Sistema de detección de fallas en estado transitorio basado en análisis de componentes principales para columnas de destilación
Autores: Moreno-Sotelo, Gregorio; Téllez-Anguiano, Adriana del Carmen; Heras-Cervantes, Mario; Martínez-Parrales, Ricardo; Chávez-Campos, Gerardo Marx
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Sistema de detección de fallas en estado transitorio basado en análisis de componentes principales para columnas de destilación
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Diseño
Sistema de detección de fallas
Análisis de componentes principales
Estado transitorio
Procesos de destilación
PCA
Escenarios de falla
Planta piloto
Rendimiento
Métricas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 22
Citaciones: Sin citaciones
Este documento presenta el diseño de un sistema de detección de fallas (FDD) basado en el análisis de componentes principales (PCA) para detectar fallas en el estado transitorio de los procesos de destilación. El sistema FDD detecta fallas debido a cambios en la potencia calorífica y fugas de presión que pueden ocurrir durante el calentamiento de la mezcla a ser destilada (transitorio), afectando principalmente la calidad del producto destilado y la seguridad del proceso y de los operadores. El sistema FDD propuesto se basa en PCA con un enfoque estadístico T2 Hotelling, considerando datos de un proceso real de planta piloto de destilación. El sistema FDD es evaluado con dos escenarios de falla, realizando cambios de potencia y fugas de presión en el rehervidor de la planta piloto durante el estado transitorio. Finalmente, los resultados del sistema FDD son analizados utilizando métricas de Exactitud, Precisión, Recuperación y Especificidad para validar su rendimiento.
Descripción
Este documento presenta el diseño de un sistema de detección de fallas (FDD) basado en el análisis de componentes principales (PCA) para detectar fallas en el estado transitorio de los procesos de destilación. El sistema FDD detecta fallas debido a cambios en la potencia calorífica y fugas de presión que pueden ocurrir durante el calentamiento de la mezcla a ser destilada (transitorio), afectando principalmente la calidad del producto destilado y la seguridad del proceso y de los operadores. El sistema FDD propuesto se basa en PCA con un enfoque estadístico T2 Hotelling, considerando datos de un proceso real de planta piloto de destilación. El sistema FDD es evaluado con dos escenarios de falla, realizando cambios de potencia y fugas de presión en el rehervidor de la planta piloto durante el estado transitorio. Finalmente, los resultados del sistema FDD son analizados utilizando métricas de Exactitud, Precisión, Recuperación y Especificidad para validar su rendimiento.