信息融合技術(shù)在鉆機(jī)安全監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用研究.pdf

1、由于地層的多樣性和石油鉆機(jī)的復(fù)雜性及工作條件惡劣等特點，油氣田勘探開發(fā)對鉆機(jī)系統(tǒng)安全性和可靠性提出了很高的要求。本文研究基于模糊推理和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的信息融合故障綜合診斷方法，對石油鉆機(jī)故障實時診斷和提高鉆機(jī)鉆井過程安全監(jiān)控具有重要意義。
　　 論文介紹了石油鉆機(jī)組成，分析了傳感器監(jiān)測的參數(shù)與鉆機(jī)故障之間的關(guān)系，論述了信息融合技術(shù)的原理及信息融合故障診斷方法，在多個異類傳感器與現(xiàn)場總線構(gòu)成鉆機(jī)安全監(jiān)控系統(tǒng)的硬件基礎(chǔ)上設(shè)計了軟件方

2、案，建立了基于信息融合技術(shù)的鉆機(jī)故障診斷模型，信息融合模型包括數(shù)據(jù)層融合故障檢測、特征層融合故障識別及決策層融合故障定位。進(jìn)行模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法的信息融合和學(xué)習(xí)算法與網(wǎng)絡(luò)參數(shù)確定，通過MATLAB優(yōu)化仿真。實踐證明該診斷系統(tǒng)能夠?qū)︺@機(jī)設(shè)備及鉆井過程進(jìn)行準(zhǔn)確的診斷，提高了鉆機(jī)故障診斷的精度，滿足石油鉆機(jī)故障診斷的實時性要求。重點研究了模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及D-S證據(jù)組合兩種融合算法：
　　 1.基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的特征層融合鉆機(jī)故障診斷方法。

3、介紹了模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)原理及結(jié)構(gòu)，將鉆機(jī)系統(tǒng)的信息進(jìn)行模糊化處理，其對應(yīng)的隸屬度值作為故障模式輸入，而輸出的模糊故障信息轉(zhuǎn)換成確定性信息。確定了學(xué)習(xí)速率及網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，重點研究了將模糊集的基本運算、擴(kuò)展原理和邏輯推理集合到神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)故障診斷系統(tǒng)中。發(fā)揮了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)功能和模糊系統(tǒng)處理模糊知識的能力。
　　 2.基于D-S證據(jù)理論的決策層融合鉆機(jī)故障診斷方法。詳細(xì)介紹的D-S證據(jù)理論的基本概念和證據(jù)的融合推理方法，建立了多故障特征信息融合