[發明專利]一種數字濾波方法及系統

有效

• 申請號: 201810371704.8
• 申請日: 2018-04-24
• 公開（公告）號: CN108805011B
• 公開（公告）日: 2022-01-11
• 發明（設計）人: 陳春霞;孫祥娥
• 申請（專利權）人: 長江大學
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00
• 代理公司: 武漢河山金堂專利事務所(普通合伙) 42212
• 代理人: 胡清堂

1.一種數字濾波方法，其特征在于，包括：

S1、每間隔預設時間長度采集油田井口信號；

S2、選取第一時刻及第一時刻之前的一段井口信號，判斷所述井口信號的變化趨勢；

S3、根據所述井口信號的變化趨勢，求取第一時刻的過程噪聲協方差和測量噪聲協方差；

S4、根據第二時刻的誤差協方差、過程噪聲協方差，得到增益值，再根據第二時刻的濾波輸出值、誤差協方差、測量噪聲協方差、增益值和第一時刻的井口信號，分別計算得到第一時刻的濾波輸出值和誤差協方差，其中，所述二時刻在所述第一時刻前且間隔預設時間長度，當所述第二時刻為采集的起始時刻時，所述第二時刻的誤差協方差、濾波輸出值、噪聲協方差、測量噪聲協方差均為預設的初始值；

S5、根據所述第一時刻的濾波輸出值和誤差協方差，計算期望輸出值，并根據所述期望輸出值，設置數字濾波算法的參數，以進行數字濾波；

所述步驟S3具體為：

當所述井口信號的變化趨勢為增加或減少或不變時，設定過程噪聲協方差和測量噪聲協方差均為初始值；

當所述井口信號的變化趨勢為波動時，計算所述第一時刻差分值的絕對值，當所述絕對值大于預設差分上限時，所述過程噪聲協方差等于初始值乘以過程噪聲協方差第一因子，所述測量噪聲協方差等于初始值乘以測量噪聲協方差第一因子；若所述絕對值大于預設差分下限且小于所述預設差分上限，所述過程噪聲協方差等于初始值乘以過程噪聲協方差第二因子，所述測量噪聲協方差等于初始值乘以測量噪聲協方差第二因子；若所述絕對值小于所述預設差分下限，所述過程噪聲協方差和所述測量噪聲協方差均等于初始值，其中，所述第一因子和第二因子均為預設的參數值。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟S2具體為：

S21、選取第一時刻及第一時刻之前預設個數的井口信號；

S22、分別計算相鄰的所述井口信號的差分；

S23、當所述差分值均大于零，則所述井口信號為遞增的變化趨勢；當所述差分值均小于零，則所述井口信號為遞減的變化趨勢；當所述差分值均等于零，則所述井口信號為不變；當所述差分值既存在大于零又存在小于零，則所述井口信號的變化趨勢為波動。

3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟S3之前還包括：

分別在上位機上輸入預設的處理周期、過程噪聲協方差、過程噪聲協方差因子a、過程噪聲協方差因子b、測量噪聲協方差、測量噪聲協方差因子a、測量噪聲協方差b、差分上限、差分下限及系統狀態初始值、誤差協方差初始值及濾波方式。

4.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟S4具體為：

S41、根據公式計算得到增益值，其中K表示增益值，P表示所述第二時刻的誤差協方差，R表示所述第二時刻的過程噪聲協方差；

S42、根據公式X＝X_1+K×(D-X_1)，計算得到所述第一時刻的濾波輸出值，其中，X表示所述第一時刻的濾波輸出值，X_1表示所述第二時刻的濾波輸出值，K表示濾波輸出值，D表示所述第一時刻的井口信號；

S43、根據公式P＝P_1-K×P_1+Q，計算得到所述第一時刻的誤差協方差，其中P表示所述第一時刻的誤差協方差，P_1表示所述第二時刻的誤差協方差，K表示增益值，Q表示所述第二時刻的測量噪聲協方差。