一种用于油田燃气加热炉空燃比自动调节更新的方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114646075A(43)申请公布日2022.06.21(21)申请号202210381624.7G06F16/2458(2019.01)(22)申请日2022.04.13G06F16/248(2019.01)G06K9/62(2022.01)(71)申请人深圳市佳运通电子有限公司地址518000广东省深圳市福田区华富街道莲花一村社区皇岗路5001号深业上城(南区)T2栋4601(72)发明人刘永才陈铖郭卫猛王亮亮白文兰严刚(74)专利代理机构深圳市辉泓专利代理有限公司44510专利代理师刘海军孟强(51)Int.Cl.F23N5/20(2006.01)F23N1/02(2006.01)G06F16/215(2019.01)权利要求书3页说明书6页(54)发明名称一种用于油田燃气加热炉空燃比自动调节更新的方法(57)摘要本发明提出一种用于油田燃气加热炉空燃比自动调节更新的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1，对PLC各点位数据进行实时监控，将所获得的数据存入数据库；步骤S2，对入库数据进行清洗，其过程为：基于燃气加热炉监测项目与指标要求进行筛选得到清洗后的数据集D1；基于烟气氧含量进行筛选得到数据集D2；基于IsolationForest孤立森林算法进行筛选得到数据集D3；步骤S3，根据数据集D3对数据进行统计分析，以得到在合理燃烧工况下不同燃气流量对应的最优主风门开度推荐调节表格，依照此对应关系，实现燃气流量与配风比的实时调节。本发明根据不同流量下的空燃比关系，自动完成空燃比推荐值生成表格且能定时进行自我更新。CN114646075ACN114646075A权利要求书1/3页1.一种用于油田燃气加热炉空燃比自动调节更新的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1，对PLC各点位数据进行实时监控，将所获得的数据存入数据库；步骤S2，对入库数据进行清洗，其过程为：1)基于燃气加热炉监测项目与指标要求进行筛选，其中包括：设置若干基于燃气加热炉监测项目与指标要求的筛选规则，根据筛选规则对入库的原始数据进行过滤，得到清洗后的数据集D1；2)基于烟气氧含量进行筛选，其中包括：定义实际供给的空气量V与理论空气需要量V0之比为过剩空气系数α，即根据现场要求，指定过剩空气系数α的上、下限[αlow，αhigh]，由于烟气氧含量[O2]与过剩空气α之间的近似关系为其中“21”表示空气中氧含量百分比,则依据过剩空气系数α的上、下限[αlow，αhigh]即可确定烟气氧含量的上下限[O2]low,[O2]high；根据此烟气氧含量上、下限对数据集D1进行筛选，得到数据集D2；3)基于IsolationForest孤立森林算法进行筛选，其中包括两个阶段，第一个阶段训练出T颗孤立树，组成孤立森林；第二阶段将数据集D2的每个样本点带入森林中的每棵孤立树，计算出其平均高度，之后再计算其对应的异常值分数，根据异常值分数大小排序进行数据的清洗，得到数据集D3；步骤S3，根据数据集D3对数据进行统计分析，以得到在合理燃烧工况下不同燃气流量对应的最优主风门开度推荐调节表格，依照此对应关系，实现燃气流量与配风比的实时调节。2.根据权利要求1所述的用于油田燃气加热炉空燃比自动调节更新的方法，其特征在于，在步骤S2，基于燃气加热炉监测项目与指标要求进行筛选当中，其筛选规则包括：设有不同额定功率区间，每一额定功率区间设定排烟温度上限，以及热效率下限。3.根据权利要求1所述的用于油田燃气加热炉空燃比自动调节更新的方法，其特征在于，在步骤S2，基于IsolationForest孤立森林算法进行筛选当中，算法具体流程如下：第一阶段11)给定数据集X＝{x1,x2,……,xN}，N为样本个数，每个样本特征维度为d，xi∈X；随机抽取ψ个样本点作为子样本，放入一棵孤立树的根节点；12)从d个维度随机指定一个维度p，在当前节点指定维度p数据范围内，随机产生一个切割点q，所述切割点产生于当前维度p数据的最大值与最小值之间；13)此切割点的选取生成了一个超平面，将当前节点数据空间切分为2个子空间：把当前所选维度下小于q的点放在当前节点的左分支，把大于等于q的点放在当前节点的右分支；14)在节点的左分支和右分支节点递归步骤2)、3)，不断构造新的叶子节点，直到叶子节点上只有一个数据或树已经生长到了所设定的高度；15)循环11)至14)，直至生成T颗树构成孤立森林，训练结束；第二阶段21)对于每一个数据点xi,令其遍历每一颗孤立树,计算其在每颗孤立树的路径长度h2CN114646075A权利要求书2/3页(xi),然后通过下面的公式计算异常得分值：其中s(xi,n)为样本xi异常值得分，数值越大样本为异常点的可能性就越大；为