[发明专利]一种根据化验数据自动校正软测量仪表的系统及方法

说明书

本发明的一种根据化验数据自动校正软测量仪表的系统及方法，使用间接测量数据和化验数据，建立软测量仪表数学模型，并通过控制系统历史数据库和化验分析管理数据库实现软测量仪表的在线校正功能。本发明中利用取样按钮，将取样样品的主导变量的化验值与传感器检测的辅助变量值相匹配，实现化验值与传感器检测值来自同一时间经过检测点的同一。软测量仪表模型校正系统，提出了软测量仪表测量测量误差检验方法，当软测量仪表精度无法满足要求时，触发软测量仪表数学计算模型校正机制。在原有模型基础上，通过近期积累的主导变量的化验值和辅助变量建立新的模型。当新模型经过一段时间验证后，对软测量仪表数学计算模型的进行无缝切换、在线更新。

技术领域

本发明属于流程工业生产检测领域，涉及一种根据化验数据自动校正软测量仪表的系统及方法。

背景技术

目前，在现代流程工业中，很多关键工艺指标缺乏直接检测手段，只能通过人工取样、离线化验分析的方法得到工艺指标值，但是这种方法受人工主观因素影响较大，并且有较为严重的时滞性。这种情况严重制约了流程工业全面自动化的发展步伐，大大降低了生产过程的可观性和可控性。

虽然近些年市场上出现了一些在线化验分析系统，但是此类产品价格极高，安装复杂，外部条件苛刻，维护工作量大，校准较为繁琐。因此，近些年研究者们开始将软测量的方法用于工业过程变量检测。软测量实际是一种数学模型方法，将一些与目标变量密切相关的可直接测量参数作为模型输入，将目标变量作为模型输出，通过实验等方法进行数据积累，最终建立数学模型，从而实现间接测量目标变量。

在当前工业背景下，绝大多数软测量仪表采用实验室积累的数据，建立固定的数学模型，甚至相当一部分软测量仪表连数学模型中的参数都已固定无法改变。显然，这种软测量仪表很难适用于工况复杂的流程工业，随着时间推移软测量仪表输出值可能发生漂移，尤其是当流程中其他条件发生改变时，软测量仪表的精度将大大降低。

发明内容

本发明的目的是提供一种根据化验数据自动校正软测量仪表的系统及方法，以实现闭环修正软测量仪表，对软测量仪表数学模型进行定期或持续校正，最终达到较好的软测量效果。

本发明提供一种根据化验数据自动校正软测量仪表的系统，包括：

软测量仪表传感器，安装在被测主导变量所在的工艺流程现场，对主导变量的辅助变量进行测量；

取样按钮，安装在被测主导变量所在的工艺流程现场，工人进行离线化验取样时输出开关量信号；

控制系统，实时接收软测量仪表传感器输出的辅助变量和取样按钮输出的开关量信号，并根据开关量信号记录系统时间；

控制系统历史数据库，与所述控制系统相连接用于存储辅助变量、开关量信号和按下取样按钮时的系统时间；

离线取样化验系统，采用离线化验取样的方式检测主导变量的化验值；

化验分析管理数据库，用于存储主导变量的化验值；

软测量仪表计算模型，用于接收软测量仪表传感器实时检测的辅助变量，并计算输出主导变量的估值；

软测量仪表模型校正系统，根据辅助变量、主导变量的估值与主导变量的化验值，对软测量仪表计算模型进行在线校正，与软测量仪表计算模型共同组成闭环系统。

在本发明的根据化验数据自动校正软测量仪表的系统中，所述软测量仪表模型校正系统包括：

第一计算模块，计算当前主导变量的估值与主导变量的化验值之间的误差值；

第二计算模块，经过多次数据积累后计算误差平均值和误差值标准差；

第一判断模块，判断当前的误差平均值和误差值标准差是否达到预设的阈值；