一种检测液体燃料液流中至少一种污染物的方法包括测量液体燃料液流的一个或多个参数。根据测量的一个或多个参数，确定液体燃料的一个或多个属性。从一个或多个参数和一个或多个属性中选定的那些提取多个特征。对提取的特征应用经过训练的分类模型，以确定液体燃料中至少一种污染物的类型和数量。中至少一种污染物的类型和数量。中至少一种污染物的类型和数量。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于检测液体燃料液流中至少一种污染物的方法和系统
[0001]本公开广泛地涉及，但不限于，燃料质量监测，特别是用于检测液体燃料液流中至少一种污染物的方法和系统。
技术介绍
[0002]燃料供应，即船舶加油，预计是一个价值1250亿美元的产业。燃料占船舶运营成本的60％。不合规格(或非规格，Off
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specification)或被污染的燃料会对发动机的性能产生不利影响，并造成严重损害。这样的事件并不少见，因为每年有超过100艘船舶出现这样的问题。从燃料箱中清除被污染的燃料通常是昂贵的，因为需要船舶停止运行，专业设备和人员登船。随着国际海事组织(IMO)对燃料执行新的合规条例，使用非规格的燃料可能会被重罚。由于不同地区或市场的燃料质量差异很大，改进燃料质量测试势在必行。
[0003]目前实验室测试燃料质量的方法是基于取样方法，并且是手动的、缓慢的，容易出现人为和不可预见的错误。这种取样方法的测试报告一般需要1
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7天才能获得，在此之前，船舶的船员没有关于燃料的信息。因此，这种延迟是昂贵的，而且可能是破坏性的。
[0004]需要提供用于检测液体燃料中的污染物的方法和装置，该方法和装置至少可以解决上述的一些问题。
[0005]专利技术概述
[0006]本公开的一个方面提供了一种检测液体燃料液流中至少一种污染物的方法。该方法包括测量液体燃料液流的一个或多个参数；基于测量的一个或多个参数，确定液体燃料的一个或多个属性；从一个或多个参数和一个或多个属性中选定的那些提取多个特征；以及对提取的特征应用经过训练的分类模型以确定液体燃料中至少一种污染物的类型和数量。
[0007]液流的一个或多个参数可以以选定的频率测量，并且该方法可以进一步包括将液流的一个或多个参数和液体燃料的一个或多个属性记录为各自的时间序列。提取多个特征可包括在每个选定的时间序列上运行一个选定大小的特征窗口。
[0008]该方法可进一步包括如果至少一种污染物的数量超出预定范围，则产生警报。
[0009]液流的一个或多个参数可以选由自差压、静态压力、温度和质量流速组成的组。液体燃料的一个或多个属性可包括密度和粘度。该特征可选自由斜率、振幅、波长、频率、偏度、幅度和均方根值组成的组。至少一种污染物可选自由水、硫、油、气体和固体组成的组。液体燃料可以包括燃料油或馏分油。
[0010]分类模型可以基于多组标记的训练数据进行训练，并且标记的训练数据可以包括具有已知属性的液体燃料、具有一种或多种已知污染物的液体燃料以及具有已知参数的液流中的一种或多种。
[0011]本公开的另一个方面提供了一种用于检测液体燃料液流中至少一种污染物的系统。该系统包括多个被配置为测量液体燃料液流的一个或多个参数的传感器，以及处理器。该处理器被配置为根据测量的一个或多个参数，确定液体燃料的一个或多个属性；从一个
或多个参数和一个或多个属性中选定的那些中提取多个特征；并对提取的特征应用经过训练的分类模型，以确定液体燃料中至少一种污染物的类型和数量。
[0012]多个传感器可以被配置为以选定的频率测量液流的一个或多个参数，并且处理器可以进一步被配置为将液流的一个或多个参数和液体燃料的一个或多个属性记录为各自的时间序列。处理器可被配置为在每个选定的时间序列上运行选定大小的特征窗口以提取多个特征。
[0013]处理器可以进一步被配置为在至少一种污染物的数量超出预定范围时产生警报。
[0014]液流的一个或多个参数可以选自由差压、静态压力、温度和质量流速组成的组。液体燃料的一个或多个属性可包括密度和粘度。该特征可选自由斜率、振幅、波长、频率、偏度、幅度和均方根值组成的组。至少一种污染物可选自由水、硫、油、气体和固体组成的组。液体燃料可以包括燃料油或馏分油。
[0015]分类模型可以基于多组标记的训练数据进行训练，并且标记的训练数据可以包括具有已知属性的液体燃料、具有一种或多种已知污染物的液体燃料以及具有已知参数的液流中的一种或多种。
[0016]本公开的另一个方面提供了一种用于检测液体燃料液流中至少一种污染物的系统。该系统包括液体燃料流经的封闭管道；沿封闭管道设置的多个传感器；连接到封闭管道的质量流量计；以及与多个传感器和质量流量计通信耦合的处理器。该处理器被配置为根据来自多个传感器和质量流量计的输出，来监测液流的一个或多个参数和液体燃料的一个或多个属性。该处理器被配置为应用经过训练的分类模型，以在选定的时间段内根据与液流的一个或多个参数相关联的特征的变化和和液体燃料的一个或多个属性，确定液体燃料中至少一种污染物的类型和数量。
[0017]附图简要说明
[0018]对于本领域的普通技术人员来说，通过以下书面描述，仅以举例的方式，并结合附图，将更好地理解和容易看出本公开的实施方式，其中：
[0019]图1(a)示出根据实施方式检测液体燃料液流中至少一种污染物方法的流程图。
[0020]图1(b)示出图1(a)的方法的实施方式的流程图。
[0021]图2(a)示出根据实施方式的用于检测液体燃料液流中的至少一种污染物的系统的框图。
[0022]图2(b)示出图2(a)的系统的实施方式的示意图。
[0023]图3(a)示出根据实施方式的用于测试和验证图1(a)的方法的橇体(或撬体，skid)模型。
[0024]图3(b)示出图3(a)的橇体管段的放大视图。
[0025]图4示出油水混合物的密度随油的浓度变化而变化的图。
[0026]图5示出在不同的流速下，压降随油的浓度的变化而变化的图。
[0027]图6示出阻力系数随液流中固体的浓度的变化而变化的图。
[0028]图7，包括7(a)
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7(c)，示出燃料液流中水浸的测试结果。
[0029]图8，包括8(a)
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8(c)，示出燃料液流中水滴的测试结果。
[0030]图9，包括9(a)
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9(c)，示出燃料液流中重油的测试结果。
[0031]图10，包括10(a)
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10(c)，示出燃料液流中沙粒的测试结果。
[0032]图11，包括11(a)
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11(b)，示出燃料液流中喷气的测试结果。
[0033]图12示出适合实现本公开的至少一些方面的计算机系统的示意性框图。
[0034]本领域技术人员将理解，图中的元件是为了简单明了进行说明的，不一定是按比例描绘的。例如，插图、框图或流程图中的一些元件的尺寸相对于其他元件可能被夸大，以帮助提高对本专利技术实施方式的理解。
[0035]详细说明
[0036]本公开提供了用于检测在管道中传输的液体燃料中污染物的方法、装置和系统。具有已知属性的液体燃料预计会表现出某些流动特性。液体燃料中的污染物通常会改变燃料的属性，而被污染的燃料和标准燃料的流动特性会有差异。通过收集这些液本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种检测液体燃料液流中至少一种污染物的方法，所述方法包括：测量所述液体燃料液流的一个或多个参数；根据测量的一个或多个参数，确定液体燃料的一个或多个属性；从一个或多个参数和一个或多个属性中选定的那些提取多个特征；以及对提取的特征应用经过训练的分类模型，以确定所述液体燃料中至少一种污染物的类型和数量。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述液流的所述一个或多个参数是以选定的频率测量的，其中所述方法进一步包括将所述液流的所述一个或多个参数和所述液体燃料的一个或多个属性记录为各自的时间序列。3.根据权利要求2所述的方法，其中提取所述多个特征包括在每个选定的时间序列上运行选定大小的特征窗口。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，进一步包括在所述至少一种污染物的数量超出预定范围时产生警报。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述液流的所述一个或多个参数选自由差压、静态压力、温度和质量流速组成的组。6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述液体燃料的所述一个或多个属性包括密度和粘度。7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述特征选自由斜率、振幅、波长、频率、偏度、幅度和均方根值组成的组。8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述至少一种污染物选自由水、硫、油、气体和固体组成的组。9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述液体燃料包括燃料油或馏分油。10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述分类模型是根据多组标记的训练数据进行训练的，并且所述标记的训练数据包括具有已知属性的液体燃料、具有一种或多种已知污染物的液体燃料和具有已知参数的液流中的一种或多种。11.一种用于检测液体燃料液流中至少一种污染物的系统，所述系统包括：多个传感器，被配置用于测量液体燃料液流的一个或多个参数；以及处理器，被配置用于
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根据测量的一个或多个参数，确定所述液体燃料的一个或多个属性；
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从所述一个或多个参数和一个或多个属性中选定的那些中提取多个特征；以及
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对提取的特征应用经过训练的分类模型，以确定所述液体燃料中至...
【专利技术属性】
技术研发人员：V，
申请(专利权)人：新加坡国立大学，
类型：发明
国别省市：
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