[发明专利]一种燃油硫含量的自动识别算法

说明书

本发明公开了一种燃油硫含量的自动识别算法，首先对遥测数据对给定的嫌疑时刻进行判别，结合时间序列的导数对峰值的起始和结束时刻进行精准识别并对嫌疑峰值的真假进行判定，最后结合嗅探法原理根据尾气硫碳比推算燃油硫含量，解决了船舶遥测尾气SO₂、CO₂遥测数据人为识别嫌疑波峰存在工作量大，识别结果不精准且无量化依据的问题，能够自动识别使用硫含量超标燃油的嫌疑船舶，为海事监管提供依据和支撑。

技术领域

本发明涉及大气环境保护检测技术领域，更具体的说是涉及一种燃油硫含量的自动识别算法。

背景技术

嗅探法能够通过船舶尾气中的SO₂、CO₂浓度有效推算船舶燃油中的硫含量，可应用于船舶燃油监管中。目前已形成了监测船舶尾气SO₂、CO₂浓度的船舶尾气遥测仪，通常布置在船舶航行的必经之路上，通过采集过往船舶尾气中的SO₂、 CO₂浓度推算燃油中的硫含量。

但是，船舶尾气SO₂、CO₂浓度遥测数据时间序列数据量大，背景噪声变化复杂且具有随机性，其嫌疑波峰具有显著的非同步性。目前形成了数据采集平台，需要人为对数据进行分析判别和计算，目前尚无基于船舶尾气遥测SO₂、CO₂浓度数据自动识别燃油硫含量的计算方法。

因此，提供一种可用于自动识别使用硫含量超标燃油的嫌疑船舶的燃油硫含量自动识别算法是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种燃油硫含量的自动识别算法，能够用于自动识别使用硫含量超标燃油的嫌疑船舶，解决了人为识别嫌疑波峰工作量大，识别结果不精准且无量化依据的问题。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种燃油硫含量的自动识别算法，包括以下顺序步骤：

1)获取监测点位时间T内的SO₂及CO₂浓度随时间变化的数据C_S(t_k)和C_C(t_k) 其中k＝1,2,…,N；t_k＝kΔt为时间序列，Δt为采样时间间隔，N＝T/ Δt为数据长度；确定时间尺度T_p＝PΔt，P为时间尺度所对应的数据长度；给定的嫌疑时刻为t_q，q为嫌疑时刻所对应的时间序号；

2)计算时间序列C_S(t_k)和C_C(t_k)，其中k＝1,2,…,N的一阶差分，计算公式如下：

3)计算嫌疑峰值的峰值时刻t_p，在给定的嫌疑时刻t_q附近邻域搜索SO₂浓度的局部最大值，峰值所对应的时间点记为t_p，p为嫌疑峰值时刻所对应的时间序号，计算公式如下：

其中，δ_qP＝{k∈Z|max(1,q-P/2)≤k≤min(N,q+P/2)}表示t_k在时刻t_q附近的时间邻域；

4)计算嫌疑峰值的起点时刻t_p0，计算公式如下，在峰值时刻t_p前的邻域内搜索满足下列公式的最晚时刻记为t_p0，p₀为嫌疑峰值的起点时刻所对应的时间序号：