标题：基于过程变量因果关系的炼化分馏装置异常检测方法
作者：谢竞；杜鑫 周纯杰；曹德舜 李娜
作者单位：华中科技大学网络空间安全学院，湖北 武汉 430074；华中科技大学人工智能与自动化学院，湖北 武汉 430074；中石化安全工程研究院有限公司，山东 青岛 266000
关键字：时间序列；异常检测；因果分析；图注意力网络
摘要：以炼化分馏装置为对象，针对其过程变量间关联关系复杂且未知的特点，提出了一种基于过程变量因果关系的异常检测方法。该方法首先对装置历史正常运行数据进行格兰杰因果分析，构建反映过程变量关联关系的格兰杰因果系数矩阵，在此基础上训练图注意力网络，学习分馏装置的正常运行模式，最后结合阈值分析过程变量偏离正常运行状态的程度实现异常检测。上述方法在催化裂化分馏仿真系统上验证了有效性，并与三种常用的异常检测算法进行对比，结果表明该方法具备高效的异常检测能力，能为分馏装置系统运维人员提供参考。