[發明專利]一種通過近紅外光譜識別原油種類及其性質的方法

有效

• 申請號: 201410449024.5
• 申請日: 2014-09-04
• 公開（公告）號: CN105466884B
• 公開（公告）日: 2018-04-13
• 發明（設計）人: 褚小立;陳瀑;李敬巖;許育鵬
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司石油化工科學研究院
• 主分類號: G01N21/359
• 分類號: G01N21/359;G01N21/3577
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種通過近紅外光譜識別原油種類及其性質的方法，包括如下步驟：

(1)收集各種類型原油樣品，用常規方法測定其物性數據，并測定近紅外光譜，將原油樣品的近紅外光譜進行二階微分處理，選取4628～4000cm^-1和6076～5556cm^-1譜區的吸光度與原油樣品對應的物性數據建立原油樣品近紅外光譜數據庫，

(2)測定待識別原油樣品的近紅外光譜并進行二階微分處理，選取4628～4000cm^-1和6076～5556cm^-1譜區的吸光度構成光譜矢量x，

(3)計算光譜矢量x與原油樣品近紅外光譜數據庫每個樣品在4628～4000cm^-1和6076～5556cm^-1譜區的每個移動相關系數，按式(Ⅰ)計算每個數據庫樣品的識別參數Q_i，

Qi=Σj=1nrji,i=1,2,...,m---(I)]]>

式(Ⅰ)中，r_ji為移動相關系數；i為所用光譜數據庫中樣品的序號，j為移動窗口的序號，n為移動窗口總數，m為所用光譜數據庫樣品總數，

(4)計算閾值Q_t，Q_t＝(d-w-0.15)，其中d為近紅外光譜的采樣點數，w為移動窗口寬度；

若所有的Q_i值均不大于Q_t，則按照下述步驟進行虛擬識別：

(5)選取Q_i值最大的s個鄰近原油樣品，從近紅外光譜數據庫中取其近紅外光譜組成鄰近光譜陣N_s×d，并將這s種原油對應的性質數據組成鄰近物性數據陣P_s×k，所述的s為選取的與待測原油鄰近的原油樣品個數，d為原油樣品近紅外光譜的采樣點數，k為原油樣品的物性個數，

(6)隨機取s個0～1之間的小數，將這s個小數進行歸一化處理，得到由s個歸一化小數構成的向量v，將向量v與鄰近光譜陣N_s×d相乘，得到一個虛擬的原油光譜z；將向量v與鄰近物性數據陣P_s×k相乘，得到該虛擬原油的物性向量p；重復虛擬過程，直至獲得g個虛擬的原油光譜，及g個對應的虛擬原油的物性向量，將這g個虛擬的原油光譜組成虛擬光譜陣V_g×d和虛擬原油的物性數據陣Q_g×k，

(7)計算光譜矢量x與虛擬光譜陣V_g×d每個樣品在4628～4000cm^-1和6076～5556cm^-1譜區的每個移動相關系數，按式(Ⅰ)計算每個數據庫樣品的識別參數Q_i，取大于閾值Q_t的Q_i中最大值，且每一個移動相關系數都不小于0.9900的虛擬原油樣品，將其視為與待識別原油樣品相同，調出該虛擬原油樣品的物性數據作為待識別原油樣品的物性數據，

所述的移動相關系數采用移動窗口測定，所述的移動相關系數的測定方法為：在特征光譜區間，從波數最低的采樣點選擇一個移動窗口的寬度，移動窗口的寬度為3～25個采樣點，計算該窗口內的待識別原油樣品與數據庫中每個樣品的吸光度的相關系數，然后將移動窗口向波數高的方向移動若干個采樣點，為下一個移動窗口，計算此移動窗口內的待識別原油樣品與數據庫中每個樣品的吸光度的相關系數，按上述方法連續移動移動窗口，計算每個移動窗口內待識別原油樣品與數據庫中每個樣品的吸光度的相關系數。