[发明专利]一种原油储罐油水界面数据去伪及液位测量的计算方法

摘要

一种原油储罐油水界面数据去伪及液位测量计算方法，中值预处理聚类计算方法，该计算方法基于K‑means聚类算法基本思想，首先采用中值预处理算法消除伪数据，获得有利于分类的优化数据；其次利用数据挖掘技术，采用多次阈值聚类算法，不断修正初始阈值，从而获取一组最优阈值，并最终按照分类统计的方法求得油水界面液位高度，实现油水界面准确测量，本发明提出的计算方法比传统计算方法更稳定、更准确、更智能，适合于为原油储罐油水界面监控系统提供精确的监测数据。

主权项

1.一种原油储罐油水界面数据去伪及液位测量的计算方法，其特征在于，包括以下步骤；第一步，获取界面数据D_i，i＝1,2,3,…,N；第二步，建立中值过滤模板，模板宽度为S，模板内包含S个数据，对模板内数据排序，求取中间值D_m；用模板遍历整个油水界面数据，并依次将D_m赋值给模板中第一个位置对应的D_i，即重新给D_i赋值，获得一组优化过的界面数据D_i’，i＝1,2,3,…,N；第三步，对新的界面数据D_i’进行由小到大排序；第四步，选取四个油水界面数据M₁，M₂，M₃，M₄分别作为气层、油层、乳化层和水层的典型值，并设定三个初始阈值Y₁、Y₂、Y₃分别作为气层、油层、乳化层和水层的阈值，计算阈值的方法如下：第五步，根据阈值划分数据集合类别，设定A、B、C、D表示四个数据集合类别，满足数据集合A的属于气层数据，满足数据集合B的属于油层，满足数据集合C的属于乳化层，满足数据集合D的属于水层，统计数据集合方法如下：第六步，统计满足数据集合范围的各层数据个数，分别以N₁、N₂、N₃、N₄代表集合A、B、C、D中的数据个数，∑{A}、∑{B}、∑{C}、∑{D}分别表示集合A、B、C、D中所包含数据之和，计算新的阈值Y₁、Y₂、Y₃计算方法如下：第七步，按照第五步重新划分集合A、B、C、D，并按照第六步重新计算最新阈值Y₁、Y₂、Y₃，不断重复这个过程，递归直至最新阈值收敛为止，即最新阈值前后不发生变化，最优阈值出现为止；第八步，统计最终确定的数据集合A、B、C、D，得到N₁、N₂、N₃、N₄，并分别以H₁、H₂、H₃、H₄表示气层、油层、乳化层、水层的介质高度，以h表示测量装置各传感器之间间距，以L表示测量装置底部距离油罐底部的高度，计算各层介质高度的方法如下：原油储罐油水界面测量装置，其特征在于，包括竖直设置在原油储罐中，所述油水界面测量装置采用矩阵式分布的传感探极结构，并与介质或罐壁之间构成N个层面检测横断面，测量装置在CPU的控制下，接收传感器感知的模拟信号量，经过过滤、解调、模数转换变为数字信号，最终将油水液位数据传至上位机。