一种船用低速柴油机NOx排放计算方法及装置

本发明涉及排放检测，尤其涉及一种船用低速柴油机nox排放计算方法及装置。

背景技术：

1、船舶运输行业的蓬勃发展的同时，船舶发动机也因污染环境的问题受到法规重点监管。其中船用低速机因其技术成熟，工作可靠而被广泛用作船舶主机。针对船用低速机其尾气排放物的成分多为颗粒物、氮氧化物以及未完全燃烧的碳氢化合物，各国法规对于船用发动机nox排放有着严格的限值要求。船用低速机在进行排放测试检测符合法规限值后被安装到船舶上，由于在船舶运行期间不会更换低速机。这意味着船用低速机在未来较长一段时间内仍是主要船用发动机类型。这种情况下，船用低速机尾气排放带来的污染问题将继续存在，其中氮氧化物因其生成机理和危害性，成为排放控制的重点。为了控制nox的排放，检测nox的排放量成为控制污染的必要前提。

2、现有的船用低速柴油机nox排放计算方法的预测准确率仍然难以达到令人满意的水平，因此，如何提高nox排放计算的预测准确率成为了亟需解决的技术问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，有必要提供一种船用低速柴油机nox排放计算方法及装置，用以解决现有的船用低速柴油机nox排放计算方法的预测准确率不高的问题。

2、为了解决上述问题，本发明提供一种船用低速柴油机nox排放计算方法，包括：

3、获取低速柴油机的排放参数，对所述排放参数进行预处理及编码；

4、将预处理及编码后的所述排放参数作为反向传播神经网络的输入，获取所述反向传播神经网络的输出作为所述低速柴油机的nox排放值；

5、其中，所述反向神经网络的权重阈值是基于遗传算法确定的，并且所述反向神经网络是基于低速柴油机的历史排放数据训练得到的。

6、在一种可能的实现方式中，所述对所述排放参数进行预处理及编码，包括：

7、对所述排放参数进行对齐操作，并将对齐后的所述排放参数编码为一维向量。

8、在一种可能的实现方式中，所述反向神经网络的权重阈值的确定包括：

9、将随机初始化的权重阈值作为遗传算法的输入参数，设置遗传算法的计算参数；

10、基于交叉和突变操作，确定所述反向神经网络的权重阈值。

11、在一种可能的实现方式中，所述设置遗传算法的计算参数，包括：

12、将遗传算法的隐藏层节点数量设置为10，种群数量设置为5，遗传代数设置为225，变异率设置为0.09，交叉参数设置为2。

13、在一种可能的实现方式中，所述反向神经网络的训练，包括：

14、将历史排放参数作为输入，历史nox排放量作为标签，对所述反向神经网络进行训练，确定所述反向神经网络的网络参数。

15、在一种可能的实现方式中，所述确定所述反向神经网络的网络参数，包括：

16、确定所述反向神经网络的输入层节点数、输出节点数、隐藏层节点数及激活函数。

17、在一种可能的实现方式中，所述排放参数包括：

18、共轨压力、喷油正时、喷油持续角、排气阀开启角、排气阀关闭角及扭矩。

19、本发明还提供了一种船用低速柴油机nox排放计算装置，包括：

20、获取模块，用于获取低速柴油机的排放参数，对所述排放参数进行预处理及编码；

21、确定模块，用于将预处理及编码后的所述排放参数作为反向传播神经网络的输入，获取所述反向传播神经网络的输出作为所述低速柴油机的nox排放值；

22、其中，所述反向神经网络的权重阈值是基于遗传算法确定的，并且所述反向神经网络是基于低速柴油机的历史排放数据训练得到的。

23、本发明还提供了一种电子设备，包括存储器和处理器，及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行程序时，实现如上所述的船用低速柴油机nox排放计算方法。

24、本发明还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的船用低速柴油机nox排放计算方法。

25、本发明的有益效果是：本发明提供了一种船用低速柴油机nox排放计算方法及装置，首先获取排放参数并进行预处理和编码，使得排放参数能够作为反向神经网络的输入，其次通过经历史排放数据训练得到的反向神经网络来计算得到预测的nox排放量，并且通过遗传算法确定反向神经网络的权重阈值，使得网络的输出更加准确，从而在成本较低的情况下提高了nox排放预测的准确率。

技术特征：

1.一种船用低速柴油机nox排放计算方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的船用低速柴油机nox排放计算方法，其特征在于，所述对所述排放参数进行预处理及编码，包括：

3.根据权利要求1所述的船用低速柴油机nox排放计算方法，其特征在于，所述反向神经网络的权重阈值的确定包括：

4.根据权利要求3所述的船用低速柴油机nox排放计算方法，其特征在于，所述设置遗传算法的计算参数，包括：

5.根据权利要求1所述的船用低速柴油机nox排放计算方法，其特征在于，所述反向神经网络的训练，包括：

6.根据权利要求5所述的船用低速柴油机nox排放计算方法，其特征在于，所述确定所述反向神经网络的网络参数，包括：

7.根据权利要求1至6任一项所述的船用低速柴油机nox排放计算方法，其特征在于，所述排放参数包括：

8.一种船用低速柴油机nox排放计算装置，其特征在于，包括：

9.一种电子设备，其特征在于，包括存储器和处理器，及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行程序时，实现根据权利要求1至7任一项所述的船用低速柴油机nox排放计算方法。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述的船用低速柴油机nox排放计算方法。

技术总结本发明涉及一种船用低速柴油机NOx排放计算方法及装置，属于排放检测技术领域，其中，该低速柴油机NOx排放计算方法包括：获取低速柴油机的排放参数，对所述排放参数进行预处理及编码；将预处理及编码后的所述排放参数作为反向传播神经网络的输入，获取所述反向传播神经网络的输出作为所述低速柴油机的NOx排放值；其中，所述反向神经网络的权重阈值是基于遗传算法确定的，并且所述反向神经网络是基于低速柴油机的历史排放数据训练得到的。本发明在成本较低的情况下提高了NOx排放预测的准确率。技术研发人员：王勤鹏,薄宇泽,李振宇,贺玉海,杨建国受保护的技术使用者：武汉理工大学技术研发日：技术公布日：2024/7/29