基于动态核PCA的复杂废水处理过程在线故障检测
2021-03-16刘鸿斌张凤山
江苏大学学报(自然科学版) 2021年2期
刘鸿斌, 张 昊, 景 宜, 张凤山
(1. 南京林业大学 江苏省林业资源高效加工利用协同创新中心, 江苏 南京 210037; 2. 山东华泰纸业股份有限公司, 山东 东营 257335)
随着制浆造纸工业过程的日趋复杂化及生产规模的大型化,造纸过程中产生的废水问题也愈发凸显.造纸废水主要来自于黑液、白水等,其特点是水量大、浓度高、泡沫多及温度高,且非溶解性COD又为COD的主导成分,造成了水体的可生化性较差.此外,在造纸废水处理过程中存在诸如废液中残留的纤维、木质素及填料等较多干扰因素,造成Mg2+、Ca2+等离子与硫酸根、碳酸根及磷酸根离子形成钙化颗粒污泥,从而降低了废水处理反应器的处理能力.
在造纸废水处理过程中,集散控制系统(distri-buted control system, DCS)作为现代工业过程的控制平台被广泛运用.DCS系统使得过程中数据的采集量大幅增加,且DCS系统具有多闭环、强干扰及高耦合的特点,使得过程数据与故障信息之间无法得到清晰的逻辑关系[1].此外,过程中存在的耦合性、时变性等特征导致所采集的数据具有较强的非线性及动态特征,这为过程故障检测带来较大困难.废水处理过程的复杂性不仅造成故障检测难度的提升,而且使得整个系统中更加频发故障,极大地降低了污水处理效率及可靠性[2].这对于化工、石油等连续生产领域带来很大挑战,同时也对过程故障的及时发现提出更高要求.
针对以上问题,工业过程模型在过程监测等领域受到了广泛关注.过程建……
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