[發(fā)明專利]一種數(shù)字濾波方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810371704.8
• 申請日: 2018-04-24
• 公開（公告）號: CN108805011B
• 公開（公告）日: 2022-01-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳春霞;孫祥娥
• 申請（專利權(quán)）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

本發(fā)明公開了一種數(shù)字濾波方法及系統(tǒng)，用于對采集的井口信號進行數(shù)字濾波。本發(fā)明提供的方法包括：采集油田井口信號；選取一段井口信號，判斷其變化趨勢；根據(jù)所述變化趨勢，求取過程噪聲協(xié)方差和測量噪聲協(xié)方差；利用前一時刻的誤差協(xié)方差、過程噪聲協(xié)方差，濾波輸出值、測量噪聲協(xié)方差和當前井口信號，得到當前的濾波輸出值和誤差協(xié)方差；根據(jù)所述濾波輸出值和誤差協(xié)方差，設(shè)置數(shù)字濾波算法的參數(shù)，以進行數(shù)字濾波。在本發(fā)明中通過判斷井口信號的變化趨勢，求取過程噪聲協(xié)方差和測量噪聲協(xié)方差，進而控制數(shù)字濾波，不僅能準確的對采集的信號進行濾波，減少干擾，而且能降低計算量，提高濾波速度，進而保障井口數(shù)據(jù)的快速準確的獲取。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及信號處理領(lǐng)域，尤其涉及一種數(shù)字濾波方法及系統(tǒng)

背景技術(shù)

石油作為現(xiàn)代社會重要的能源物質(zhì)，伴隨的人類社會的巨大需求，規(guī)范化、流程化的開采顯得尤為重要，大量的單井開采如果僅靠人工巡井采集，效率會非常低下，這就需要實現(xiàn)自動化的數(shù)據(jù)采集。然而，自動采集獲得的數(shù)據(jù)容易受噪聲干擾導致失真，因此必須要對采集的數(shù)據(jù)信號進行數(shù)字濾波。

現(xiàn)在常用的數(shù)字濾波方法有限幅濾波、中值濾波、算術(shù)平均濾波、加權(quán)平均濾波以及低通濾波等，其中限幅濾波、中值濾波等方法濾波效果較差，精準度不高，而算術(shù)平均濾波、滑動平均濾波、加權(quán)平均濾波及低通濾波等精度高，但運算量大，致使實時性較差。

故，有必要提出一種濾波準確度高、但計算量小、實時性好的濾波方法

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實施例提供了一種數(shù)字濾波方法及系統(tǒng)，能夠?qū)Σ杉木谛盘栠M行數(shù)字濾波，減少噪聲干擾。

在本發(fā)明實施例的第一方面，提供了一種數(shù)字濾波方法，該方法包括：

S1、每間隔預設(shè)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(jù)所述井口信號的變化趨勢，求取第一時刻的過程噪聲協(xié)方差和測量噪聲協(xié)方差；

S4、根據(jù)第二時刻的誤差協(xié)方差、過程噪聲協(xié)方差，得到增益值，再根據(jù)第二時刻的濾波輸出值、誤差協(xié)方差、測量噪聲協(xié)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(xié)方差，其中，所述二時刻在所述第一時刻前且間隔預設(shè)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(xié)方差、濾波輸出值、噪聲協(xié)方差、測量噪聲協(xié)方差均為預設(shè)的初始值；

S5、根據(jù)所述第一時刻的濾波輸出值和誤差協(xié)方差，計算期望輸出值，并根據(jù)所述期望輸出值，設(shè)置數(shù)字濾波算法的參數(shù)，以進行數(shù)字濾波。

在本發(fā)明實施例的第二方面，提供了一種數(shù)字濾波系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：

采集模塊：用于每間隔預設(shè)時間長度采集油田井口信號；

判斷模塊：用于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；

求取模塊：用于根據(jù)所述井口信號的變化趨勢，求取第一時刻的過程噪聲協(xié)方差和測量噪聲協(xié)方差；

計算模塊：用于根據(jù)第二時刻的誤差協(xié)方差、過程噪聲協(xié)方差，得到增益值，再根據(jù)第二時刻的濾波輸出值、誤差協(xié)方差、測量噪聲協(xié)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(xié)方差，其中，所述第二時刻在所述第一時刻前且間隔預設(shè)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(xié)方差、濾波輸出值、噪聲協(xié)方差、測量噪聲協(xié)方差均為預設(shè)的初始值；

濾波模塊：用于根據(jù)所述第一時刻的濾波輸出值和誤差協(xié)方差，計算期望輸出值，并根據(jù)所述期望輸出值，設(shè)置數(shù)字濾波算法的參數(shù)，以進行數(shù)字濾波。

從以上技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明實施例具有以下優(yōu)點：