[发明专利]一种常减压装置稳态工况的判别方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种常减压装置稳态工况的判别方法，尤其涉及在常减压装置进行实时优化前，通过操作参数对常减压装置运行状态进行判断的方法。

背景技术

目前石化领域一般采用统计学方法和手段，如选用均值、标准差、变异系数(包括极差变异系数、标准差变异系数)等统计量，以及直方图、控制图等统计技术，对生产运行进行稳态分析。一方面，由于抽样的局限性，样本信息不可能是总体信息的完整反应，采用固定窗口或者分段统计的方法，容易造成误判。另一方面，在实际工业测量中，会产生各种测量误差，如果仅仅采用传统的一次多项式进行参数拟合，会将一些非斜率变化的信息拟合到一次项中，造成错误判断数据在变化的假象，影响稳态判别。

本发明技术，提出了一种基于滑动窗口的多项式拟合稳态检测方法。该方法采用滑动窗口对当前窗口内的数据进行多项式拟合，根据拟合后的多项式的一次项系数的大小判断信号的稳态与非稳态，滤波窗口的长度可以根据历史稳态数据自适应确定。在窗口滑动的过程中，测量数据可以被多次利用，提高了稳态检测的准确性。窗口的长度可以根据历史稳态数据自适应确定，相比较根据经验确定窗口的大小，前者对稳态检测结果的影响较小。此外，采用二次多项式进行拟合，在能保证拟合精度的同时，又能避免一次多项式拟合造成的数据判断错误。

在对常减压装置工况进行稳态判断时，当且仅当表征常减压装置的加工工况参数均处于稳态中，才认为该段时间范围内常减压装置处于稳态，后续方可进行装置的实时优化。

发明内容

本发明提出一种常减压装置稳态工况的判别方法，通过对常减压装置的操作参数进行稳态分析，综合判断常减压装置是否处于稳态。

本发明提出的稳态判断方法包括以下步骤：

1)选择最能表征常减压装置的加工工况参数，读取历史稳态工况数据，确定滑动窗口的长度H；

2)以当前时间T_a为基准，向历史方向前推4h，确定数据采集的起始时间T_b：T_b＝T_a-4h，以一定时间为时间间隔，采集该段时间范围内最能表征常减压装置的加工工况参数数据，分别组成数据段；

3)将长度为H的滑动窗口左端固定在当前需要判断的数据段的起始位置，对当前窗口内的数据(窗口内各点(t_i,x_i))进行多项式拟合，依据稳态判断规则判断当前窗口内的数据是否处于稳态：

若为非稳态，则认为当前T_b至T_a时间范围内装置处于非稳态，结束判断；

若为稳态，则转步骤4)；

4)判断T_b至T_a时段内的用以稳态判断的参数数据是否已被全部检测：

若尚未全部检测完成，则向右滑动窗口，返回步骤3)，进行下一次判断；

若全部检测完成，则输出平稳段的起始时间和结束时间。

优选的，步骤1)中确定滑动窗口的长度H的步骤为：

101)初始化滑动窗口的长度H＝2，给定阈值α∈(0,1)；

102)确定历史稳态工况数据的起始时间T₁，将长度为H的滑动窗口左端固定在T₁处，对当前窗口内的数据进行多项式拟合，分别计算多项式拟合前窗口内数据的标准差δ₁和多项式拟合后窗口内数据的标准差δ₂；

103)计算归一化标准差δ_H＝δ₂/δ₁，判断δ_H与α的大小：

若δ_H≤α，则转步骤4)；

若δ_H＞α，则H＝H+1返回步骤2)；

104)当前H即为所求的滑动窗口的长度。

α＝0.1。

优选的，步骤2)中所述一定时间为3min。

优选的，步骤3)中稳态判断规则依据下式判断：

|p₁|＜λ

其中p₁为步骤3)拟合得到的多项式一次项的系数，λ＝3δ/H，δ为拟合前采集数据与拟合后数据之间偏差的标准差，H为当前窗口的长度。

优选的，步骤3)中，针对窗口内各点(t_i,x_i)进行多项式拟合的方程为：