[发明专利]一种基于模糊神经网络PID控制的分层注水流量控制方法

说明书

本发明公开了一种基于模糊神经网络PID控制的分层注水流量控制方法，具体包括以下步骤：S1、通过水位传感器和压力传感器分别对分层管网内部的水位和压力进行监测，检测到的数据通过数据处理模块传递给模糊神经网络PID控制系统；S2、通过模糊神经网络PID控制系统和变频器对第一水泵和第二水泵的进行控制，当流量稳定时，关闭第二水泵，启动变频器和第一水泵，这样第一水泵就可以对注水流量进行控制，当水压过低时，启动第二水泵进行补充，本发明涉及分层注水技术领域。该基于模糊神经网络PID控制的分层注水流量控制方法，降低了能源消耗和资源浪费，提高设备的可维护性和运行的可靠性，以达到降低生产成本和提高生产管理水平的目的。

技术领域

本发明涉及分层注水技术领域，具体为一种基于模糊神经网络PID控制的分层注水流量控制方法。

背景技术

分层注水指在注水井中下入封隔器，把差异较大的油层分隔开，再用配水器进行分层配水，使高渗层注水量得到控制，中低渗透率油层注水量得到加强，使各类油层都能发挥作用，神经网络与模糊控制是两种重要的智能控制技术，它们都能模拟人的智能行为，解决不确定、非线性、复杂的自动化问题，具有非常广阔的应用前景，目前分层注水的注水流量、水压调节和水位控制都是靠工人手动调节阀门节流量进行控制的，同时系统由人工监测控制，费时且费力，又不能及时对分层管网压力进行调整，达不到平稳调节流量的性能，这种控制方式据统计至少浪费了30％的能源，由于水泵的启、停次数频繁，供水设备容易损坏。

现有的分层注水流量控制方法，增加了能源消耗和资源浪费，降低设备的可维护性和运行的可靠性，增加了生产成本和降低生产管理水平的目的，不能有效地提高控制系统的自适应能力，并在工程系统中降低了控制策略的在线调试和更新效率，实用性不强，不便于使用者进行操作，不够安全可靠。

发明内容

（一）解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于模糊神经网络PID控制的分层注水流量控制方法，解决了分层注水流量控制方法维护性和可靠性不强且降低了控制策略的问题。

（二）技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种基于模糊神经网络PID控制的分层注水流量控制方法，具体包括以下步骤：

S1、通过水位传感器和压力传感器分别对分层管网内部的水位和压力进行监测，检测到的数据通过数据处理模块传递给模糊神经网络PID控制系统；

S2、通过模糊神经网络PID控制系统和变频器对第一水泵和第二水泵的进行控制，当流量稳定时，关闭第二水泵，启动变频器和第一水泵，这样第一水泵就用可以对注水流量进行控制，当水压过低时，启动第二水泵进行补充；

S3、第一水泵和第二水泵可以实时的对分层管网内部的流量进行控制，且水压保持稳定；

S4、分析分层注水流量控制系统的特征和建模条件，然后对分层注水流量控制系统的控制对象进行建模；

S5、在组态软件中完成模糊神经网络PID控制系统的各元件的开发，在组态软件中通过元件组态来实现分层注水流量控制逻辑，在组态软件中测试模糊神经网络PID控制系统对分层注水流量的控制效果。

优选的，所述模糊神经网络PID控制系统包括输入模块、模糊化模块、模糊推理模块、规则运算模块、输出模块和PID控制器，所述输入模块的输出端与模糊化模块的输入端连接，并且模糊化模块的输出端与模糊推理模块的输入端连接，所述模糊推理模块的输出端与规则运算模块的输入端连接，并且规则运算模块的输出端与输出模块的输入端连接，所述输出模块的输出端与PID控制器的输入端连接。

优选的，所述分层管网的压力传感器测得管网水压的变化，同时结合分层管网在不同时刻对水流量的需求，将测得的水压信号传至模糊神经网络PID控制系统。