理站包含的每个生产系统流程中的关键设 备的各个关键检测参数的状态进行预警。
[0102] (7)预警专家知识库，用于以知识的形式存储流程、设备、关键参数、故障、故障原 因和故障处理措施的对应关系；
[0103] 参考图5,为预警专家知识库中存储的知识的自然描述的图形展示示意图；本发 明中，预警专家知识库采用多叉树的表达形式，存储所述知识，具体为：
[0104] 以油田作业区名称作为根节点；
[0105] 以所述油田作业区名称所包含的流程名称作为第1层节点；
[0106] 以所述流程名称包含的设备名称作为第2层节点；
[0107] 以所述设备名称包含的关键参数名称作为第3层节点；
[0108] 以所述关键参数名称涉及到的故障名称作为第4层节点；
[0109] 以所述故障名称涉及到的故障原因信息作为第5层节点；
[0110] 以所述故障原因信息涉及到的故障处理措施作为第6层节点。
[0111] 如图6,为本发明预警知识表示类图；从图6中，可以看出，预警专家知识库的深度 和广度都有不确定性，从树根到树叶，每层节点均对应1到多个子节点。推理机的推理过 程，转换为对知识树的遍历问题。
[0112] (8)正向推理机，用于接收所述预警模式选择模块所选择的预警模式，基于所述预 警模式，以所述状态识别模块识别出的故障为遍历条件，遍历所述预警专家知识库，得到与 所述故障对应的故障原因和故障处理措施；
[0113] 所述正向推理机具体包括：
[0114] 第一遍历模块，用于基于所述预警模式，以所述状态识别模块识别出的故障为遍 历条件，遍历所述预警专家知识库，得到与所述故障对应的所有可能的故障原因；
[0115] 其中，如果为流程预警模式，则对油气处理站包含的各生产系统流程进行运行状 态跟踪，对于每个所述生产系统流程，将任意一个生产系统流程记为生产系统流程B，获得 生产系统流程B中每个设备的发生故障的关键参数值，并获得该关键参数值在故障时的多 条故障原因
[0116] 如果为关键参数预警模式，通过查找所述预警专家知识库，获得所述关键参数在 所述故障下的所有可能故障原因；
[0117] 如果为设备预警模式，则获得需要预警的设备A的多项关键参数值，对每项所述 关键参数，均获得该关键参数在故障时的多条故障原因；
[0118] 如果为流程预警模式，则对油气处理站包含的各生产系统流程进行运行状态跟 踪，对于每个所述生产系统流程，将任意一个生产系统流程记为生产系统流程B，获得生产 系统流程B中每个设备的发生故障的关键参数值，并获得该关键参数值在故障时的多条故 障原因；
[0119] 逻辑判定条件存储模块，用于存储所述预警专家知识库中与每条故障原因对应的 逻辑判定条件；其中，所述逻辑判定条件为关联设备的关键参数出现特定故障，并且，关联 设备之间的故障存在特定逻辑关系，该特定逻辑关系与工艺流程中关联设备之间的工艺逻 辑关系相一致；
[0120] 第二遍历模块，用于对所述第一遍历模块获得的所有可能的故障原因，均执行以 下操作：
[0121] 将任意一个可能的故障原因记为故障原因 W，查找所述逻辑判定条件存储模块，获 得与所述故障原因 W对应的逻辑判定条件，进行获得关联设备的关键参数；然后，以所述关 联设备的关键参数为遍历条件，遍历所述预警专家知识库，判断所述关联设备的关键参数 是否出现所述特定故障，并且，关联设备之间的故障是否符合特定逻辑关系，如果均符合， 则所述故障原因 W为实际故障原因；否则，所述故障原因 W并非为实际发生的故障，将故障 原因 W剔除；
[0122] 由此得到至少一个实际故障原因；
[0123] 故障处理措施获取模块，用于根据所述预警专家知识库，获得与所述实际故障原 因对应的故障处理措施。
[0124] 具体的，在预警专家知识库中，对于一个故障，有可能存在多条故障原因，例如，对 于分离器液位超高这一故障，存在的可能故障原因包括：分离器压力低、过滤器堵塞和气动 阀故障；此时，需要借助逻辑判定条件，对得到的可能的故障原因进行筛选，得到实际故障 原因。例如，对于分离器压力低这个故障原因，进行故障原因排查的步骤为：逻辑判定条件 存储模块存在每个故障原因的逻辑判定条件，如：分离器压力低这个故障原因对应的逻辑 判定条件可以为：分离器液位超过and分离器压力超低；因此，在判断这个逻辑判定条件 后，再次遍历预警专家知识库，查找到分离器当前压力值，并判断此时的分离器当前压力值 是否出现压力超低这个故障，如果出现，则表明分离器压力低这个故障原因为分离器液位 超高这个故障的实际故障原因。
[0125] 实际应用中，根据预警模式的不同，所设定的逻辑判定条件可非常复杂，更复杂的 逻辑判定条件为多个基本比较组合的逻辑判定，如，（X>l)AND(y = 0))，如图7,为故障原因 判定树图；如图8,为故障原因判定类图；为了便于将来可能出现的更加复杂的故障原因逻 辑判定条件，采用判定树表示形式表示故障原因逻辑判定条件，将基本比较作为叶子节点。 例如对于表达式（1'1101>50)4勵（(11101>100)01?仏1101〈10))，可以用判定树表示。
[0126] 对于设备预警模式和流程预警模式，可概括表示为：
[0127] 如果为设备预警模式，则获得需要预警的设备A的多项关键参数值，对每项所述 关键参数，均获得该关键参数在故障时的多条故障原因；然后，基于工艺流程中该设备A的 各项关键参数之间的工艺逻辑关系，通过故障原因逻辑判定条件，对所获得的故障原因进 行筛选，去除不合理的故障原因，得到精确的所述设备A的实际故障原因，再查找到实际故 障原因的故障处理措施；
[0128] 如果为流程预警模式，则对油气处理站包含的各生产系统流程进行运行状态跟 踪，对于每个所述生产系统流程，将任意一个生产系统流程记为生产系统流程B，获得生产 系统流程B中每个设备的发生故障的关键参数值，并获得该关键参数值在故障时的多条故 障原因；然后，基于生产系统流程中各设备之间的逻辑关系、以及，根据同一设备中各个关 键参数之间的逻辑关系，通过故障原因逻辑判定条件，对所获得的故障原因进行筛选，去除 不合理的故障原因，得到精确的生产系统流程B的实际故障原因，再查找到实际故障原因 的故障处理措施。
[0129] (9)预警模块，用于将所述故障、所述故障原因和所述故障处理措施整合为预警信 息，并进行预警；
[0130] (10)修正模块，用于对所述预警模块的预警进行修正；
[0131] (11)预警记录模块，用于记录经修正的预警信息，所述预警信息包括故障、故障原 因和故障处理措施之间的对应关系；
[0132] (12)更新模块，用于将所述预警记录模块所记录的预警信息添加到所述预警专家 知识库。
[0133] 目前，DCS控制系统在国际自动控制行业属于主流系统，本发明提供的基于物联 网传感数据的油气处理站智能预警系统用于辅助DCS控制系统，使其更加及时了解生产状 态，发现异常，获知隐患和对应的处理措施，掌握产量质量的调整方向。
[0134] 以某油气处理站为例，原油系统流程为A、B、C、D、E等五个集油区来油进入1#~4# 汽液分离器分离油气，气体进入天然气处理系统，液体经一段掺热，进入一段沉降罐（7#、 邱沁再经二段加热和加药处理进入二段沉降罐^邱^然后进入净化油罐^#、〗#』#、 4#、9#、10#)。如果原油净化不达标，通过栗将净化油罐的液体打入二段，再次沉降，净化油 达标外输。
[0135] 对于上述的油气处理站，对原油系统流程预警的过程为：
[0136] (1)采集分离器、净化油罐、一段沉降罐、二段沉降罐等实时监测数据；
[0137] (2)基于下述公式计算原油系统流程健康度：
[0138] 原油系统流程健康度=2函数（设备i)*权重i ; 5：权重i = 1
[0139] (3)设定预警规则，以净化油罐为例，设定下述的预警规则：
[0140] 液位越限（阈值）预警、液位变化趋势预警、液位偏差预警。
[0141] 对于液位变化趋势预警，采用最小二乘法计算净化