1.一种工业蒸汽流量智能调节系统,其特征在于:所述系统包括:
蒸汽状态识别模块:采集工业管道中指定时段内的蒸汽温度、压强与密度的时间序列,根据时间序列判断蒸汽状态变化情况,得到状态变化标记序列;
热焓‑流量耦合分析模块:参照所述状态变化标记序列,对每个时段蒸汽热焓变化量进行回代计算,采集对应时段的蒸汽输出流量,比较蒸汽热焓变化量与蒸汽输出流量之间的互信息,标记耦合异常区段;
调节空间判定模块:比较将预设蒸汽目标流量与当前蒸汽输出流量间的偏差,判断每个所述耦合异常区段调节空间,并对不可调节的区段设置强制退回阈值,得到调节锁定段与回退阈值集;
目标设定调整模块:根据所述调节锁定段与回退阈值集,调整每个时段蒸汽输出的流量目标设定值,生成流量调节控制指令集。
2.根据权利要求1所述的工业蒸汽流量智能调节系统,其特征在于:所述状态变化标记序列包括状态类型标记、变化发生位置、连续标记区段,所述耦合异常区段包括异常区段编号、对应时段起止、影响蒸汽流量范围,所述调节锁定段与回退阈值集包括锁定时段、设定阈值值域、执行限制标签,所述流量调节控制指令集包括调整后目标流量、调节执行标识、时段控制指令。
3.根据权利要求1所述的工业蒸汽流量智能调节系统,其特征在于:所述蒸汽状态识别模块包括:状态采集子模块:采集工业管道中指定时段的蒸汽温度、压强与密度数据,构建蒸汽状态基础数据序列;
区间分类子模块:根据所述蒸汽状态基础数据序列中的温度与压强组合,对照IAPWS蒸汽对照边界值,判断当前蒸汽对应状态区间,结合密度趋势信息标注每个区间所属类型,生成状态归属区间标签集;
变化识别子模块:基于所述状态归属区段标签集,对相邻时段中状态类别变化情况进行比对,提取状态发生切换的时间点与区段编号,并按照时序结构记录状态路径变化,生成状态变化标记序列。
4.根据权利要求1所述的工业蒸汽流量智能调节系统,其特征在于:所述热焓‑流量耦合分析模块包括:热焓计算子模块:获取所述状态变化标记序列中每个时段对应的温度、压强与密度数据,计算每个时段蒸汽的比焓值,以及连续时段内的比焓值的差值,生成蒸汽热焓变化量;
流量提取子模块:获取与所述蒸汽热焓变化量对应时段内的蒸汽流量计监测数据,生成蒸汽输出流量;
耦合区段标记子模块:计算所述蒸汽热焓变化量与所述蒸汽输出流量之间在对应时段上的互信息值,对存在偏离耦合关系的时段进行标记,生成耦合异常区段。
5.根据权利要求4所述的工业蒸汽流量智能调节系统,其特征在于:对于计算所述蒸汽热焓变化量与所述蒸汽输出流量之间在对应时段上的互信息值,采用公式:;
其中, 是热焓变化量 与蒸汽流量 之间的互信息值,与全体互信息均值减去标准差所得的互信息阈值进行比较,若某时段互信息值低于互信息阈值,即标记为存在偏离耦合关系的异常时段, 是热焓数据落入第 个区间、流量数据落入第个区间的联合概率, 是热焓数据落入第 个区间的边缘概率, 是流量数据落入第个区间的边缘概率,是变量离散划分的区间总数。
6.根据权利要求1所述的工业蒸汽流量智能调节系统,其特征在于:所述调节空间判定模块包括:目标值获取子模块:获取每个时段预设蒸汽目标流量,构建预设蒸汽目标流量集;
偏差判断子模块:将所述预设蒸汽目标流量集与所述耦合异常区段的蒸汽输出流量进行逐段比较,筛选偏差超出蒸汽调节允许阈值的区段,生成调节异常区段集合;
区段标记子模块:将所述调节异常区段集合的异常区段标记为不可调节状态,并按区段编号设置对应的流量回退阈值,生成调节锁定段与回退阈值集。
7.根据权利要求6所述的工业蒸汽流量智能调节系统,其特征在于:对于设置对应的流量回退阈值,采用公式:;
其中, 是目标区段的流量回退阈值,用于对蒸汽流量进行降载或限流, 为目标区段调度设定的目标蒸汽流量, 为目标区段中观测到的最大实际偏差, 为历史调节失败后的残留偏差均值,、分别为 和 的权重系数。
8.根据权利要求1所述的工业蒸汽流量智能调节系统,其特征在于:所述目标设定调整模块包括:锁定响应子模块:基于所述调节锁定段与回退阈值集中的锁定区段,对所涉时段内蒸汽流量目标值执行置空操作,并标记不可调节状态,剔除该类区段对应的原始目标值,生成锁定段剔除结果;
阈值对比子模块:基于所述锁定段剔除结果中剩余时段,提取对应的蒸汽输出流量,与同段回退阈值进行比较,根据比较结果对部分目标值进行重设,生成目标值调整结果;
设定汇总子模块:将所述目标值调整结果中每个时段的调整值与锁定段状态标识统一整理,生成流量调节控制指令集。
9.根据权利要求1所述的工业蒸汽流量智能调节系统,其特征在于:还包括执行顺序优化模块,执行顺序优化模块:对所述流量调节控制指令集按执行优先级进行排序,生成流量调节序列索引;
所述流量调节序列索引包括排序编号、调节时序关系、优先执行标识。
10.根据权利要求9所述的工业蒸汽流量智能调节系统,其特征在于:所述执行顺序优化模块包括:有效性筛选子模块:获取所述流量调节控制指令集中的全部调节设定指令,按时间标签归并有效条目,生成调节目标时间集合;
排序生成子模块:根据所述调节目标时间集合,按时间顺序与设定值大小两个维度组合设定排序规则,输出排序优先时间序列列表;
索引标注子模块:针对所述排序优先时间序列列表,从前至后编号建立顺序执行标签,并记录排序位置对应的时段及调节指令编号,生成流量调节序列索引。