供暖锅炉运行过程的故障诊断是供暖锅炉安全运行的一个重要环节,由于供暖锅炉系统具有复杂程度高、变量多且耦合性强等特点,所以难以建立精确的机理模型用于故障监测与诊断。本文首先介绍了主元分析法的基本理论,然后针对供暖锅炉的这一运行特点,运用基于主元分析的故障诊断方法,以正常工况下的历史数据建立PCA模型,实现了对于历史数据的降维和解耦处理,通过计算T2和SPE统计量进行故障监测,再根据传统贡献图和重构贡献图方法完成了故障分离与辨识。通过故障仿真实验证明,该方法对于工业锅炉的故障诊断是有效的,具有一定的参考价值。本文利用MATLAB强大的矩阵计算能力和方便的函数调用功能,实现了基于主元分析的故障诊断算法,并通过OPC技术与锅炉集散控制系统(DCS)进行实时数据交互,完成在线故障监测与诊断。在工业现场,通过对过程变量故障数据的模拟,验证了在线监控与故障诊断系统的有效性。然而,基于传统的PCA方法对供暖锅炉进行故障诊断,会出现一定的误报率。本文根据供暖锅炉运行的特点,引入了动态指数加权核主元分析(EWDKPCA)的概念,建立了PCA模型用于故障诊断,对动态非线性故障实现实时诊断。通过仿真实验的结果分析,证明了这一方法减少了误报,对于供暖锅炉的故障诊断有良好的效果。