本發(fā)明涉及噴煤制粉安全控制，具體為一種煉鐵噴煤一鍵制粉智能安全控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、參考專利名稱為：煉鐵噴煤一鍵制粉智能安全控制系統(tǒng)（專利公開號：cn116736788a，專利公開日：2023-09-12），包括上位機(jī)hmi監(jiān)控系統(tǒng)和下位機(jī)plc控制系統(tǒng)，plc控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理塊將儀表數(shù)據(jù)采集塊采集到的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)與操作人員初始設(shè)定的各儀表安全參數(shù)進(jìn)行對比處理，形成a級預(yù)警、b級預(yù)警和c級報(bào)警故障停機(jī)輸出進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對噴煤制粉系統(tǒng)進(jìn)行安全控制，智能安全預(yù)警控制分為a級預(yù)警、b級預(yù)警和c級報(bào)警故障停機(jī)三類預(yù)警信號，系統(tǒng)會智能停機(jī)，另外本發(fā)明如氧含量失去控制，系統(tǒng)會智能停機(jī)，避免系統(tǒng)出現(xiàn)負(fù)壓狀態(tài)造成事故嚴(yán)重化，適合廣泛推廣。

2、基于上述文件的表述，現(xiàn)有的煉鐵噴煤一鍵制粉操作中，雖然可以滿足制粉和噴煤的實(shí)時(shí)操作，但是應(yīng)用于實(shí)際中，未能對于氧氣含量以及存儲的煤粉量進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測和把控，以至于在不斷制粉和噴煤的操作中，容易存在氧含量過高或煤粉量存儲過多造成存在自燃甚至爆炸隱患的問題，并未能針對于安全問題做出及時(shí)的預(yù)測和控制，為此，本發(fā)明提供了一種煉鐵噴煤一鍵制粉智能安全控制系統(tǒng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種煉鐵噴煤一鍵制粉智能安全控制系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有的煉鐵噴煤一鍵制粉操作中，雖然可以滿足制粉和噴煤的實(shí)時(shí)操作，但是應(yīng)用于實(shí)際中，未能對于氧氣含量以及存儲的煤粉量進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測和把控，以至于在不斷制粉和噴煤的操作中，容易存在氧含量過高或煤粉量存儲過多造成存在自燃甚至爆炸隱患的問題，并未能針對于安全問題做出及時(shí)的預(yù)測和控制的問題。

2、為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：一種煉鐵噴煤一鍵制粉智能安全控制系統(tǒng)，包括：

3、監(jiān)測獲取模塊，用于實(shí)時(shí)監(jiān)測制粉和噴粉過程中的各項(xiàng)參數(shù)，并實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸和存儲；

4、通信傳輸模塊，通過無線通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)采集數(shù)據(jù)的傳輸操作；

5、數(shù)據(jù)預(yù)處理與分析模塊，接收數(shù)據(jù)并實(shí)現(xiàn)分類處理操作，建立關(guān)于制粉和噴粉相關(guān)聯(lián)的模擬分析模型，依據(jù)數(shù)據(jù)形成制粉時(shí)的氧含量曲線來預(yù)測制粉過程的風(fēng)險(xiǎn)，依據(jù)噴煤量、制粉量的速率并結(jié)合預(yù)測煤粉存儲過程的風(fēng)險(xiǎn)，并將預(yù)測的結(jié)果進(jìn)行傳輸；

6、預(yù)警傳輸模塊，接收預(yù)測的結(jié)果，產(chǎn)生預(yù)警信號并即刻產(chǎn)生指令向執(zhí)行機(jī)組發(fā)送；

7、執(zhí)行機(jī)組，根據(jù)接收的指令實(shí)現(xiàn)對相應(yīng)設(shè)備的啟閉開關(guān)或管道閥門的調(diào)節(jié)操作；

8、用戶可視化界面，對采集和處理后的數(shù)據(jù)以及預(yù)警信號和執(zhí)行指令進(jìn)行顯示，且人員通過觸屏控制實(shí)現(xiàn)調(diào)整指令的確認(rèn)和下發(fā)。

9、優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)預(yù)處理與分析模塊中接收數(shù)據(jù)并實(shí)現(xiàn)分類處理的操作為：

10、a1、將后續(xù)所需數(shù)據(jù)的標(biāo)題內(nèi)容進(jìn)行提取，并根據(jù)標(biāo)題內(nèi)容形成各項(xiàng)數(shù)據(jù)集的識別序列標(biāo)為m；

11、a2、將接收的數(shù)據(jù)與識別序列m識別匹配，依次將數(shù)據(jù)劃分形成帶有數(shù)據(jù)的識別序列m；

12、a3、最后將各項(xiàng)識別序列m中的數(shù)據(jù)提取歸類形成歷史數(shù)據(jù)集標(biāo)為g、氧含量數(shù)據(jù)集標(biāo)為h和運(yùn)行參數(shù)數(shù)據(jù)集標(biāo)為k。

13、優(yōu)選的，所述a2中對于數(shù)據(jù)識別匹配的表達(dá)式為：

14、；

15、m表示接收到的采集數(shù)據(jù)，m為各項(xiàng)識別序列，g表示制粉和噴煤的歷史數(shù)據(jù)集，h表示制粉時(shí)的氧含量數(shù)據(jù)集，k表示制粉和噴煤的運(yùn)行參數(shù)數(shù)據(jù)集，表示數(shù)據(jù)向數(shù)據(jù)集的自動生成。

16、優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)預(yù)處理與分析模塊中建立關(guān)于制粉和噴粉相關(guān)聯(lián)的模擬分析模型操作為：

17、b1、依據(jù)歷史數(shù)據(jù)集g提取出關(guān)于模型建立的基本數(shù)據(jù)，以此實(shí)現(xiàn)煉鐵噴煤設(shè)備和一鍵制粉設(shè)備的運(yùn)行指令關(guān)聯(lián)操作；

18、b2、而后將歷史數(shù)據(jù)集g中的各項(xiàng)安全閾值數(shù)據(jù)提取，并引入至模型中建立形成所需的模擬分析模型。

19、優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)預(yù)處理與分析模塊中數(shù)據(jù)形成制粉時(shí)的氧含量曲線來預(yù)測制粉過程風(fēng)險(xiǎn)的步驟為：

20、c1、通過將氧含量數(shù)據(jù)集h引入至模擬分析模型中，并按照時(shí)間順序依次提取出所測定的氧含量濃度數(shù)值；

21、c2、依次將時(shí)間節(jié)點(diǎn)和氧含量濃度數(shù)值輸入建立氧含量曲線，而后根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)閾值和預(yù)測節(jié)點(diǎn)閾值與氧含量濃度比對尋找風(fēng)險(xiǎn)時(shí)間節(jié)點(diǎn)，繼而依據(jù)風(fēng)險(xiǎn)時(shí)間節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生風(fēng)險(xiǎn)反饋的指令；

22、c3、并依據(jù)風(fēng)險(xiǎn)反饋的指令實(shí)現(xiàn)執(zhí)行機(jī)組的調(diào)控操作，同時(shí)根據(jù)調(diào)控操作實(shí)時(shí)的實(shí)現(xiàn)氧含量的檢測操作。

23、優(yōu)選的，所述c2中建立氧含量曲線并尋找風(fēng)險(xiǎn)時(shí)間節(jié)點(diǎn)的操作為：

24、c21、依據(jù)采集的時(shí)間節(jié)點(diǎn)作為曲線坐標(biāo)的橫向軸，以對應(yīng)時(shí)間節(jié)點(diǎn)的氧含量濃度數(shù)值作為曲線坐標(biāo)的豎向軸，且橫向軸與豎向軸的起點(diǎn)相交；

25、c22、自起點(diǎn)開始依次補(bǔ)入對應(yīng)的數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)，并將數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)依次連接形成曲線，且根據(jù)相鄰數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)的變化趨勢確定曲線狀態(tài)；

26、設(shè)定前序數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)為p（x1，y1），后續(xù)數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)為q（x2，y2），其中x2＞x1，若y1＜y2，則此時(shí)曲線為上升曲線，反之，若y2＜y1，則此時(shí)曲線為下降曲線；

27、c23、而后根據(jù)預(yù)測節(jié)點(diǎn)閾值，引入常數(shù)函數(shù)y=j，j為預(yù)測節(jié)點(diǎn)閾值的數(shù)值，將常數(shù)函數(shù)與曲線的數(shù)值做比對；

28、當(dāng)曲線為上升曲線，且ymax＜j時(shí)，則繼續(xù)實(shí)時(shí)監(jiān)測和比對，而當(dāng)ymax≥j時(shí)，則當(dāng)前時(shí)間節(jié)點(diǎn)對應(yīng)的數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)則為風(fēng)險(xiǎn)時(shí)間節(jié)點(diǎn)；

29、當(dāng)曲線為下降曲線，且ymax＜j時(shí)，則繼續(xù)實(shí)時(shí)監(jiān)測和比對，而當(dāng)ymax≥j時(shí)，則當(dāng)前時(shí)間節(jié)點(diǎn)對應(yīng)的數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)則為風(fēng)險(xiǎn)時(shí)間節(jié)點(diǎn)，且直至ymax降至小于j。

30、優(yōu)選的，所述c23中風(fēng)險(xiǎn)時(shí)間節(jié)點(diǎn)的表達(dá)式為：

31、f=（xn，yn）=（xn，ymax），yn＞yn-1，ymax≥j；

32、f表示對應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)時(shí)間節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)，而xn為第n個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)，yn表示第n個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)下對應(yīng)的氧含量數(shù)值，并在滿足上升曲線的同時(shí)，yn與ymax的數(shù)值相同，而ymax大于等于預(yù)測節(jié)點(diǎn)閾值j時(shí)，即當(dāng)前的時(shí)間節(jié)點(diǎn)和氧含量數(shù)值對應(yīng)曲線上的坐標(biāo)數(shù)值，且為風(fēng)險(xiǎn)時(shí)間節(jié)點(diǎn)。

33、優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)預(yù)處理與分析模塊中依據(jù)噴煤量、制粉量的速率并結(jié)合預(yù)測煤粉存儲過程風(fēng)險(xiǎn)的步驟為：

34、d1、將運(yùn)行參數(shù)數(shù)據(jù)集k引入至模擬分析模型中，且提取設(shè)定的噴煤量速率為v1，而設(shè)定的制粉量速率為v2，所需的噴煤粉數(shù)量w；

35、d2、而后對煤粉存儲倉的存儲量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，通過煤粉存儲倉內(nèi)部位于進(jìn)料處的傳感器測量煤粉的存儲高度標(biāo)為h，而煤粉存儲倉的長、寬數(shù)值為l1和l2；

36、d3、設(shè)定的安全存儲量閾值為r，而設(shè)定的需制粉啟動時(shí)的存儲量閾值為s，且根據(jù)噴煤量速率v1、制粉量速率v2結(jié)合計(jì)算停止制粉的時(shí)間。

37、優(yōu)選的，所述d3中停止制粉的時(shí)間計(jì)算公式為：

38、已有煤粉使用的時(shí)間為：；

39、且滿足時(shí)間t后啟動制粉操作，且制粉開始自停止的時(shí)間為：

40、；

41、制粉開始用時(shí)t后即停止制粉操作。

42、優(yōu)選的，所述預(yù)警傳輸模塊中根據(jù)預(yù)測結(jié)果產(chǎn)生預(yù)警信號和執(zhí)行指令的操作為：

43、e1、即c23中當(dāng)前時(shí)間節(jié)點(diǎn)對應(yīng)的數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)則為風(fēng)險(xiǎn)時(shí)間節(jié)點(diǎn)時(shí)，則產(chǎn)生氧含量過高的預(yù)警信號，并產(chǎn)生降氧含量的指令信號實(shí)現(xiàn)執(zhí)行機(jī)組的控制操作；

44、e2、即d3中當(dāng)前煤粉存儲量降至存儲量閾值s時(shí)，產(chǎn)生煤粉存儲量低的預(yù)警信號，并產(chǎn)生指令傳輸至制粉機(jī)組實(shí)現(xiàn)啟動操作，而后，在滿足噴煤操作的同時(shí)，直至煤粉存儲量升至安全存儲量閾值r時(shí)，即產(chǎn)生煤粉存儲量達(dá)標(biāo)預(yù)警信號，并產(chǎn)生指令傳輸至制粉機(jī)組實(shí)現(xiàn)關(guān)閉操作。

45、本發(fā)明提供了一種煉鐵噴煤一鍵制粉智能安全控制系統(tǒng)。與現(xiàn)有技術(shù)相比具備以下有益效果：

46、（1）、該煉鐵噴煤一鍵制粉智能安全控制系統(tǒng)，通過接收數(shù)據(jù)并實(shí)現(xiàn)分類處理操作，建立關(guān)于制粉和噴粉相關(guān)聯(lián)的模擬分析模型，依據(jù)數(shù)據(jù)形成制粉時(shí)的氧含量曲線來預(yù)測制粉過程的風(fēng)險(xiǎn)，依據(jù)噴煤量、制粉量的速率并結(jié)合預(yù)測煤粉存儲過程的風(fēng)險(xiǎn)，以此實(shí)現(xiàn)一鍵式智能制粉控制操作，不僅有效地提高制粉的效率，而且能夠?qū)τ诎踩L(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行提前預(yù)測，提高操作中的容錯(cuò)率，同時(shí)亦能實(shí)現(xiàn)對故障問題的發(fā)現(xiàn)和解決處理，實(shí)現(xiàn)安全化、智能化的制粉控制操作。

47、（2）、該煉鐵噴煤一鍵制粉智能安全控制系統(tǒng)，通過將氧含量數(shù)據(jù)集引入至模擬分析模型中，依次將時(shí)間節(jié)點(diǎn)和氧含量濃度數(shù)值輸入建立氧含量曲線，而后根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)閾值和預(yù)測節(jié)點(diǎn)閾值與氧含量濃度比對尋找風(fēng)險(xiǎn)時(shí)間節(jié)點(diǎn)，繼而依據(jù)風(fēng)險(xiǎn)時(shí)間節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生風(fēng)險(xiǎn)反饋的指令，從而實(shí)時(shí)監(jiān)測數(shù)據(jù)的同時(shí)，依據(jù)數(shù)據(jù)進(jìn)行提前的風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避，并若設(shè)備存在問題，亦能及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決，而非超出安全閾值后再發(fā)現(xiàn)，提高了容錯(cuò)率，使得安全控制系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。

48、（3）、該煉鐵噴煤一鍵制粉智能安全控制系統(tǒng)，通過將運(yùn)行參數(shù)數(shù)據(jù)集引入至模擬分析模型中，根據(jù)實(shí)時(shí)的噴煤粉量需求，依據(jù)噴煤量速率、制粉量速率和存儲量結(jié)合計(jì)算制粉操作停止制粉的時(shí)間，從而能夠?qū)崿F(xiàn)各方面影響的聯(lián)動結(jié)合，有效的對存儲量進(jìn)行把控，降低安全風(fēng)險(xiǎn)的同時(shí)避免存儲的噴煤粉量用盡，以此智能化管控提高生產(chǎn)效率，同步提高安全控制效果，精準(zhǔn)把控操作的用時(shí)。