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专利号: 2022109791120
申请人: 武汉涛初科技有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:授权未缴费
更新日期:2024-09-26
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于人工智能的工业锅炉运行在线实时监测预警云平台,其特征在于,包括:蒸汽锅炉运行过程获取模块,用于获取蒸汽锅炉的主要运行过程,其中主要运行过程包括锅炉升压运行过程、锅炉并汽运行过程和锅炉排污运行过程;

蒸汽锅炉升压监测分析模块,用于对蒸汽锅炉对应的预升压过程和升压过程中进行监测和分析,由此得到蒸汽锅炉对应的升压运行评估系数,蒸汽锅炉升压监测分析模块包括预升压过程监测分析单元、升压过程中监测分析单元和升压运行评估分析单元;

蒸汽锅炉并汽监测分析模块,用于对蒸汽锅炉对应的预并汽过程和并汽过程中进行监测和分析,由此得到蒸汽锅炉对应的并汽运行评估系数,其中蒸汽锅炉并汽监测分析模块包括预并汽过程监测分析单元、并汽过程中监测分析单元和并汽运行评估分析单元;

蒸汽锅炉排污监测分析模块,用于对蒸汽锅炉对应的锅炉排污过程进行监测和分析,由此得到蒸汽锅炉对应的排污运行评估系数;

预警分析模块,用于对蒸汽锅炉对应的升压运行评估系数、并汽运行评估系数和排污运行评估系数进行分析,得到预警运行过程;

预警终端,用于基于预警运行过程进行相应的预警;

数据存储模块,用于存储蒸汽锅炉管道长度和直径,存储各种暖管时长评估指数对应的指定暖管时长,并存储允许暖管时长差;

所述预升压过程监测分析单元用于对蒸汽锅炉对应的预升压过程进行监测和分析,其具体监测分析步骤如下:A1:在蒸汽锅炉上按照预设方式进行检测点均匀布设,并通过温度传感器对蒸汽锅炉上各检测点对应的温度进行检测,得到蒸汽锅炉上各检测点对应的温度,并从中筛选出最高温度和最低温度,分别记为 和 ;

A2:依据公式 计算出蒸汽锅炉对应的温度均匀指数, 表

示为蒸汽锅炉对应的温度均匀指数,e表示为自然常数, 表示为设定的参考温度值,分别表示为设定的最高温度、最低温度对应的影响因子;

A3:通过第一压力表对蒸汽锅炉内部汽压进行监测,得到蒸汽锅炉对应的内部汽压,将蒸汽锅炉对应的内部汽压与设定的第一标准汽压阈值进行对比,若蒸汽锅炉对应的内部汽压等于第一标准汽压阈值,执行相应的冲洗操作后,通过高清摄像头对蒸汽锅炉内部水位进行实时监测,得到蒸汽锅炉内部水位图像,从中分别获取执行相应的冲洗操作前蒸汽锅炉对应的内部水位和执行相应的冲洗操作后蒸汽锅炉对应的内部水位,分别记为 和,进而将其与冲洗时长进行综合分析,得到蒸汽锅炉内部对应的水位增长速度,记为 ;

A4:依据公式 计算出蒸汽锅炉对应的水位增长匹配指数, 表

示为蒸汽锅炉对应的水位增长匹配指数, 表示为设定的参考水位增长速度, 表示为设定的允许水位增长速度差, 表示为设定的规范水位增长差, 表示为设定的水位增长速度、水位增长对应的修正因子;

A5:将蒸汽锅炉对应的内部汽压与设定的第二标准汽压阈值进行对比,若蒸汽锅炉对应的内部汽压等于第二标准汽压阈值,执行相应的冲洗操作后,通过第一压力表获取蒸汽锅炉内部对应的汽压,记为 ,同时读取第二压力表的汽压值,记为 ;

A6:依据公式 计算出蒸汽锅炉对应的汽压匹配指数, 表示为蒸汽锅

炉对应的汽压匹配指数, 表示为预设的允许汽压差, 表示为预设的汽压对应的修正因子;

A7:对蒸汽锅炉对应的温度均匀指数、水位增长匹配指数和汽压匹配指数进行综合分析,得到蒸汽锅炉对应的预升压达标指数,其具体计算公式为 ,表示为蒸汽锅炉对应的预升压达标指数, 分别表示为设定的温度均匀指数、水位增长匹配指数、汽压匹配指数对应的权值因子;

所述升压过程中监测分析单元用于对蒸汽锅炉对应的升压过程中进行监测和分析,其具体监测分析步骤如下:将蒸汽锅炉对应的内部汽压与设定的工作汽压进行对比,若蒸汽锅炉对应的内部汽压等于设定的工作汽压,则通过温度传感器对蒸汽锅炉对应的蒸汽温度进行监测,得到蒸汽锅炉对应的蒸汽温度,记为 ;

依据公式 计算出蒸汽锅炉对应的暖

管时长评估指数,表示为蒸汽锅炉对应的暖管时长评估指数, 分别表示存储的蒸汽锅炉管道长度、管道直径, 分别表示为设定的参考蒸汽温度、参考管道长度、参考管道直径, 分别表示为设定的蒸汽温度、管道长度、管道直径对应的影响因子;

将蒸汽锅炉对应的暖管时长评估指数与存储的各种暖管时长评估指数对应的指定暖管时长进行匹配,得到蒸汽锅炉对应的指定暖管时长,记为 ;

通过高清摄像头对蒸汽锅炉对应的暖管时长进行监测,得到蒸汽锅炉对应的暖管时长,记为 ,进而依据公式 计算出蒸汽锅炉对应的升压达标指数,表示为蒸汽锅炉对应的升压达标指数, 表示为存储的允许暖管时长差;

所述升压运行评估分析单元用于计算蒸汽锅炉对应的升压运行评估系数,其具体计算公式为 ,表示为蒸汽锅炉对应的升压运行评估系数, 分别表示为设定的预升压达标指数、升压达标指数对应的权值因子。

2.根据权利要求1所述的一种基于人工智能的工业锅炉运行在线实时监测预警云平台,其特征在于:所述预并汽过程监测分析单元用于对蒸汽锅炉对应的预并汽过程进行监测和分析,其具体监测分析过程如下:通过高清摄像头对蒸汽锅炉在预并汽过程对应的内部水位进行监测,得到蒸汽锅炉在预并汽过程对应的内部水位,记为 ;

通过成分检测仪对蒸汽锅炉在预并汽过程对应蒸汽的成分种类进行检测,并提取蒸汽锅炉对应蒸汽中各成分种类对应的含量,记为 ,i表示为各成分种类的编号,i=1,

2,......,n,同时将蒸汽锅炉对应蒸汽中成分种类数量和各成分种类对应的含量进行综合分析,得到蒸汽锅炉对应的蒸汽品质评估指数,记为 ;

通过第一压力表对蒸汽锅炉在预并汽过程对应的锅炉内部汽压和锅炉母管汽压进行监测,分别记为 和 ;

依据公式 计算出蒸汽锅炉对应的预并汽

达标指数,表示为蒸汽锅炉对应的预并汽达标指数, 表示为设定的蒸汽锅炉在预并汽过程对应的允许水位, 表示为设定的允许水位差, 表示为设定的蒸汽锅炉对应的参考蒸汽品质评估指数, 分别表示为设定的水位、蒸汽品质评估指数、汽压对应的影响因子。

3.根据权利要求2所述的一种基于人工智能的工业锅炉运行在线实时监测预警云平台,其特征在于:所述并汽过程中监测分析单元用于对蒸汽锅炉对应的并汽过程中进行监测和分析,其具体监测分析过程如下:通过第一压力表对蒸汽锅炉在并汽过程对应的蒸汽汽压进行监测,得到蒸汽锅炉在并汽过程对应的蒸汽汽压,记为 ;

通过高清摄像头对蒸汽锅炉在并汽过程对应的内部水位进行监测,得到蒸汽锅炉在并汽过程对应的内部水位,记为 ;

通过温度传感器对蒸汽锅炉在并汽过程对应的蒸汽温度进行监测,得到蒸汽锅炉在并汽过程对应的蒸汽温度,记为 ;

对蒸汽锅炉在并汽过程对应的蒸汽汽压、内部水位和蒸汽温度进行综合分析,得到蒸汽锅炉对应的并汽达标指数,记为 。

4.根据权利要求3所述的一种基于人工智能的工业锅炉运行在线实时监测预警云平台,其特征在于:所述并汽运行评估分析单元用于计算蒸汽锅炉对应的并汽运行评估系数,其具体计算公式为 , 表示为蒸汽锅炉对应的并汽运行评估系数,分别表示为设定的预并汽达标指数、并汽达标指数对应的权值因子。

5.根据权利要求4所述的一种基于人工智能的工业锅炉运行在线实时监测预警云平台,其特征在于:所述对蒸汽锅炉对应的锅炉排污过程进行监测和分析,其具体监测分析过程如下:通过高清摄像头对蒸汽锅炉对应的排污过程进行监测,得到蒸汽锅炉对应的排污过程视频;

从蒸汽锅炉对应的排污过程视频中提取当前排污操作与上次相邻排污操作的间隔时长,记为 ;

从蒸汽锅炉对应的排污过程视频中提取当前排污操作的间断排污的次数,并对各次间断排污对应的排污时长进行提取,记为 ,j表示为各次间断排污的编号,j=1,2,......,m;

从蒸汽锅炉对应的排污过程视频中提取当前排污操作过程在各设定时间段内蒸汽锅炉对应的排污水位,记为 ,f表示为各设定时间段的编号,f=1,2,......,x;

依据公式 计算蒸汽锅炉对应的排污运行

评估系数,表示为蒸汽锅炉对应的排污运行评估系数, 分别表示为设定的规范排污操作间隔时长、规范排污时长 表示为设定的第f个设定时间段内蒸汽锅炉对应的规范排污水位, 表示为设定的允许排污水位差, 分别表示为设定的排污操作间隔时长、排污时长、排污水位对应的权值因子。

6.根据权利要求1所述的一种基于人工智能的工业锅炉运行在线实时监测预警云平台,其特征在于:所述对蒸汽锅炉对应的升压运行评估系数、并汽运行评估系数和排污运行评估系数进行分析,其具体分析步骤如下:将蒸汽锅炉对应的升压运行评估系数与设定的升压运行评估系数阈值进行对比,若蒸汽锅炉对应的升压运行评估系数小于升压运行评估系数阈值,则将锅炉升压运行过程记为预警运行过程;

将蒸汽锅炉对应的并汽运行评估系数与设定的并汽运行评估系数阈值进行对比,若蒸汽锅炉对应的并汽运行评估系数小于并汽运行评估系数阈值,则将锅炉并汽运行过程记为预警运行过程;

将蒸汽锅炉对应的排污运行评估系数与设定的排污运行评估系数阈值进行对比,若蒸汽锅炉对应的排污运行评估系数小于排污运行评估系数阈值,则将锅炉排污运行过程记为预警运行过程。