The detection of anomalies in controlling of the combustion process by using a negative selection alghorithm

• Autorzy: Marciniak J.

Warianty tytułu

PL

Detekcja anomalii w sterowaniu procesem spalania za pomocą algorytmu selekcji negatywnej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The purpose of this paper is to present one of the ways to resolve the difficulties encountered during the use of the classical process control. The article presents the problem of a dynamically changing quality of fuel delivered to the water- grate boiler type WR-25, in which the combustion process takes place. The method of the measurement process variables related to this process was described. In the next part of the article, the author presents the basic concepts related to the natural immune system, and also introduces the scheme, ideas and a negative selection algorithm. Also, the conditions were presented in which the proposed algorithm performs a detection of anomalies in the regulation burned. The solution of the problem and the results of the proposed solution where presented in the final section of the article.

PL

Celem niniejszej publikacji jest przedstawienie jednego ze sposobów rozwiązania trudności występujących podczas zastosowania klasycznego sterowania procesem spalania. W artykule przedstawiono problem związany ze zmieniającą się dynamicznie jakością paliwa dostarczanego do kotła wodno-rusztowego typu WR-25, w którym odbywa się proces spalania. Opisano sposób pomiaru zmiennych procesowych związanych z tym procesem. W kolejnej części artykułu autor przedstawił podstawowe pojęcia związane z naturalnym systemem immunologicznym, a także przedstawił schemat, idee oraz działanie algorytmu selekcji negatywnej. Zostały również przedstawione warunki w których zaproponowany algorytm realizuje detekcje anomalii w procesie regulacji spalana. W ostatniej części artykułu zaprezentowano wyniki działania zaproponowanego rozwiązania.

Słowa kluczowe

EN

boiler; combustion; control; negative selection algorithm; diagnose; anomaly detection

PL

kocioł; spalanie; sterowanie; algorytm selekcji negatywnej; diagnostyka; detekcja anomalii

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Diagnostyki Technicznej
• Czasopismo: Diagnostyka
• Rocznik: 2016
• Tom: Vol. 17, No. 1
• Strony: 27--31
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., rys., tab, wykr.

Twórcy

autor

Marciniak J.

• Katedra Systemów Cyfrowego Przetwarzania Sygnałów na Wydziale Elektroniki i Informatyki, Politechnika Koszalińska, 75-453 Koszalin, ul Śniadeckich 2

Bibliografia

• [1] Steven A. Hofmeyer, Stephanie Forrest. Architecture for an Artificial Immune System. Massachusetts Institute of Technology. Evolutionary Computation 8(4) (2000) pp. 443-473.
• [2] MarkusGölles, StefanReiter, ThomasBrunner, Nicolaos Dourdoumas, Ingwald Obernberger. Model based control of a small-scale biomass boiler. Control Engineering Practice 22 (2014) pp. 94-102.
• [3] Paul J. Crutzen, Meinrat O. Andreae Biomass Burning in the Tropics: Impact on Atmospheric Chemistry and Biogeochemical Cycles. Science 21 December (1990): Vol. 250 no. 4988 pp. 1669-1678.
• [4] Kowalewicz A. Podstawy procesów spalania. Wydawnictwo Naukowo-Techniczne. Warszawa (2000).
• [5] Marciniak J. Wpływ jakości paliwa na proces sterowania kotłem rusztowym za pomocą regulacji PID. Instal 7-8 (2014) pp. 19-22.
• [6] Lihong Jiang, Xiaohong Kong, Qingjie Yang, Feng Shao. Application of Compound PID Controller in the Boiler. Chinese Control and Decision Conference (2010) pp. 2725-2728.
• [7] Michael P. Lukas. Distributed control systems: their evaluation and design. Van Nostrand Reinhold Co. (1986).
• [8] William Bolton. Programmable Logic Controllers. Elsevier (2015).
• [9] Marciniak J. Zastosowanie telemetrycznego systemu sterowania procesem eksploatacji systemu ciepłowniczego. Instal nr 4 (2013) pp. 9-12.
• [10] Jason Brownlee. Clever Algorithms Nature-Inspired Programming Recipes. Faculty of Information and Communication Technologies Swinburne University of Technology Melbourne, Australia (2010).
• [11] Kuchta M. Sokołowski A. Sztuczne systemy immunologiczne – Wybrane zastosowania w zadaniach diagnostycznych. Gliwice (2013).
• [12] Anil Somayji, Steven Hofmayer, Stephanie Forrest. New Security Paradigms Workshop Langdale, Cumbria UK (1998) . pp. 75-82.
• [13] Steven A. Hofmayer. An Interpretative Introduction to Immune System. Department of Computer Science University of New Mexico (2000) pp.1-20.
• [14] Xiao-Zahi Gao, He Xu, Xiaoley Wang, Kai Zenger. A study a negative selection algorithm – based motor fault detection and diagnosis. International Journal of Innovative Computing. Information and Control Volume 9 (2013) pp. 875-901.
• [15] Andrea Pellegrini, Natalia Guiñazú, Maria Pilar Aoki, Isabel Chico Calero, Eugenio Antonio Carrera-Silva, Nuria Girones, Manuel Fresno and Susana Gea. Spleen B cells from BALB/c are more prone to activation than spleen B cells from C57BL/6 mice during a secondary immune response to cruzipain. Int Immunol December (2007) pp.1395-1402.
• [16] L. N. de Castro, J. Timmis. Artificial Immune Systems: A Novel Paradigm to Pattern Recognition. SOCO-2002, University of Paisley, UK. (2002) pp. 67-84.
• [17] A Thesis. Sudies on real-valued negative selection algorithms for sel-nonself discrimination. California Polytechnic State University, San Luis Obispo. (2010).

Uwagi

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.