| تعداد نشریات | 45 |
| تعداد شمارهها | 1,521 |
| تعداد مقالات | 18,559 |
| تعداد مشاهده مقاله | 60,841,264 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 21,687,778 |
معرفی یک سیستم هشدار مبتنی بر پایداری طیفی برای تشخیص تغییرات میانگین و واریانس در متغیرهای فرآیند | ||
| مجله مهندسی برق دانشگاه تبریز | ||
| دوره 56، شماره 1 - شماره پیاپی 115، خرداد 1405، صفحه 101-111 اصل مقاله (1.33 M) | ||
| نوع مقاله: علمی-پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22034/tjee.2026.70430.5106 | ||
| نویسنده | ||
| جعفر طاهری کلانی* | ||
| دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه لرستان، خرم آباد، ایران | ||
| چکیده | ||
| این مقاله، یک روش جدید برخط برای تشخیص خطا و تولید هشدار در متغیرهای فرآیندی تکمتغیره با بهرهگیری از روش تحلیل طیفی ارائه میدهد. رویکرد جدید از «شاخص پایداری طیفی» برای پایش تغییرات کوچک و در حال توسعه (incipient) در میانگین و واریانس سیگنال فرآیند استفاده میکند. روش شاخص پایداری طیفی این کار را با اندازهگیری انحراف چگالی طیفی توان سیگنال فرآیند در زمان واقعی از یک مدل مرجع مربوط به شرایط عملیاتی نرمال محقق میسازد. این روش ذاتاً حاوی یک مزیت مهم است: میتواند خطاهای در حال توسعه و با تغییرات کوچک را زودتر از روشهای طراحی هشدار مبتنی بر تحلیل حوزه زمان تشخیص دهد. این روش بهطور قابل توجهی از روشهای مرسوم مانند CUSUM، باندهای مرده و تایمرهای تأخیر، و همچنین روشهای پیشرفتهتری که اخیراً معرفی شدهاند، مانند سیستمهای هشدار سری و آبشاری، عملکرد بهتری دارد. بررسی روش پیشنهادی از طریق مطالعات عددی و صنعتی، پتانسیل این روش را در بهبود چشمگیر پاسخگویی و دقت سیستمهای هشدار صنعتی تأیید میکند. | ||
| کلیدواژهها | ||
| سیستمهای هشدار؛ تشخیص خطا؛ شاخص پایداری طیفی؛ پایش؛ تغییرات میانگین؛ تغییرات واریانس | ||
| مراجع | ||
|
[1] A. ISA, "ISA-18.2: Management of alarm systems for the process industries," International Society of Automation. Durham, NC, USA, 2009. [2] N. Brown, "Alarm management/The EEMUA guidelines in practice," Measurement and Control, vol. 36, no. 4, pp. 114-119, 2003. [3] J. Xu, J. Wang, I. Izadi, and T. Chen, "Performance assessment and design for univariate alarm systems based on FAR, MAR, and AAD," IEEE Transactions on Automation Science and Engineering, vol. 9, no. 2, pp. 296-307, 2011. [4] J. Su et al., "A multi-setpoint delay-timer alarming strategy for industrial alarm monitoring," Journal of Loss Prevention in the Process Industries, vol. 54, pp. 1-9, 2018. [5] J. Taheri-Kalani, G. Latif-Shabgahi, and M. A. Shooredeli, "On the use of penalty approach for design and analysis of univariate alarm systems," Journal of Process Control, vol. 69, pp. 103-113, 2018. [6] N. A. Adnan, Y. Cheng, I. Izadi, and T. Chen, "Study of generalized delay-timers in alarm configuration," Journal of Process Control, vol. 23, no. 3, pp. 382-395, 2013. [7] R. Raei, I. Izadi, and M. Kamali, "Performance analysis of up/down counters in alarm design," Process Safety and Environmental Protection, vol. 170, pp. 877-885, 2023. [8] ج. طاهری کلانی, غ. لطیف شبگاهی, and م. علیاری, "طراحی یک سیستم هشدار تک متغیره با رویکرد تایمرهای تأخیری مبتنی بر سناریوی آستانه چندگانه," مجله مهندسی برق دانشگاه تبریز, vol. 49, no. 3, pp. 1153-1165, 2019. [Online]. Available: https://tjee.tabrizu.ac.ir/article_9701_4b6ca9ec862eee221fe6a96a7feadef3.pdf. [9] M. S. Afzal, T. Chen, A. Bandehkhoda, and I. Izadi, "Performance assessment of time-deadbands," in 2017 American Control Conference (ACC), 2017: IEEE, pp. 4815-4820. [10] Z. Wang, X. Bai, J. Wang, and Z. Yang, "Indexing and designing deadbands for industrial alarm signals," IEEE Transactions on Industrial Electronics, vol. 66, no. 10, pp. 8093-8103, 2018. [11] Y. Cheng, I. Izadi, and T. Chen, "Optimal alarm signal processing: Filter design and performance analysis," IEEE Transactions on Automation Science and Engineering, vol. 10, no. 2, pp. 446-451, 2013. [12] W. Tan, Y. Sun, I. I. Azad, and T. Chen, "Design of univariate alarm systems via rank order filters," Control Engineering Practice, vol. 59, pp. 55-63, 2017. [13] M. H. Roohi and T. Chen, "Generalized moving variance filters for industrial alarm systems," Journal of Process Control, vol. 95, pp. 75-85, 2020. [14] M. H. Roohi, T. Chen, Z. Guan, and T. Yamamoto, "A new approach to design alarm filters using the plant and controller knowledge," Industrial & Engineering Chemistry Research, vol. 60, no. 9, pp. 3648-3657, 2021. [15] P. Gyasi, J. Wang, F. Yang, and I. Izadi, "An adaptive method to update alarm deadbands for non-stationary process variables," Process Safety and Environmental Protection, vol. 179, pp. 493-502, 2023. [16] Y. Zhao and C. Zhao, "Dynamic multivariate threshold optimization and alarming for nonstationary processes subject to varying conditions," Control Engineering Practice, vol. 124, p. 105180, 2022. [17] P. Gyasi and J. Wang, "Design of serial alarm systems based on deadbands and delay timers for removing false alarms," Process Safety and Environmental Protection, vol. 162, pp. 1033-1041, 2022. [18] J. Taheri-Kalani, M. Aliyari-Shoorehdeli, and G. Latif-Shabgahi, "Cascade alarm systems: A study on singular value analysis," ISA transactions, 2025. [19] J. Wang, S. Sun, Z. Wang, X. Zhou, and P. Gyasi, "Alarm deadband design based on maximum amplitude deviations and Bayesian estimation," IEEE Transactions on Control Systems Technology, vol. 31, no. 4, pp. 1941-1948, 2023. [20] M. Arif, F. Khan, S. Ahmed, and S. Imtiaz, "Extreme wind load analysis using non-stationary risk-based approach," Safety in extreme environments, vol. 4, no. 3, pp. 247-255, 2022. [21] N. Khakzad, F. Khan, and P. Amyotte, "Risk-based design of process systems using discrete-time Bayesian networks," Reliability Engineering & System Safety, vol. 109, pp. 5-17, 2013. [22] J. Rao, C. Ji, J. Wang, W. Sun, and J. A. Romagnoli, "High-Order Nonstationary Feature Extraction for Industrial Process Monitoring Based on Multicointegration Analysis," Industrial & Engineering Chemistry Research, 2024. [23] M. T. Amin, F. Khan, S. Imtiaz, and S. Ahmed, "Robust process monitoring methodology for detection and diagnosis of unobservable faults," Industrial & Engineering Chemistry Research, vol. 58, no. 41, pp. 19149-19165, 2019. [24] م. سلیم and م. خسروجردی, "طراحی تخمین گر عیب با استفاده از تکنیک H∞ مبتنی بر داده," مجله مهندسی برق دانشگاه تبریز, vol. 46, no. 4, pp. 147-158, 2016. [Online]. Available: https://tjee.tabrizu.ac.ir/article_5265_475201bd5edd9f40feec992bced1cca8.pdf.
[25] A. Bathelt, N. L. Ricker, and M. Jelali, "Revision of the Tennessee Eastman process model," IFAC-PapersOnLine, vol. 48, no. 8, pp. 309-314, 2015. [26] E. S. Page, "Continuous inspection schemes," Biometrika, vol. 41, no. 1/2, pp. 100-115, 1954. | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 129 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 45 |
||