一種動態環境下儲運動力機組的安全監測方法
2023-08-07 04:01:46
專利名稱：一種動態環境下儲運動力機組的安全監測方法
技術領域：
本發明涉及安全工程技術領域，特別涉及一種動態環境下儲運動力機組的安全監 測方法。
背景技術：
現代油氣儲運動力機組日趨大型化、高速化、自動化和智能化，並與油氣的生產、 運輸過程緊密相連，形成大系統。這類系統一旦發生故障可能導致嚴重甚至災難性的安全 事故，並造成重大經濟損失。儲運動力機組內部以及與環境有著不確定、動態連續的相互 作用和關係網，機組與外部環境以及子系統之間存在能量、信息或物質的交換。儲運動力 機組在不同壽命階段、不同工藝操作、不同工況環境下影響其動態安全度的因素不同，而傳 統的靜態安全監測由於監測模式和指標體系固定、狀態參數單一，且大多忽略了時間因素 的影響，因而對於動態運行環境中的機組安全狀況往往不能實時跟蹤並做出準確可靠的監 測，存在一些局限性①依賴主觀知識和經驗的判斷；②提取的客觀信息不全面；③適用於 權重維數較低(權重維數 10)時，數學組 合模型所需的約束將增多，從而增加了不確定性以及數學優化求解的難度與計算量。因此，從工程實際出發，由於系統安全不僅體現在某個時間點上的狀態，還與其變 化趨勢及歷史運行特點密切相關，為了對系統安全水平做出全面準確的監測，將其歷史、現 狀及未來可能的狀態綜合起來分析，立足安全現狀，兼顧歷史和將來，以時間立體視角對動 力機組的動態安全進行綜合監測的方法亟待研究。
發明內容
為了解決現有技術的缺陷，本發明實施例提供了一種動態環境下儲運動力機組的 安全監測方法，該方法可以早期、準確、全面地對安全狀況進行預警。為了實現上述發明目的，本發明實施例提供一種動態環境下儲運動力機組的安全 監測方法，所述方法包括預先確定多個安全監測指標；選取所述儲運動力機組的多個運 行狀態作為多個監測樣本，每個監測樣本包含多個採集時間點，在每個採集時間點上採集 所述多個安全監測指標的參數值，根據採集的所述參數值生成對應的安全監測值；為每個 樣本在每個採集時間點上的每個安全監測值生成不同角度的多個自適應權值係數，根據所 述多個自適應權值係數生成所述每個安全監測值的一個最優融合權重係數；根據每個樣本 在每個採集時間點上的多個安全監測值及其對應的最優融合權重係數，生成每個樣本在每 個採集時間點的安全狀態值；根據每個樣本在每個採集時間點的安全狀態值，生成每個樣 本的歷史安全等級值、當前安全等級值以及未來安全等級值；根據每個樣本的所述歷史安 全等級值、當前安全等級值以及未來安全等級值，生成每個樣本的綜合安全等級值；根據生 成的每個樣本的綜合安全等級值對所述儲運動力機組進行安全預警。可選地，所述根據採集的所述參數值生成對應的安全監測值包括對不同類型的 參數值進行一致化和規範化處理，生成同類型、無量綱的安全監測值。
可選地，所述不同角度的多個自適應權值係數包括採用層次分析賦權、變異係數 賦權、復相關係數賦權、離差最大化賦權、信息熵值賦權以及理想最優賦權所生成的多個自 適應權值係數。可選地，根據每個樣本在每個採集時間點上的多個安全監測值及其對應的最優融 合權重係數，生成每個樣本在每個採集時間點的安全狀態值；包括採用下述算法求得每
權利要求
1.一種動態環境下儲運動力機組的安全監測方法，其特徵在於，所述方法包括預先確定多個安全監測指標；選取所述儲運動力機組的多個運行狀態作為多個監測樣本，每個監測樣本包含多個採 集時間點，在每個採集時間點上採集所述多個安全監測指標的參數值，根據採集的所述參 數值生成對應的安全監測值；為每個樣本在每個採集時間點上的每個安全監測值生成不同角度的多個自適應權值 係數，根據所述多個自適應權值係數生成所述每個安全監測值的一個最優融合權重係數； 根據每個樣本在每個採集時間點上的多個安全監測值及其對應的最優融合權重係數， 生成每個樣本在每個採集時間點的安全狀態值；根據每個樣本在每個採集時間點的安全狀態值，生成每個樣本的歷史安全等級值、當 前安全等級值以及未來安全等級值；根據每個樣本的所述歷史安全等級值、當前安全等級值以及未來安全等級值，生成每 個樣本的綜合安全等級值；根據生成的每個樣本的綜合安全等級值對所述儲運動力機組進行安全預警。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，根據採集的所述參數值生成對應的安全 監測值，包括對不同類型的參數值進行一致化和規範化處理，生成同類型、無量綱的安全監測值。
3.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述不同角度的多個自適應權值係數包括採用層次分析賦權、變異係數賦權、復相關係數賦權、離差最大化賦權、信息熵值賦權 以及理想最優賦權所生成的多個自適應權值係數。
4.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，根據每個樣本在每個採集時間點上的多 個安全監測值及其對應的最優融合權重係數，生成每個樣本在每個採集時間點的安全狀態 值；包括採用下述算法求得每個樣本在每個採集時間點的安全狀態值
5.根據權利要求4所述的方法，其特徵在於，所述根據每個樣本在每個採集時間點 的安全狀態值，生成每個樣本的歷史安全等級值、當前安全等級值以及未來安全等級值包 括根據每個樣本在每個採集時間點的安全狀態值，採用線性集結方式或非線性集結方式 生成每個樣本的歷史安全等級值、當前安全等級值以及未來安全等級值。
6.根據權利要求5所述的方法，其特徵在於，若採用線性集結方式生成每個樣本的歷史安全等級值，所採用的算法為
7.根據權利要求5所述的方法，其特徵在於，若採用線性集結方式生成每個樣本的當前安全等級值，所採用的算法為
8.根據權利要求5所述的方法，其特徵在於，若採用線性集結方式生成每個樣本的未來安全等級值，所採用的算法為
9.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述根據每個樣本的所述歷史安全等級 值、當前安全等級值以及未來安全等級值，生成每個樣本的綜合安全等級值，包括為每個樣本的所述歷史安全等級值、當前安全等級值以及未來安全等級值分別設置加 權係數，所設置的三個加權係數的和為1 ；對所述歷史安全等級值、當前安全等級值以及未來安全等級值進行加權求和，獲得每 個樣本的綜合安全等級值。
10.根據權利要求9所述的方法，其特徵在於，當所述歷史安全等級值的加權係數為1，其餘兩個加權係數為零時，獲得的綜合安全等 級值為該樣本的歷史安全等級值；當所述當前安全等級值的加權係數為1，其餘兩個加權係數為零時，獲得的綜合安全等 級值為該樣本的當前安全等級值；當所述未來安全等級值的加權係數為1，其餘兩個加權係數為零時，獲得的綜合安全等 級值為該樣本的未來安全等級值。
全文摘要
一種動態環境下儲運動力機組的安全監測方法，包括預先確定多個安全監測指標；選取儲運動力機組的多個監測樣本，每個監測樣本包含多個採集時間點，在每個採集時間點上採集多個安全監測指標的參數值，根據採集的參數值生成對應的安全監測值；為每個樣本在每個採集時間點上的每個安全監測值生成不同角度的多個自適應權值係數，生成每個安全監測值的一個最優融合權重係數；生成每個樣本在每個採集時間點的安全狀態值；生成每個樣本的歷史安全等級值、當前安全等級值以及未來安全等級值；生成每個樣本的綜合安全等級值；根據生成的每個樣本的綜合安全等級值對儲運動力機組進行安全預警。
文檔編號G01M99/00GK102095590SQ20101056372
公開日2011年6月15日 申請日期2010年11月29日 優先權日2010年11月29日
發明者葉迎春, 張來斌, 梁偉, 胡瑾秋 申請人:中國石油大學(北京)