[發明專利]一種催化裂化反應軟測量輔助變量的選取方法及系統

有效

• 申請號: 201710304898.5
• 申請日: 2017-05-03
• 公開（公告）號: CN107203661B
• 公開（公告）日: 2020-04-07
• 發明（設計）人: 藍興英;吳迎亞;曹道帆;高金森;徐春明
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（北京）
• 主分類號: G06F30/27
• 分類號: G06F30/27;G06N3/08
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王瑩

1.一種催化裂化反應軟測量輔助變量的選取方法，其特征在于，包括：

獲取催化裂化反應的基礎數據和焦炭產率數據，所述基礎數據包括：原料性質數據、催化劑性質數據和操作參數數據；

根據所述基礎數據獲取催化裂化反應軟測量的多個初始輔助變量，利用互信息法獲取各所述初始輔助變量與所述焦炭產率數據之間的第一互信息值，其中所述第一互信息值大于等于-1小于等于1；

根據所述第一互信息值，對所述初始輔助變量進行篩選，獲得目標輔助變量；

利用BP神經網絡對所述目標輔助變量進行檢測，包括對所述初始輔助變量進行BP神經網絡焦炭產率軟測量；對所述目標輔助變量進行BP神經網絡焦炭產率軟測量；比較所述初始輔助變量的軟測量預測出的焦炭產率輸出結果和所述目標輔助變量的軟測量預測出的焦炭產率輸出結果，以驗證選取出的所述目標輔助變量的準確性；

設置第一預設閾值范圍，將所述第一互信息值的絕對值在所述第一預設閾值范圍內的初始輔助變量作為初篩輔助變量；

利用互信息法獲取各所述初篩輔助變量之間的第二互信息值，若兩個所述初篩輔助變量之間的第二互信息值的絕對值大于預設閾值，則剔除所述第一互信息值的絕對值較小的所述初篩輔助變量，將剩余的初篩輔助變量作為所述目標輔助變量；

所述第二互信息值大于等于-1小于等于1。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據所述第一互信息值，對所述初始輔助變量進行篩選，獲得目標輔助變量，可替換為：

按照各所述初始輔助變量對應的第一互信息值的絕對值從大到小的順序，對各所述初始輔助變量進行排序，獲取排序靠前的預設數量的初始輔助變量作為初篩輔助變量；

根據所述初篩輔助變量獲取所述目標輔助變量。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據所述基礎數據獲取催化裂化反應軟測量的多個初始輔助變量，包括：

獲取所述催化裂化反應在預設時間內的各類基礎數據預選數據，將所述預選數據進行異常值的剔除，獲得多個初選輔助變量，根據所述初選輔助變量獲得所述初始輔助變量，其中所述異常值包括0、負值、空數據和與所述預選數據的平均值的差大于三倍標準差的數據。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述根據所述初選輔助變量獲得所述初始輔助變量，包括：

根據公式對各所述初選輔助變量進行歸一化處理，獲得所述初始輔助變量，式中：P_k表示歸一化值，P_i表示所述初選輔助變量中的第i個數據，P_min表示所述初選輔助變量中的最小值，P_max表示所述初選輔助變量中的最大值。

5.一種催化裂化反應軟測量輔助變量的選取系統，其特征在于，包括：

數據獲取單元，用于獲取催化裂化反應的基礎數據和焦炭產率數據，所述基礎數據包括：原料性質數據、催化劑性質數據和操作參數數據；

互信息值計算單元，用于根據所述基礎數據獲取催化裂化反應軟測量的多個初始輔助變量，利用互信息法獲取各所述初始輔助變量與所述焦炭產率數據之間的第一互信息值，其中所述第一互信息值大于等于-1小于等于1；

輔助變量選取單元，用于根據所述第一互信息值，對所述初始輔助變量進行篩選，獲得目標輔助變量；利用BP神經網絡對所述目標輔助變量進行檢測，包括對所述初始輔助變量進行BP神經網絡焦炭產率軟測量；對所述目標輔助變量進行BP神經網絡焦炭率軟測量；比較所述初始輔助變量的軟測量預測出的焦炭產率輸出結果和所述目標輔助變量的軟測量預測出的焦炭產率輸出結果，以驗證選取出的所述目標輔助變量的準確性；

設置第一預設閾值范圍，將所述第一互信息值的絕對值在所述第一預設閾值范圍內的初始輔助變量作為初篩輔助變量；

利用互信息法獲取各所述初篩輔助變量之間的第二互信息值，若兩個所述初篩輔助變量之間的第二互信息值的絕對值大于預設閾值，則剔除所述第一互信息值的絕對值較小的所述初篩輔助變量，將剩余的初篩輔助變量作為所述目標輔助變量；

所述第二互信息值大于等于-1小于等于1。