[發(fā)明專利]煉油和化工生產(chǎn)裝置的穩(wěn)態(tài)工況分析方法、優(yōu)化調(diào)試方法及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110647014.2
• 申請(qǐng)日: 2021-06-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113420061B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-09-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王士波;陳露;吳永文;錢承軍;卡米爾·奧斯特
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京宜能高科科技有限公司;北京中環(huán)信科科技股份有限公司
• 主分類號(hào): G06F16/2458
• 分類號(hào): G06F16/2458;G06F16/215;G06F16/2457;G06F16/28;G06K9/62;G06Q10/06;G06Q50/02
• 代理公司: 北京市萬(wàn)慧達(dá)律師事務(wù)所 11111
• 代理人: 劉偉

1.一種煉油和化工生產(chǎn)裝置的穩(wěn)態(tài)工況分析方法，其特征在于，包括：

獲取煉油和化工生產(chǎn)裝置生產(chǎn)時(shí)的原始數(shù)據(jù)集，所述原始數(shù)據(jù)集中包括煉油和化工生產(chǎn)裝置在多個(gè)時(shí)間點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的儀表顯示數(shù)據(jù)；

根據(jù)預(yù)設(shè)的檢測(cè)規(guī)則對(duì)所述儀表顯示數(shù)據(jù)進(jìn)行異常數(shù)據(jù)檢測(cè)，并對(duì)其中的異常數(shù)據(jù)進(jìn)行替換處理得到正常數(shù)據(jù)集；

將正常數(shù)據(jù)集中各個(gè)時(shí)間點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的儀表顯示數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)學(xué)特征與穩(wěn)態(tài)條件下預(yù)設(shè)或自學(xué)習(xí)獲得的閾值比對(duì)，判斷各個(gè)時(shí)間點(diǎn)是否處于穩(wěn)態(tài)工況；

基于各個(gè)穩(wěn)態(tài)工況下的時(shí)間點(diǎn)，根據(jù)合并規(guī)則合并得到煉油和化工生產(chǎn)裝置的穩(wěn)態(tài)工況時(shí)間段；

所述根據(jù)預(yù)設(shè)的檢測(cè)規(guī)則對(duì)所述儀表顯示數(shù)據(jù)進(jìn)行異常數(shù)據(jù)檢測(cè)，并對(duì)其中的異常數(shù)據(jù)進(jìn)行替換處理后得到正常數(shù)據(jù)集包括：預(yù)設(shè)的檢測(cè)規(guī)則包括超量程范圍檢測(cè)規(guī)則、儀表異常檢測(cè)規(guī)則、超正常范圍檢測(cè)規(guī)則、關(guān)聯(lián)關(guān)系異常檢測(cè)規(guī)則、違反產(chǎn)能檢測(cè)規(guī)則、違反依賴性檢測(cè)規(guī)則中的一種或多種；將所選用檢測(cè)規(guī)則制作成數(shù)據(jù)篩板，利用所述數(shù)據(jù)篩板對(duì)原始數(shù)據(jù)集中的儀表顯示數(shù)據(jù)進(jìn)行異常數(shù)據(jù)檢測(cè)；針對(duì)檢測(cè)出的異常數(shù)據(jù)采用預(yù)設(shè)方案進(jìn)行替換處理，所述替換處理的方式包括填充上次正常的儀表顯示數(shù)據(jù)、填充前n次正常值的平均值、插值、留空、填零中的任一種；基于原始數(shù)據(jù)集中的正常數(shù)據(jù)及替換異常數(shù)據(jù)后得到的正常數(shù)據(jù)，匯總得到正常數(shù)據(jù)集；

所述將正常數(shù)據(jù)集中各個(gè)時(shí)間點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的儀表顯示數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)學(xué)特征與穩(wěn)態(tài)條件下預(yù)設(shè)或自學(xué)習(xí)獲得的閾值比對(duì)，判斷各個(gè)時(shí)間點(diǎn)是否處于穩(wěn)態(tài)工況包括：預(yù)設(shè)或自學(xué)習(xí)煉油和化工生產(chǎn)裝置中各個(gè)關(guān)鍵儀表的穩(wěn)態(tài)閾值；持續(xù)讀取數(shù)據(jù)集中每個(gè)關(guān)鍵儀表在各個(gè)時(shí)間點(diǎn)中的儀表顯示數(shù)據(jù)，并計(jì)算各個(gè)時(shí)間點(diǎn)對(duì)應(yīng)的每個(gè)關(guān)鍵儀表在一段時(shí)間內(nèi)的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)差；當(dāng)時(shí)間點(diǎn)對(duì)應(yīng)儀表的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)差小于對(duì)應(yīng)關(guān)鍵儀表的穩(wěn)態(tài)閾值，則判斷該時(shí)間點(diǎn)對(duì)應(yīng)的關(guān)鍵儀表處于穩(wěn)態(tài)，否則判斷該時(shí)間點(diǎn)對(duì)應(yīng)的關(guān)鍵儀表處于非穩(wěn)態(tài)；

各個(gè)所述關(guān)鍵儀表的篩選和穩(wěn)態(tài)閾值是通過(guò)自學(xué)習(xí)來(lái)獲取的，自學(xué)習(xí)方法包括：步驟一：設(shè)置用于判斷系統(tǒng)狀態(tài)的候選關(guān)鍵儀表，并提取所述關(guān)鍵儀表的數(shù)據(jù)；

步驟二：計(jì)算所述關(guān)鍵儀表的標(biāo)準(zhǔn)偏差σ；

步驟三：計(jì)算所述關(guān)鍵儀表的σ參考值k％區(qū)間：所述σ參考值k％區(qū)間代表小于等于σ的數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)占總數(shù)據(jù)量的比例，簡(jiǎn)稱σk％區(qū)間；

步驟四：對(duì)所述關(guān)鍵儀表進(jìn)行穩(wěn)態(tài)分析，并評(píng)估其穩(wěn)定性，評(píng)價(jià)指標(biāo)使用穩(wěn)態(tài)時(shí)長(zhǎng)占比；

步驟五：對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行狀態(tài)分析，計(jì)算系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)時(shí)長(zhǎng)占比；

步驟六：如果系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)時(shí)長(zhǎng)占比達(dá)到預(yù)設(shè)的要求，則認(rèn)為當(dāng)前所述關(guān)鍵儀表選擇和參數(shù)設(shè)置是合適的，輸出所述關(guān)鍵儀表和所述關(guān)鍵儀表對(duì)應(yīng)的穩(wěn)態(tài)分析閾值；

步驟七：如果系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)時(shí)長(zhǎng)占比未達(dá)到預(yù)設(shè)的要求，則基于所述σk％區(qū)間的預(yù)設(shè)上限進(jìn)行所述關(guān)鍵儀表的篩選和穩(wěn)態(tài)分析閾值自學(xué)習(xí)計(jì)算，包括：

若所述關(guān)鍵儀表只剩下一個(gè)并且已經(jīng)達(dá)到σk％區(qū)間的預(yù)設(shè)上限，說(shuō)明無(wú)法達(dá)到預(yù)設(shè)的系統(tǒng)穩(wěn)定性要求，則結(jié)束穩(wěn)態(tài)分析閾值自學(xué)習(xí)計(jì)算；

若所述關(guān)鍵儀表有一個(gè)或多個(gè)已經(jīng)達(dá)到σk％區(qū)間的預(yù)設(shè)上限，說(shuō)明所述關(guān)鍵儀表即使放寬到上限也不能使系統(tǒng)的穩(wěn)定時(shí)長(zhǎng)百分比達(dá)到要求，則將所述關(guān)鍵儀表從候選關(guān)鍵儀表列表中移除，并返回步驟六繼續(xù)；

若每一個(gè)所述關(guān)鍵儀表都未達(dá)到σk％區(qū)間的預(yù)設(shè)上限，則進(jìn)行聚類分析，找出波動(dòng)分散性最大的一組關(guān)鍵儀表，提高所述波動(dòng)分散性最大的一組關(guān)鍵儀表的σk％區(qū)間水平，并返回步驟四繼續(xù)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，從煉油和化工生產(chǎn)裝置的全部?jī)x表中篩選出部分關(guān)鍵儀表對(duì)煉油和化工生產(chǎn)裝置進(jìn)行穩(wěn)態(tài)工況分析。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，將正常數(shù)據(jù)集中各個(gè)時(shí)間點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的儀表顯示數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)學(xué)特征與穩(wěn)態(tài)條件下預(yù)設(shè)或自學(xué)習(xí)獲得的閾值比對(duì)，判斷各個(gè)時(shí)間點(diǎn)是否處于穩(wěn)態(tài)的方法還包括：

當(dāng)時(shí)間點(diǎn)中每個(gè)關(guān)鍵儀表均為穩(wěn)態(tài)則該時(shí)間點(diǎn)煉油和化工生產(chǎn)裝置的狀態(tài)對(duì)應(yīng)為穩(wěn)態(tài)，否則該時(shí)間點(diǎn)對(duì)應(yīng)為非穩(wěn)態(tài)；

將各個(gè)時(shí)間點(diǎn)的煉油和化工生產(chǎn)裝置狀態(tài)情況按照時(shí)序排列后匯總。