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2025年化工工程师化工过程数据可视化技术专题试卷及解析1

2025年化工工程师化工过程数据可视化技术专题试卷及解

析

2025年化工工程师化工过程数据可视化技术专题试卷及解析

第一部分：单项选择题（共10题，每题2分）

1、在化工过程监控中，用于实时显示关键工艺参数（如温度、压力）随时间变化的趋

势，最适合的图表类型是？

A、饼图

B、散点图

C、折线图

D、柱状图

【答案】C

【解析】正确答案是C。折线图能够清晰地展示数据点在连续时间序列上的变化趋势，

非常适合用于监控工艺参数的动态变化。A选项饼图主要用于展示各部分占总体的比

例关系，不适用于时间序列数据。B选项散点图主要用于展示两个变量之间的相关关

系，而非时间变化。D选项柱状图更适合比较不同类别数据的大小，对于连续时间序

列的展示效果不如折线图直观。知识点：时间序列数据可视化。易错点：容易将散点图

和折线图混淆，两者都可用于展示数据点，但折线图通过连线强调了时间上的连续性

和趋势性。

2、在进行化工过程故障诊断时，希望快速识别出哪个操作变量与产品纯度异常的关联

性最强，应优先采用的可视化方法是？

A、使用热力图展示所有变量间的相关系数矩阵

B、绘制多个独立的折线图分别观察各变量

C、使用仪表盘展示各变量的当前值

D、绘制产品纯度的直方图分布

【答案】A

【解析】正确答案是A。热力图通过颜色的深浅可以直观地展示多个变量之间相关性的

强弱，能够帮助工程师快速从众多操作变量中筛选出与目标变量（产品纯度）关联最紧

密的候选因素。B选项效率低下，难以进行横向比较。C选项仪表盘只显示瞬时值，无

法揭示变量间的关联关系。D选项直方图仅展示单一变量的分布特征，无法用于关联

性分析。知识点：相关性分析与可视化。易错点：只关注单个变量的变化，而忽略了变

量间相互作用的可视化分析，这是数据驱动故障诊断的关键。

3、在一个大型化工装置的数字孪生系统中，需要将三维设备模型与实时运行数据（如

流量、液位）结合展示，以辅助操作员进行空间定位和状态判断，这种技术被称为？

A、数据增强

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B、地理信息系统（GIS）可视化

C、增强现实（AR）数据叠加

D、二维仪表盘

【答案】C

【解析】正确答案是C。增强现实（AR）技术能将虚拟的数字信息（如实时数据流）叠

加到真实的物理世界（或其三维模型）之上，实现信息与空间场景的融合，非常适合用

于复杂化工装置的状态监控和操作指导。A选项数据增强是数据处理术语，与可视化

呈现无关。B选项GIS主要用于地理空间数据，而非工厂内部设备。D选项二维仪表

盘缺乏空间维度信息。知识点：沉浸式数据可视化。易错点：混淆AR与VR（虚拟现

实），AR是增强现实，强调虚实结合；VR是虚拟现实，强调完全沉浸于虚拟环境。

4、当需要向非技术背景的管理层汇报一个新工艺的能耗构成时，为了最直观地体现各

部分能耗（如蒸汽、电力、冷却水）的占比情况，应选用？

A、面积图

B、饼图或环形图

C、雷达图

D、箱线图

【答案】B

【解析】正确答案是B。饼图和环形图是展示部分与整体关系的经典图表，能够非常直

观地让观察者理解各组成部分在总体中的占比，非常适合用于汇报构成比例。A选项

面积图强调数量随时间变化的趋势，而非静态构成。C选项雷达图用于多维度数据的

对比，不适合单一维度的构成分析。D选项箱线图用于展示数据的分布特征（如中位

数、四分位数），与构成比例无关。知识点：构成比例数据可视化。易错点：在类别过

多时使用饼图会导致图表难以阅读，此时应考虑将小类别合并为“其他”或使用条形图。

5、在化工过程优化研究中，通过实验获得了催化剂用量与反应转化率的一系列数据点，

为了初步判断两者之间是否存在线性关系，最基础的可视化步骤是？

A、绘制催化剂用量的直方图

B、绘制转化率的箱线图

C、绘制催化剂用量与转化率的散点图

D、绘制转化率随时间变化的折线图

【答案】C

【解析】正确答案是C。散点图是探索两个连续变量之间关系的最直接、最有效的工具。

通过观察数据点的分布形态（如是否呈直线趋势、曲线趋势或无规律），可以初步判断

变量间的相关