Method for Multiple Fault Isolation and Identification

• Autorzy: Kościelny J. M. , Gozdek Ł.

Warianty tytułu

PL

Metoda lokalizacji i identyfikacji uszkodzeń wielokrotnych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper presents a new method for the multiple fault identification in complex installations. Current state of investigations and the necessity for the multiple fault isolation in the diagnostics of industrial processes were shortly characterised. A simple isolation algorithm was given that assumes the three-value evaluation of residuals. Fault identification is conducted on the grounds of equations of residuals that take effects of faults into account. It was shown that if the number of possible faults indicated during the isolation does not exceed the number of primary residuals, values of which do not stray from zero then the identification is possible. Two fault identification examples in a tank set are presented.

PL

Przedstawiono nowa metodę identyfikacji uszkodzeń wielokrotnych w obiektach złożonych. Krótko scharakteryzowano stan badań i potrzebę rozpoznawania uszkodzeń wielokrotnych w diagnostyce procesów przemysłowych. Podano prosty algorytm lokalizacji uszkodzeń, zakładający trójwartościową ocenę residuów. Identyfikacja uszkodzeń prowadzona jest na podstawie równań residuów uwzględniających wpływ uszkodzeń. Pokazano, że jeśli liczba wskazanych przy lokalizacji możliwych uszkodzeń jest nie większa niż liczba residuów pierwotnych, których wartości odbiegają od zera, to identyfikacja jest możliwa. Przedstawiono dwa przykłady identyfikacji uszkodzeń w zespole zbiorników.

Słowa kluczowe

EN

fault detection and isolation; three-value evaluation of the residuals; diagnostic system

PL

lokalizacja i identyfikacja uszkodzeń; trójwartościowa ocena residuów; system diagnostyczny

• Wydawca: Wydawnictwo PAK
• Czasopismo: Pomiary Automatyka Kontrola
• Rocznik: 2009
• Tom: R. 55, nr 3
• Strony: 144--148
• Opis fizyczny: Bibliogr. 23 poz., rys., tab., wzory

Twórcy

autor

Kościelny J. M.

autor

Gozdek Ł.

• Instytut Automatyki i Robotyki, Politechnka Warszawska,

Bibliografia

• [1] Adam-Medina M., Theilliol D. and Sauter D.: Simultaneous fault diagnosis and robust model selection in multiple linear models framework. 5th IFAC Symposium on Fault Detection, Supervision and Safety of Technical Processes. SAFEPROCESS 2003, Washington, D. C., USA, June 9-11, 2003, 513-518.
• [2] Chen J., Patton R. J.: Robust model based fault diagnosis for dynamic systems. Kluver Akademic Publishers, Boston, 1999.
• [3] Chen R. H., Speyer J. L.: Optimal stochastic multiple faults detection filter. Proc. of the 38th IEEE Conf. on Decision and Control. Phoenix, vol. 5, 1999, 4965-4970.
• [4] Clark R. N.: State estimation schemes for instrument fault detection, Chapter 2 in: Patton, Frank, Clark., 1989.
• [5] Cordier, M. O., P. Dague, M. Dumas, F. Levy, J. Montmain, M. Staroswiecki and L. TraveMassuyes: Al and automatic control approaches of model-based diagnosis: Links and underlying hypotheses. In: Proc. of the 4th IFAC Symposium on Fault Detection Supervision and Safety for Technical Processes, Budapest, 2000, 274-279.
• [6] de Kleer J., Williams B.C.: Diagnosing multiple faults. Artificial Intelligence, vol. 32, 1987, 97-130.
• [7] de Kleer J., James Kurien: Fundamentals of model-based diagnosis. 5th IFAC Symposium on Fault Detection, Supervision and Safety of Technical Processes. SAFEPROCESS 2003, Washington, D. C., USA, June 9-11, 2003, 25-36.
• [8] Frank P. M.: Fault diagnosis in dynamic systems via state estimations methods - a survey. In S. G. Tzafestas et al. (Eds). System fault diagnostics, reliability and related knowledge-based approaches, vol. 2. D. Reidel Publishing Company, Dordrecht / Boston / Lancaster / Tokyo,1987.
• [8] Frank P. M.: Fault diagnosis in dynamic systems using analytical and knowledge-based redundancy. Automatica, vol. 26, 1990, 459-474.
• [10] Gertler J., Singer D.: A new structural framework for parity equation based failure detection and isolation. Automatica, vol. 26, no. 2, 1990, 381-388.
• [11] Gertler J.: Fault Detection and Diagnosis in Engineering Systems. Marcel Dekker, Inc. New York - Basel - Hong Kong, 1998.
• [12] Górny B.: Consistency-Based reasoning in Model-Based Diagnosis, Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie, Wydział Elektrotechniki, Automatyki, Informatyki i Elektroniki, 2001.
• [13] Hwee Tou Ng: Model-based, multiple-fault diagnosis of dynamic, continuous physical devices. Expert, IEEE, vol. 6, 1991, 38-43.
• [14] Korbicz J., J. M. Kościelny, Z. Kowalczuk and W. Cholewa: Fault Diagnosis: Models, artificial intelligence methods, applications. Springer, 2004.
• [15] Kościelny J. M.: Diagnostyka ciągłych zautomatyzowanych procesów przemysłowych metodą dynamicznych tablic stanu. Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej, seria Elektronika, z. 95. Warszawa, 1991.
• [16] Kościelny J. M.: Fault Isolation in Industrial Processes by Dynamic Table of States Method. Automatica, vol. 31, No. 5, 1995, 747-753.
• [17] Kościelny J. M., Bartyś M.: Multiple fault isolation in diagnostic of industrial processes. European Control Conference 2003 ECC’2003. UK, Cambridge, Technical Sessions 4, Fault Diagnosis 4 Sept. 1-4, 2003, 1-6.
• [18] Kościelny J. M.: Diagnostics of Automated Industrial Processes (in Polish) Akademicka Oficyna Wydawnicza Exit, Warszawa, 2001.
• [19] Ligęza A., Kościelny J. M.: A new approach to multiple fault diagnosis. combination of diagnostic matrices, graphs, algebraic and rule-based models. The case of two-layer models. International Journal of Applied Mathematics and Computer Science, vol. 18, No. 4, 465-476.
• [20] Nyberg M. and Krysander M.: Combining Al, FDI, and statistical hypothesis-testing in a framework for diagnosis. 5th IFAC Symposium on Fault Detection, Supervision and Safety of Technical Processes. SAFEPROCESS 2003, Washington, D. C., USA, June 9-11, 2003, 891-896.
• [21] Patton R. J., Frank P. M., Clark R.N.: Issues of Fault Diagnosis for Dynamic Systems. Springer, 2000.
• [22] Reiter R. A.: Theory of Diagnosis from First Principles. Artificial Inteligence, 32, 1987, 57-95.
• [23] Staroswiecki M., Cassar J. P., Declerck P. in. Patton R. J., Frank P. M., Clark R. N.: Issues of Fault Diagnosis for Dynamic Systems, Springer, 2000.