油气储运设施在线监测预警管理系统设计研究

发布时间：2020-10-26 12:51

　　 国民经济的大发展大繁荣带来各行业能源需求的迅速增长,油气储运业也迎来了重大发展。然而油气属危险商品,容易挥发、燃烧点低且易引发静电,导致油气储运过程中可能发生燃烧、爆炸、泄漏等危险,威胁到周边民众的安全。因此增强对油气储运单位储运设施的监测预警管理,对保障油气储运业安全运营有重要作用。油气储运监测预警数据主要为结构化数据,少量非结构化数据在本文中暂不考虑。因油储企业的危险性、重要性及信息化水平差异性,本文主要研究了中小规模油气储运单位的在线监测预警管理问题。目前油储设施发生的各类安全事故,绝大多数都是由于没有及时发现危险隐患造成。尽管油储单位安装了先进的传感器,能够实现监测数据的实时采集和传输,但传统预警管理方法无法实现对这类监测数据的深入分析处理。因此,即使拥有大量监测数据,依旧不能提早从中预测到可能发生的安全隐患。因此,本文探讨如何快速高效地帮助企业分析处理这类监测大数据,及早发现异常情况,帮助企业消除危险,保证安全运营。首先介绍了油气储运领域目前面临的问题。其次梳理了油气储运领域国内外研究现状,对油气储运设施相关影响因素进行筛选和识别,介绍了油储企业存在的问题。油气储运设施具有多样性,比如静态储罐、运输管道及其它设施,因此以储罐为研究重点。通过文献梳理,确定储罐温度、压力、介质浓度和高低液位可作为主要监测指标。再次,实地调研辽河油田的监测预警现状,运用控制图理论进行大数据筛选,异常数据筛选出来运用概率神经网络进一步深入数据挖掘,从而判断数据背后的问题源,根据数据分类来调用预案,避免灾害的发生。仿真结果表明研究模型具有科学性、有效性和实用性,可应用于企业管理实践。最后,设计开发了油气储运设施在线智能监测预警管理系统,并介绍了该系统与传统预警系统的对接,为油气储运单位开发应用提供思路。
【学位单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TE97
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 研究目标和研究意义
        1.2.1 研究目标
        1.2.2 研究意义
    1.3 研究内容和研究方法
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 研究方法
    1.4 论文结构和技术路线
        1.4.1 论文结构
        1.4.2 研究模型和技术路线
    1.5 论文创新点
    1.6 本章小结
2 相关理论研究及油气储运预警管理现状
    2.1 控制图理论
    2.2 K-means聚类
    2.3 人工神经网络
        2.3.1 BP神经网络
        2.3.2 PNN相关理论
    2.4 油气储运预警管理现状
        2.4.1 大数据
        2.4.2 油气储运标准
        2.4.3 预警指标
        2.4.4 预警方法
        2.4.5 预警系统
    2.5 本章小结
3 油气储运指标体系构建及预警模型
    3.1 指标体系建立
        3.1.1 指标体系建立的意义
        3.1.2 指标确立原则及指标描述
    3.2 预警模型
        3.2.1 问题引入
        3.2.2 控制图理论实现大数据初步筛选
        3.2.3 BP算法实现数据拟合
        3.2.4 数据分类方法初探
        3.2.5 PNN网络改进在线智能分类模型
        3.2.6 应急预案
    3.3 仿真实验
        3.3.1 控制图数据初筛选
        3.3.2 BP非线性拟合
        3.3.3 异常数据智能分类
    3.4 本章小结
4 监测预警管理系统设计开发
    4.1 设计方法
    4.2 设计思想
    4.3 系统分析
    4.4 系统设计
        4.4.1 模块设计
        4.4.2 系统功能模块
    4.5 本章小结
5 油气储运设施智能在线预警管理系统与传统预警管理对接
    5.1 传统预警系统存在的问题
    5.2 实现智能预警系统与传统管理的对接
        5.2.1 温度预案管理
        5.2.2 压力预案管理
        5.2.3 液位预案管理
        5.2.4 介质浓度预案管理
    5.3 管理应用
    5.4 本章小结
6 总结和展望
    6.1 研究结论
    6.2 研究局限及展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢

【参考文献】

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本文编号：2857022