(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211190098.2 (22)申请日 2022.09.28 (71)申请人 中船第九设计 研究院工程有限公司 地址 200063 上海市普陀区武宁路3 03号 (72)发明人 蒙潇然　王晓旭　王真　赵建帮　 (74)专利代理 机构 上海政济知识产权代理事务 所(普通合伙) 31479 专利代理师 罗子芳 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06F 17/18(2006.01) (54)发明名称 一种废气处理中天然气管道进气量配置的 计算方法 (57)摘要 本发明提供一种废气处理中天然气管道进 气量配置的计算方法， 包括： 1)利用建模涂装作 业计划构建在 线监测浓度预测模型； 2)利用建模 涂装作业计划以及标准参考浓度构建校验修正 模型； 3)获取当前涂装作业计划， 并通过所述在 线监测浓度预测模型得到在线监测浓度的预测 曲线； 4)通过所述校验修正模型对在线监测浓度 的预测曲线进行校验， 获得准确浓度预测曲线； 5)基于准确浓度预测曲线， 根据天然气用量计算 规则， 计算出天然气用量。 本发明的方法计算精 确度较高、 简便易行， 能有效准确低预测总管入 口处的VOCs浓度变化曲线， 并根据设备运行的机 理模型动态配置天然气进气量， 达到降低设备运 行所需天然气量的目的。 权利要求书3页 说明书9页 附图2页 CN 115495917 A 2022.12.20 CN 115495917 A 1.一种废气处 理中天然气管道进气量配置的计算方法， 其特 征在于， 包括： 1)利用建模涂装作业计划构建在线监测浓度预测模型； 2)利用建模涂装作业计划以及标准 参考浓度构建校验修 正模型； 3)获取当前涂装作业计划， 并通过所述在线监测浓度预测模型得到在线监测浓度的预 测曲线； 4)通过所述校验修正模型对在线监测浓度的预测曲线进行校验， 获得准确浓度 预测曲 线； 5)基于准确浓度预测曲线， 根据天然气用量计算 规则， 计算出天然气用量。 2.如权利要求1所述的废气处 理中天然气管道进气量配置的计算方法， 其特 征在于： 其中， 步骤1)构建在线监测浓度预测模型的具体流 程如下： S1‑1： 记录建模涂装作业计划： 涂装作业计划S由N段工 况Si组成， i＝1， ...， N， 所记录的建模涂装作业计划数据包 括分 段数、 各段工况的工况 数据、 涂装作业计划的在线监测浓度曲线； S1‑2： 将各段工况的工况数据与涂装作业计划的在线监测浓度曲线中的各波段一一对 应关联； S1‑3： 对各段工况的在线监测浓度进行曲线拟合： ①任意第i个工况Si的在线监测浓度采用公式(1)的对数高斯 函数进行拟合： 公式(1)中， t表示该工 况Si中的某一时刻； 表示t时刻在线 监测浓度； e表示自然 对数； ti表示该工况Si的作业开始时间距离本次涂装作业计划的作业开始时间的时间差 值； ln(*)表示自然对数函数； Ki、 μi、 σi2是对数高斯 函数的特 征参数， 由高斯曲线计算得 出； ②定义整个涂装作业计划S在线监测浓度可通过N个工况Si的浓度进行叠加而成， 表示 为： 公式(2)中， 表示涂装作业计划S的在线监测浓度； S1‑4： 构建在线监测浓度预测模型： 由公式(1)得出每个工况Si会拟合得到一条高斯曲线， 从而得到一组特征参数Ki、 μi、 σi2， 则整个涂装作业计划S的N个工况 得到特征参数集 合{Ki， μi， σi2}， i＝1， ...， N； 构建工况集合{Si}， i＝1， ...， N中各个工况与特征参数集合{Ki， μi， σi2}， i＝1， ...， N中 各组特征参数的映射关系g， 表示如下： 根据公式(2)构建如下涂装作业计划在线监测浓度预测模型：权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115495917 A 2公式(4)中， 表示当前涂装作业计划的在线监测 浓度的预测结果； 当前涂装作业计 划划分为M个工况Si， i＝1， ...， M； 表示当前涂装作业计划中的工况Si的在线监测浓 度的预测结果,该预测结果是由当前涂装作业计划中的工况Si根据公式(3)获得的一组对 数高斯函数的特 征参数所绘制的高斯曲线。 3.如权利要求2所述的废气处 理中天然气管道进气量配置的计算方法， 其特 征在于： 其中， 步骤S1 ‑4中工况与特 征参数的映射关系g采用XGBo ost模型构建。 4.如权利要求2所述的废气处 理中天然气管道进气量配置的计算方法， 其特 征在于： 其中， 步骤2)构建校验修 正模型的具体流 程如下： 标准参考浓度 是指在获得建模涂装作业计划的在线监测浓度的同时， 由委托第 三方监 测机构在废气总管入口处进行废气采样分析 得到的监测浓度； 通过构建建模涂装作业计划的在线监测浓度与 标准参考浓度之间的映射关系h建立校 验修正模型， 表示如下： 公式(5)中， CO表示在线监测浓度； CL表示标准 参考浓度。 5.如权利要求 4所述的废气处 理中天然气管道进气量配置的计算方法， 其特 征在于： 其中， 所述建模涂装作业计划的在线监测浓度与标准参考浓度之间的映射关系h采用 GPR模型构建。 6.如权利要求 4所述的废气处 理中天然气管道进气量配置的计算方法， 其特 征在于： 其中， 步骤4)具体为： 将当前涂装作业计划的在线监测浓度的预测值作为输入项， 利用 校验修正模型 的映射关系h输出对应的标准参考浓度， 由所输出 的标准参考浓度所表示的 浓度曲线即为 准确浓度预测曲线。 7.如权利要求1所述的废气处 理中天然气管道进气量配置的计算方法， 其特 征在于： 其中， 步骤5)的具体流 程如下； S5‑1： 根据准确浓度预测曲线划分喷漆阶段以及固化阶段； S5‑2： 计算主机风 量： 公式(6)中， L1表示主风机风 量的设计值； 表示实际运行 过程中的主风机风 量； S5‑3： 计算脱附风机的风 量范围： 公式(7)中， ρU和ρL为设备的设计参数；权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115495917 A 3