[發明專利]一種基于交叉熵的海上石油泄漏源定位方法及裝置

有效

• 申請號: 202010430779.6
• 申請日: 2020-05-20
• 公開（公告）號: CN111680889B
• 公開（公告）日: 2023-08-18
• 發明（設計）人: 陳小島;王力哲;胡師彥;李浩;王玥瑋;牟林;陳云亮
• 申請（專利權）人: 中國地質大學（武漢）
• 主分類號: G06Q10/067
• 分類號: G06Q10/067;G06Q50/02
• 代理公司: 北京隆源天恒知識產權代理有限公司 11473
• 代理人: 陳雪飛

本發明提供了一種基于交叉熵的海上石油泄漏源定位方法及裝置，涉及海面溢油監測技術領域，包括：S1獲取泄漏源的搜索范圍的地質特征信息；S2初始化泄漏源的位置概率密度函數；S3根據位置概率密度函數確定多個候選泄漏源樣本點進行石油泄漏模擬；S4根據石油泄漏模擬結果確定多個高質量樣本點；S5根據多個高質量樣本點對位置概率密度函數進行優化，確定優化位置概率密度函數；S6根據優化位置概率密度函數確定多個優化高質量樣本點；重復S3至S6；S7直至當多個優化高質量樣本點滿足預設定位條件時，根據優化高質量樣本點完成對泄漏源的定位。本發明通過對位置概率密度函數的迭代優化實現對最優值的快速逼近，可有效提高計算速度和準確度。

技術領域

本發明涉及海面溢油監測技術領域，具體而言，涉及一種基于交叉熵的海上石油泄漏源定位方法及裝置。

背景技術

隨著海上石油工業的快速發展，近海石油鉆探規模不斷擴大，頻發的溢油事故不但造成巨大的經濟損失，而且嚴重影響海洋生態環境。石油泄漏通常發生在石油勘探和石油運輸的過程中。由于對石油的需求增大，海上石油開發發展迅速，海上鉆井平臺的溢油事故也越來越多。同時，由于海洋船舶運輸作為穩定且成本低廉的運輸方式，石油的進出口經常通過輪船跨海運輸，伴隨而來的是全球范圍的重大海上溢油事故頻發，造成很對特大環境污染事件。

當前石油行業已經采用了先進的石油網絡物理系統(CPS)技術來幫助石油勘探，生產和管理。在現有的在石油勘探和運輸過程中，采用遠程多傳感技術用于泄漏檢測，可實現海上石油CPS的水下建模。首先使用遙感數據檢測到海面漏油。但是，石油泄漏源往往都是低于海平面，難以監測識別。由于衛星的固定的訪問時長和較長的運行周期，監測漏油僅僅依靠遙感數據遠遠不夠。現有的用于持續監測和檢測溢油擴散的方法，往往需要巨大的計算開銷來處理遙感數據，效率較低且檢測精度也有待提高。

發明內容

本發明旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題，為達上述目的，第一方面，本發明提供了一種基于交叉熵的海上石油泄漏源定位方法，其包括如下步驟：

S1，獲取泄漏源的搜索范圍的地質特征信息；

S2，根據所述地質特征信息初始化所述泄漏源的位置概率密度函數；

S3，根據所述位置概率密度函數確定多個候選泄漏源樣本點，對每個所述泄漏源樣本點進行石油泄漏模擬；

S4，根據每個所述候選泄漏源樣本點的石油泄漏模擬結果確定多個高質量樣本點；

S5，根據多個所述高質量樣本點對所述位置概率密度函數進行優化，確定優化位置概率密度函數；

S6，根據所述優化位置概率密度函數確定多個優化高質量樣本點；

重復S3至S6；S7，直至當多個所述優化高質量樣本點滿足預設定位條件時，根據滿足預設定位條件的優化高質量樣本點完成對所述泄漏源的定位。

進一步地，所述根據所述位置概率密度函數確定多個候選泄漏源樣本點，對每個所述泄漏源樣本點進行石油泄漏模擬包括：

采用拉丁超立方抽樣根據所述位置概率密度函數確定多個所述候選泄漏源樣本點；

根據ECOM溢油模擬對每個所述候選泄漏源樣本點進行所述石油泄漏模擬。

進一步地，所述根據每個所述候選泄漏源樣本點的石油泄漏模擬結果確定多個高質量樣本點包括：

確定每個所述候選泄漏源樣本點的石油泄漏模擬結果所確定的泄漏面積；

根據每個所述泄漏面積和遙感數據的真實泄漏面積確定多個所述高質量樣本點。

進一步地，所述根據每個所述泄漏面積和遙感數據的真實泄漏面積確定多個所述高質量樣本點包括：