ارزش و کیفیت دادههای خام زمانی مشخص میشود که از آنها در محاسبه مقادیر اندازهگیری نشده (Soft Sensor) و شاخصهای عملکردی کلیدی (Key Performance Indicators , KPIs) استفاده شود. هر مقدار دقت این دادهها بیشتر باشد، دقت مقادیر محاسبه شده نیز افزایش مییابد.
واقعیت این است که دادههای اندازهگیری شده، همواره دارای خطا هستند و بطور طبیعی و طبق اصل انتشار (گسترش) خطاها (Errors Propagation) ، مقادیر محاسبه شده براساس این دادهها نیز دارای خطا میشود.
راستیآزمایی یا معتبرسازی (Data Validation) ، تلفیق دادهها (Data Reconciliation) و معتبرسازی و تلفیق دادهها (Data Validation and Reconciliation , DVR) هرچند برای تحقق یک هدف، یعنی ارتقای کیفیت داده (Data Quality) بکار برده میشوند، اما ابعاد و حوزه کاربرد متفاوتی دارند و دارای تکنیکها و ابزار خاص خود هستند.
معتبرسازی دادهها (Data Validation) در حقیقت یک عنوان کلی برای هرنوع فیلترینگ دادهها میباشد. بطورکلی، فیلترینگ دارای دو نوع مختلف است:
نوع اول ـ فیلترینگ آمار محور (Statistic-based Filtering)
این نوع فیلترینگ، یک روش متعارف در بسیاری از سیستمهای رایج پردازش و مدیریت دادهها میباشد. در این روش، دادههای اندازهگیری شده با حد بالا و پایین هر سنسور مقایسه میشود. از این گذشته، به دلیل عدم همزمانی بسیاری از اندازهگیریها، از شاخصهای آماری نظیر میانگین متحرک (Moving Average) برای تراز دادهها استفاده میشود. از این روش، عموماً برای شناسایی خطاهای تصادفی (Random Errors) استفاده میشود.
نوع دوم ـ فیلترینگ مدل محور (Model-based Filtering)
در این روش، دادهها در قالب یک مدل ریاضی، با یکدیگر تلفیق میشوند. برای حل مدل، از روشهای برنامهریزی ریاضی استفاده میشود. در این روش، علاوه بر شناسایی خطاهای تصادفی، معتبرسازی دادهها با کاهش خطاها و افزایش دقت دادهها انجام میشود. به این روش، فیلترینگ پیشرفته (Advanced Filtering) یا تلفیق دادهها (Data Reconciliation) نیز اطلاق میشود.
تلفیق دادهها، در حقیقت یک نوع فیلترینگ پیشرفته دادهها، مبتنی بر مدل ریاضی میباشد (فیلترینگ مدل محور). برای تلفیق دادهها، از یک مدل ریاضی مبتنی بر اصول اولیه ترمودینامیک نظیر ترازهای جرم و انرژی و روابط تعادلی شیمیایی استفاده میشود. با حل این مدل، ضمن کاهش خطاها و افزایش صحت، ترازهای بسته (Closed Balance) جرم، انرژی و اجزای ترکیبی (Component Balance) به دست میآید. همچنین، مقادیر KPI پس از حل مدل، با استفاده از دادههای معتبر شده، محاسبه میشود.
معتبرسازی و تلفیق دادهها که به اختصار DVR نامیده میشود، مجموعهای از اقدامات همزمان (علاوه بر تلفیق دادهها) است که در نهایت، منجر به معتبرسازی دادهها میشود. الگوریتم این روش، شامل هشت مرحله میباشد:
1ـ جمعآوری دادههای اندازهگیری شده (Measurement Collection)
2ـ فیلترینگ (Filtering)
3ـ بررسی وضعیت فرآیند (Verifying the Process Condition)
4ـ کشف خطاهای فاحش (Gross Error Detection)
5ـ امکانسنجی تلفیق دادهها (Feasibility of Data Reconciliation)
6ـ حل مسئله تلفیق دادهها (The Solution of the Data Reconciliation Problem)
7ـ تحلیل حساسیت (Sensitivity Analysis)
8ـ بایگانی و گزارشدهی (Archive and Reporting)
این شرکت به منظور معتبرسازی و تلفیق دادهها از نرمافزار VALI محصول شرکت Belsim استفاده میکند.
این سیستم یک ابزار نرمافزاری مناسب برای بهبود عملکرد فرایندها و تجهیزات میباشد و بدون استفاده از راهکارهای سختافزاری و تنها از طریق پایش مستمر مبتنی بر دادههای معتبر شده، افزایش تولید، صرفهجویی در مصرف انرژی، کاهش آلودگی محیط زیست و در نهایت افزایش سودآوری بنگاه را تضمین میکند.
سیستم نرمافزاری VALI ، علاوه بر پایش و مدیریت مستمر فرآیند، سیستمها و تجهیزات موجود در جریان فرآیند، مانند پمپها و کمپرسورها را نیز شامل میشود و بطورکلی، امکان مدیریت جامع را فراهم میکند.