[发明专利]一种基于博弈证据网络的液化天然气储罐健康状态评估方法

说明书

本发明公开了一种基于博弈证据网络的液化天然气储罐健康状态评估方法，包括以下步骤：步骤一，获取LNG储罐实测数据集；步骤二，构建LNG储罐健康状态指标评估体系；步骤三，构建指标参考值矩阵；步骤四，指标的置信分布；步骤五，基于博弈规则构建博弈证据网络；步骤六，获取LNG储罐健康状态评估结果；本发明通过利用证据推理规则能够有效联合多项不确定性特征指标，综合完整信息，实现对LNG储罐健康状态的全方位评估，使得评估结果更具说服力；同时，证据推理规则能够兼顾专家知识对评估的主观把握和对工程数据的客观把控，使评估结果更加可靠，在保证特征指标精确性的前提下，提高了评估过程的透明性、合理性与完备性。

技术领域

本发明涉及检测技术领域，具体为一种基于博弈证据网络的液化天然气储罐健康状态评估方法。

背景技术

在天然气生产过程中，液化天然气的存储工作一直是备受重点关注的安全问题，随着我国对天然气开采力度的不断加大，对液化天然气存储的安全性提出了更高的要求。目前LNG储罐常用结构有：立式LNG储罐、卧式LNG储罐、立式子母罐和常压储罐，其中，子母罐是多个子罐并联组成的内罐，以满足大容量储存需求。由于目前子母罐的使用需求日益剧增，在使用时更易发生故障，需要准确而快速地健康监测。由于温度、气压、天然气浓度等因素都会影响LNG储罐的存储状态的好坏，由单一因素评估LNG储罐的存储状态显然是缺乏可靠性的，而现有的检测技术无法兼顾多种因素来对LNG储罐的健康状态进行评估，因此急需一种高效合理LNG储罐健康状态评估方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于博弈证据网络的液化天然气储罐健康状态评估方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于博弈证据网络的液化天然气储罐健康状态评估方法，包括以下步骤：步骤一，获取LNG储罐实测数据集；步骤二，构建LNG储罐健康状态指标评估体系；步骤三，构建指标参考值矩阵；步骤四，指标的置信分布；步骤五，基于博弈规则构建博弈证据网络；步骤六，获取LNG储罐健康状态评估结果；

其中在上述步骤一中，通过多种传感器对LNG储罐的各项指标进行测量，整理得到实测数据集；

其中在上述步骤二中，对步骤一中所获取的实测数据集进行特征提取，结合专家知识提取影响LNG储罐健康状态的因素，以提取的特征构建指标评估体系；

其中在上述步骤三中，根据步骤二中所得到的评估指标体系，由专家根据对LNG储罐历史工程试验的分析和工作原理的了解，确定指标参考等级以及参考值，从而构建参考值矩阵；

其中在上述步骤四中，把评估指标体系中的每个指标都作为一条证据，确定各个证据指标的权重及可靠度，根据步骤三中所构建参考值矩阵，采用基于规则的信息转化方法，将指标数据转化成置信分布的形式；

其中在上述步骤五中，根据专家知识设置博弈规则，使用博弈规则将证据推理规则构建成博弈证据网络；

其中在上述步骤六中，将特征指标输入到博弈证据网络中生成博弈权重，通过证据推理规则对置信分布、证据权重、证据可靠度和博弈权重进行信息融合，得到LNG储罐健康状态评估结果，并将其以不同置信度和期望效用的形式来展示。

优选的，所述步骤一中，指标包括且不限于温度、气压和可燃气体浓度。

优选的，所述步骤四中，可采用标准差、熵值法或变异系数法来确定各个证据指标的权重；其中，熵值法的具体过程为：首先构建特征矩阵X_i(t)；然后计算指标在不同样本下所占的比重，进而计算各个指标的熵值，根据熵值计算指标的差异系数；最后采用归一化的方法确定指标权重，即每条证据的权重；其中，特征矩阵X_i(t)表示LNG储罐的可观测数据，假设共有I个指标，则矩阵X_i(t)可表示为：