Metoda doboru zbioru sensorów dla diagnostyki procesów przemysłowych na podstawie grafu przyczynowo-skutkowego

Anna Sztyber

Abstract

The aim of this dissertation is to develop a method for selecting a set of sensors for diagnostics of industrial processes. Diagnosed process is described by a Graph of a Process (GP) (Ostasz, 2006), which is a causal graph with additional knowledge regarding faults. Graph vertices represents process variables, control signals, measurements, and faults. Directed edges shows causal influences between variables. The sensor placement problem for fault diagnosis is formulated as follows: find the set of measuring instruments providing fault detectability and isolability. There is often lack of detailed description of industrial processes, therefore qualitative models are widely used. In this thesis comprehensive survey of qualitative models in fault diagnosis is presented including critical analysis of their features. Graph of a Process is used for finding model structures for fault detection. Model structure is described by an output variable and a set of input variables. Each structure can be used for finding neural, fuzzy or parametric model. New method is presented for finding all models structures given the set of sensors. On this basis, fault-symptom relation can be found and fault detectability and isolability can be obtained. Necessary and sufficient conditions for the set of measuring instruments are formulated, that diagnostics specification is met. Next, algorithms are presented suitable for searching the space of solutions. Last part of the dissertation contains comparison of obtained solutions with results of structural analysis.
Rodzaj dyplomuPraca doktorska
Autor Anna Sztyber (WM / IAR)
Anna Sztyber
- Instytut Automatyki i Robotyki
Językpl polski
Jednostka dyplomującaWydział Mechatroniki (WM)
Dyscyplina naukiautomatyka i robotyka / dziedzina nauk technicznych / obszar nauk technicznych
Data obrony04-03-2015
Promotor Jan Maciej Kościelny (WM / IAR)
Jan Maciej Kościelny
- Instytut Automatyki i Robotyki
Recenzenci zewnętrzni Antoni Ligęza, prof. AGH Kraków
Antoni Ligęza, prof. AGH Kraków
-

Marcin Witczak, prof. Uniw. Zielonogórski
Marcin Witczak, prof. Uniw. Zielonogórski
-
Paginacja 151
Słowa kluczowe w języku polskimMetody detekcji uszkodzeń, grafy
Słowa kluczowe w języku angielskimGraph vertices represents process variables, control signals, measurements, and faults.
Streszczenie w języku polskimCelem niniejszej rozprawy jest opracowanie metody doboru zbioru urządzeń pomiarowych dla diagnostyki procesów przemysłowych na podstawie grafu przyczynowo-skutkowego. W pracy wykorzystywany jest Graf Procesu (GP) (Ostasz, 2006), który jest grafem przyczynowoskutkowym, zawierającym dodatkowo wiedzę o uszkodzeniach. Wierzchołki grafu reprezentują zmienne procesowe, sygnały sterujące, pomiary oraz uszkodzenia. Krawędzie wskazują na przyczynowe relacje pomiędzy zmiennymi. Problem doboru zbioru sensorów dla diagnostyki jest formułowany następująco: znaleźć´ zbiór urządzeń´ pomiarowych, zapewniający wykrywalność´ i rozróżnialność´ uszkodzeń. W przypadku procesów przemysłowych rzadko dysponujemy pełną wiedzą o diagnozowanym procesie, więc do opisu oraz obliczeń wykorzystuje się modele jakościowe. W pracy przedstawiony jest obszerny przegląd stosowanych modeli wraz z krytyczną analizą opisywanych metod. Graf Procesu pozwala na znajdowanie struktur modeli, opisanych przez zmienną modelowana oraz zbiór zmiennych wejściowych. Każda struktura może być użyta do budowy modelu neuronowego, rozmytego lub parametrycznego do detekcji uszkodzeń´. Praca zawiera nową metodę znajdowania wszystkich struktur modeli przy danym zbiorze urządzeń´ pomiarowych. Na tej podstawie można określić relację uszkodzenia-symptomy oraz ocenić wykrywalność i rozróżnialność uszkodzeń. W pracy sformułowane są warunki konieczne i dostateczne, jakie musi spełniać´ zbiór urządzeń´ pomiarowych, aby zapewnić określona wykrywalność´ i rozróżnialność´ uszkodzeń. Następnie przedstawiony jest zestaw algorytmów, które mogą być´ wykorzystane do poszukiwania rozwiązania. W ostatniej części pracy przedstawione jest porównanie uzyskiwanych wyników z rezultatami metod analizy strukturalnej.
Plik pracy
PhD_all.pdf 1,013.34 KB
Liczba cytowań*1 (2019-02-22)

Pobierz odnośnik do tego rekordu

Powrót