[發(fā)明專利]一種儲(chǔ)氫罐安全狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控方法及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202310883128.6
• 申請(qǐng)日: 2023-07-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN116608904B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-09-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 邵洪峰;趙恩國(guó);陳懷宇;王森;姚娜;張振江
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 尚寧智感（北京）科技有限公司;山東尚寧光電科技有限公司;尚寧心材（天津）科技有限公司
• 主分類號(hào): G01D21/02
• 分類號(hào): G01D21/02;G01K11/3206;G01B11/16;F17C13/02;F17C13/00;F17C13/12
• 代理公司: 深圳漢林匯融知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44850
• 代理人: 劉臨利

1.一種儲(chǔ)氫罐安全狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控方法，其特征在于，所述儲(chǔ)氫罐中包括b1×b2個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)；所述監(jiān)控方法包括：

采集儲(chǔ)氫罐內(nèi)監(jiān)測(cè)點(diǎn)在初始監(jiān)測(cè)周期內(nèi)的溫度數(shù)據(jù)序列和應(yīng)變力數(shù)據(jù)序列；其中，所述初始監(jiān)測(cè)周期包括b1×b2個(gè)應(yīng)變力數(shù)據(jù)序列和b1×b2個(gè)溫度數(shù)據(jù)序列，每一所述溫度變化序列中包括監(jiān)測(cè)點(diǎn)在初始監(jiān)測(cè)周期內(nèi)每一時(shí)刻的溫度數(shù)據(jù)，每一所述應(yīng)變力數(shù)據(jù)序列中包括監(jiān)測(cè)點(diǎn)在初始監(jiān)測(cè)周期內(nèi)每一時(shí)刻的應(yīng)變力數(shù)據(jù)；

基于監(jiān)測(cè)點(diǎn)在初始監(jiān)測(cè)周期中的應(yīng)變力數(shù)據(jù)序列確定儲(chǔ)氫罐內(nèi)氫氣開(kāi)始?jí)嚎s的壓縮時(shí)刻；

基于壓縮時(shí)刻之后的溫度數(shù)據(jù)序列對(duì)應(yīng)的溫度異常程度計(jì)算得到第一區(qū)間劃分?jǐn)?shù)量；基于壓縮時(shí)刻之后的應(yīng)變力數(shù)據(jù)序列對(duì)應(yīng)的應(yīng)變力異常程度計(jì)算得到第二區(qū)間劃分?jǐn)?shù)量；

利用HBOS異常監(jiān)測(cè)算法基于所述第一區(qū)間劃分?jǐn)?shù)量對(duì)所述溫度數(shù)據(jù)序列進(jìn)行異常監(jiān)測(cè)，以及利用HBOS異常監(jiān)測(cè)算法基于所述第二區(qū)間劃分?jǐn)?shù)量對(duì)所述應(yīng)變力數(shù)據(jù)序列進(jìn)行異常監(jiān)測(cè)；

基于監(jiān)測(cè)點(diǎn)在初始監(jiān)測(cè)周期中的應(yīng)變力數(shù)據(jù)序列確定儲(chǔ)氫罐內(nèi)氫氣開(kāi)始?jí)嚎s的壓縮時(shí)刻，包括：

確定每一應(yīng)變力數(shù)據(jù)序列的極值點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)刻，其中，極值點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)刻為初始監(jiān)測(cè)周期中疑似氫氣開(kāi)始?jí)嚎s的壓縮時(shí)刻；

基于每一應(yīng)變力數(shù)據(jù)序列計(jì)算得到每一應(yīng)變力數(shù)據(jù)序列中極值點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)刻的區(qū)域壓縮時(shí)間檢測(cè)系數(shù)；

基于每一應(yīng)變力數(shù)據(jù)序列中極值點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)刻的區(qū)域壓縮時(shí)間檢測(cè)系數(shù)確定儲(chǔ)氫罐內(nèi)氫氣開(kāi)始?jí)嚎s的壓縮時(shí)刻；

基于每一應(yīng)變力數(shù)據(jù)序列計(jì)算得到每一應(yīng)變力數(shù)據(jù)序列中極值點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)刻的區(qū)域壓縮時(shí)間檢測(cè)系數(shù)，包括：

利用STL分解算法基于每一應(yīng)變力數(shù)據(jù)序列計(jì)算每一應(yīng)變力數(shù)據(jù)序列對(duì)應(yīng)的應(yīng)變力趨勢(shì)項(xiàng)數(shù)據(jù)序列，并基于應(yīng)變力趨勢(shì)項(xiàng)數(shù)據(jù)序列計(jì)算得到應(yīng)變力趨勢(shì)項(xiàng)變化數(shù)據(jù)序列；

基于應(yīng)變力趨勢(shì)項(xiàng)變化數(shù)據(jù)序列中第時(shí)刻的數(shù)據(jù)點(diǎn)的值與第一均值的差值計(jì)算第一參考值；所述第一均值為應(yīng)變力趨勢(shì)項(xiàng)變化數(shù)據(jù)序列中前個(gè)時(shí)刻的數(shù)據(jù)點(diǎn)的值的均值；其中，表示極值點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)刻；

基于應(yīng)變力趨勢(shì)項(xiàng)變化數(shù)據(jù)序列中第時(shí)刻的數(shù)據(jù)點(diǎn)的值與第二均值的差值計(jì)算第二參考值；所述第二均值為應(yīng)變力趨勢(shì)項(xiàng)變化數(shù)據(jù)序列中后個(gè)時(shí)刻的數(shù)據(jù)點(diǎn)的值的均值；

分別將應(yīng)變力數(shù)據(jù)序列中前個(gè)時(shí)刻的數(shù)據(jù)點(diǎn)和后個(gè)時(shí)刻的數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行線性擬合，得到的擬合直線的斜率為第一斜率和第二斜率，并確定兩組被擬合的數(shù)據(jù)點(diǎn)的變化趨勢(shì)的標(biāo)準(zhǔn)波動(dòng)程度；

基于第一參考值、第二參考值、第一斜率、第二斜率和標(biāo)準(zhǔn)波動(dòng)程度計(jì)算得到每一應(yīng)變力數(shù)據(jù)序列中極值點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)刻的區(qū)域壓縮時(shí)間檢測(cè)系數(shù)；

基于每一應(yīng)變力數(shù)據(jù)序列中極值點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)刻的區(qū)域壓縮時(shí)間檢測(cè)系數(shù)確定儲(chǔ)氫罐內(nèi)氫氣開(kāi)始?jí)嚎s的壓縮時(shí)刻，包括：

基于初始監(jiān)測(cè)周期中所有的應(yīng)變力數(shù)據(jù)序列的區(qū)域壓縮時(shí)刻監(jiān)測(cè)系數(shù)之和和應(yīng)變力數(shù)據(jù)序列的個(gè)數(shù)計(jì)算初始監(jiān)測(cè)周期的壓縮時(shí)刻為氫氣壓縮時(shí)刻的概率；

基于初始監(jiān)測(cè)周期的壓縮時(shí)刻為氫氣壓縮時(shí)刻的概率確定初始監(jiān)測(cè)周期的壓縮時(shí)刻；

從第一個(gè)初始監(jiān)測(cè)周期開(kāi)始，如果所述初始監(jiān)測(cè)周期的壓縮時(shí)刻不等于0，則將所述初始監(jiān)測(cè)周期的壓縮時(shí)刻確認(rèn)為氫氣開(kāi)始?jí)嚎s的壓縮時(shí)刻；否則計(jì)算第二個(gè)初始監(jiān)測(cè)周期的壓縮時(shí)刻；

基于壓縮時(shí)刻之后的溫度數(shù)據(jù)序列對(duì)應(yīng)的溫度異常程度計(jì)算得到第一區(qū)間劃分?jǐn)?shù)量；基于壓縮時(shí)刻之后的應(yīng)變力數(shù)據(jù)序列對(duì)應(yīng)的應(yīng)變力異常程度計(jì)算得到第二區(qū)間劃分?jǐn)?shù)量，包括：

確定所述壓縮時(shí)刻所在的初始監(jiān)測(cè)周期中的位置，將該初始監(jiān)測(cè)周期中自壓縮時(shí)刻之后的溫度數(shù)據(jù)序列和應(yīng)變力數(shù)據(jù)序列與下一個(gè)初始監(jiān)測(cè)周期中的溫度數(shù)據(jù)序列和應(yīng)變力數(shù)據(jù)序列合并，并將合并后的數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的監(jiān)測(cè)周期和壓縮時(shí)刻所在的初始監(jiān)測(cè)周期之后的初始監(jiān)測(cè)周期作為實(shí)際監(jiān)測(cè)周期；

基于實(shí)際監(jiān)測(cè)周期內(nèi)每一溫度數(shù)據(jù)序列對(duì)應(yīng)的溫度異常程度計(jì)算得到第一區(qū)間劃分?jǐn)?shù)量；基于實(shí)際監(jiān)測(cè)周期內(nèi)每一應(yīng)變力數(shù)據(jù)序列對(duì)應(yīng)的應(yīng)變力異常程度計(jì)算得到第二區(qū)間劃分?jǐn)?shù)量;

利用HBOS異常監(jiān)測(cè)算法基于所述第一區(qū)間劃分?jǐn)?shù)量對(duì)所述溫度數(shù)據(jù)序列進(jìn)行異常監(jiān)測(cè)，包括：

利用HBOS異常監(jiān)測(cè)算法基于所述第一區(qū)間劃分?jǐn)?shù)量計(jì)算溫度數(shù)據(jù)序列對(duì)應(yīng)的溫度數(shù)據(jù)變化序列中各個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)的HBOS值；

如果數(shù)據(jù)點(diǎn)的HBOS值大于溫度異常監(jiān)測(cè)閾值，確認(rèn)監(jiān)測(cè)點(diǎn)在該數(shù)據(jù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)刻溫度異常，得到異常溫度數(shù)據(jù)集合；

利用HBOS異常監(jiān)測(cè)算法基于所述第二區(qū)間劃分?jǐn)?shù)量對(duì)所述應(yīng)變力數(shù)據(jù)序列進(jìn)行異常監(jiān)測(cè)，包括：

利用HBOS異常監(jiān)測(cè)算法基于所述第二區(qū)間劃分?jǐn)?shù)量計(jì)算應(yīng)變力數(shù)據(jù)序列對(duì)應(yīng)的應(yīng)變力數(shù)據(jù)變化序列中各個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)的HBOS值；

如果數(shù)據(jù)點(diǎn)的HBOS值大于應(yīng)變力監(jiān)測(cè)閾值，確認(rèn)監(jiān)測(cè)點(diǎn)在該數(shù)據(jù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)刻應(yīng)變力異常，得到異常應(yīng)變力數(shù)據(jù)集合；

所述方法還包括：

基于所述異常溫度數(shù)據(jù)集合和所述異常應(yīng)變力數(shù)據(jù)集合確定儲(chǔ)氫罐是否存儲(chǔ)安全隱患。