[發(fā)明專利]一種原油脫鹽脫水過程的進(jìn)料密度在線測(cè)量方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010088086.3
• 申請(qǐng)日: 2020-02-12
• 公開（公告）號(hào): CN111238997B
• 公開（公告）日: 2021-07-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 欒小麗;張瑾;趙順毅;劉飛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江南大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N9/24
• 分類號(hào): G01N9/24;C10G53/02
• 代理公司: 哈爾濱市陽光惠遠(yuǎn)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 23211
• 代理人: 林娟

1.一種原油脫鹽脫水過程的進(jìn)料密度在線測(cè)量方法，所述原油脫鹽脫水過程為：針對(duì)未處理的輕質(zhì)石油，通過注入水和破乳劑，經(jīng)過混合使油水充分接觸，原油中能溶于水的雜質(zhì)進(jìn)入水中，經(jīng)過電脫鹽裝置，在電場(chǎng)、溫度下的作用下，破壞乳狀液，實(shí)現(xiàn)油水分離沉降，從而完成電化學(xué)脫鹽脫水的過程，其特征在于，所述方法包括：

步驟1：采集原油脫鹽脫水過程中進(jìn)料的歷史光譜數(shù)據(jù)，采用一階導(dǎo)數(shù)的預(yù)處理方法對(duì)歷史光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，并采用3σ準(zhǔn)則和均值填充法分別進(jìn)行奇異點(diǎn)剔除和缺失數(shù)據(jù)填充；定義預(yù)處理之后的近紅外光譜數(shù)據(jù)為X；

步驟2：收集離線測(cè)量得來的進(jìn)料密度值Y，來建立在線測(cè)量所需的模型；將近紅外光譜數(shù)據(jù)X分為n種工況；每個(gè)工況的光譜數(shù)據(jù)集和進(jìn)料密度數(shù)據(jù)可表示為{X_(j),Y_(j)}，j＝{1,2,3,...,n}；

步驟3：針對(duì)n種不同工況的光譜數(shù)據(jù)，采用n個(gè)堆棧收縮自編碼器去分別提取相應(yīng)的模式；通過最小化目標(biāo)函數(shù)的訓(xùn)練過程得到不同模式包含的信息，包括輸入空間到特征空間的編碼函數(shù)f_(j)(g)和特征空間到重構(gòu)空間的解碼函數(shù)g_(j)(g)；根據(jù)自編碼器得到的多個(gè)模式的信息f_(j)(g)，計(jì)算不同工況下的數(shù)據(jù)低維表達(dá)H_(j)；

步驟4：在每個(gè)模式下，對(duì)步驟3得到的數(shù)據(jù)低維表示H_(j)和進(jìn)料密度Y_(j)進(jìn)行建模，采用最小二乘模型去擬合它們之間的線性關(guān)系；

步驟5：實(shí)時(shí)采集脫鹽脫水過程中進(jìn)料的光譜數(shù)據(jù)，并對(duì)光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行如步驟1所示的預(yù)處理，得到新的采樣數(shù)據(jù)x_new；

步驟6：對(duì)新采樣數(shù)據(jù)x_new進(jìn)行步驟3的模式的判斷，將所有模式與它進(jìn)行匹配，根據(jù)每個(gè)模式的匹配誤差，確定新采樣數(shù)據(jù)最合適的模式k，k＝{1,2,3,...,n}；

步驟7：在確定新采樣數(shù)據(jù)點(diǎn)的模式后，選擇模式k的最小二乘模型，估計(jì)當(dāng)前時(shí)刻的進(jìn)料密度y_new。

2.如權(quán)利要求1所述的一種原油脫鹽脫水過程的進(jìn)料密度在線測(cè)量方法，其特征在于，所述預(yù)處理之后的近紅外光譜數(shù)據(jù)X根據(jù)進(jìn)料管道堵塞的嚴(yán)重程度分為正常、早期故障和嚴(yán)重故障三種工況。

3.如權(quán)利要求1所述的一種原油脫鹽脫水過程的進(jìn)料密度在線測(cè)量方法，其特征在于，所述目標(biāo)函數(shù)為：

其中，θ為函數(shù)f_(j)(g)和g_(j)(g)的參數(shù)，x為數(shù)據(jù)集X_(j)中的任意一組光譜數(shù)據(jù)，λ為自編碼器的超參數(shù)，f_(j),k(g)為函數(shù)f_(j)(g)中關(guān)于第k個(gè)輸出的部分函數(shù)，x_i為數(shù)據(jù)x的第i個(gè)特征。

4.如權(quán)利要求1所述的一種原油脫鹽脫水過程的進(jìn)料密度在線測(cè)量方法，其特征在于，所述不同工況下的數(shù)據(jù)低維表達(dá)H_(j)：H_(j)＝f_(j)(X_(j))。

5.如權(quán)利要求1所述的一種原油脫鹽脫水過程的進(jìn)料密度在線測(cè)量方法，其特征在于，所述最小二乘模型的參數(shù)矩陣β_(j)的估計(jì)形式為：

6.如權(quán)利要求1所述的一種原油脫鹽脫水過程的進(jìn)料密度在線測(cè)量方法，其特征在于，所述匹配中第j個(gè)模式的匹配誤差為：

r_(j)＝||x_new-g_(j)(f_(j)(x_new))||²。

7.如權(quán)利要求1所述的一種原油脫鹽脫水過程的進(jìn)料密度在線測(cè)量方法，其特征在于，所述模式k為：