[发明专利]基于温度和硫化氢浓度控制的海洋平台通风系统控制方法

说明书

本发明提供了一种基于温度和硫化氢浓度控制的海洋平台通风系统控制方法，包括以下步骤：建立海洋平台舱室内硫化氢气体浓度变化微分方程，将每个舱室内的变风量风箱和空气处理机组分别定义为一个智能体，共获得N+1个智能体，其中N为海洋平台舱室的数量；采用神经网络拟合以上智能体，每个智能体均包括负责生成策略的actor网络和负责实时评价策略的critic网络；定义t时刻N+1个智能体的状态和动作定义舱室智能体的温度和硫化氢浓度超限惩罚函数；进行智能体训练。本发明提出的海洋平台通风系统的控制方法可以对海洋平台舱室中的温度和浓度超标的硫化氢气体进行控制。

技术领域

本发明涉及智能控制技术领域，具体涉及一种基于温度和硫化氢浓度控制的海洋平台通风系统控制方法。

背景技术

通风系统是保障海洋平台正常生产和人员生活的重要公共系统，为了保证平台的正常生产和工作人员的正常生活，海洋平台生活区域和生产区域都应进行通风，以便有效消除电子仪器设备房间的散热量，维持房间的设计温度，保证电仪设备的正常运转；区域不同，通风方式和通风量也会不同，而是否具有良好的通风是海上平台划分危险区域的重要依据，亦是关系到平台安全的重要因素。从安全角度出发，通风措施可以阻止易燃易爆气体和有毒有害气体的聚集和扩散，维持房间的正压或负压要求，同时提供给工作人员足够的新鲜空气，保证舒适、卫生的生活环境。

针对采油海洋平台，某些油井产出物中含有有毒硫化氢气体，吸入少量高浓度硫化氢可于短时间内致命。硫化氢气体会自然扩散至海洋平台舱室内。而通风措施目前被广泛应用于海洋平台以促进泄漏硫化氢气体的快速扩散稀释。对于初始浓度小的硫化氢泄漏事故场景，通风措施是目前可用的且有效的减缓措施，防止硫化氢的聚集和扩散影响到海洋平台操作人员的健康和安全。

海洋平台通常为多舱室结构，需要通风的区域往往不止有一个，且各舱室人员、功能等存在差异，硫化氢气体浓度存在差异，因此通风要求也存在差异。如何满足海洋平台上各个区域及平台作业人员不同的通风需求，在保证合理的通风散热的基础上，最大限度对泄露的硫化氢气体进行稀释并阻止其扩散，提供安全舒适的海上平台工作环境是非常重要的问题。

目前应用于海洋平台的通风控制方法主要是通过空调系统对舱室内的空气流量、温度、压力等参数的监测实现空调系统的流量、压差等的自动控制，但是此种方法依赖于风机、压差变送器、PLC控制器等硬件措施，同时还需要操作人员手动操作，为海洋平台的通风带来不便。此外还有根据海洋平台各舱室的类型以及具体要求有针对性的选择相应的通风方式和风机类型的方法，而此种方法需要考虑舱室的具体情况，对舱室进行具体的热力学建模，实施时较为繁琐，且不具有通用性。

发明内容

本发明的目的在于解决上述技术问题之一，提供一种适用于海洋平台多舱室通风系统控制方法，旨在科学合理的实现温度、硫化氢浓度的控制指标，使得在海洋平台正常工作运行的情况下，通风系统可以通过调整不同舱室的送风量，满足各个舱室的不同温度需求；而当海洋平台出现硫化氢泄漏事故，由于通风措施是有效防止硫化氢的聚集和扩散的措施，可以使得硫化氢这样的有毒气体渗入到海洋平台的工作区和生活区时，通风系统可以在兼顾控制温度的同时，监测到室内的硫化氢浓度超出安全范围，采取合适的通风策略，尽可能降低各舱室内的硫化氢气体的浓度，提高室内的空气质量，保障平台中工作人员的安全。

为解决以上问题，本发明提供如下技术方案：

一种基于温度和硫化氢浓度控制的海洋平台通风系统控制方法，海洋平台包括多个舱室，控制方法包括如下步骤：

S1：建立海洋平台舱室内硫化氢气体浓度变化微分方程；

假设硫化氢气体均匀渗透到舱室内，舱室内送风和排风气流是等温气流；

建立海洋平台舱室内硫化氢气体浓度变化微分方程为：