[发明专利]一种石油压裂泵阀箱的升温控制系统和控制方法

权利要求书

1.一种石油压裂泵阀箱的升温控制系统，其特征在于，包括：

第一检测模块，用于采集阀箱数据信息，所述阀箱数据信息包括阀箱体积值、阀箱热导率、第一阀箱横截面积值、第二阀箱横截面积值、第三阀箱横截面积值；

第二检测模块，用于采集火炉数据信息，所述火炉数据信息包括火炉体积值、第一火炉横截面积值、第二火炉横截面积值、第三火炉横截面积值、火炉顶端面温度、火炉底端面温度、火炉前端面温度、火炉后端面温度、火炉左端面温度和火炉右端面温度；

数据处理模块，包括接口模块、初处理模块和数据融合处理模块，所述接口模块与所述第一检测模块和所述第二检测模块电连接，所述初处理模块与所述数据融合模块和所述接口模块相连接，所述数据处理模块用于对采集到的数据信息进行特征选择和加热模式等级选取；所述初处理模块用于根据贝叶斯网络算法和改进后的马尔科夫毯算法进行特征选择；所述数据融合处理模块用于根据火炉温度特征变化进行K-均值聚类并融合升温过程中的功率值的加热模式等级选取。

2.一种基于如权利要求1所述的石油压裂泵阀箱的升温控制系统的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括以下步骤：

步骤一：实时采集阀箱数据信息和火炉数据信息；

步骤二：对采集到的数据信息进行特征提取和加热模式等级选取，并综合评价出此时加热模式等级；

步骤三：根据加热模式等级的结果，发送相应的信号给控制器。

3.根据权利要求2所述的石油压裂泵阀箱的升温控制系统的控制方法，其特征在于，其中步骤二具体为：

a.获取所述第一检测模块和所述第二检测模块所采集到的数据信息后，所述初处理模块通过改进后的马尔科夫毯特征提取算法将无关特征进行消除，提取合理的加热关联性特征以便于加热模式等级识别；

b.所述初处理模块通过构建贝叶斯网络算法，再将步骤a中所提取的加热关联性特征进行模型分析，最终通过与所述数据融合处理模块中的基于火炉温度特征变化进行K-均值聚类并融合升温过程中的功率值的加热模式等级分类算法相结合，综合评价出此时火炉的加热模式等级。

4.根据权利要求3所述的石油压裂泵阀箱的升温控制系统的控制方法，其特征在于，所述改进后的马尔科夫毯的特征提取算法具体为：

基于贪婪策略的增长，如果发现一个变量X和目标变量T关于第一马尔科夫毯集合中所有的元素条件独立，则认为变量X是第一马尔科夫毯集合的新元素并将其添加到第一马尔科夫毯集合中；增长结束后，得到第二马尔科夫毯集合，再对所述第二马尔科夫毯集合中所有元素根据元素与所述目标变量T依赖度的高低程度进行排序；裁剪假正元素，对所述第二马尔科夫毯集合的每个元素进行检查，以找出所有假正元素，并将其删除，最后得到第三马尔科夫毯集合即为需要寻找的特征变量的集合；其中所述第二马尔科夫毯集合中的元素X和目标变量T关于所述第二马尔科夫毯集合中除去所述元素X之外所有的元素条件独立，则所述元素X是假正元素。

5.根据权利要求4所述的石油压裂泵阀箱的升温控制系统的控制方法，其特征在于，所述第一马尔科夫毯集合的初始状态为空集。

6.根据权利要求3所述的石油压裂泵阀箱的升温控制系统的控制方法，其特征在于，所述贝叶斯网络算法包括三个步骤：针对所述第三马尔科夫毯集合确定变量集和变量域、确定网络结构和确定局部概率分布，其中所述第三马尔科夫毯集合是完整的，并且所述贝叶斯网络的根节点C与隐藏的父节点的依赖关系是独立的。

7.根据权利要求6所述的石油压裂泵阀箱的升温控制系统的控制方法，其特征在于，确定网络结构的具体过程包括属性离散化、建立无向图、优化无向图、建立有向图和专家评价以选择最合适结构。