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本发明公开一种使用多块非线性映射策略的脱碳装置运行状态监测方法，旨在解决如何为合成氨工艺中脱碳装置的采样数据实施显式的非线性映射从而描述非线性关系，并在此基础上自适应的实时提取出最有益于实施运行状态监测的特征，从而有效的实施脱碳装置运行状态监测。与传统方法相比，本发明方法采用了一种显式的三阶非线性映射来描述各个测量变量之间的非线性关系，并按照不同的阶次对其进行分块处理。其次，本发明方法涉及使用一种全新的在线多块异常特征分析技术，针对不同的在线采样数据自适应的获取相应的载荷向量，从而分析提取得到不同子块的异常特征，并总能保证提取的子块特征都是最能表现异常变化的。