基于双子空间并行回归的化工过程质量相关故障检测方法

邻域保持嵌入(neighborhood preserving embedding, NPE)是一种常用的无监督学习方法,在故障检测领域得到了广泛应用。由于NPE提取的数据特征无法解释输入数据和输出数据之间的关系,因此在化工过程质量相关故障检测方面存在局限性。另外,NPE在提取数据流形结构时忽略了动态信息的表征。为了解决上述问题,基于NPE和慢特征分析(slow feature analysis,SFA)算法提出了一种名为双子空间并行回归(twin-space parallel regression,TSPR)的质量相关故障检测方法,该方法能够同时提取数据的流形特征和变化速度信息。首先,通过基于互信息的策略将原始过程空间分为序列相关子空间和序列无关子空间,以应对变量在时间序列相关性的差异。其次,在两个子空间中分别应用提出的邻域保持-慢特征嵌入算法(neighborhood preserving-slow feature embedding regression,NP-SFE)和NPE算法提取数据的有效结构特征,并同时用最小二乘回归在两个特征子空间中构建过程变量与质量变量的回归关系。随后,...     

多重地质构造复杂型隧道盾构下穿既有隧道沉降规律及控制应用

为解决新建多重地质构造复杂型隧道穿越既有隧道的沉降问题,以兰州市金城隧道下穿兰州市北环路九安隧道工程为背景,分析了隧道下穿施工的影响机理和特征,采用MIDAS模拟了工程施工过程,得到了施工过程中各个工序对地表沉降的影响,为施工提供防止变形的措施。研究结果表明,采用盾构法下穿既有隧道时,随着盾构的推进会造成既有隧道出现“先隆后沉”的竖向沉降、“向前-稍向后-再向前”的水平变形以及轻微的环向扭转变形的特征,针对变形和沉降规律提出了相应的注浆加固方法,能够显著提升隧道的稳定性。