输油管道的温度控制方法、系统、计算机设备和存储介质与流程

所属的技术人员知道，本发明可以实现为系统、方法或计算机程序产品，因此，本发明可以具体实现为以下形式，即：可以是完全的硬件、也可以是完全的软件(包括固件、驻留软件、微代码等)，还可以是硬件和软件结合的形式，本文一般称为“电路”、“模块”或“系统”。此外，在一些实施例中，本发明还可以实现为在一个或多个计算机可读介质中的计算机程序产品的形式，该计算机可读介质中包含计算机可读的程序代码。可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是一一但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(ram)，只读存储器(rom)、可擦式可编程只读存储器(eprom或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(cd-rom)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本发明中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

背景技术：

1、随着工业4.0时代的到来，各类工业生产活动中，加热炉控制技术已经广泛得到应用，如自动负荷控制、固定温度控制等，但是只停留在粗放式的燃烧控制阶段，即只关注燃烧器的安全及生产需要的温度指标，对于加热炉的节能技术、提高炉效技术，如何能够通过完整的管理手段对加热炉进行监控，从而保证加热炉运行安全，是目前急需解决的问题。

2、原油管道储运企业中，管式加热炉是最常用的设备之一，也是最大的耗能设备。随着技术的进步和控制理论的不断发展，通过优化改进控制方案已成为提高加热炉安全性和经济效益的重要手段。

3、原油管道出站温度过高则存在能源浪费，出站温度过低则又易使原油达到凝固点而发生凝管现象，因此如何根据实际运行工况而动态的进行出站温度的推荐及推荐温度的自动化控制，对原油管道的安全运行显得十分重要。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，具体提供了一种输油管道的温度控制方法、系统、计算机设备和存储介质，具体如下：

2、1)第一方面，本发明提供一种输油管道的温度控制方法，具体技术方案如下：

3、训练得到用于预测上游站的介质的出站温度的温度预测模型；

4、根据输油管道的当前运行数据和下游站的介质的预设进站温度，并利用温度预测模型，预测得到上游站的介质的目标出站温度；

5、对输油管道的加热炉进行控制，以使上游站的介质的当前出站温度调整至目标出站温度的预设偏差内。

6、本发明提供的一种输油管道的温度控制方法的有益效果如下：

7、在满足安全生产的前提下使输油管道全线节能降耗，通过对加热炉的自动控制方法，控制合理的上游站的介质的目标出站温度能较好地实现节能增效，具有很大的经济效益，而且还能保证加热炉的安全、高效运行。

8、在上述方案的基础上，本发明的一种输油管道的温度控制方法还可以做如下改进。

9、进一步，训练得到用于预测上游站的介质的出站温度的温度预测模型，包括：

10、获取输油管道的加热炉的每个plc点位的实时运行数据，构成数据集；

11、通过时间窗口在数据集上滑动，得到多个训练样本，其中，时间窗口的时长为平稳数据窗口时间最小值；

12、基于多个训练样本对预设学习模型进行训练，得到用于预测上游站的介质的出站温度的温度预测模型。

13、采用上述进一步技术方案的有益效果是：以平稳数据窗口时间最小值作为时间窗口的时长，然后通过时间窗口在数据集上滑动所获得的训练样本中的数据更加平稳，能够提高温度预测模型的预测精度。

14、进一步，对加热炉进行控制，包括：利用pid控制算法，对加热炉进行控制。

15、进一步，还包括：按照预设频率对温度预测模型进行更新。

16、采用上述进一步技术方案的有益效果是：通过更新温度预测模型，防止出现“随着运行数据的更新，模型预测精度变差”的情况。

17、2)第二方面，本发明还提供一种输油管道的温度控制系统，具体技术方案如下：

18、包括模型训练模块、温度预测模块和温度控制模块；

19、模型训练模块用于：训练得到用于预测上游站的介质的出站温度的温度预测模型；

20、温度预测模块用于：根据输油管道的当前运行数据和下游站的介质的预设进站温度，并利用温度预测模型，预测得到上游站的介质的目标出站温度；

21、温度控制模块用于：对输油管道的加热炉进行控制，以使上游站的介质的当前出站温度调整至目标出站温度的预设偏差内。

22、在上述方案的基础上，本发明的一种输油管道的温度控制系统还可以做如下改进。

23、进一步，模型训练模块具体用于：

24、获取输油管道的加热炉的每个plc点位的实时运行数据，构成数据集；

25、通过时间窗口在数据集上滑动，得到多个训练样本，其中，时间窗口的时长为平稳数据窗口时间最小值；

26、基于多个训练样本对预设学习模型进行训练，得到用于预测上游站的介质的出站温度的温度预测模型。

27、进一步，温度控制模块具体用于：利用pid控制算法，对加热炉进行控制。

28、进一步，还包括模型更新模块，模型更新模块用于：按照预设频率对温度预测模型进行更新。

29、3)第三方面，本发明还提供一种计算机设备，计算机设备包括处理器，处理器与存储器耦合，存储器中存储有至少一条计算机程序，至少一条计算机程序由处理器加载并执行，以使计算机设备实现上述任一项输油管道的温度控制方法。

30、4)第四方面，本发明还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有至少一条计算机程序，至少一条计算机程序由处理器加载并执行，以使计算机实现上述任一项输油管道的温度控制方法。

31、需要说明的是，本发明的第二方面至第四方面的技术方案及对应的可能的实现方式所取得的有益效果，可以参见上述对第一方面及其对应的可能的实现方式的技术效果，此处不再赘述。

技术特征：

1.一种输油管道的温度控制方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种输油管道的温度控制方法，其特征在于，训练得到用于预测上游站的介质的出站温度的温度预测模型，包括：

3.根据权利要求1或2所述的一种输油管道的温度控制方法，其特征在于，对所述加热炉进行控制，包括：

4.根据权利要求1或2所述的一种输油管道的温度控制方法，其特征在于，还包括：

5.一种输油管道的温度控制系统，其特征在于，包括模型训练模块、温度预测模块和温度控制模块；

6.根据权利要求5所述的一种输油管道的温度控制系统，其特征在于，所述模型训练模块具体用于：

7.根据权利要求5或6所述的一种输油管道的温度控制系统，其特征在于，所述温度控制模块具体用于：利用pid控制算法，对所述加热炉进行控制。

8.根据权利要求5或6所述的一种输油管道的温度控制系统，其特征在于，还包括模型更新模块，所述模型更新模块用于：按照预设频率对所述温度预测模型进行更新。

9.一种计算机设备，其特征在于，所述计算机设备包括处理器，所述处理器与存储器耦合，所述存储器中存储有至少一条计算机程序，所述至少一条计算机程序由所述处理器加载并执行，以使所述计算机设备实现如权利要求1至4任一项权利要求所述的一种输油管道的温度控制方法。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有至少一条计算机程序，所述至少一条计算机程序由处理器加载并执行，以使计算机实现如权利要求1至4任一项权利要求所述的一种输油管道的温度控制方法。

技术总结本发明公开了一种输油管道的温度控制方法、系统、计算机设备和存储介质，涉及输油管道内介质温度控制技术领域，方法包括：训练得到用于预测上游站的介质的出站温度的温度预测模型；根据输油管道的当前运行数据和下游站的介质的预设进站温度，并利用温度预测模型，预测得到上游站的介质的目标出站温度；对输油管道的加热炉进行控制，以使上游站的介质的当前出站温度调整至目标出站温度的预设偏差内。本发明在满足安全生产的前提下使输油管道全线节能降耗，通过对加热炉的自动控制方法，控制合理的上游站的介质的目标出站温度能较好地实现节能增效，具有很大的经济效益，降低人工调节的工作量，而且还能保证加热炉的安全、高效运行。技术研发人员：潘腾,刘国豪,魏甲强,吴张中,张忠涛,翟星月,李东阳,刘朝阳,姚佳锐,冀辉,李云杰,穆承广,杜娟,杨凯,于巧燕,满建峰受保护的技术使用者：国家石油天然气管网集团有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/18