、无线网络(例如，Wi-Fi)、公司内联网、局域网(LAN)、广域网(WAN)等。
诊断系统10可以是部分或完全自动化的。在一个或多个实施方案中，诊断系统10可以由远离一个或多个装置12a-12n的装置和/或装置规划中心的计算机系统(诸如第三方计算机系统)执行。诊断系统10可以包括基于网络的平台18，其可以通过通信网络(例如，互联网)发送和/或接收信息。具体地讲，诊断系统10可以经由网络16接收信号和/或参数，并且可以使得在交互式显示设备(例如，交互式显示设备20)上显示(例如，实时、基本上实时、经过一段时间的延迟、经过长时间的延迟)相关的性能信息。
使用基于网络的系统可以提供一种或多种有益效果，诸如由于提高的识别和捕获机会的能力、持续的弥补装置性能差距的能力和/或提高的利用人员专业知识和改进培训和发展的能力而改善的装置性能。该方法可以允许对过程性能进行自动日常评估，从而以更少的装置操作人员的时间和精力增加装置性能评估的频率。
基于网络的平台18可以允许一个或多个用户使用标准化信息，从而创建协作环境(例如，用于共享最佳实践或用于故障诊断)。该方法可以由于完全配置的模型提供更准确的预测和优化结果，该模型可以包括例如催化产量表示、约束、自由度等。对装置规划和操作模型的常规自动评估可以允许及时进行装置模型调整，以缩小或消除装置模型与实际装置性能之间的差距。使用基于网络的平台18实现该方法可以允许监视和/或更新多个站点，从而更好地使设施规划人员能够提出实际的最佳目标。
诊断系统10可以包括一个或多个计算平台，其可以包括：被配置为与一个或多个其他计算平台连接的一个或多个通信接口(例如，经由接口模块，网络)；一个或多个数据库；一个或多个处理器；和/或存储计算机可读指令的存储器，该计算机可读指令在由一个或多个处理器执行时，使得一个或多个计算平台执行一个或多个操作或步骤。在一个或多个实施方案中，诊断系统可以被实现为一个计算机程序或计算机程序套件，该计算机程序或计算机程序套件包括被布置为在由一个或多个计算机执行时使得一个或多个计算机执行本文所述的一个或多个功能的指令。一个或多个实施方案可以包括至少一个计算机可读介质，该至少一个计算机可读介质存储该计算机程序或该组计算机程序中的至少一个计算机程序。一个或多个实施方案可以包括一种设备，该设备包括至少一个处理器和存储指令的存储器，该指令在由至少一个处理器执行时，使得设备执行本文所述的一个或多个功能。在一个或多个实施方案中，诊断系统可包括检测单元22、分析单元28、可视化单元30、警报单元34、接口模块24、服务器14、基于网络的平台18和/或一个或多个附加设备、平台或系统。
诊断系统10可包括检测单元22，该检测单元被配置为检测一个或多个装置12a-12n中的至少一个装置的精炼或石化过程的故障状况。在一些炼油装置或石化装置中，各种参数或测量值可能在不同水平、设备、过程或装置的其他方面(例如，一个或多个装置12a-12n中的装置)之间不同。因此，诊断正在执行的不同过程模型可取决于不同的参数或测量值。在一些实施方案中，检测单元22可以基于参数或测量值的读数自动检测一个或多个故障状况。检测单元22可以生成与所检测的一个或多个故障状况相关联的一个或多个警报。
诊断系统10可以使用过程测量来监测以下任何工艺设备的性能：泵、压缩机、热交换器、燃烧加热器、控制阀、分馏塔、反应器和/或炼油和石化工业中常见的其他工艺设备。
诊断系统10可以使用来自各种传感器和监测设备的过程测量来监测过程设备中、过程设备周围和过程设备上的状况。这种传感器可包括但不限于压力传感器、差压传感器、各种流量传感器(包括但不限于孔板类型、盘式传感器、文丘里管)、包括热相机和皮肤热电偶的温度传感器、电容传感器、重量传感器、气相色谱仪、湿度传感器、超声波传感器、位置传感器、定时传感器、振动传感器、液位传感器、液面(液压液体)传感器以及炼油和石化行业中常见的其他传感器。此外，可以使用气相色谱、液相色谱、蒸馏测量、辛烷值测量和其他实验室测量来进行过程实验室测量。还可以采用系统操作测量来将系统操作与旋转设备测量相关联。
此外，传感器可包括发射器和偏差警报器。这些传感器可以被编程以发出警报，该警报可以是听觉和/或视觉的。
其他传感器可以将信号发送到收集数据的处理器或集线器并发送到处理器。例如，可以将温度和压力测量值发送到诊断系统10。在一个示例中，温度传感器可以包括热电偶、光纤温度测量、热相机和/或红外相机。皮肤热电偶可以应用于设备壳体，或另选地应用于管、板，或直接放置在一件设备的部件的壁上。另选地，热(红外)相机可用于检测设备的一个或多个方面中的温度(例如，热点)。屏蔽(绝缘)管皮肤热电偶组件可用于获得精确的测量值。热电偶的一个示例可以是可移除的XtractoTM垫。可以在不进行任何附加焊接的情况下更换热电偶。可以使用夹具和/或垫以便于更换。光纤电缆可以附接到管道、管线和/或容器，以提供完整的温度分布。
传感器也可以在整个装置或设备中使用，以检测和监测各种问题，诸如PV检测、浪涌检测、结垢、气体质量、露点特性和/或生产水平。传感器可能能够检测进料组合物诸如pH是否在可接受范围之外而导致腐蚀性环境，或者牺牲阳极(在水服务中)的消耗是否接近完成并导致腐蚀性环境。检测出口温度和压降的传感器可用于确定/预测流量和生产率变化。
此外，流量传感器可以在流动路径中使用，诸如路径入口、路径出口或路径内。如果使用多个管，则流量传感器可以放置在多个机器中的每个机器中的对应位置中。以这种方式，诊断系统10可以确定该多个机器中的一个机器与其他机器中的一个或多个机器相比是否表现异常。流量可以通过已知阻力的压降诸如通过使用测压孔来确定。在其他示例中，除了吸入和排出压力之外，还可以使用流体密度来推断流量。其他类型的流量传感器包括但不限于超声、涡轮流量计、热线风速计、叶片流量计、KármánTM、涡流传感器、膜传感器(膜的上游侧和下游侧各印有一个薄膜温度传感器)、示踪计、射线照相成像(例如，识别通道的两相与单相区域)、孔板、皮托管、导热流量计、风速计和/或内部压力流量剖面。
使用传感器数据或过程测量进行的传感器数据、过程测量和/或计算可用于监测和/或改善设备和组成设备的部件的性能。例如，传感器数据可以用于检测在特定设备中正在发生期望的或不期望的化学反应，并且可以采取一种或多种操作来促进或抑制该化学反应。化学传感器可用于检测流中一种或多种化学品或组分的存在，诸如腐蚀性物质、氧气、氢气和/或水(水分)。化学传感器可以使用气相色谱、液相色谱、蒸馏测量和/或辛烷值测量。又如，可以基于传感器数据收集和确定设备信息，诸如磨损、效率、生产、状态或其他状况信息。
传感器数据可以连续地或以周期性间隔(例如，每秒、每五秒、每十秒、每分钟、每五分钟、每十分钟、每小时、每两小时、每五小时、每十二小时、每天、每隔一天、每周、每隔一周、每月、每隔一个月、每六个月、每年或其他间隔)收集。数据可以不同的间隔在不同位置处收集。例如，已知问题区域处的数据可以第一间隔收集，不是已知问题区域的地点处的数据可以第二间隔收集。数据收集平台可以经由网络16(其可以在一个或多个装置12a-12n附近或远离该一个或多个装置)连续地或周期性地(例如，每秒、每分钟、每小时、每天、每周一次、每月一次)将收集的传感器数据传输到接口模块24。
可以基于确定该设备信息来采取纠正措施。例如，如果设备出现磨损或故障迹象，则可采取纠正措施，诸如清点部件以确保更换部件可用、订购更换部件和/或提醒维修人员。设备的某些部件可立即更换。其他部件可以安全继续使用，但可以调整监测计划。另选地或除此之外，可以调整与过程有关的一个或多个输入端或控件作为校正操作的一部分。
检测单元22可以识别导致找到化学过程中断和/或不良过程操作的根本原因的因果关系。例如，检测单元22可识别一个或多个操作问题或故障状况，并准备系统下钻导航到一组潜在的过程中断和不良过程操作的根本原因。
其他示例性装置管理系统公开于2015年3月3日提交的美国专利申请序列号62/127,642；2015年3月30日提交的美国专利申请序列号62/140,043；2015年3月30日提交的美国专利申请序列号62/140,039；2015年3月30日提交的美国专利申请序列号62/140,029；2016年3月2日提交的美国专利申请序列号15/058,658；2016年3月29日提交的美国专利申请序列号15/084,291；2016年3月29日提交的美国专利申请序列号15/084,319；以及2016年3月29日提交的美国专利申请15/084,237，以上申请中每一个的全文以引用方式并入本文。
诊断系统10可以包括接口模块24，该接口模块用于在诊断系统10、一个或多个内部或外部数据库26和网络16之间提供接口。接口模块24可以经由网络16以及其他相关系统设备、服务和应用程序从例如装置传感器接收数据和参数。其他设备、服务和应用程序可包括但不限于与一个或多个装置12a-12n相关的一个或多个软件或硬件部件。接口模块24还可以从一个或多个装置12a-12n中的装置接收信号和/或参数(例如，从一个或多个传感器提供)，所述信号和/或参数可以被传送到一个或多个相应的单元、模块、设备和/或平台。
诊断系统10可包括分析单元28，该分析单元被配置为确定炼油装置或石化装置的操作状态，以确保一个或多个装置12a-12n的稳健运行。分析单元28可以基于由一个或多个装置12a-12n中的装置处的一个或多个传感器收集的参数或测量值的读数来确定操作状态。参数或测量值可以与过程模型、动力学模型、参数模型、分析工具、相关知识标准和/或最佳实践标准中的至少一者相关。
在一个或多个实施方案中，分析单元28可以基于故障状况与对应的传感器信号、参数或测量值之间的专业知识或因果关系中的至少一者来生成综合过程决策树。一旦基于决策树生成因果关系，就可以使用人机界面(HMI)以图形方式将故障状况与信号、参数或测量值链接。例如，高级过程关键性能指示符可以显示在仪表板32和/或显示设备20上。
例如，分析单元28可以从一个或多个装置12a-12n中的至少一个装置接收历史或当前性能数据。分析单元28可以使用历史或当前性能数据来主动预测未来事件或操作。为了预测特定过程的各种极限并保持在可接受的极限范围内，分析单元28可基于一个或多个实际当前操作参数和/或一个或多个历史操作参数(例如，来自蒸汽流、加热器、温度设定点、压力信号等)来确定最终产物的目标操作参数。
在使用动力学模型或其他详细计算时，分析单元28可基于现有极限和/或操作条件建立操作参数的一个或多个边界或阈值。示例性现有极限可包括各种部件的机械压力、温度极限、液压极限和/或操作寿命。其他合适的极限和条件可适用于不同的应用。
在使用知识和最佳实践标准诸如特定的专门技能时，分析单元28可以建立与特定过程相关的操作参数之间的关系。例如，石脑油重整反应器入口温度的边界可取决于再生器容量和氢气与烃的比率。此外，氢与烃的比率可取决于循环压缩机的容量。
诊断系统10可以包括可视化单元30，该可视化单元被配置为使用显示设备20的显示装置性能变量。可视化单元30可以使用显示设备20上的警报仪表板32显示一个或多个装置12a-12n中的装置的当前状态，基于数据源对相关数据进行分组以有意义地示出所显示的数据的关系。在该配置中，用户快速识别信息，并且有效地获得由显示的数据呈现的富有洞察力的解释。
在一个或多个实施方案中，诊断系统10可以与网络16连接，并且对一个或多个装置12a-12n中的给定装置执行性能分析。诊断系统10通过HMI来管理操作员和本系统之间的交互，例如键盘、触敏板、触摸屏、鼠标、轨迹球、语音识别系统等。其他合适的交互式界面可适合不同的应用。
显示设备20(例如，文本和图形)可被配置为从诊断系统10接收输入信号。在一个或多个实施方案中，系统10可以使用警报仪表板32从输入设备诸如HMI接收图形和/或文本输入或交互。信号和/或参数可以在诊断系统10中接收，然后经由专用通信系统传输到显示设备20的警报仪表板32。
诊断系统10可以包括被配置为基于所接收的信号、参数或测量值自动生成警告消息的警报单元34。示例性警告消息可以包括但不限于电子邮件、电话呼叫、文本消息、语音消息、iMessage、与移动应用程序相关联的警报等，使得所选择的技术服务人员和客户被告知特定化学精炼或石化过程的一个或多个故障状况。
图2A示出了根据本公开的一个或多个实施方案的一个或多个过程的示例性流程图。本领域技术人员将认识到，贯穿本公开描述的流程图可包括一个或多个附加步骤、重复步骤，可以在不进行一个或多个步骤的情况下执行，并且/或者可以与所示顺序不同的顺序执行。
图2示出了诊断系统10的示例性操作的流程图。在步骤100中，该方法可以开始。
在步骤102中，该方法可以启动检测单元。例如，检测单元22可以由位于装置12a-12n内部或远离该装置的计算机系统启动。该方法可以由计算机系统自动执行；然而，本发明并不限于此。根据需要，一个或多个步骤可以包括来自传感器和其他相关系统的手动操作或数据输入。
在步骤104中，该方法可以获得装置操作信息。在示例性操作中，检测单元22可以指定的时间间隔(例如，每100毫秒、每秒、每十秒、每分钟、每两分钟等)重复地从装置12a-12n接收至少一组实际测量数据。可以分析所接收的数据的完整性并针对严重错误进行校正。然后，可以针对测量问题(例如，用于建立模拟稳态的精度问题)和/或总体质量平衡闭合来校正数据，以生成一组复制的调节装置数据。
在步骤106中，可以使用装置操作信息生成装置过程模型。装置过程模型可以基于装置操作信息来估计或预测可能期望的装置性能。装置过程模型结果可用于监测装置12a-12n的健康状况和/或确定是否发生任何扰乱或不良测量。装置过程模型可以通过迭代过程生成，该过程对各种装置约束进行建模以确定所需的装置过程模型。
所生成的装置过程模型可以进一步划分为子部分，但并非所有方法都需要这样。在用于创建子部分的示例性方法中，可以使用模拟来对装置12a-12n的操作进行建模。因为整个单元的模拟可能非常大并且难以在合理的时间内解决，所以每个装置12a-12n可以被分成较小的虚拟子部分，其可以由相关的单元操作组成。示例性过程模拟单元诸如
Figure BDA0002036541050000111
Design Suite公开于美国专利公布2010/0262900(现在的美国专利9,053,260)中，该专利全文以引用方式并入本文。
例如，在一个或多个实施方案中，分馏塔及其相关设备诸如其冷凝器、接收器、再沸器、进料交换器和泵可构成子部分。来自该单元的一些或所有可用的装置数据(包括温度、压力、流量和/或实验室数据)可以作为分布式控制系统(DCS)变量包括在模拟中。可以将多组装置数据与过程模型进行比较，并且可以计算产生最小误差的模型拟合参数和测量偏差。
在步骤108中，可以基于测量值和/或模型值来计算偏差。变化超过预定阈值的拟合参数或偏差以及具有超过预定误差范围的测量值可以触发进一步的操作。例如，偏差或拟合参数的大变化可能指示模型调整可能不充分。然后可以将该组数据的总体数据质量标记为可疑。
更具体地讲，可以基于对应的偏差来评估测量值和对应的模拟值以检测误差。在一个或多个实施方案中，当所测量的信息与模拟信息不同步时，可以检测偏差。该系统可以使用来自多个测量和过程模型的证据来确定模拟信息。
仅作为示例，考虑以下测量值：组成为50％组分A和50％组分B且流量为每小时200磅(90.7kg/小时)的进料和两种产物流，第一种组成为99％组分A且流量为每小时100磅(45.3kg/小时)，第二组成为99％组分B且流量为每小时95磅(43.1kg/小时)。基于第一原理模型，总进料必须等于总产物，并且进料中A或B的总量必须等于产物中A或B的总量。第二产物流的预期流量为每小时100磅(45.3kg/小时)，因此系统可以评估测量和模拟之间的偏差是每小时5磅(2.27kg/小时)。
在步骤110中，可以例如基于至少一个环境因素来诊断测量的操作状态，并且可以由检测单元22来检测故障。如本文其他地方所述，示例性诊断系统10可以使用一个或多个不同的模型来确定装置的状态以及可能被视为故障的操作条件的存在。用于检测故障的模型可以是启发式模型、分析模型、统计模型等。在一个或多个示例性方法中，可以基于用于检测特定测量的故障的至少一个环境因素来评估进料和产物信息之间的计算的偏差。
接下来，在步骤112中，分析单元28可以确定故障关系和后果。可以从例如专业知识、统计分析或机器学习来确定故障之间的关系。在一个或多个实施方案中，分析单元28可以基于故障状况与对应的传感器信号、参数或测量值之间的专业知识或因果关系中的至少一个来生成综合过程决策树。
例如，分析单元28可以从装置12a-12n中的至少一个装置接收历史或当前性能数据，以主动预测将要执行的未来操作。为了预测特定过程的各种极限并保持在可接受的极限范围内，分析单元28可基于实际当前操作参数和/或历史操作参数(例如，来自蒸汽流、加热器、温度设定点、压力信号等)来确定最终产物的目标操作参数。
在使用动力学模型或其他详细计算时，分析单元28可基于现有极限和/或操作条件建立操作参数的边界或阈值。示例性现有极限可包括各种部件的机械压力、温度极限、液压极限和/或操作寿命。设想了其他合适的极限和条件以适应不同的应用。
在使用知识和最佳实践标准(诸如特定的专门技能)时，分析单元28可以建立与特定过程相关的操作参数之间的关系。例如，石脑油重整反应器入口温度的边界可取决于再生器容量和氢气与烃的比率，其本身可取决于循环压缩机的容量。
接下来，在步骤114中，可视化单元30可以使得一个或多个显示器诸如显示设备20被更新。显示设备20可被配置用于以图形方式将检测单元22检测到的故障状况与参数或测量值的多个读数链接。可视化单元30可以使用显示设备20上的警报仪表板32来显示装置12a-12n的当前状态，例如，具有参数或测量值的读数的装置的操作状态，从而基于数据源对相关数据进行分组以有意义地示出所显示的数据的关系。
可视化单元30可以利用通过诊断测量和检测故障(步骤110)并通过确定故障关系和结果(步骤112)提供的背景信息来更新显示设备20的一个或多个屏幕。例如，一旦基于决策树生成因果关系，就可以使用人机界面(HMI)以图形方式将故障状况与信号、参数或测量值链接。在一些示例性方法中，高级处理关键性能指示符(KPI)可以显示在显示设备20上。如果诊断系统10确定存在可能导致关键性能指示符最终处于危险中的状况，则更新的显示设备20可以指示该信息，提供呈现此风险的变量或因素的背景，并且/或者提供关于如何应对风险的建议。在该配置中，用户可以快速识别信息，并且有效地获得由所显示的数据呈现的富有洞察力的解释。
在一个或多个实施方案中，诊断系统10可以与网络16连接，并且对给定装置12a-12n执行性能分析。诊断系统10可通过HMI来管理操作员和本系统之间的交互，例如键盘、触敏板或屏幕、鼠标、轨迹球、语音识别系统等。设想了其他合适的交互式界面以适应不同的应用。
在一些实施方案中，显示设备20(例如，文本和图形)可被配置用于从输入设备和/或诊断系统10接收输入信号。在一个实施方案中，显示器可以经由警报仪表板32从输入设备诸如HMI接收指示与本系统10的图形或文本交互的输入。信号和/或参数可以通常在诊断系统10中接收，然后经由专用通信系统传输到显示设备20的警报仪表板32。
诊断系统10可以在步骤116确定是否发送一个或多个通知。在一个或多个示例性实施方案中，诊断系统10可被配置为向各个用户设置通知。另选地或除此之外，用户可以订阅通知。
如果确定测量值在故障状态内，则可以在步骤118向(例如，操作员的)用户设备发送通知(例如，警报)。诊断系统10可包括警报单元34，该报警单元被配置为基于所接收的信号、参数或测量值自动地为操作员和/或耦接到本系统的其他相关系统生成警报，诸如警告消息。示例性警告消息可包括但不限于电子邮件、文本消息、语音消息、iMessage、智能手机警报、来自移动应用程序的通知等。警报可以提供与特定化学精炼或石化过程的一个或多个故障状况有关的信息。
在发送通知(步骤118)之后，或者如果不需要通知(步骤116)，则该方法在步骤120结束。可以根据需要重复该方法。
现在参考图3A至图3F，示出了使用色调和颜色技术的示例性苯、甲苯、二甲苯芳烃生产复合物警报仪表板，以内插颜色指示和用于装置参数的其他信号。可视化单元30可以为警报仪表板32创建交互式且视觉上引人注目的显示。仪表板32的一个方面可包括“一览”图形呈现，以用于吸引对重要参数的充分关注，并基于色调和颜色技术洞察它们的含义。
在一个或多个实施方案中，可以使用具有视觉指示符的其他合适的可视化技术来容易地区分警报仪表板32上的显示数据的质量。具体地，可视化单元30可以提供关于警报仪表板32上显示的各个参数的详细说明的分级结构。分级结构可包括多个级别、窗口、子屏幕等或与多个级别、窗口、子屏幕等相关联，使得可以选择性地扩展数据的可视化，或者可以下钻特定级别的各个参数。
如在下文中更详细描述的，为了实现下钻导航，使用位置设备(例如，鼠标)的光标选择性地单击初始屏幕中的警告按钮36可以启动并打开一个新的显示窗口或窗格，其中包含有关警告的更多详细信息。可以选择或单击其他图形图标诸如数字37A或置信度按钮37B，以执行下钻导航。其他类似的方法可适合不同的应用。进一步单击对应的显示项可以生成更多信息。位置设备的其他光标移动诸如翻转或鼠标悬停技术可以激活警告按钮36。
在该示例中，可视化单元30可显示与苯、甲苯、二甲苯芳烃生产复合物或过程有关的一个或多个参数。图3A示出了示例性芳烃警报仪表板32，其示出了装置12a的高级过程有效性计算和能量效率参数以及重要的操作极限。操作极限可以是自适应的或可调节的，这取决于哪些参数最接近其极限。例如，对应参数(诸如对二甲苯或苯)的每个图形比例或表示39可基于其相对于预定时间段的最小值和最大值而在尺寸上可调节或适应。更具体地，可基于操作参数中的至少一个操作参数来显示操作极限，诸如产量和损失、能量效率、操作阈值、操作极限、过程效率、过程纯度等。其他合适的参数可适合于该应用。
警报仪表板32的一个方面可包括大约一个或多个(例如，三个或四个)窗口部分(或框)，每个窗口部分包括一个或多个(例如，一个、两个、三个、四个)主要部件子窗口部分(或框)或一个或多个(例如，三个或四个)次要部件子窗口部分(或框)，或预定标准化窗口配置中的一个或多个(例如，三个或四个)主要部件和一个或多个(例如，三个或四个)次要部件的组合。例如，如图3A所示，在警报仪表板32中显示四个窗口部分。具体地，图3A示出了纯度窗口部分38、产物窗口部分40、能量窗口部分42和容量窗口部分44。主要和/或次要部件的其他合适组合可适合不同的应用。
警报仪表板32中的每个窗口部分38、40、42、44的特定位置可以表示相对于其他窗口部分的重要性的优先级。在图3A所示的示例中，位于仪表板32的左上象限中的纯度窗口部分38可以是芳烃过程的最重要部分。位于仪表板32的右上象限中的产物窗口部分40可以是芳烃过程的第二重要部分。位于仪表板32的左下象限中的能量窗口部分42可以是芳烃过程的第三重要部分。位于仪表板32的右下象限中的容量窗口部分44可以是芳烃过程的第四重要部分(例如，最不重要的部分)。
在图3A所示的示例中，在纯度窗口部分38中，可以显示两个主要部件子窗口部分或框46(例如，对于对二甲苯和苯)。纯度窗口部分38的主要部件子窗口部分或框46可以对应于由过程产生的产物。纯度窗口部分38的主要部件子窗口部分或框46可以示出由该过程产生的产物的纯度等级。纯度窗口部分38的主要部件子窗口部分或框46可包括与产物纯度相关联的实时或最新数量(例如，重量％)。纯度窗口部分38的主要部件子窗口部分或框46可包括与产物纯度相关联的实时或最新数量的时间的指示。纯度窗口部分38的主要部件子窗口部分或框46可包括显示产物在一段时间(例如，最近一小时、两小时、四小时、十二小时、一天、两天、三天、四天、五天、六天、一周、两周、一个月等)内的纯度的图表。纯度窗口部分38的主要部件子窗口部分或框46可包括对应于产物纯度置信度的置信度等级(例如，低、中、高)。
在图3A所示的示例中，在产物窗口部分40中，除了两个主要部件子窗口部分46之外，还可以显示进料、对二甲苯进料和对二甲苯+苯进料的三个次要部件子窗口部分48。产物窗口部分40的主要部件子窗口部分46可以对应于由过程产生的产物。产物窗口部分40的主要部件子窗口部分46可以示出由该过程产生的产物的生产水平。产物窗口部分40的主要部件子窗口部分46可包括与产物的生产水平相关联的实时或最近数量(例如，吨/天)。产物窗口部分40的主要部件子窗口部分46可包括显示产物在一段时间(例如，最近一小时、两小时、四小时、十二小时、一天、两天、三天、四天、五天、六天、一周、两周、一个月等的平均值)内的生产水平的图表。产物窗口部分40的主要部件子窗口部分46可包括对应于产物生产水平置信度的置信度等级(例如，低、中、高)。
在图3A所示的示例中，能量窗口部分42可包括总能量的一个主要部件子窗口部分46，以及产物和进料的两个次要部件子窗口部分48。能量窗口部分42的主要部件子窗口部分46可以对应于与过程相关联的总能量。能量窗口部分42的主要部件子窗口部分46可以示出与过程相关联的能量水平。能量窗口部分42的主要部件子窗口部分46可包括与能量水平相关联的实时或最新数量(例如，百万大卡/小时)。能量窗口部分42的主要组分子窗口部分46可包括显示在一段时间(例如，最近一小时、两小时、四小时、十二小时、一天、两天、三天、四天、五天、六天、一周、两周、一个月等的平均值)内的能量水平的图表。该图可包括指示设计级别的线。能量窗口部分42的主要部件子窗口部分46可包括对应于能量水平置信度的置信度等级(例如，低、中、高)。
在图3A所示的示例中，在容量窗口部分44中，可以显示顶部约束的一个主要部件子窗口部分46。容量窗口部分44的主要部件子窗口部分46可以对应于与过程相关联的顶部约束。容量窗口部分44的主要部件子窗口部分46可包括与该过程相关联的顶部约束的列表。例如，如图3A所示，顶部约束可包括二甲苯塔顶部分喷流、吸附分离交叉速度、塔托雷法反应器温度、二甲苯反应通量和/或萃余液塔底部分喷流，容量窗口部分44的主要部件子窗口部分46可包括每日最大值(例如，百分比)，其与该过程相关联的每个顶部约束相关联。容量窗口部分44的主要部件子窗口部分46可包括示出在一段时间(例如，最近一小时、两小时、四小时、十二小时、一天、两天、三天、四天、五天、六天、一周、两周、一个月等)内与该过程相关联的顶部约束的极限的一个或多个图表。一个或多个图可包括指示设计级别的线。
在每个窗口部分38、40、42和44中，每个主要部件子窗口部分46可以仅具有对应过程的一个部件，其显示关于部件的相关信息的单个测量值，或者可以具有两个或更多个部件，其显示每个部件的对应信息的多个测量值。子窗口部分46的示例性布置可包括具有三个测量值的主要部件，以及具有四个测量值的较大的主要部件(例如，等于两个主要部件的高度)。其他合适的布置可适合不同的应用。警报仪表板32可包括主要部件子窗口部分46和次要部件子窗口部分48的一定总数量(例如，三个)的列和一定数量(例如，四个或五个)的信息行。每个窗口部分38、40、42、44及其对应的子窗口部分46、48可分别包括警告按钮36。当被选择时，警告按钮36可以使得显示与每个部件有关的分级诊断数据。根据显示设备20和仪表板32的尺寸，可以使用列和行的其他合适是布置方式。
在一个或多个实施方案中，可基于每个部件的信息类型来激活或显示警告按钮36。例如，次要部件(例如，信息类型)可用于显示未连接到故障模型的测量值，并且可向连接到故障模型的其他部件提供背景。因此，趋势线末端处的测量数和当前值点可以特定颜色(例如，灰色)可视地显示。在一个或多个实施方案中，次要部件可以是信息类型，并且主要部件可以连接到故障模型。因此，当对应部件可以是信息类型时，该部件可能没有警告按钮36(例如，因为可能没有要访问的故障诊断信息)。
在该示例中，如图3B所示，当检测单元22检测到用于芳烃警报仪表板32的纯度窗口部分38的对二甲苯部件子窗口部分46中的至少一个故障状况时，警告按钮36的颜色可以指示相关警告的严重性级别或与相关警告的严重性级别相关联。在一些实施方案中，警告按钮36可包括数字指示器，该数字指示器显示与芳烃过程的对二甲苯部件相关的故障状况的总数(例如，1、2、3)。
例如，第一颜色(例如，红色)可用于严重警告，该严重警告与在预定范围(例如，最小值或最大值)之外操作的传感器的参数值相关联。第二颜色(例如，黄色或琥珀色)可用于示警警告，该示警警告与在预定范围内但在正常操作范围之外操作的传感器的参数值相关联。第三颜色(例如，绿色)可用于指示参数值在正常操作范围内操作。第四颜色可用于指示另一状态(例如，在另一范围内操作的参数值)。
在一个或多个实施方案中，第一颜色(例如，红色)可指示对应分级故障模型的父级或顶级中的故障状况，并且第二颜色(例如，黄色或琥珀色)可指示对应分级故障模型的子级或较低级中的故障状况。仅例如，当关键性能指示符部件本身中的量度出现故障时，可以使用第一颜色(例如，红色)显示相关的图形表示(诸如在趋势线39的末端处的对应参数值37A或点37C)和测量出现故障的趋势线的一部分。但是，当较低级处于故障状态时，可以使用第二颜色(例如，黄色或琥珀色)显示相关的故障项。在这种情况下，警告按钮36中的值可以显示“1”或更大的数字，表示在较低级中存在一个或多个故障状况，但是如果关键性能指示符自身量度(例如，纯度)不处于故障状态，则所有父项均可以第二颜色(例如，黄色或琥珀色)而不是第一颜色(例如，红色)显示。颜色方案的其他不同用途可适合不同的应用。
在图3C中，当选择或单击具有显示“1”的数字指示符的警告按钮36时，可以在对二甲苯成部件窗口部分46中设置视图数据或详细信息按钮50。在一个或多个实施方案中，视图数据或详细信息按钮50可包括选择性地下载或上载子窗口部分46中显示的数据的功能，用于将数据导入其他软件程序(例如，电子表格软件或文字处理软件)。在一个或多个实施方案中，用于下载附加预定义相关数据集的特征可并入视图数据或详细信息按钮50的功能中。下载特征可并入单独的按钮或图形表示中以适应不同的应用。在一些实施方案中，可以下载或上载用户定义的数据集。
在一个或多个实施方案中，可提供至少一个图形表示52，其可被设计用于示出在采样周期期间部件(例如，对二甲苯部件)的变化。在一些实施方案中，采样周期可以是预定的。
可以使用颜色和色调技术指示部件的故障状况。例如，图形表示的颜色和/或色调可以对应于故障状况。第一颜色和/或色调可以对应于第一故障状况，第二颜色和/或色调可以对应于第二故障状况，第三颜色和/或色调可以对应于第三故障状况等。
在一些实施方案中，所显示的图形表示52可包括与相关参数值相邻的微趋势形式的基于时间的信息。
在一个或多个实施方案中，附加信息线可以与趋势线一起显示。例如，对二甲苯和苯生产部件中具有第一颜色(例如，灰色)和第一图案(例如，阶梯线)的线可以代表该测量的期望目标。另选地，产物部分中的其他框中的第二颜色(例如，绿色)和第二图案(例如，直线)的第二行可表示在设定的时间段内针对该测量的先前“最佳”性能。
在该示例中，图形表示52可包括特定时间段(例如，七天)的采样周期，但是其他采样周期(诸如3天或30天)，也可以或另选地适合于该应用。
在一些实施方案中，当激活视图数据或详细信息按钮50时，对二甲苯部件子窗口部分46可以自动扩展以创建详细信息窗格54，如图3D所示。详细信息窗格54可以显示与故障状况有关的详细数据。在该示例中，对二甲苯部件子窗口部分46可向下展开以显示详细信息窗格54中的次级显示项，其特征在于与对二甲苯纯度相关的一种或多种杂质部件。
具体地，在子窗口部分46的详细信息窗格54中示出了与甲苯、C8芳烃、C9芳烃、C10芳烃和非芳烃相关的参数值。其他合适的参数值也可以或另选地适合不同的应用，例如，组分产量和损失、能量效率、操作极限、速度极限或流速，以及过程效率等。实用设备输入诸如蒸汽、气体和电以及实用设备输出也可以根据需要显示在警报仪表板32中。
如上所述，当检测单元22识别出故障状况时，可以执行系统的下钻导航以识别过程中断和不良过程操作的一组潜在根本原因。在该示例中，乙苯组分可以被识别为故障状况的根本原因，因为与先前(例如，两天前)测量的比率相比，乙苯的组分比率可增加至特定百分比(例如，50％)。
如图3E所示，对于特定的次级显示项(例如，乙苯)，可显示警告标记56以容易地识别故障状况的根本原因。具有警告标记56的次级显示项可以不同的颜色(例如，灰色或蓝色)突出显示，以将该项与背景区分开。
可以提供箭头按钮58以向下导航并自动创建操作窗格60(图3F)，其具有关于对应的较高级显示项的更详细描述。至对应较高级的显示项的附加下钻导航以及相反地向上导航可以附加地或另选地适合于该应用。
在另一个实施方案中，可以将下钻导航能力结合到任何其他图形表示(诸如数字37A、置信度按钮37B或警告按钮36)中，以显示更详细的描述。该所示实施方案的其余特征与上文更详细描述的前述实施方案相同或相似，并且使用相同的附图标号。与其余特征有关的前述实施方案的那些部分以引用方式并入本文。虽然所有的框、窗口和窗格均显示在同一个仪表板上，但也可以使用其他补充显示配置，诸如单独的弹出窗口和半透明的分级框。
在图3F中，当选择或单击箭头按钮58时，可以显示操作窗格60以示出详细信息窗格54中所示的关于乙苯组分的详细信息。在该示例中，操作窗格60可包括描述最终产物中C8芳烃杂质的故障状况的乙苯警告。在另一个实施方案中，可以选择或单击另一个图形表示(诸如数字37A、置信度按钮37B或警告按钮36)，以在单独的屏幕或窗口中示出详细信息。
由于乙苯的组分比率超过预定阈值并因此超出范围，警报单元34通知特定技术服务代表进行进一步分析，所述分析可通过通知显示61在操作窗格60中指示。同时，本系统10可以继续监测芳烃过程，并且/或者可以根据需要提供附加建议、警报、警告等。
警报仪表板32的标准化显示配置可以建立过程和故障状况之间的链接。由于过程、分析和/或其他数据可用于提供通过过程和参考模型链接的报告，因此一个或多个操作员可以从一组共同的信息有效地进行通信和作出决策，从而驱动与装置或精炼器相关联的整个组织专注于持续性能最大化。
现在参考图4A至图4E，示出了示例性流体催化裂化关键性能指示符警报仪表板62。如图4A所示，流体催化裂化关键性能指示符警报仪表板62的整体配置可类似于图3A至图3F中所示的芳烃警报仪表板32。但是在该示例中，如图4A所示，产物窗口部分40可以显示在仪表板62的左上象限中，以表示生产可以具有流体催化裂化化学过程的最高优先级。
如图4A所示，产量和质量窗口部分64可以设置在仪表板62的右上象限中，这可以表示产量和质量是流体催化裂化化学过程的第二重要部分。如图4A所示，能量窗口部分42可以设置在仪表板62的左下象限中，这可以表示能量是流体催化裂化化学过程的第三重要部分。如图4A所示，顶部约束窗口部分66可以设置在仪表板的右下象限中，这可以表示顶部约束是流体催化裂化化学过程的最不重要部分。
如图4B所示，转换部件子窗口部分46中的警告按钮36可以指示一个或多个(例如，六个)严重级别警告。类似地，液体丙烷气体(LPG)子窗口部分46中的警告按钮36可以指示一个或多个(例如，一个)严重级别警告，并且汽油子窗口部分中的警告按钮可以指示一个或多个(例如，一个)严重级别警告。另外，丙烯子窗口部分46中的警告按钮36可以指示一个或多个(例如，一个)警示级别警告，并且健康安全和环境(HS&E)子窗口部分46中的警告标记56可以指示一个或多个(例如，一个)警示级别警告。在一个或多个实施方案中，警示级别警告可以指不指示以第一颜色(例如，红色)或第二颜色(例如，黄色或琥珀色)示出的故障状况的警告状况。相反，警示级别警告可以指示第一颜色(例如，红色)和第二颜色(例如，黄色或琥珀色)之间的故障状况的警告级别。在另一个实施方案中，可以在子窗口部分46或仪表板62的任何其他合适部分中提供全视图按钮，以在相同或独立的屏幕或窗口中显示与对应参数值相关联的一些或所有相关信息。
在该示例中，可存在一个或多个(例如，两个)警告级别，诸如严重级别警告和/或警示级别警告。严重级别警告可以与第一颜色(例如，红色)相关联，并且警示级别警告可以与第二颜色(例如，黄色)相关联。第一颜色(例如，红色)可以表示较高级别的优先级，而第二颜色(例如，黄色)可以表示较低级别的优先级。
如图4C所示，当选择或单击转换部件子窗口部分46中的警告按钮36时，可以显示视图数据或详细信息按钮50。
如图4D所示，当选择视图数据或详细信息按钮59时，具有与对应数量(例如，六个)的严重级别警告相关联的参数值的一个或多个(例如，六个)警告标记56可以在子窗口部分46的详细信息窗格54中示出(例如，体积增益、LPG、汽油、轻质循环油(LCO)、主塔底部(MCB)、焦炭)。
在图4E中，如上所述，可以选择或单击警告标记56中的一个警告标记。例如，可以选择用于体积增益部件的子级显示项的警告标记56。此时，可以显示操作窗格60，并且可以示出关于详细信息窗格54中示出的体积增益部件的详细信息，如图4E所示。在该示例中，操作窗格60可以包括体积增益警告，该体积增益警告描述了流体催化裂化化学过程的低体积增益的故障状况。
在一个或多个实施方案中，操作窗格60可以包括影响信息窗格67，该影响信息窗格被设计用于显示具有转换损失、每日保证金损失和/或每日利润损失中的至少一者的逐项影响列表。例如，分析单元28可以基于一个或多个故障状况计算每日利润损失的金额。
又如，关键性能指示符警报仪表板可以与不同的过程(例如，烯烃生产过程)相关。与此类过程相关联的关键性能指示符警报仪表板可以包括与例如丙烷具体消耗或反应器总ΔT相关联的警告按钮。
现在参考图5，示例性交互式显示器30可被配置为显示用于芳烃过程的对二甲苯仪表板70，其中可以提供指示各种参数的详细信息面板72。还显示了影响对二甲苯产物质量的所有(在该实施方案中为三个)有效警告73、74、75。交互式显示器30可以在警报仪表板32旁边或在其位置示出对二甲苯仪表板70。
现在参考图6，以纵向长径比示出了示例性仪表板76，其示出了总体材料平衡78以及各种输出流80和输入流82。交互式显示器30可以在警报仪表板32旁边或在其位置示出仪表板76。
现在参考图7，其示出了警报仪表板的示例性另选操作面板84，其可包括问题描述86、详细文本建议88和/或相关警告90，该相关警告可以文本和/或使用图标呈现。交互式显示器30可以在警报仪表板32旁边或在其位置示出操作面板84。
现在参考图8，其示出了警报仪表板的示例性二甲苯分馏面板92，数字地和图形地示出了各种二甲苯分馏过程详细信息，包括操作94和组合物96。交互式显示器30可以在警报仪表板32旁边或在其位置示出二甲苯分馏面板92。
在本文所述的任何警报仪表板中，当检测单元22检测到更多故障状况时，对应子窗口部分中示出的数字指示器也可以增加其数量以反映检测到的故障状况的数量。
另外，警报仪表板可被配置为响应于输入而显示操作窗格。操作窗格可包括一个或多个警告。操作窗格可包括关于与特定过程相关的其他操作参数的附加信息。在一个示例中，反应器状况如何影响丙烷消耗的一般信息可以显示在单独的窗口或窗格中。例如，操作窗格可以提供关于用于该过程的反应器的信息，诸如反应器是否处于严重状态，因为两个反应器均超过预定的温差阈值(例如，50℃)。
又如，警报仪表板可被配置为显示与计算值如何影响过程(例如，丙烷消耗)的一个或多个因素或元素有关的一般信息。该附加信息可以显示在相同或另一个单独的窗口或窗格中。例如，操作窗格可以提供关于过程状况的信息，例如催化剂状况、火焰加热器健康状况、吸入压力状况等。这些条件的一些示例在图3F和图4E中示出。
可以使用一个或多个形状(例如，正方形、矩形、三角形、圆形、椭圆形、六边形等)来提供操作窗格。用户界面元素的形状可以提供信息。例如，第一形状可以指示界面元素可点击以展开并提供附加信息，而第二形状可以指示界面元素不可点击或不可展开。又如，形状可以与警报相关联。例如，第一形状可以和与可用过程的一部分相关的警告相关联，而第二形状可以与不与过程的可用部分相关的警告相关联。
又如，警报仪表板可以与不同的过程(例如，石脑油重整过程)结合使用。关键性能指示符警报仪表板可包括一个或多个用户界面元素，其提供与特定过程相关的信息、警报或警告。例如，与石脑油重整过程相关的关键性能指示符警报仪表板可包括与C5+产量(YIELD)或循环气体H2纯度相关的警告。如上所述，使用与上述类似的显示配置，其他合适的化学过程可以适合不同的应用。
尽管没有进一步的详细说明，但据信，本领域的技术人员通过使用前面的描述最大程度使用本公开并且可以容易地确定本公开的基本特征而不脱离本发明的实质和范围，并且可作出本公开的各种变化和修改，并使其适合各种使用和状况。因此，前述具体实施方案应理解为只是例示性的，而不以任何方式限制本公开的其余部分，并且旨在涵盖包括在所附权利要求的范围内的各种修改和等效布置。
在前述内容中，所有温度均以摄氏度表示，并且所有份数和百分比均按重量计，除非另外指明。
虽然本文已描述了诊断系统的一个或多个特定实施方案，但本领域技术人员应当理解，在不脱离本公开的更广泛的方面并且如以下权利要求中所提及的情况下，可以对其进行改变和修改。

Claims (12)

1.一种用于诊断的方法，包括：
由一个或多个计算设备接收来自装置的一个或多个传感器的传感器数据，所述传感器数据包括与泵、压缩机、或装置的多个阀门中的一个或多个阀门相关联的多个测量读数；
基于与所述泵、所述压缩机、或所述装置的多个阀门中的所述一个或多个阀门相关联的所述多个测量读数，由一个或多个计算设备计算偏差；
基于与所述泵、所述压缩机、或所述装置的所述多个阀门中的一个或多个阀门相关联的所述多个测量读数，由所述一个或多个计算设备确定所述装置的运行状态并且检测故障状况；
基于所述故障状况和与所述泵、所述压缩机、或所述装置的所述多个阀门中的一个或多个阀门相关联的所述多个测量读数的对应特定测量值之间的因果关系，由所述一个或多个计算设备生成过程决策树；
由所述一个或多个计算设备生成警报仪表板，所述警报仪表板包括所述装置的所述运行状态和与所述泵、所述压缩机、或所述装置的所述多个阀门中的一个或多个阀门相关联的所述多个测量读数的显示部件，其中所述警报仪表板基于用于有意义地示出所显示的数据的关系的数据的相应来源将所述数据分组，其中所显示的数据的关系包括关键性能指示符；以及
基于与所述泵、所述压缩机、或所述装置的所述多个阀门中的一个或多个阀门相关联的所述多个测量读数，由所述一个或多个计算设备生成警告消息，所述警告消息与所述装置的所述过程的所述故障状况相关联。
2.根据权利要求1所述的方法，包括：
识别与所述装置的所述过程的所述故障状况的根本原因相关联的因果关系。
3.根据权利要求1或2所述的方法，包括：
以图形方式将所述装置的所述过程的所述故障状况和与所述泵、所述压缩机、或所述装置的所述多个阀门中的一个或多个阀门相关联的所述多个测量读数链接。
4.根据权利要求1或2所述的方法，包括：
向与所述装置的操作员相关联的移动计算设备发送与所述装置的所述过程的所述故障状况相关联的所述警告消息，
所述警告消息包括与所述泵、所述压缩机、或所述装置的所述多个阀门中的一个或多个阀门相关联的所述多个测量读数中的一个或多个测量读数。
5.根据权利要求1或2所述的方法，包括：
生成所述警报仪表板的窗口部分，所述窗口部分包括主要部件子窗口部分，所述主要部件子窗口部分被配置为显示所述装置的所述过程的所述故障状况；以及
生成交互式警告按钮，所述交互式警告按钮设置在所述警报仪表板的所述窗口部分中，所述警报仪表板被配置为通过显示与所述窗口部分中显示的所述装置的所述过程的所述故障状况有关的分级导航来响应对所述交互式警告按钮的选择。
6.根据权利要求5所述的方法，包括：
基于相关联的警告的严重性级别来改变所述交互式警告按钮的颜色，其中所述交互式警告按钮的第一颜色对应于与所述装置的所述过程的所述故障状况相关联的严重警告，并且其中所述交互式警告按钮的第二颜色对应于与所述装置的所述过程的所述故障状况相关联的警示警告。
7.根据权利要求5所述的方法，包括：
使所述交互式警告按钮包括数字，所述数字对应于所述装置的所述过程的所述故障状况的总数。
8.根据权利要求5所述的方法，包括：
生成视图数据按钮，所述视图数据按钮设置在所述警报仪表板的所述窗口部分中；以及
基于接收到对所述视图数据按钮的选择，调整所述警报仪表板以包括接口，所述接口被配置为便于传输到与所述泵、所述压缩机、或所述装置的所述多个阀门中的一个或多个阀门相关联的所述多个测量读数的另一系统。
9.根据权利要求5所述的方法，包括：
在所述警报仪表板的所述窗口部分中，在预定采样周期期间生成与所述装置的所述过程相关的基于时间的信息的图形表示。
10.根据权利要求5所述的方法，包括：
生成操作窗格，所述操作窗格包括与显示在所述警报仪表板上的对应较高级别显示项相关的因素相关联的附加详细信息。
11.一种计算机可读介质，所述计算机可读介质存储包括指令的计算机程序或计算机程序套件，所述指令被布置成在由一个或多个计算机执行时，使得所述一个或多个计算机执行权利要求1至10中任一项所述的方法。
12.一种用于诊断的装置，包括：
至少一个处理器；和
存储器，所述存储器存储指令，所述指令在由所述至少一个处理器执行时，使得所述装置执行根据权利要求1至10中任一项所述的方法的步骤。
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