[發(fā)明專(zhuān)利]基于知識(shí)圖譜的海上平臺(tái)水處理系統(tǒng)平衡方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110900610.7
• 申請(qǐng)日: 2021-08-06
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113341859B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-11-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李金蔓;林楊;安創(chuàng)鋒
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中海石油（中國(guó)）有限公司天津分公司
• 主分類(lèi)號(hào): G05B19/048
• 分類(lèi)號(hào): G05B19/048;G08B21/18
• 代理公司: 天津市北洋有限責(zé)任專(zhuān)利代理事務(wù)所 12201
• 代理人: 杜文茹

1.一種基于知識(shí)圖譜的海上平臺(tái)水處理系統(tǒng)平衡方法，其特征在于，包括如下步驟：

1)建立監(jiān)控預(yù)警模型：采用趨勢(shì)預(yù)警和閾值報(bào)警的方法建立海上平臺(tái)水處理系統(tǒng)全流程設(shè)備參數(shù)的監(jiān)控預(yù)警模型，對(duì)監(jiān)控的每個(gè)設(shè)備的參數(shù)分別設(shè)置趨勢(shì)變化斜率閾值和參數(shù)閾值；所述的海上平臺(tái)水處理系統(tǒng)全流程設(shè)備參數(shù)的監(jiān)控預(yù)警模型工作如下：

(1)通過(guò)傳感器實(shí)時(shí)采集海上平臺(tái)水處理系統(tǒng)全流程中設(shè)備的參數(shù)，并傳送到海上平臺(tái)中控系統(tǒng)；

(2)根據(jù)監(jiān)控到的海上平臺(tái)水處理系統(tǒng)全流程中設(shè)備的參數(shù)數(shù)值，計(jì)算每種設(shè)備參數(shù)的單位時(shí)間內(nèi)的實(shí)時(shí)變化斜率：

實(shí)時(shí)變化斜率＝(當(dāng)前時(shí)刻的設(shè)備參數(shù)數(shù)值-上一時(shí)刻的設(shè)備參數(shù)數(shù)值)/(當(dāng)前時(shí)刻-上一時(shí)刻)

當(dāng)參數(shù)變化趨勢(shì)滿(mǎn)足下面兩種情況時(shí)，發(fā)出趨勢(shì)預(yù)警信息，并計(jì)算在當(dāng)前斜率下該設(shè)備參數(shù)到高預(yù)警界限和低預(yù)警界限的剩余時(shí)間；其中：

所述的兩種情況是：

1、設(shè)備參數(shù)數(shù)值在設(shè)定值和高預(yù)警界限之間，計(jì)算的實(shí)時(shí)變化斜率高于設(shè)定的對(duì)應(yīng)設(shè)備的趨勢(shì)變化斜率閾值，且設(shè)備參數(shù)持續(xù)上升，按照當(dāng)前計(jì)算的實(shí)時(shí)變化斜率，設(shè)備參數(shù)走向趨于高預(yù)警界限；

2、設(shè)備參數(shù)數(shù)值在設(shè)定值和低預(yù)警界限之間，計(jì)算的實(shí)時(shí)變化斜率高于設(shè)定的對(duì)應(yīng)設(shè)備的趨勢(shì)變化斜率閾值，且設(shè)備參數(shù)持續(xù)下降，按照當(dāng)前計(jì)算的實(shí)時(shí)變化斜率，設(shè)備參數(shù)走向趨于低預(yù)警界限；

所述計(jì)算在當(dāng)前斜率下該設(shè)備參數(shù)到高預(yù)警界限和低預(yù)警界限的剩余時(shí)間，如下：

在當(dāng)前斜率下該設(shè)備參數(shù)到達(dá)參數(shù)閾值的剩余時(shí)間＝(參數(shù)閾值-當(dāng)前時(shí)刻的設(shè)備參數(shù)數(shù)值)/當(dāng)前時(shí)刻的實(shí)時(shí)變化斜率；

(3)根據(jù)監(jiān)控到的海上平臺(tái)水處理系統(tǒng)全流程中設(shè)備參數(shù)數(shù)值與設(shè)定的設(shè)備參數(shù)預(yù)警閾值進(jìn)行比較，當(dāng)設(shè)備參數(shù)數(shù)值在設(shè)備參數(shù)預(yù)警閾值范圍內(nèi)時(shí)，及時(shí)計(jì)算該設(shè)備的設(shè)備參數(shù)數(shù)值距離設(shè)備參數(shù)預(yù)警閾值的剩余距離：

設(shè)備參數(shù)數(shù)值距離設(shè)備參數(shù)預(yù)警閾值的剩余距離＝設(shè)備參數(shù)預(yù)警閾值-當(dāng)前時(shí)刻設(shè)備參數(shù)數(shù)值

當(dāng)設(shè)備參數(shù)數(shù)值高于設(shè)備參數(shù)預(yù)警閾值時(shí)，即設(shè)備參數(shù)數(shù)值高于高預(yù)警界限，或設(shè)備參數(shù)數(shù)值低于低預(yù)警界限時(shí)觸發(fā)閾值報(bào)警，海上平臺(tái)水處理系統(tǒng)全流程設(shè)備參數(shù)預(yù)警模型發(fā)出閾值報(bào)警信息，從而實(shí)現(xiàn)海上平臺(tái)水處理系統(tǒng)全流程的監(jiān)控預(yù)警；

2)建立歸因分析模型：是針對(duì)海上平臺(tái)水處理系統(tǒng)全流程設(shè)備參數(shù)的趨勢(shì)預(yù)警信息和閾值報(bào)警信息，進(jìn)行兩次歸因計(jì)算，確定故障原因，建立相關(guān)設(shè)備的知識(shí)圖譜；所述的歸因分析模型包括：

(1)進(jìn)行第一次歸因分析：通過(guò)對(duì)預(yù)警設(shè)備進(jìn)行自身歸因分析，即對(duì)報(bào)警信息中參數(shù)所歸屬的設(shè)備進(jìn)行故障歸因分析，歸因?qū)ο蟀êＩ掀脚_(tái)水處理系統(tǒng)全流程設(shè)備參數(shù)所對(duì)應(yīng)的儀表、報(bào)警參數(shù)所歸屬設(shè)備的液位、壓力、流量、啟停狀態(tài)、調(diào)節(jié)閥開(kāi)度，確定預(yù)警設(shè)備的故障原因，并建立預(yù)警設(shè)備的知識(shí)圖譜；

(2)進(jìn)行第二次歸因分析，對(duì)該預(yù)警信息所涉及設(shè)備分別建立與上下游關(guān)聯(lián)設(shè)備相連的知識(shí)圖譜，包括：

(2.1)對(duì)于通過(guò)第一次歸因分析沒(méi)有得出結(jié)論的預(yù)警信息，要對(duì)該預(yù)警信息所涉及設(shè)備的上下游關(guān)聯(lián)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)建立知識(shí)圖譜，根據(jù)知識(shí)圖譜進(jìn)行第二次歸因分析；

(2.2)歸因結(jié)論判斷：通過(guò)第二次歸因分析，得出相應(yīng)符合知識(shí)圖譜的各類(lèi)分析結(jié)果，通過(guò)皮爾遜相關(guān)系數(shù)計(jì)算公式分別得出的每類(lèi)分析結(jié)果的相關(guān)性：

X為報(bào)警設(shè)備自身的參數(shù)值，Y為與報(bào)警設(shè)備相連的歸因設(shè)備的參數(shù)值，為報(bào)警設(shè)備自身參數(shù)值的平均值，與報(bào)警設(shè)備相連的歸因設(shè)備參數(shù)值的平均值，ρ_X,Y為X、Y兩個(gè)參數(shù)的相關(guān)性值，當(dāng)相關(guān)性值ρ_X,Y的絕對(duì)值大于0.7，則認(rèn)為報(bào)警設(shè)備的報(bào)警是由與報(bào)警設(shè)備相連的歸因設(shè)備引起的，相關(guān)性值ρ_X,Y的絕對(duì)值越大，與報(bào)警設(shè)備相連的歸因設(shè)備引起報(bào)警的原因越大；

3)海上平臺(tái)水處理系統(tǒng)平衡控制方案推薦：將自動(dòng)歸因分析結(jié)果所對(duì)應(yīng)的歸因設(shè)備、歸因設(shè)備中控點(diǎn)位、分析內(nèi)容、推薦方案建立對(duì)應(yīng)關(guān)系，運(yùn)用該對(duì)應(yīng)關(guān)系針對(duì)自動(dòng)歸因分析結(jié)果自動(dòng)執(zhí)行對(duì)應(yīng)的方案推薦。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于知識(shí)圖譜的海上平臺(tái)水處理系統(tǒng)平衡方法，其特征在于，步驟1)所述的海上平臺(tái)水處理系統(tǒng)全流程設(shè)備參數(shù)包括：注水緩沖罐的液位、生產(chǎn)分離器的壓力、生產(chǎn)分離器的油相液位、生產(chǎn)分離器的水相液位、污油罐的液位、核桃殼濾器的壓差、核桃殼濾器的流量、生產(chǎn)水緩沖罐的液位、斜板除油器的壓力、斜板除油器的油相液位、斜板除油器的水相液位、以及每個(gè)設(shè)備的啟停狀態(tài)和調(diào)節(jié)閥開(kāi)度。