Improved process monitoring using the CUSUM and EWMA-based multiscale PCA fault detection framework

EWMA图表 库苏姆 故障检测与隔离 控制图 过程(计算) 主成分分析 测距 计算机科学 过程能力指数 统计过程控制 断层(地质) 数据挖掘 模式识别(心理学) 可靠性工程 工程类 人工智能 在制品 统计 数学 地质学 地震学 执行机构 操作系统 电信 运营管理
作者
Muhammad Nawaz,Abdulhalim Shah Maulud,Haslinda Zabiri,Syed Ali Ammar Taqvi,Alamin Idris
出处
期刊:Chinese Journal of Chemical Engineering [Elsevier BV]
卷期号:29: 253-265 被引量:44
标识
DOI:10.1016/j.cjche.2020.08.035
摘要

Abstract Process monitoring techniques are of paramount importance in the chemical industry to improve both the product quality and plant safety. Small or incipient irregularities may lead to severe degradation in complex chemical processes, and the conventional process monitoring techniques cannot detect these irregularities. In this study to improve the performance of monitoring, an online multiscale fault detection approach is proposed by integrating multiscale principal component analysis (MSPCA) with cumulative sum (CUSUM) and exponentially weighted moving average (EWMA) control charts. The new Hotelling's T2 and square prediction error (SPE) based fault detection indices are proposed to detect the incipient irregularities in the process data. The performance of the proposed fault detection methods was tested for simulated data obtained from the CSTR system and compared to that of conventional PCA and MSPCA based methods. The results demonstrate that the proposed EWMA based MSPCA fault detection method was successful in detecting the faults. Moreover, a comparative study shows that the SPE-EWMA monitoring index exhibits a better performance with lower values of missed detections ranging from 0% to 0.80% and false alarms ranging from 0% to 21.20%.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
美丽人生完成签到 ,获得积分10
刚刚
叫我小橙完成签到 ,获得积分10
2秒前
陈晓迪1992完成签到,获得积分10
3秒前
4100发布了新的文献求助10
4秒前
在水一方应助橙子采纳,获得30
5秒前
lkymxt完成签到,获得积分10
5秒前
莴苣完成签到,获得积分10
6秒前
贪玩语蓉完成签到,获得积分10
7秒前
脑洞疼应助饱满冰安采纳,获得10
10秒前
13秒前
13秒前
沙克几十块完成签到,获得积分10
16秒前
111完成签到,获得积分10
17秒前
橘子的哈哈怪完成签到,获得积分10
18秒前
19秒前
20秒前
顾矜应助长安宁采纳,获得10
23秒前
热情寄文发布了新的文献求助10
24秒前
24秒前
Ahui完成签到 ,获得积分10
26秒前
B_lue完成签到 ,获得积分10
26秒前
森宝完成签到,获得积分10
27秒前
铁浮屠发布了新的文献求助10
27秒前
林子发布了新的文献求助10
28秒前
dappy完成签到 ,获得积分10
28秒前
欧拉发布了新的文献求助30
29秒前
难过的谷芹应助Rqbnicsp采纳,获得10
32秒前
迷人绿柏完成签到 ,获得积分10
33秒前
CipherSage应助热情寄文采纳,获得10
34秒前
林子完成签到,获得积分10
35秒前
jhxie完成签到,获得积分10
35秒前
LL完成签到,获得积分10
36秒前
欧拉完成签到,获得积分10
38秒前
38秒前
YoungLee完成签到,获得积分10
44秒前
David发布了新的文献求助10
44秒前
46秒前
今后应助铁浮屠采纳,获得10
46秒前
科研菜鸡完成签到 ,获得积分10
46秒前
四季安完成签到 ,获得积分10
47秒前
高分求助中
Psychopathic Traits and Quality of Prison Life 1000
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 660
Signals, Systems, and Signal Processing 610
天津市智库成果选编 600
Forced degradation and stability indicating LC method for Letrozole: A stress testing guide 500
全相对论原子结构与含时波包动力学的理论研究--清华大学 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6451332
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8263235
关于积分的说明 17606885
捐赠科研通 5516127
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2903667
邀请新用户注册赠送积分活动 1880634
关于科研通互助平台的介绍 1722651