CN113963520A - 一种集输管线压力的报警算法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种集输管线压力报警算法，具体按照如下步骤实施：步骤1运行高低线计算方法，输入连续7天的无报警正常数据。步骤2为每一个管线进行计算，求出管线压力最大值和最小值。步骤3每天定时对最近7天的无报警正常数据进行管线压力最大值与最小值更新。步骤4每分钟定时执行报警数据过滤算法，用过输入最近1分钟上传的管线压力数据，通过数据特征对数据进行排查。步骤5数据异常排查顺序如下：仪表故障、网络故障、数据跳变、现场可能存在作业、现场可能存在异常、高限报警和低限报警。步骤6将报警数据写入报警表，将正常数据写入历史表。
Description
技术领域
本发明属于管线监测预警系统技术领域，具体而言，涉及一种集输管线 压力报警算法。
背景技术
集输管线主要埋设在地下，现有集输管线报警主要通过SCADA系统中压 力报警进行管线泄露监控。但由于现场生产情况复杂，井组压力频繁波动， 传统人工修改报警限值，往往与实际存在偏差；现有预警算法易造成报警限 值设置不合理，误报率高，无法达到准确监控预警的要求；现有报警算法主 要是根据报警上下限进行识别、判断，但井组作业地理较为偏僻，雷雨天气 等原因影响较大多，管道压力变化频繁导致误报率较大；现有预警算法、系 统都是针对某一类型的管线，各个管线受地理环境、天气、管道类型、埋设 深度等影响的不同，如果形成专用算法，则需要花费一定金额定制，且后期 更新算法又会遇到新的费用增加问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种统一的集输管线压力报警算法，解决了现有的 集输管线中误报、错报、漏报及无法准确监控报警的问题。本发明是一种集 输管线压力报警算法，具体步骤如下：
步骤1运行高低线计算方法，输入连续7天的无报警正常数据；
步骤2为每一个管线进行计算，求出管线压力最大值和最小值；
步骤3每天定时对最近7天的无报警正常数据进行管线压力最大值与最 小值更新；
步骤4每分钟定时执行报警数据过滤算法，输入最近1分钟上传的管线 压力数据，通过数据特征对数据进行排查；
步骤5数据异常排查顺序如下：
·仪表故障
·网络故障
·数据跳变
·现场可能存在作业
·现场可能存在异常
·高限报警和低限报警
步骤6将报警数据写入报警表，将正常数据写入历史表。
本发明技术方案的特点还在于：
一、人工维护监控目标和阈值是以经验为参考的，如何自动判断哪些目 标需要监控、自动设定监控目标的阈值水位、不用人力维护，是基于对历史 样本数据统计分析得出判断依据。
二、通过收集监测数据的样本，并使用智能检测算法，让程序自动对监 控项指标的基准值、阈值做预测、调整，在检测判断异常报警时使用规则组 合，能精确地判断需要报警的异常点和变点。
本发明一种集输管线压力报警算法具有至少以下有益效果，
一、管线数据体量大。管线监控对各管线的流量分层级实时监控，核心 数据以1分钟为周期，一般监测数据以5分钟或1小时为周期，监控目 标多，动态监控维护这些监控的阈值、修改、报警等是很容易达到的。
二、适应外界影响的变化多。管线监控的监测数据大都是业务指标，不 同于系统运维指标，一般是比较稳定的，业务指标具有周期性变化的特点， 比如季节，天气变化的影响等，在这种情况下动态设定的动态报警阈值准确 性就会提升。
三、迭代快。随着业务信息资源整合和业务的快速发展，监控目标也经 常发生变化，比如仪表故障、网络故障等，有效避免了监控盲区。
附图说明
图1是本发明一种集输管线压力报警算法的处理流程图。
图2是本发明一种集输管线压力报警算法中获取7天正常数据算法流程 图。
图3是本发明一种集输管线压力报警算法中更新管线压力高低限流程 图。
图4是本发明一种集输管线压力报警算法中报警数据过滤流及报警类型 设置程图。
图5是本发明一种集输管线压力报警算法中更新报警结果数据流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明是一种集输管线压力报警算法，如图1所示，具体步骤如下：
步骤1运行高低线计算方法，输入连续7天的无报警正常数据；
步骤2为每一个管线进行计算，求出管线压力最大值和最小值；
步骤3每天定时对最近7天的无报警正常数据进行管线压力最大值与 最小值更新；
步骤4每分钟定时执行报警数据过滤算法，用过输入最近1分钟上传的 管线压力数据，通过数据特征对数据进行排查；
步骤5数据异常排查顺序如下：
·仪表故障
·网络故障
·数据跳变
·现场可能存在作业
·现场可能存在异常
·高限报警和低限报警
步骤6将报警数据写入报警表，将正常数据写入历史表。
步骤1中，算法最初运行时，需要提供一定量的正常数据的样本，如最 近7天的管线压力数据，可通过人工判断和筛选将有问题的数据排除后入库。 该7天的正常数据作为算法运行的标准数据，为算法的初始参数提供数据来 源。如图2所示，具体步骤如下：
步骤1创建源数据临时表，通过输入的原始数据表，将7天的数据插入 源数据临时表。
步骤2对源数据临时表的值(以下称为PV值)求平均数，创建平均方 差数据临时表。
步骤3取出第一条数据，获取监测时间，管线名称，压力值，备注等信 息，并存储到平均方差数据临时表。
步骤4取出下一条数据，与上一条数据的PV值计算出方差，并存储到 平均方差数据临时表。
步骤5判断是否存在下一条数据，如有，重复步骤4。
步骤6从方差设置表中取出对应管线的偏离值(已人工设置)，根据偏 离值从平均方差数据临时表中删除出比偏离值大的数据。
步骤7将筛选的数据从源数据临时表中删除，将源数据临时表的数据写 入到正常数据表中。
步骤2-3中，更新管线压力高低限流程如图3所示，具体步骤如下：
步骤1创建压力临时表，从正常数据表中查询某一管线的最大、最小和 平均压力值。
步骤2如果最大值和最小值均为空，取最近一条数据的压力值。如果该 压力值为-9999，则设置最大最小值为-9999；如果该压力值不为-9999，则设 置最大最小值为0。
步骤3如果最大值和最小值不为空，且其平均值小于0.1，则设置最小值 为0；如果其平均值大于等于0.1，则查询PV>0和PV<6的最近7天的 PV的最大值和最小值，查询该管线压力的浮动值HVFloat。
步骤4计算管线最大值@HV+@HV*@HVFloat和最小值 @LV+@LV*@LVFloat。
步骤5设置后更新站点匹配表中的最大最小压力值。
步骤4中，报警数据过滤算法流程如图4所示，具体步骤如下：
步骤1创建原始数据临时表，根据管线名称和时间条件筛选出最近2分 钟的原始数据。
步骤2创建筛选数据临时表，将原始数据临时表中的PV>0或PV<6 的数据，并插入到刷选数据临时表中，并将报警类型标记为仪表故障。
步骤3将筛选数据临时表中的压力值为-9999的标记为网络故障。
步骤4删除原始数据临时表中的PV>0或PV<6的异常数据。
步骤5从上7天的正常数据中取出高限和底限，从原始数据临时表中计 算出压力平均值。
步骤6创建偏差值临时表，计算每条管线数据的偏差值并录入偏差值临 时表。
算法如下所示：
上式中，S为偏差，xi为每条管线每次的数值，
为平均值，n为第n次 获取到的管线数值。将获取到的n次数据全部计算，获取到每条管线当前的 偏差值。
步骤7从油井配置表中获取该管线的偏差值，查询偏差值临时表中大于 管线偏差值的数据，并导入到筛选数据临时表中，并将报警类型设置为空。
步骤8删除原始数据临时表中包含删选数据临时表中的数据，即删除原 始数据临时表中的跳变数据。
步骤9遍历筛选数据临时变，判断在报警表中是否存在筛选数据临时表 的数据，并且是未处理的状态。如果存在并大于一条，删除符合条件的数据， 保留时间最近的一条，更新仅剩一条数据的日期，时间，报警类型。如果没 有则将数据插入到报警表中，处理状态标记为空。
步骤10清空筛选数据临时表，根据最值从原始数据临时表中筛选出压力 值大于最大值和最小是的数据，并插入到筛选数据临时表中，分别设置为高 限报警和低限报警。
步骤6中，报警数据存储流程如图5所示，具体步骤如下：
步骤1遍历筛选数据临时表中的数据，查询报警表中是否存在临时表中 的对应管线的数据，并且处理状态为空。
步骤2如果没有，则插入报警表，并跳转至步骤7。
步骤3如果有且大于一条，则保留最近的一条数据，删除其他；如果仅 有1条或者没有，判断报警类型是否为高低限报警。
步骤4如果不是高低限报警，跳转至步骤7。
步骤5如果是高低限报警，则获取报警表中该管线为处理状态下，非本 次的最近时间。
步骤6如果该时间是否小于本条数据的时间，则更新报警表中对应的日 期，时间和报警类型。
步骤7删除原始数据临时表中的包含筛选数据临时表中的数据，即删除 原始数据临时表中高低限报警数据。
Claims (6)
1.一种集输管线压力报警算法，其特征在于，具体步骤如下：
步骤1运行高低线计算方法，输入连续7天的无报警正常数据；
步骤2为每一个管线进行计算，求出管线压力最大值和最小值；
步骤3每天定时对最近7天的无报警正常数据进行管线压力最大值与最小值更新；
步骤4每分钟定时执行报警数据过滤算法，用过输入最近1分钟上传的管线压力数据，通过数据特征对数据进行排查；
步骤5数据异常排查顺序如下：
·仪表故障
·网络故障
·数据跳变
·现场可能存在作业
·现场可能存在异常
·高限报警和低限报警
步骤6将报警数据写入报警表，将正常数据写入历史表。
2.如权利要求1所述的一种集输管线压力报警算法，其特征在于，人工维护监控目标和阈值是以经验为参考的，如何自动判断哪些目标需要监控、自动设定监控目标的阈值水位、不用人力维护，是基于对历史样本数据统计分析得出判断依据。
3.如权利要求1所述的一种集输管线压力报警算法，其特征在于，通过收集监测数据的样本，并使用智能检测算法模型，让程序自动对监控项指标的基准值、阈值做预测、调整，在检测判断异常报警时使用规则组合和均值漂移算法，能精确地判断需要报警的异常点和变点。
4.如权利要求1所述的一种集输管线压力报警算法，其特征在于，管线数据体量大。管线监控对各管线的流量分层级实时监控，核心数据以1分钟为周期，一般监测数据以5分钟或1小时为周期，监控目标多，动态监控维护这些监控的阈值、修改、报警等是很容易达到的。
5.如权利要求1所述的一种集输管线压力报警算法，其特征在于，适应外界影响的变化多。管线监控的监测数据大都是业务指标，不同于系统运维指标，一般是比较稳定的，业务指标具有周期性变化的特点，比如季节，天气变化的影响等，在这种情况下动态设定的动态报警阈值准确性就会提升。
6.如权利要求1所述的一种集输管线压力报警算法，其特征在于，迭代快。随着业务信息资源整合和业务的快速发展，监控目标也经常发生变化，比如仪表故障、网络故障等，有效避免了监控盲区。
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