Budowa grafów przyczynowo-skutkowych procesów z wykorzystaniem archiwalnych przebiegów sygnałów

W artykule opisano metodę automatycznego tworzenia grafu przyczynowo-skutkowego procesu przemysłowego. Metoda polega na wyszukiwaniu w całym zbiorze zmiennych procesowych takich sygnałów, które związane są pewnymi znanymi zależnościami często występującymi w instalacjach przemysłowych (np. algorytm regulacji PID). Następnie poszukiwane są pary sygnałów o wysokiej wartości współczynników korelacji liniowej Pearsona oraz monotonicznej Spearmana i Kendalla między zmiennymi. Dodatkowo analizowana jest sekwencja rozchodzenia się zaburzeń w instalacji. Na podstawie zdobytych informacji tworzony jest graf przyczynowo-skutkowy opisujący obiekt lub jego część. Przedstawiono efekt działania algorytmu dla dwóch obiektów. Pierwszy składa się z trzech zbiorników z cieczą z regulacją poziomu w jednym z nich. Drugim jest fragment sieci przesyłowej transportującej gaz ziemny na dużym obszarze.

The paper presents cause-effect graphing method applied to industrial process. Method is based on searching in process dataset such signals, that are tied together by relations often occurring in industrial installations (for example PID algorithm). Subsequently algorithm is looking for pairs of signals having high values of Pearson, Spearman and Kendall correlation coefficients. Additionally sequence of spreading disturbances is analyzed. On the basis of the gathered information case-effect graph that describes analyzed object or its part is build. Effect of described method is presented with two example industrial objects. First is a three tank system. Second is a part of gas network.