[发明专利]一种工业过程故障检测方法

权利要求书

1.一种工业过程故障检测方法，其特征在于，所述方法包括：

获取待检测工业过程的运行数据，并利用预设滑动时间窗口对所述运行数据 进行处理，得到不同窗口下的运行数据矩阵；

计算第1运行数据矩阵X₁的协方差矩阵的特征值Λ₁和特征向量P₁，根据所 述第1运行数据矩阵X₁的协方差矩阵的特征值Λ₁和特征向量P₁，采用迭代的方 式确定其它各个运行数据矩阵的协方差矩阵的特征值和特征向量；

根据各个运行数据矩阵的协方差矩阵的特征值和特征向量，计算各个运行数 据矩阵的检测指数，并将各个所述检测指数分别与预设检测指数阈值进行比较， 根据比较结果判断所述待检测工业过程是否出现故障。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，计算第1运行数据矩阵X₁的协 方差矩阵的特征值Λ₁和特征向量P₁的步骤包括：

对所述第1运行数据矩阵X₁进行标准化处理，并计算标准化处理后的第1 运行数据矩阵的协方差矩阵，得到第1协方差矩阵；

对所述第1协方差矩阵进行分解，得到所述第1协方差矩阵的特征值Λ₁和 特征向量P₁。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，根据如下表达式计算所述第1 协方差矩阵：

C1=1wX‾1TX‾1]]>

其中，C₁表示第1协方差矩阵，w表示预设滑动时间窗口的长度，表示 第1运行数据矩阵的标准化矩阵。

4.如权利要求2或3所述的方法，其特征在于，根据如下表达式计算所述 第1运行数据矩阵X₁的协方差矩阵的特征值Λ₁和特征向量P₁：

C₁＝P₁Λ₁P₁^T

其中，C₁表示第1协方差矩阵。

5.如权利要求1～4中任一项所述的方法，其特征在于，采用迭代的方式确 定其它各个运行数据矩阵的协方差矩阵的特征值和特征向量的步骤包括：

对第k运行数据矩阵X_k的协方差矩阵进行两次秩1变换，分别得到所述第k 运行数据矩阵X_k的协方差矩阵经过第一次秩1变换后的特征值和特征向量 以及经过第二次秩1变换后的特征值和特征向量

根据两次秩1变换所得到的特征向量计算第k+1运行数据矩阵X_k+1的协方 差矩阵的特征向量P_k+1，根据第k运行数据矩阵X_k+1的协方差矩阵经过第二次秩1 变换后的特征值计算第k+1运行数据矩阵X_k+1的协方差矩阵的特征值Λ_k+1。