CN108805011B - 一种数字滤波方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种数字滤波方法及系统，用于对采集的井口信号进行数字滤波。本发明提供的方法包括：采集油田井口信号；选取一段井口信号，判断其变化趋势；根据所述变化趋势，求取过程噪声协方差和测量噪声协方差；利用前一时刻的误差协方差、过程噪声协方差，滤波输出值、测量噪声协方差和当前井口信号，得到当前的滤波输出值和误差协方差；根据所述滤波输出值和误差协方差，设置数字滤波算法的参数，以进行数字滤波。在本发明中通过判断井口信号的变化趋势，求取过程噪声协方差和测量噪声协方差，进而控制数字滤波，不仅能准确的对采集的信号进行滤波，减少干扰，而且能降低计算量，提高滤波速度，进而保障井口数据的快速准确的获取。

Description

一种数字滤波方法及系统

技术领域

本发明涉及信号处理领域，尤其涉及一种数字滤波方法及系统

背景技术

石油作为现代社会重要的能源物质，伴随的人类社会的巨大需求，规范化、流程化的开采显得尤为重要，大量的单井开采如果仅靠人工巡井采集，效率会非常低下，这就需要实现自动化的数据采集。然而，自动采集获得的数据容易受噪声干扰导致失真，因此必须要对采集的数据信号进行数字滤波。

现在常用的数字滤波方法有限幅滤波、中值滤波、算术平均滤波、加权平均滤波以及低通滤波等，其中限幅滤波、中值滤波等方法滤波效果较差，精准度不高，而算术平均滤波、滑动平均滤波、加权平均滤波及低通滤波等精度高，但运算量大，致使实时性较差。

故，有必要提出一种滤波准确度高、但计算量小、实时性好的滤波方法

发明内容

本发明实施例提供了一种数字滤波方法及系统，能够对采集的井口信号进行数字滤波，减少噪声干扰。

在本发明实施例的第一方面，提供了一种数字滤波方法，该方法包括：

S1、每间隔预设时间长度采集油田井口信号；

S2、选取第一时刻及第一时刻之前的一段井口信号，判断所述井口信号的变化趋势；

S3根据所述井口信号的变化趋势，求取第一时刻的过程噪声协方差和测量噪声协方差；

S4、根据第二时刻的误差协方差、过程噪声协方差，得到增益值，再根据第二时刻的滤波输出值、误差协方差、测量噪声协方差、增益值和第一时刻的井口信号，分别计算得到第一时刻的滤波输出值和误差协方差，其中，所述二时刻在所述第一时刻前且间隔预设时间长度，当所述第二时刻为采集的起始时刻时，所述第二时刻的误差协方差、滤波输出值、噪声协方差、测量噪声协方差均为预设的初始值；

S5、根据所述第一时刻的滤波输出值和误差协方差，计算期望输出值，并根据所述期望输出值，设置数字滤波算法的参数，以进行数字滤波。

在本发明实施例的第二方面，提供了一种数字滤波系统，该系统包括：

采集模块：用于每间隔预设时间长度采集油田井口信号；

判断模块：用于选取第一时刻及第一时刻之前的一段井口信号，判断所述井口信号的变化趋势；

求取模块：用于根据所述井口信号的变化趋势，求取第一时刻的过程噪声协方差和测量噪声协方差；

计算模块：用于根据第二时刻的误差协方差、过程噪声协方差，得到增益值，再根据第二时刻的滤波输出值、误差协方差、测量噪声协方差、增益值和第一时刻的井口信号，分别计算得到第一时刻的滤波输出值和误差协方差，其中，所述第二时刻在所述第一时刻前且间隔预设时间长度，当所述第二时刻为采集的起始时刻时，所述第二时刻的误差协方差、滤波输出值、噪声协方差、测量噪声协方差均为预设的初始值；

滤波模块：用于根据所述第一时刻的滤波输出值和误差协方差，计算期望输出值，并根据所述期望输出值，设置数字滤波算法的参数，以进行数字滤波。

从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：

本发明实施例中，通过判断当前井口信号的变化趋势，根据不同变化趋势，设定参数，求取过程噪声协方差和测量噪声协方差，再通过计算获得滤波输出值和误差协方差控制数字滤波，通过本发明实施例的方法不仅能准确的对采集的信号进行滤波，减少干扰，而且能降低计算量，提高滤波速度，进而保障井口数据的快速准确的获取。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的数字滤波方法一个实施例流程图；

图2为本发明实施例提供的数字滤波方法另一个实施例流程图；

图3为本发明实施例提供的数字滤波系统一个实施例结构示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种数字滤波方法及系统，用于对采集的井口信号进行数字滤波，减少噪声干扰。

为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本发明实施例中提供的数字滤波方法的一个实施例流程图包括：

S1、每间隔预设时间长度采集油田井口信号。

所述预设的时间长度指的是可以人为设定的时长，该时长设计应该较为合理，若过长则数据采集不及时，过短则浪费系统资源，一般可以根据实际状况设定，例如1s或0.5s，在此不做限定。所述井口信号一般包括但不限于压力信号、排量信号、密度信号等，所述信号一般可通过传感器来采集，传感器将采集的原始井口信号，传入特定的接收仪器就能进行信号分析。

S2、选取第一时刻及第一时刻之前的一段井口信号，判断所述井口信号的变化趋势。

所述第一时刻指的是某一特定的时刻，由于一般需要对井口信号实时去噪，所述第一时刻的设定往往是当前时刻。所述第一时刻之前的一段井口信号指的是以第一时刻，即当前时刻为起始点，向前选取一段信号，由所述井口信号有特定的时间间隔，就可以根据需要取一定数量连续的井口信号，例如当前时刻为1min30s向前取10个信号，每个信号间隔1s，这时就取1min20s到1min30s之间的一段信号。

所述井口信号的变化趋势，一般包括递增、递减、不变或有增有减的波动状态。由于实际中，选取的井口信号长度不同，导致趋势判断结果也不同，这就需要根据采集的时间间隔，以及选取的信号段综合确定变化趋势。

可选的，所述S2可具体包括以下步骤：

S21、选取第一时刻及第一时刻之前预设个数的井口信号；

S22、分别计算相邻的所述井口信号的差分；

S23、当所述差分值均大于零，则所述井口信号为递增的变化趋势；当所述差分值均小于零，则所述井口信号为递减的变化趋势；当所述差分值均等于零，则所述井口信号为不变；当所述差分值既存在大于零又存在小于零，则所述井口信号的变化趋势为波动。

例如，有10个采集的信号，将当前时刻及之前的共10个信号存到一个连续的数组中(长度为10)，每个数据处理时间周期存一次，最新数据为DATA_9,后依次为DATA_8、DATA_7、……、DATA_0。计算相连信号间的差分并缓存，最新差分ERROR8＝DATA9-DATA8，后依次为ERROR_7＝DATA_8-DATA_7，……，ERROR_0＝ERROR_1-ERROR_0,将这些差分存到一个连续的数组中(长度为9)，每个数据处理时间周期存一次。由差分个数n及相应的实际差分值来判断数据变化的趋势，相应的实际差分值由当前时刻t的差分值及(t-n+1)时刻的差分值组成；当n个差分值均大于零时，数据的变化趋势为增加；当n个差分值均小于或等于零时，数据的变化趋势为减小；当n个差分值均为零时，数据的变化趋势为不变；当n个差分值的正负符号不一致时，数据的变化趋势为波动。

S3、根据所述井口信号的变化趋势，求取第一时刻的过程噪声协方差和测量噪声协方差。

所述过程噪声协方差和测量噪声协方差指的是卡曼滤波过程中需要选取的协方差矩阵。通过确定过程噪声协方差和测量噪声协方差，就能预测观测值进行滤波。

可选的，所述求取过程可通过对上位机设定来完成，分别在上位机上输入预设的处理周期、过程噪声协方差、过程噪声协方差因子a、过程噪声协方差因子b、测量噪声协方差、测量噪声协方差因子a、测量噪声协方差b、差分上限、差分下限及系统状态初始值、误差协方差初始值及滤波方式。输入完成后，根据不同的变化趋势，设置所述过程噪声协方差和测量噪声协方差的取值。

S4、根据第二时刻的误差协方差、过程噪声协方差，得到增益值，再根据第二时刻的滤波输出值、误差协方差、测量噪声协方差、增益值和第一时刻的井口信号，分别计算得到第一时刻的滤波输出值和误差协方差。

所述第二时刻在所述第一时刻前且间隔预设时间长度，例如第一时刻为当前时刻，记为1min30s，预设的时间长度记为1s，则第二时刻为1min29s。所述第二时刻的误差协防差、过程噪声协方差、滤波输出值、测量噪声协方差，均为当前时刻的前一时刻求得值，即根据前一时刻的结果计算当前时刻的滤波输出值和误差协方差，而前一时刻的结果则是根据更前一时刻求得。例如1min30s的计算需要根据求得，而1min29s的结果需要根据1min28s的结果来计算得到，如此类推，一直到初始值。

可选的，所述S4具体过程如下：

S41、根据公式

计算得到增益值，其中K表示增益值，P表示所述第二时刻的误差协方差，R表示所述第二时刻的过程噪声协方差；

S42、根据公式X＝X_1+K×(D-X_1)，计算得到所述第一时刻的滤波输出值，其中，X表示所述第一时刻的滤波输出值，X_1表示所述第二时刻的滤波输出值，K表示滤波输出值，D表示所述第一时刻的井口信号；

S43、根据公式P＝P_1-K×P_1+Q，计算得到所述第一时刻的误差协方差，其中P表示所述第一时刻的误差协方差，P_1表示所述第二时刻的误差协方差，K表示增益值，Q表示所述第二时刻的测量噪声协方差。

S5、根据所述第一时刻的滤波输出值和误差协方差，计算期望输出值，并根据所述期望输出值，设置数字滤波算法的参数，以进行数字滤波。

获取到所述第一时刻的滤波输出值和误差协方差，就可以得到期望值，即预测值，根据滤波算法，设置参数，就可以取出噪声干扰。

在本发明实施例提供的方法中通过选取井口信号并判断信号变化趋势，根据变化趋势，确定过程噪声协方差及测量噪声协方差的值，就可以知道输出值，滤除噪声，此方法不仅能准确滤除噪声，同时避免复杂计算，提高了实时性。

图2为本发明实施例提供的数字滤波方法另一个实施例流程图，具体介绍步骤S3的具体实现过程，详述如下：

所述步骤S3具体包括：

当所述井口信号的变化趋势为增加或减少或不变时，设定过程噪声协方差和测量噪声协方差均为初始值；

当所述井口信号的变化趋势为波动时，计算所述第一时刻差分值的绝对值，当所述绝对值大于预设差分上限时，所述过程噪声协方差等于初始值乘以过程噪声协方差第一因子，所述测量噪声协方差等于初始值乘以测量噪声协方差第一因子；若所述绝对值大于预设差分下限且小于所述预设差分上限，所述过程噪声协方差等于初始值乘以过程噪声协方差第二因子，所述测量噪声协方差等于初始值乘以测量噪声协方差第二因子；若所述绝对值小于所述预设差分下限，所述过程噪声协方差和所述测量噪声协方差均等于初始值，其中，所述第一因子和第二因子均为预设的参数值。

在S201中，所述是否波动可根据选取的信号的差分值是否都大于零或小于零判断，当求取的差分值中，既有大于零又有小于零的差分，则判定为波动。确认为波动后，S203计算第一时刻的差分绝对值，这里取正值用于比较是否达到差分上限。

当确定为递增或递减或不变时，S202中过程噪声协方差和测量噪声协方差直接取初始值。

S204和S206用于确定差分值(取正数)在差分上限和下限区间的具体位置，根据差分值所在区间的不同，设定过程噪声协方差和测量噪声协方差的取值。

实际中，过程噪声协方差Q和测量噪声协方差R通常是定值，但通常很难同时满足滤波精度和响应速度，满足精度时，响应速度会变慢，因此要让Q和R在不同数据变化阶段取不同的值，因此令Q＝aQ0，R＝bR0，这里的Q0和R0就是初始值，这里a、b分别表示过程噪声协方差因子和测量噪声协方差因子，所述a、b可均包含第一因子和第二因子，表示a、b可在不同变化阶段取不同值。应用中，可单独调节Q，也可单独调节R，也可同时调节，为了减少调节参数的个数，通常只调节一个参数，另一个设为定值。在本发明实施例中，先确定一个初始值的Q0和R0，确定该值的依据是看响应速度，滤波结果没有延时，然后再分段对a或b进行调整。

应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。

上面主要描述了一种数字滤波方法，下面将对一种数字滤波系统进行详细描述。

图3为本发明实施例提供的数字滤波系统的一个实施例结构示意图，该系统包括：

采集模块31：用于每间隔预设时间长度采集油田井口信号。

判断模块32：用于选取第一时刻及第一时刻之前的一段井口信号，判断所述井口信号的变化趋势。

可选的，所述判断模块31具体包括：

选取单元：用于选取第一时刻及第一时刻之前预设个数的井口信号；

计算单元：用于分别计算相邻的所述井口信号的差分；

判断单元：用于当所述差分值均大于零，则所述井口信号为递增的变化趋势；当所述差分值均小于零，则所述井口信号为递减的变化趋势；当所述差分值均等于零时，则所述井口信号的变化趋势为不变；当所述差分值既存在大于零又存在小于零，则所述井口信号的变化趋势为波动。

求取模块33：用于根据所述井口信号的变化趋势，求取第一时刻的过程噪声协方差和测量噪声协方差。

可选的，所述求取模块33还包括：

输入模块：用于分别在上位机上输入预设的处理周期、过程噪声协方差、过程噪声协方差因子a、过程噪声协方差因子b、测量噪声协方差、测量噪声协方差因子a、测量噪声协方差b、差分上限、差分下限及系统状态初始值、误差协方差初始值及滤波方式。

优选的，所述求取模块33具体包括：

求取一单元：用于当所述井口信号的变化趋势为增加或减少或不变时，设定过程噪声协方差和测量噪声协方差均为初始值；

求取二单元：用于当所述井口信号的变化趋势为波动时，计算所述第一时刻差分值的绝对值，当所述绝对值大于预设差分上限时，所述过程噪声协方差等于初始值乘以过程噪声协方差第一因子，所述测量噪声协方差等于初始值乘以测量噪声协方差第一因子；若所述绝对值大于预设差分下限且小于所述预设差分上限，所述过程噪声协方差等于初始值乘以过程噪声协方差第二因子，所述测量噪声协方差等于初始值乘以测量噪声协方差第二因子；若所述绝对值小于所述预设差分下限，所述过程噪声协方差和所述测量噪声协方差均等于初始值，其中，所述第一因子和第二因子均为预设的参数值。

计算模块34：用于根据第二时刻的误差协方差、过程噪声协方差，得到增益值，再根据第二时刻的滤波输出值、误差协方差、测量噪声协方差、增益值和第一时刻的井口信号，分别计算得到第一时刻的滤波输出值和误差协方差，其中，所述二时刻在所述第一时刻前且间隔预设时间长度，当所述第二时刻为采集的起始时刻时，所述第二时刻的误差协方差、滤波输出值、噪声协方差、测量噪声协方差均为预设的初始值。

可选的，所述计算模块34具体包括：

计算一单元：根据公式

计算得到增益值，其中K表示增益值，P表示所述第二时刻的误差协方差，R表示所述第二时刻的过程噪声协方差；

计算二单元：根据公式X＝X_1+K×(D-X_1)，计算得到所述第一时刻的滤波输出值，其中，X表示所述第一时刻的滤波输出值，X_1表示所述第二时刻的滤波输出值，K表示滤波输出值，D表示所述第一时刻的井口信号；

计算三单元：根据公式P＝P_1-K×P_1+Q，计算得到所述第一时刻的误差协方差，其中P表示所述第一时刻的误差协方差，P_1表示所述第二时刻的误差协方差，K表示增益值，Q表示所述第二时刻的测量噪声协方差。

滤波模块35：用于根据所述第一时刻的滤波输出值和误差协方差，计算期望输出值，并根据所述期望输出值，设置数字滤波算法的参数，以进行数字滤波。

本发明实施例提供的数字滤波系统，能根据井口信号的变化，设定过程噪声协方差和测量噪声协方差的取值，既可以精确滤波，又能快速处理井口信号。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各实施例的模块、单元和/或方法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，RandomAccess Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。

以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种数字滤波方法，其特征在于，包括：

S1、每间隔预设时间长度采集油田井口信号；

S2、选取第一时刻及第一时刻之前的一段井口信号，判断所述井口信号的变化趋势；

S3、根据所述井口信号的变化趋势，求取第一时刻的过程噪声协方差和测量噪声协方差；

S4、根据第二时刻的误差协方差、过程噪声协方差，得到增益值，再根据第二时刻的滤波输出值、误差协方差、测量噪声协方差、增益值和第一时刻的井口信号，分别计算得到第一时刻的滤波输出值和误差协方差，其中，所述二时刻在所述第一时刻前且间隔预设时间长度，当所述第二时刻为采集的起始时刻时，所述第二时刻的误差协方差、滤波输出值、噪声协方差、测量噪声协方差均为预设的初始值；

S5、根据所述第一时刻的滤波输出值和误差协方差，计算期望输出值，并根据所述期望输出值，设置数字滤波算法的参数，以进行数字滤波；

所述步骤S3具体为：

当所述井口信号的变化趋势为增加或减少或不变时，设定过程噪声协方差和测量噪声协方差均为初始值；

当所述井口信号的变化趋势为波动时，计算所述第一时刻差分值的绝对值，当所述绝对值大于预设差分上限时，所述过程噪声协方差等于初始值乘以过程噪声协方差第一因子，所述测量噪声协方差等于初始值乘以测量噪声协方差第一因子；若所述绝对值大于预设差分下限且小于所述预设差分上限，所述过程噪声协方差等于初始值乘以过程噪声协方差第二因子，所述测量噪声协方差等于初始值乘以测量噪声协方差第二因子；若所述绝对值小于所述预设差分下限，所述过程噪声协方差和所述测量噪声协方差均等于初始值，其中，所述第一因子和第二因子均为预设的参数值。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S2具体为：

S21、选取第一时刻及第一时刻之前预设个数的井口信号；

S22、分别计算相邻的所述井口信号的差分；

S23、当所述差分值均大于零，则所述井口信号为递增的变化趋势；当所述差分值均小于零，则所述井口信号为递减的变化趋势；当所述差分值均等于零，则所述井口信号为不变；当所述差分值既存在大于零又存在小于零，则所述井口信号的变化趋势为波动。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S3之前还包括：

分别在上位机上输入预设的处理周期、过程噪声协方差、过程噪声协方差因子a、过程噪声协方差因子b、测量噪声协方差、测量噪声协方差因子a、测量噪声协方差b、差分上限、差分下限及系统状态初始值、误差协方差初始值及滤波方式。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S4具体为：

S41、根据公式

计算得到增益值，其中K表示增益值，P表示所述第二时刻的误差协方差，R表示所述第二时刻的过程噪声协方差；

S42、根据公式X＝X_1+K×(D-X_1)，计算得到所述第一时刻的滤波输出值，其中，X表示所述第一时刻的滤波输出值，X_1表示所述第二时刻的滤波输出值，K表示滤波输出值，D表示所述第一时刻的井口信号；

S43、根据公式P＝P_1-K×P_1+Q，计算得到所述第一时刻的误差协方差，其中P表示所述第一时刻的误差协方差，P_1表示所述第二时刻的误差协方差，K表示增益值，Q表示所述第二时刻的测量噪声协方差。

5.一种数字滤波系统，其特征在于，包括：

采集模块：用于每间隔预设时间长度采集油田井口信号；

判断模块：用于选取第一时刻及第一时刻之前的一段井口信号，判断所述井口信号的变化趋势；

求取模块：用于根据所述井口信号的变化趋势，求取第一时刻的过程噪声协方差和测量噪声协方差；

计算模块：用于根据第二时刻的误差协方差、过程噪声协方差，得到增益值，再根据第二时刻的滤波输出值、误差协方差、测量噪声协方差、增益值和第一时刻的井口信号，分别计算得到第一时刻的滤波输出值和误差协方差，其中，所述第二时刻在所述第一时刻前且间隔预设时间长度，当所述第二时刻为采集的起始时刻时，所述第二时刻的误差协方差、滤波输出值、噪声协方差、测量噪声协方差均为预设的初始值；

滤波模块：用于根据所述第一时刻的滤波输出值和误差协方差，计算期望输出值，并根据所述期望输出值，设置数字滤波算法的参数，以进行数字滤波；

所述求取模块具体包括：

求取一单元：用于当所述井口信号的变化趋势为增加或减少或不变时，设定过程噪声协方差和测量噪声协方差均为初始值；

求取二单元：用于当所述井口信号的变化趋势为波动时，计算所述第一时刻差分值的绝对值，当所述绝对值大于预设差分上限时，所述过程噪声协方差等于初始值乘以过程噪声协方差第一因子，所述测量噪声协方差等于初始值乘以测量噪声协方差第一因子；若所述绝对值大于预设差分下限且小于所述预设差分上限，所述过程噪声协方差等于初始值乘以过程噪声协方差第二因子，所述测量噪声协方差等于初始值乘以测量噪声协方差第二因子；若所述绝对值小于所述预设差分下限，所述过程噪声协方差和所述测量噪声协方差均等于初始值，其中，所述第一因子和第二因子均为预设的参数值。

6.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述判断模块具体包括：

选取单元：用于选取第一时刻及第一时刻之前预设个数的井口信号；

计算单元：用于分别计算相邻的所述井口信号的差分；

判断单元：用于当所述差分值均大于零，则所述井口信号为递增的变化趋势；当所述差分值均小于零，则所述井口信号为递减的变化趋势；当所述差分值均等于零，则所述井口信号为不变；当所述差分值既存在大于零又存在小于零，则所述井口信号的变化趋势为波动。

7.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述求取模块还包括：

输入模块：用于分别在上位机上输入预设的处理周期、过程噪声协方差、过程噪声协方差因子a、过程噪声协方差因子b、测量噪声协方差、测量噪声协方差因子a、测量噪声协方差b、差分上限、差分下限及系统状态初始值、误差协方差初始值及滤波方式。

8.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述计算模块具体包括：

计算一单元：根据公式

计算得到增益值，其中K表示增益值，P表示所述第二时刻的误差协方差，R表示所述第二时刻的过程噪声协方差；

计算二单元：根据公式X＝X_1+K×(D-X_1)，计算得到所述第一时刻的滤波输出值，其中，X表示所述第一时刻的滤波输出值，X_1表示所述第二时刻的滤波输出值，K表示滤波输出值，D表示所述第一时刻的井口信号；

计算三单元：根据公式P＝P_1-K×P_1+Q，计算得到所述第一时刻的误差协方差，其中P表示所述第一时刻的误差协方差，P_1表示所述第二时刻的误差协方差，K表示增益值，Q表示所述第二时刻的测量噪声协方差。

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