专利名称：一种动态环境下储运动力机组的安全监测方法
技术领域：
本发明涉及安全工程技术领域，特别涉及一种动态环境下储运动力机组的安全监 测方法。
背景技术：
现代油气储运动力机组日趋大型化、高速化、自动化和智能化，并与油气的生产、 运输过程紧密相连，形成大系统。这类系统一旦发生故障可能导致严重甚至灾难性的安全 事故，并造成重大经济损失。储运动力机组内部以及与环境有着不确定、动态连续的相互 作用和关系网，机组与外部环境以及子系统之间存在能量、信息或物质的交换。储运动力 机组在不同寿命阶段、不同工艺操作、不同工况环境下影响其动态安全度的因素不同，而传 统的静态安全监测由于监测模式和指标体系固定、状态参数单一，且大多忽略了时间因素 的影响，因而对于动态运行环境中的机组安全状况往往不能实时跟踪并做出准确可靠的监 测，存在一些局限性①依赖主观知识和经验的判断；②提取的客观信息不全面；③适用于 权重维数较低(权重维数< 10)的情况，当权重矩阵维数较大(权重维数> 10)时，数学组 合模型所需的约束将增多，从而增加了不确定性以及数学优化求解的难度与计算量。因此，从工程实际出发，由于系统安全不仅体现在某个时间点上的状态，还与其变 化趋势及历史运行特点密切相关，为了对系统安全水平做出全面准确的监测，将其历史、现 状及未来可能的状态综合起来分析，立足安全现状，兼顾历史和将来，以时间立体视角对动 力机组的动态安全进行综合监测的方法亟待研究。

发明内容
为了解决现有技术的缺陷，本发明实施例提供了一种动态环境下储运动力机组的 安全监测方法，该方法可以早期、准确、全面地对安全状况进行预警。为了实现上述发明目的，本发明实施例提供一种动态环境下储运动力机组的安全 监测方法，所述方法包括预先确定多个安全监测指标；选取所述储运动力机组的多个运 行状态作为多个监测样本，每个监测样本包含多个采集时间点，在每个采集时间点上采集 所述多个安全监测指标的参数值，根据采集的所述参数值生成对应的安全监测值；为每个 样本在每个采集时间点上的每个安全监测值生成不同角度的多个自适应权值系数，根据所 述多个自适应权值系数生成所述每个安全监测值的一个最优融合权重系数；根据每个样本 在每个采集时间点上的多个安全监测值及其对应的最优融合权重系数，生成每个样本在每 个采集时间点的安全状态值；根据每个样本在每个采集时间点的安全状态值，生成每个样 本的历史安全等级值、当前安全等级值以及未来安全等级值；根据每个样本的所述历史安 全等级值、当前安全等级值以及未来安全等级值，生成每个样本的综合安全等级值；根据生 成的每个样本的综合安全等级值对所述储运动力机组进行安全预警。可选地，所述根据采集的所述参数值生成对应的安全监测值包括对不同类型的 参数值进行一致化和规范化处理，生成同类型、无量纲的安全监测值。
可选地，所述不同角度的多个自适应权值系数包括采用层次分析赋权、变异系数 赋权、复相关系数赋权、离差最大化赋权、信息熵值赋权以及理想最优赋权所生成的多个自 适应权值系数。可选地，根据每个样本在每个采集时间点上的多个安全监测值及其对应的最优融 合权重系数，生成每个样本在每个采集时间点的安全状态值；包括采用下述算法求得每
权利要求
1.一种动态环境下储运动力机组的安全监测方法，其特征在于，所述方法包括预先确定多个安全监测指标；选取所述储运动力机组的多个运行状态作为多个监测样本，每个监测样本包含多个采 集时间点，在每个采集时间点上采集所述多个安全监测指标的参数值，根据采集的所述参 数值生成对应的安全监测值；为每个样本在每个采集时间点上的每个安全监测值生成不同角度的多个自适应权值 系数，根据所述多个自适应权值系数生成所述每个安全监测值的一个最优融合权重系数； 根据每个样本在每个采集时间点上的多个安全监测值及其对应的最优融合权重系数， 生成每个样本在每个采集时间点的安全状态值；根据每个样本在每个采集时间点的安全状态值，生成每个样本的历史安全等级值、当 前安全等级值以及未来安全等级值；根据每个样本的所述历史安全等级值、当前安全等级值以及未来安全等级值，生成每 个样本的综合安全等级值；根据生成的每个样本的综合安全等级值对所述储运动力机组进行安全预警。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据采集的所述参数值生成对应的安全 监测值，包括对不同类型的参数值进行一致化和规范化处理，生成同类型、无量纲的安全监测值。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述不同角度的多个自适应权值系数包括采用层次分析赋权、变异系数赋权、复相关系数赋权、离差最大化赋权、信息熵值赋权 以及理想最优赋权所生成的多个自适应权值系数。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据每个样本在每个采集时间点上的多 个安全监测值及其对应的最优融合权重系数，生成每个样本在每个采集时间点的安全状态 值；包括采用下述算法求得每个样本在每个采集时间点的安全状态值
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据每个样本在每个采集时间点 的安全状态值，生成每个样本的历史安全等级值、当前安全等级值以及未来安全等级值包 括根据每个样本在每个采集时间点的安全状态值，采用线性集结方式或非线性集结方式 生成每个样本的历史安全等级值、当前安全等级值以及未来安全等级值。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，若采用线性集结方式生成每个样本的历史安全等级值，所采用的算法为
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，若采用线性集结方式生成每个样本的当前安全等级值，所采用的算法为
8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，若采用线性集结方式生成每个样本的未来安全等级值，所采用的算法为
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据每个样本的所述历史安全等级 值、当前安全等级值以及未来安全等级值，生成每个样本的综合安全等级值，包括为每个样本的所述历史安全等级值、当前安全等级值以及未来安全等级值分别设置加 权系数，所设置的三个加权系数的和为1 ；对所述历史安全等级值、当前安全等级值以及未来安全等级值进行加权求和，获得每 个样本的综合安全等级值。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，当所述历史安全等级值的加权系数为1，其余两个加权系数为零时，获得的综合安全等 级值为该样本的历史安全等级值；当所述当前安全等级值的加权系数为1，其余两个加权系数为零时，获得的综合安全等 级值为该样本的当前安全等级值；当所述未来安全等级值的加权系数为1，其余两个加权系数为零时，获得的综合安全等 级值为该样本的未来安全等级值。
全文摘要
一种动态环境下储运动力机组的安全监测方法，包括预先确定多个安全监测指标；选取储运动力机组的多个监测样本，每个监测样本包含多个采集时间点，在每个采集时间点上采集多个安全监测指标的参数值，根据采集的参数值生成对应的安全监测值；为每个样本在每个采集时间点上的每个安全监测值生成不同角度的多个自适应权值系数，生成每个安全监测值的一个最优融合权重系数；生成每个样本在每个采集时间点的安全状态值；生成每个样本的历史安全等级值、当前安全等级值以及未来安全等级值；生成每个样本的综合安全等级值；根据生成的每个样本的综合安全等级值对储运动力机组进行安全预警。
文档编号G01M99/00GK102095590SQ20101056372
公开日2011年6月15日 申请日期2010年11月29日 优先权日2010年11月29日
发明者叶迎春, 张来斌, 梁伟, 胡瑾秋 申请人:中国石油大学(北京)