(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111153235.0 (22)申请日 2021.09.2 9 (71)申请人 西安交通大 学 地址 710049 陕西省西安市咸宁西路28号 (72)发明人 郭烈锦　徐强　曹业奇　常英杰　 赵向远　黄博　于海洋　 (74)专利代理 机构 西安通大专利代理有限责任 公司 6120 0 代理人 白文佳 (51)Int.Cl. G06F 30/27(2020.01) G06N 3/08(2006.01) F17D 3/01(2006.01) F17D 5/00(2006.01) G06F 113/14(2020.01)G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 一种基于Labv iew与Matlab的油气输运管线 危害流型 预报及控制方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于Labview与Matlab的 油气输运管线危害流型预报及控制方法， 属于石 油工程多相流动监测技术领域。 首先利用 Labview实时采集油气输运管线内部流动稳定时 的工况信号， 并对采集到的工况信号进行预处理 后同步显示； 然后将预处理后的工况信号在线传 递至Matlab中， 通过训练好的流型识别程序进行 识别， 并将识别结果传回Labview并显示； 当识别 结果为危害 流型时， 通过Matlab计算得到油气输 运管线立管出口端设置的控制阀开度的上限和 下限， 并传回Labview， 通过控制阀的自动调节消 除危害流型。 本发明结合了Labview的实时数据 采样功能和Matlab精准数据处理能力， 实现对于 多种管线系统的流型在线准确识别， 可拓展性和 现场适应性较强。 权利要求书2页 说明书6页 附图5页 CN 113962144 A 2022.01.21 CN 113962144 A 1.一种基于L abview与Matl ab的油气输运管线危害流型预报及控制方法， 其特征在于， 包括： S1： 利用Lab view实时采集油气输运管线内部流动稳定时的工况信号， 并对采集到的工 况信号进行 预处理后同步显示； S2： 将预处理后的工况信号在线传递至Matlab中， 通过训练好的流型识别程序进行识 别， 并将识别结果传回Labview并显示； S3： 当识别结果为危害流型时， 通过Matlab计算得到油气输运管线立管出口端设置的 控制阀开度的上限和下限， 并传回Labview， 通过控制阀的自动调节消除危害流型。 2.根据权利要求1所述的基于Labview与Matlab的油气输运管线危害流型预报及控制 方法， 其特征在于， S1中， 工况信号包括温度信号、 压力信号、 压差信号和相 含率信号， 各信 号的采集装置分别连接有信号隔离器。 3.根据权利要求1所述的基于Labview与Matlab的油气输运管线危害流型预报及控制 方法， 其特 征在于， S1中， 预处 理包括数模转换和降噪滤波。 4.根据权利要求1所述的基于Labview与Matlab的油气输运管线危害流型预报及控制 方法， 其特征在于， S1中， Labview采集工况信号的程序基于生产者 ‑消费者模型编写， 根据 需求进行间断或连续采样， 不影响油气输运管线内部的流动状态。 5.根据权利要求1所述的基于Labview与Matlab的油气输运管线危害流型预报及控制 方法， 其特 征在于， S2中， 预处 理后的工况信号 通过Active  X在线传递至 Matlab中。 6.根据权利要求1所述的基于Labview与Matlab的油气输运管线危害流型预报及控制 方法， 其特征在于， S2中， 流型识别程序的建立包括： 对已有的流动信号数据进 行特征提取， 采用BP神经网络对获取的特征值及其相应流型进行训练， 得到基于BP神经网络的识别程 序。 7.根据权利要求1所述的基于Labview与Matlab的油气输运管线危害流型预报及控制 方法， 其特征在于， S2中， 通过训练好的流型识别程序对预处理后的工况信号进行识别时， 首先使用Matlab的相关函数进行滤波处理和特征提取， 然后将特征值输入识别程序， 最终 得到识别结果。 8.根据权利要求1所述的基于Labview与Matlab的油气输运管线危害流型预报及控制 方法， 其特征在于， S3中， 基于工况信号中的流量信号、 适用手动消除危害流型所需的出口 压力经验值和维持稳压的控制阀上下限开度经验值， 耦合得到流量信号、 压力值和上下限 开度的经验关联式； 自动控制开启后， 固定时间段的流量信号均值导入Mat lab中， 计算得出 控制输入量传回labview， 自动计算控制阀开度后， 将其换算成模拟电流信号 值输出。 9.根据权利要求8所述的基于Labview与Matlab的油气输运管线危害流型预报及控制 方法， 其特 征在于， 控制阀采用耐压气动控制阀， 自动控制采用二级控制或四级控制模式； 采用二级控制模式时， 设定上 限压力为所述出口压力经验值的102％～105％， 下 限压 力为所述出口压力经验值的95％～98％； 当实际压力＞上限压力时， 控制阀开度为上限开 度； 当上限压力 ＞实际压力 ＞下限压力时， 控制阀开度为上限开度与下限开度之和的1/2； 当实际压力＜下限压力时， 控制阀开度为下限开度； 采用四级控制模式时， 设定上 限压力为所述出口压力经验值的102％～105％， 下 限压 力为所述出口压力经验值的95％～98％， 中间压力为所述出口压力经验值的99％～101％；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 113962144 A 2当实际压力＞上限压力时， 控制阀开度为上限开度； 当上限压力＞实际压力＞中间压力时， 控制阀开度为中上开度； 当中间压力＞实际压力＞下限压力时， 控制阀开度为中下开度； 当 实际压力＜ 下限压力时， 控制阀开度为下限开度； 中上开度＝60％ ×(上限开度 ‑下限开度) +下限开度； 中下开度＝ 40％×(上限开度 ‑下限开度)+下限开度。 10.根据权利要求1所述的基于Lab view与Matlab的油气输运管线危害流型预报及控制 方法， 其特 征在于， Labview将采集的工况信号及其识别结果储 存至TDMs文件中。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 113962144 A 3