[發明專利]一種儲氫罐安全狀態實時監控方法及系統

有效

• 申請號: 202310883128.6
• 申請日: 2023-07-19
• 公開（公告）號: CN116608904B
• 公開（公告）日: 2023-09-26
• 發明（設計）人: 邵洪峰;趙恩國;陳懷宇;王森;姚娜;張振江
• 申請（專利權）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: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02;G01K11/3206;G01B11/16;F17C13/02;F17C13/00;F17C13/12
• 代理公司: 深圳漢林匯融知識產權代理事務所(普通合伙) 44850
• 代理人: 劉臨利

本申請涉及數據處理領域，提供一種儲氫罐安全狀態實時監控方法及系統，包括：采集儲氫罐內監測點在初始監測周期內的溫度數據序列和應變力數據序列；基于監測點在初始監測周期中的應變力數據序列確定儲氫罐內氫氣開始壓縮的壓縮時刻；基于壓縮時刻之后的溫度數據序列對應的溫度異常程度計算得到第一區間劃分數量；基于壓縮時刻之后的應變力數據序列對應的應變力異常程度計算得到第二區間劃分數量；利用HBOS異常監測算法基于所述第一區間劃分數量對所述溫度數據序列進行異常監測，以及利用HBOS異常監測算法基于所述第二區間劃分數量對所述溫度數據序列進行異常監測。該方法能夠提高儲氫罐安全狀態的監控準確性。

技術領域

本申請涉及數據處理領域，特別是涉及一種儲氫罐安全狀態實時監控方法及系統。

背景技術

儲氫罐是一種用于存儲氫氣的高壓容器，一般是由高強度的金屬材料鑄造而成的，具有一定的強度和耐高壓性，能夠安全可靠的存儲和運輸氫氣，在氫能產業和清潔能源領域具有越來越重要的作用。但是在儲氫罐的充氫過程中，會出現操作參數的設置不當、儲氫罐老化等問題導致其內膽發生變形甚至損壞，進而發生氫氣泄漏的安全問題，不僅會造成經濟損失，還會造成人員傷亡。因此，需要對儲氫罐儲氫過程時的安全狀態進行實時監控，及時的發現儲氫罐是否發生較嚴重的形變，并對儲氫罐進行維護和保養。

HBOS算法是一種基于直方圖的異常數據檢測算法，在處理高維數據時具有較快的運行速度和較好的魯棒性。但是在使用HBOS算法時，需要設置各個維度數據的區間劃分的個數，傳統HBOS算法中各個維度數據的區間劃分的個數一般是一樣的，而各個維度數據之間的異常程度不一樣，設置相同的區間劃分個數，會增加異常數據點的誤報率和漏報率。

發明內容

本發明提供一種儲氫罐安全狀態實時監控方法及系統，能夠提高異常數據點的檢測準確率。

第一方面，本申請提供一種儲氫罐安全狀態實時監控方法，所述儲氫罐中包括b1×b2個監測點；所述監控方法包括：

采集儲氫罐內監測點在初始監測周期內的溫度數據序列和應變力數據序列；其中，所述初始監測周期包括b1×b2個應變力數據序列和b1×b2個溫度數據序列，每一所述溫度變化序列中包括監測點在初始監測周期內每一時刻的溫度數據，每一所述應變力數據序列中包括監測點在初始監測周期內每一時刻的應變力數據；

基于監測點在初始監測周期中的應變力數據序列確定儲氫罐內氫氣開始壓縮的壓縮時刻；

基于壓縮時刻之后的溫度數據序列對應的溫度異常程度計算得到第一區間劃分數量；基于壓縮時刻之后的應變力數據序列對應的應變力異常程度計算得到第二區間劃分數量；

利用HBOS異常監測算法基于所述第一區間劃分數量對所述溫度數據序列進行異常監測，以及利用HBOS異常監測算法基于所述第二區間劃分數量對所述溫度數據序列進行異常監測。

在一可選實施例中，基于監測點在初始監測周期中的應變力數據序列確定儲氫罐內氫氣開始壓縮的壓縮時刻，包括：

確定每一應變力數據序列的極值點對應的時刻，其中，極值點對應的時刻為初始監測周期中疑似氫氣開始壓縮的壓縮時刻；

基于每一應變力數據序列計算得到每一應變力數據序列中極值點對應的時刻的區域壓縮時間檢測系數；

基于每一應變力數據序列中極值點對應的時刻的區域壓縮時間檢測系數確定儲氫罐內氫氣開始壓縮的壓縮時刻。

在一可選實施例中，基于每一應變力數據序列計算得到每一應變力數據序列中極值點對應的時刻的區域壓縮時間檢測系數，包括：

利用STL分解算法基于每一應變力數據序列計算每一應變力數據序列對應的應變力趨勢項數據序列，并基于應變力趨勢項數據序列計算得到應變力趨勢項變化數據序列；