温度预测方法、装置及存储介质制造方法及图纸

本申请公开了一种温度预测方法、装置及存储介质，属于管道输送技术领域。该方法包括：获取待进行温度预测的目标管道的N组实测参数，对N组实测参数进行归一化处理，得到N组归一化实测参数，将N组归一化实测参数作为温度预测模型的输入，通过温度预测模型确定M个预测温度，将M个预测温度作为第二时间段内目标管道的下游流体的M个预测温度。本申请基于第一时间段获取的目标管道的N组实测参数确定N组归一化实测参数，之后通过温度预测模型预测第二时间段内目标管道的下游流体的M个预测温度。由于M个预测温度是在N组实测参数的基础上通过温度预测模型得到的，从而保证了M个预测温度的准确性。

【技术实现步骤摘要】
温度预测方法、装置及存储介质
本申请涉及管道输送
，特别涉及一种温度预测方法、装置及存储介质。
技术介绍
通过管道对流体进行输送时，为了保证不同环境下流体的正常输送，均会设置加热炉，以对输送的流体加热。而如果加热后流体的温度过高，则很容易造成热量的浪费，或者加热后流体的温度较低，比如输送的流体为油品，则很容易析出蜡晶，并聚结在管道的内壁，减小过流面积，降低管输效率，甚至造成管道的堵塞，引发安全事故。因此，为了避免热量的浪费、管输效率的降低或者安全事故的发生，在流体输送过程中，确定管道沿线上流体的温度成为了重中之重。相关技术中，对于埋地管道而言，均是基于管道上游处流体的温度、上游处土壤的温度、下游处土壤的温度、管输量和管道沿线总传热系数，通过苏霍夫油温计算公式计算管道沿线上油品的温度。通常，埋地管道的散热传递过程分为：流体至管道内壁的放热、管壁或保温层的热传导和油管外壁至周围土壤的传热。由于季节的变化导致管道经过的土壤的温度不断变化，进而导致油管外壁至周围土壤的传热强弱也不断变化，从而造成管道的总传热系数不为定值。而通过苏霍夫油温计算公式计算管道沿线上油品的温度时，采用的管道的总传热系数为某一时间段内的经验值，从而导致确定的油品的温度与油品的实际温度存在偏差。
技术实现思路
本申请提供了一种温度预测方法、装置及存储介质，可以解决目标管道输送流体时预测的温度存在偏差的问题。所述技术方案如下：第一方面，提供了一种温度预测方法，所述方法包括：获取待进行温度预测的目标管道的N组实测参数，所述N组实测参数是在第一时间段内采样得到的，每组实测参数至少包括上游流体的实测温度、上游土壤的实测温度、下游土壤的实测温度和实测管输量，所述N为正整数；对所述N组实测参数进行归一化处理，得到N组归一化实测参数；将所述N组归一化实测参数作为温度预测模型的输入，通过所述温度预测模型确定M个预测温度，将所述M个预测温度作为第二时间段内所述目标管道的下游流体的M个预测温度，所述第二时间段是指待进行温度预测的时间段，所述第一时间段的起始时间点早于所述第二时间段的起始时间点，且所述第一时间段的起始时间点与所述第二时间段的起始时间点之间的时间间隔为时长阈值，所述M为正整数。可选地，所述对所述N组实测参数进行归一化处理，得到N组归一化实测参数，包括：对于所述N组实测参数中的第一类实测参数，确定所述N组实测参数中第一类实测参数的数值总和，所述第一类实测参数是指所述上游流体的实测温度、所述上游土壤的实测温度、所述下游土壤的实测温度和所述实测管输量中的任一；将每组实测参数中的第一类实测参数与所述数值总和的比值，确定为每组实测参数中的第一类实测参数对应的归一化实测参数。可选地，所述将所述N组归一化实测参数作为温度预测模型的输入，通过所述温度预测模型确定M个预测温度之前，还包括：获取所述目标管道的至少一个历史参数集合，每个历史参数集合包括N组历史参数，且所述至少一个历史参数集合包括的历史参数是在至少一个第三时间段内采样得到的，每个第三时间段的时长均等于所述第一时间段的时长，每组历史参数至少包括所述上游流体的历史温度、所述上游土壤的历史温度、所述下游土壤的历史温度和历史管输量；获取所述至少一个历史参数集合一一对应的至少一个历史温度集合，每个历史温度集合包括的M个历史温度，且所述至少一个历史温度集合包括的历史温度是在至少一个第四时间段内对所述下游流体采样得到的，每个第四时间段的时长等于所述第二时间段的时长；搭建初始温度预测模型，基于所述至少一个历史参数集合和所述至少一个历史温度集合，通过随机梯度下降法，确定所述初始温度预测模型的模型参数；通过所述模型参数对所述初始温度预测模型进行初始化，得到所述温度预测模型。可选地，所述初始温度预测模型包括编码部和解码部，所述编码部包括两层编码网络，每层编码网络中包括N个网络神经单元，所述解码部包括两层解码网络，每层解码网络中包括M个网络神经单元。可选地，所述基于所述至少一个历史参数集合和所述至少一个历史温度集合，通过随机梯度下降法，确定所述初始温度预测模型的模型参数，包括：确定每个历史参数集合中的N组历史参数分别对应的N组归一化历史参数，以及每个历史温度集合中的M个历史温度分别对应的M个归一化历史温度；对于所述至少一个历史参数集合中的任一历史参数集合，将所述任一历史参数集合中的N组历史参数对应的N组归一化历史参数作为所述初始温度预测模型的编码部的输入，将所述任一历史参数集合对应的一个历史温度集合中的M个历史温度对应的M个归一化历史温度作为所述初始温度预测模型的解码部的输入，确定所述初始温度预测模型的损失函数；基于确定的至少一个损失函数，通过所述随机梯度下降法确定所述模型参数。可选地，所述基于确定的至少一个损失函数，通过所述随机梯度下降法确定所述模型参数，包括：获取所述初始温度预测模型的初始模型参数；对所述至少一个损失函数求和，得到总损失函数；确定所述总损失函数对模型参数变量的偏导函数；基于所述偏导函数和所述初始模型参数，确定优化模型参数；如果基于所述初始模型参数和所述优化模型参数确定所述总损失函数满足收敛条件，则将所述优化模型参数确定为所述初始温度预测模型的模型参数；如果基于所述初始模型参数和所述优化模型参数确定所述总损失函数不满足收敛条件，则将所述优化模型参数作为初始模型参数，并返回基于所述偏导函数和所述初始模型参数，确定优化模型参数的步骤，直至满足收敛条件。可选地，所述基于所述初始模型参数和所述优化模型参数确定所述总损失函数满足收敛条件，包括：基于所述初始模型参数，确定所述总损失函数对应的初始数值；基于所述优化模型参数，确定所述总损失函数对应的优化数值；如果所述初始数值与所述优化数值之间的差值小于第一参考数值，则确定所述总损失函数满足收敛条件。可选地，所述基于所述至少一个历史参数集合和所述至少一个历史温度集合，通过随机梯度下降法，确定所述初始温度预测模型的模型参数之前，还包括：对于每个历史参数集合包括的N组历史参数，基于所述N组历史参数的采样时间点，以及所述N组历史参数中包括的第一类历史参数，确定所述第一类历史参数的第一拟合曲线，所述第一类历史参数是指所述上游流体的历史温度、所述上游土壤的历史温度、所述下游土壤的历史温度、所述历史管输量中的任一；对于所述N组历史参数中的第一组历史参数，如果基于所述第一组历史参数的采样时间点在所述第一拟合曲线上确定的数值与所述第一组历史参数包括的第一类历史参数之间的差值大于第二参考数值，则将所述第一组历史参数包括的第一类历史参数更新为在所述第一拟合曲线上确定的数值，所述第一组历史参数是所述N组历史参数中的任一组历史参数。可选地，所述基于所述至少一个历史参数集合和所述至少一个历史参数集合，结合所述初始温度预测模型和随机梯度下降法，确定所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种温度预测方法，其特征在于，所述方法包括：/n获取待进行温度预测的目标管道的N组实测参数，所述N组实测参数是在第一时间段内采样得到的，每组实测参数至少包括上游流体的实测温度、上游土壤的实测温度、下游土壤的实测温度和实测管输量，所述N为正整数；/n对所述N组实测参数进行归一化处理，得到N组归一化实测参数；/n将所述N组归一化实测参数作为温度预测模型的输入，通过所述温度预测模型确定M个预测温度，将所述M个预测温度作为第二时间段内所述目标管道的下游流体的M个预测温度，所述第二时间段是指待进行温度预测的时间段，所述第一时间段的起始时间点早于所述第二时间段的起始时间点，且所述第一时间段的起始时间点与所述第二时间段的起始时间点之间的时间间隔为时长阈值，所述M为正整数。/n

【技术特征摘要】
1.一种温度预测方法，其特征在于，所述方法包括：
获取待进行温度预测的目标管道的N组实测参数，所述N组实测参数是在第一时间段内采样得到的，每组实测参数至少包括上游流体的实测温度、上游土壤的实测温度、下游土壤的实测温度和实测管输量，所述N为正整数；
对所述N组实测参数进行归一化处理，得到N组归一化实测参数；
将所述N组归一化实测参数作为温度预测模型的输入，通过所述温度预测模型确定M个预测温度，将所述M个预测温度作为第二时间段内所述目标管道的下游流体的M个预测温度，所述第二时间段是指待进行温度预测的时间段，所述第一时间段的起始时间点早于所述第二时间段的起始时间点，且所述第一时间段的起始时间点与所述第二时间段的起始时间点之间的时间间隔为时长阈值，所述M为正整数。


2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述N组实测参数进行归一化处理，得到N组归一化实测参数，包括：
对于所述N组实测参数中的第一类实测参数，确定所述N组实测参数中第一类实测参数的数值总和，所述第一类实测参数是指所述上游流体的实测温度、所述上游土壤的实测温度、所述下游土壤的实测温度和所述实测管输量中的任一；
将每组实测参数中的第一类实测参数与所述数值总和的比值，确定为每组实测参数中的第一类实测参数对应的归一化实测参数。


3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述将所述N组归一化实测参数作为温度预测模型的输入，通过所述温度预测模型确定M个预测温度之前，还包括：
获取所述目标管道的至少一个历史参数集合，每个历史参数集合包括N组历史参数，且所述至少一个历史参数集合包括的历史参数是在至少一个第三时间段内采样得到的，每个第三时间段的时长均等于所述第一时间段的时长，每组历史参数至少包括所述上游流体的历史温度、所述上游土壤的历史温度、所述下游土壤的历史温度和历史管输量；
获取所述至少一个历史参数集合一一对应的至少一个历史温度集合，每个历史温度集合包括的M个历史温度，且所述至少一个历史温度集合包括的历史温度是在至少一个第四时间段内对所述下游流体采样得到的，每个第四时间段的时长等于所述第二时间段的时长；
搭建初始温度预测模型，基于所述至少一个历史参数集合和所述至少一个历史温度集合，通过随机梯度下降法，确定所述初始温度预测模型的模型参数；
通过所述模型参数对所述初始温度预测模型进行初始化，得到所述温度预测模型。


4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述初始温度预测模型包括编码部和解码部，所述编码部包括两层编码网络，每层编码网络中包括N个网络神经单元，所述解码部包括两层解码网络，每层解码网络中包括M个网络神经单元。


5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于所述至少一个历史参数集合和所述至少一个历史温度集合，通过随机梯度下降法，确定所述初始温度预测模型的模型参数，包括：
确定每个历史参数集合中的N组历史参数分别对应的N组归一化历史参数，以及每个历史温度集合中的M个历史温度分别对应的M个归一化历史温度；
对于所述至少一个历史参数集合中的任一历史参数集合，将所述任一历史参数集合中的N组历史参数对应的N组归一化历史参数作为所述初始温度预测模型的编码部的输入，将所述任一历史参数集合对应的一个历史温度集合中的M个历史温度对应的M个归一化历史温度作为所述初始温度预测模型的解码部的输入，确定所述初始温度预测模型的损失函数；
基于确定的至少一个损失函数，通过所述随机梯度下降法确定所述模型参数。


6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述基于确定的至少一个损失函数，通过所述随机梯度下降法确定所述模型参数，包括：
获取所述初始温度预测...

【专利技术属性】
技术研发人员：张志军，郭祎，殷炳纲，于涛，刘涛，陈泓君，田志强，代文平，郭锴，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11