基于广度优先遍历进行区间修正的罐容表校准算法的制作方法

本发明属于罐容表校准，具体涉及基于广度优先遍历进行区间修正的罐容表校准算法。

背景技术：

1、加油站通常采用地埋卧式罐储油，通过油罐的容积表来计算油罐内油品的数量。因此加油站油罐容积表的准确度直接影响到日常油品计量误差和通过地罐进行交接的可靠性和公平性。油罐在使用过程中由于储存油品数量的频繁变动以及外力的作用势必会造成罐体变形、位移或罐内异物等原因，这些因素都会造成长时间使用不定期更新油罐容积表而计算出的油品数量与罐内油品实际体积的差异，为了杜绝计算数量与罐内油品实际体积差异这一问题的出现，对在用油罐定期进行重新标定编制新的油罐容积表是很有必要的。

2、目前标定加油站卧式罐容积表的方法大致有以下几类：几何测量法，比如jjg266-1996中提到的外测法和内侧法；容量法，包括标准容器容量法，流量计容量法；加油机付油数据拟合法，比如插值拟合。

3、几何测量法是取多个油罐筒体和顶板内点位测出不同点位的直径以及筒体的长度(横向)，然后将测出的数据代入到几何模型算式中计算出来油罐不同高度(纵向)下对应的体积数，从而得到油罐容积表(卧式金属罐容积jjg266-1996)，几何测量法实施的条件是需要加油站停业、清罐、通风后，在安全的条件下人员进罐才能测量，而且罐体出现变形较大时无法采取几何测量法，每次重新测量成本很高。容积法中的标准容器容量法以及流量计容量法，是通过标准容器或标准计量器，定量多次向油罐中注入介质后测量并记录介质达到油罐内的高度，从而编制出油罐容积表，容量法和流量计法也需要在加油站停业的条件下(清罐)进行，同样成本很高。加油机付油数据拟合法，是根据加油机的发出量来推算油罐某个高度区间的储油量，cn202011269048.4中提出了使用插值方法来拟合未采集到的高度区间的体积，但是相对于原有罐容表有可能会在局部出现较大的误差。

4、以上的方法目的都是在油罐所有的高度区间进行校准从而产生完整准确的罐容表，在实际应用中油罐罐容表的误差可能出现在一部分高度区间，因此，其实只需要在当前罐容表的基础上做区间校准就能实现提升罐容表准确度的目的，不需要对原有罐容表完全舍弃。

5、在本发明的技术方案中，所涉及到的加油机和油罐液位仪相关资料如下：

6、加油机连接油罐进行付油，加油机付油过程造成油罐液位高度下降，从高液位降低到低液位；油罐进油过程造成油罐高度上升，从低液位升到高液位。一般加油机的误差在±3‰以内，按照国家规定，加油机每半年进行强制检定一次，重复性误差小，使用加油机付油数据来衡量油罐高度区间内的的油量具有合理性。由于油品的体积会随着温度的变化而变化，因此在通过加油机付出量来衡量油罐某个高度区间内的体积时，都会将油品的体积换算成标准体积v20(即20℃下的体积)进行比较。

7、加油站油品发出与储存的计量设备：1、发出计量设备(加油机计数器)是通过质监部门定期检定的法定计量器，加油机的每次发出量以及加油机当前的状态(提枪，挂枪，付油)都能通过ifsf协议获取；2、储存计量设备(油罐液位仪)直连油罐，它会在收、发油以及静态储存时实时对油罐内油品高度，体积，罐内油品温度(密度)等数据测量并输出。通过设备之间的网络互联，可全自动从液位仪中获取数据。这些条件都为不定时更新油罐容积表提供了条件。

技术实现思路

1、针对上述背景技术所提出的问题，本发明的目的是：旨在提供基于广度优先遍历进行区间修正的罐容表校准算法。

2、为实现上述技术目的，本发明采用的技术方案如下：

3、基于广度优先遍历进行区间修正的罐容表校准算法，包括下述步骤，

4、s1.通过加油机获取付油数据，通过位于油罐中的液位仪获取罐内油品数据，其中，付油数据和罐内油品数据统称为原始数据；

5、s2.通过数据预处理模块对原始数据进行预处理，得到一系列符合预处理规则的稳态交易集合；

6、s3.针对获得的稳态交易集合执行广度优先遍历罐容表校准核心算法；

7、s3.1.初始化广度优先遍历队列；

8、s3.2.根据原始罐容表初始化搜索的根节点，根节点对应的罐容表为该罐当前正在使用的原始罐容表，根节点的深度为0，通过计算罐容表拟合得分子算法来获得根节点的拟合得分，并且将根节点放到广度优先遍历队列中；

9、s3.3.从广度优先遍历队列中取出一个节点作为当前处理节点；

10、s3.4.对应当前处理节点，针对采集到稳态交易集合，使用罐容表区间调整子算法进行区间修正，得到一系列子节点；如果当前处理节点的深度为d，从当前处理节点出发就可以获得若干个(d+1)级子节点，每一个(d+1)级子节点中都包括一个生成的临时罐容表；

11、s3.5.对s3.4生成的若干个(d+1)级节点，每个节点分别通过计算罐容表拟合得分子算法得到拟合分；

12、s3.6根据s3.5中计算的拟合分，如果生成的节点比父节点的拟合得分更高，则将该节点放入到广度优先遍历队列中去，否则丢弃这个节点；

13、s3.7重复执行s3.3到s3.6，直到广度优先遍历搜索队列中没有新的节点，则执行下一步s3.8从所有的节点中寻找拟合得分最高的节点，并且把对应的罐容表输出。

14、进一步限定，所述s1中，加油机和液位仪均与数据采集模块连接，加油机通过ifsf协议将付油数据传递到数据采集模块连接。

15、进一步限定，所述s1中，付油数据包括油枪的id、抬枪时间、挂枪时间、加油量(l)、抬枪时是否有其它枪加油、挂枪时是否有其它枪加油，油品数据包括抬枪前油高(mm)、抬枪前油品温度、抬枪前油品v20、抬枪后油高(mm)、抬枪后油品温度、抬枪后油品v20，其中的v20指油品体积换算成20℃下的标准体积，采用该标准是为了消除温度对油品体积的影响。

16、进一步限定，所述s2中，预处理流程由先到后依次包括，s2.1加油机的付油数据和油罐的油品数据按时序匹配；s2.2找到符合条件的稳态交易集合；s2.3过滤掉有问题的脏数据集合，在s2.2中，若是抬枪时是否有其它枪加油和挂枪时是否有其它枪加油的任意一项结果为是，则该条付油数据和对应时序的油品数据为不合格的脏数据，若是两次付油数据的时间间隔小于5分钟，则这两条付油数据和对应时序的油品数据菌为不合格的脏数据，此外，为了尽可能减少液位仪的读数误差，稳态交易集合的加油总量大于200l；在s2.3中，若是稳态交易集合中来自加油机付油数据的加油总量与液位仪监测到的油罐出油总量差异阈值超过1％，该组稳态交易集合同样作为脏数据处理。

17、进一步限定，节点中储存如下信息，当前节点对应的临时罐容表；当前节点的搜索深度；衡量当前罐容表的拟合得分；罐容表高度区间修正值。

18、进一步限定，计算罐容表拟合得分子算法具体包括下述步骤，s4.1.获得待评价节点的罐容表；s4.2.针对所有的稳态集合数据，根据s4.1中获得的罐容表，通过代入稳态集合的起始高度，可以得到相应的开始体积，结束体积，进一步根据温度系数算出开始体积v20和结束体积v20，两者相减算出来这个罐容表的油罐的发出量v20，对比稳态集合数据中的发油量v20，进一步可以算出差异率；s4.3.针对s4.2获得的所有集合的差异率，可以进一步计算所有稳态集合差异率的绝对值的平均值以及方差；将s4.3得到的差异率的绝对值的平均值以及方差换算成该罐容表的拟合得分，拟合得分设置为：(1-差异率的绝对值的平均值)*100+方差。

19、进一步限定，罐容表区间调整子算法具体包括下述步骤，s5.1.获取当前处理节点的临时罐容表；s5.2.针对所有的稳态集合数据，根据步骤1中获得的罐容表，通过代入稳态集合的起始高度，可以得到相应的开始体积和结束体积，进一步根据温度系数算出开始体积v20、结束体积v20，两者相减算出来这个罐容表的油罐的发出量v20，对比稳态集合数据中的发油量v20，进一步可以算出差异率；s5.3.将所有稳态集合按照高度范围求交集，得到一系列最小的不相交的高度区间；s5.4.对于s5.3得到的所有不相交的高度区间估计误差率，误差率设置为所有经过这个高度区间的稳态集合的差异率的平均值；s5.5.针对s5.4中的得到的各个不相交高度区间的差异率，任选一个高度区间，基于步骤1获取的临时罐容表。调整相应高度区间的上的体积，比如原来该高度区间的体积为v，差异率是e，那么调整后这个高度区间的体积就变成v(1+e*r)，其中r是一个调整步长比例系数，调整后就产生了一个新的子节点，子节点的临时罐容表就是新生成的临时罐容表；s5.6.重复s5.5，直到按照所有不相交高度区间的差异率都生成了一个相应的子节点。

20、本发明的有益效果：本发明的基于广度优先遍历进行区间修正的罐容表校准算法，建立在现有罐容表的基础之上，通过部分区间调整获得一个准确度更高的罐容表，并通过罐容表区间调整子算、计算罐容表拟合得分子算法形成的自动评价进制对于罐容表进行评价，引导算法朝准确度更好的方向执行，从整体上来看，本发明对罐容表的测量校准无需加油站停业、清罐、通风，测量成本更小，而且只需要在当前罐容表的基础上做区间校准就能实现提升罐容表准确度的目的，不需要对原有罐容表完全舍弃。