基于Himmelblau算法的精馏塔故障诊断的数据滤波研究

史晓楠 田文德 武玉民

(青岛科技大学化工学院，山东 青岛 266042)

精馏塔是化工企业生产过程中应用广泛的传质设备，在化工行业有着很重要的地位[1]。因此精馏塔的故障诊断成为了化工生产的重要环节。目前，对精馏塔的诊断方法研究较多，Zhou D H和Hu Y Y将故障诊断方法整体分为定性分析方法和定量分析方法[2]。Tu Y L和He G G提出了一种基于专家系统的精馏塔故障诊断方法[3]。Darwisha N A和Hilalb N提出了一种应用Aspen Plus流程模拟软件使用人工神经网络方法在线诊断故障并寻找最优参数的方法[4]。田文德等提出了基于动态模拟构建精馏塔故障诊断的新方法，研究了故障检测与诊断的具体步骤并分析了故障类型等因素对诊断结果的影响[5]。

笔者以TEP仿真流程中的汽提塔为例，在基于动态模拟故障诊断方法的基础上提出了基于Himmelblau算法的精馏塔故障诊断数据滤波研究。该方法首先利用Himmelblau算法对化工过程大系统进行分解[6]，减少了计算量；然后利用中值滤波和提升小波分析相结合的方法去除分解后小系统的噪声，减小了噪声对计算结果的影响。两种方法的结合不仅简化了计算而且消除了噪声在实际测量和传输过程中的影响。最后给出了故障诊断的结果，并进行了比较分析。

系统的分解就是将一个结构已定的系统分割成一些更小的次一级系统的方法。将系统的总目标分解成更小的系统目标，或者将阶数、维数很大的系统的数学模型分解成阶数、维数较小的子系统的数学模型。……