一种无烟装煤集气管压力智能控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种无烟装煤集气管压力智能控制系统，包括内外部接口系统、数据中心系统、智能计算中心系统、执行系统、数据采集中心系统、中控系统、客服端和工况信号处理模块，所述内外部接口系统双向电连接有数据中心系统，所述数据中心系统双向电连接有智能计算中心系统。本发明专利技术的目的在于提供一种无烟装煤集气管压力智能控制系统，具备弥补缺乏前馈分析、数据挖掘、协调控制以及能耗较高的不足优点，提供一种节能降耗、稳定集气管压力、处理风机喘振、减少环境污染、提高化产效率、降低企业生产成本、满足环境变化的无烟装煤集气管压力智能控制系统，该系统准确性好、稳定性高、适应性强，后期维护升级方便。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及无烟装煤集气管
，具体为一种无烟装煤集气管压力智能控制系统。
技术介绍
炼焦过程中集气管压力、初冷器前吸力、鼓风机转速是非常重要的工艺指标。现有对集气管压力、初冷器前吸力、鼓风机转速的控制仍停留在传统过程控制，调节滞后，缺少前馈分析；其次各控制回路相对独立，缺乏基于工艺全流程各环节的协调控制，各控制初值不能随炼焦工况而自动修正，没有对数据进行分析、挖掘，缺少对生产规律发现，没有形成碟阀调节过度、风机负载过大等设备状态成因分析的专家控制规则；当受到推焦、装煤、换向、风机后压力变化等因素影响时，集气管压力会频繁大幅波动，初冷器、鼓风机电耗较大，对焦炭煤气质量、化产回收率、安全生产、焦炉使用寿命、环境保护等带来严重影响。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种无烟装煤集气管压力智能控制系统，具备弥补缺乏前馈分析、数据挖掘、协调控制以及能耗较高的不足优点，提供一种节能降耗、稳定集气管压力、自动调节初冷器前吸力、处理风机喘振、减少环境污染、提高化产效率、降低企业生产成本、满足环境变化的无烟装煤集气管压力智能控制系统，该系统准确性好、稳定性高、适应性强，后期维护升级方便。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种无烟装煤集气管压力智能控制系统，包括内外部接口系统、数据中心系统、智能计算中心系统、执行系统、数据采集中心系统，其特征在于：所述内外部接口系统双向电连接有数据中心系统，所述数据中心系统双向电连接有智能计算中心系统，且数据中心系统的输入端电连接有动画显示平台的输入端，所述智能计算中心系统的输出端电连接有执行系统的输入端，所述执行系统的输出端电连接有数据采集中心系统的输入端，所述数据采集中心系统的输出端电连接有动画显示平台的输入端，且数据采集中心系统的输出端分别电连接有数据中心系统和智能计算中心系统的输入端，所述内外部接口系统包括外接口模块和内接口模块，所述数据中心系统包括数据挖掘模块、数据分析模块和专家规则模块，所述智能计算中心系统包括鼓风机模块、高低氨水模块、集气管模块、大循环模块和协调控模块，所述执行系统包括集气管调节器、大循环调节器、高压氨水变频器和鼓风机变频器，所述数据采集模块包括信号接收模块信号发射模块；所述工况信号处理模块的输出端分别电连接有高压氨水压力专家控制模块、集气管蝶阀模糊自适应解耦控制模块、大循环翻板模糊自适控制模块、风机转速模糊专家控制模块和协调控制模块的输入端，高压氨水压力专家控制模块、集气管蝶阀模糊自适应解耦控制模块、大循环翻板模糊自适控制模块和风机转速模糊专家控制模块的输出端均双向电连接有协调控制模块的输入端，且高压氨水压力专家控制模块、集气管蝶阀模糊自适应解耦控制模块、大循环翻板模糊自适控制模块、风机转速模糊专家控制模块和协调控制模块的输入电连接有集气管压力初始流体计算模块和各设定值修正模块的输出端，所述集气管压力初始流体计算模块的输出端电连接有设定值修正模块的输入端；所述客服端包括显示器和监控模块，所述显示器双向电连接有WEB服务器，且显示器还双向无线连接有应用服务器，所述监控模块双向无线连接有应用服务器，所述应用服务器双向电连接有业务组件BLL和常用组件common，且应用服务器双向无线连接有Opc服务器，所述业务组件BLL和常用组件common分别双向无线连接有实时数据库和历史数据库，所述Opc服务器的输出端电连接有中控端的输入端；所述中控系统包括服务器操作监控站、系统中控PLC和服务器，所述中控系统的输出端电连接有网络服务器的输入端，所述网络服务器单向无线连接有DCS控制器，且网络服务器的输入端电连接有I/O模块，所述I/O模块包括鼓风机、执行器和压力变送器，所述系统中控PLC的输入端电连接有压力变送器、流量计的输入端。与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：1、本专利技术根据炼焦现场存在的各种实际问题的现实需要，依据工艺约束条件、规则，以人工智能技术和大数据技术为手段，提出了一种无烟装煤集气管压力智能控制系统方法的整体解决方案，该方案设计思路清晰，便于升级和扩展。2、本专利技术采用的规则库是通过数据挖掘或者专家经验获取的，是基于对炼焦工艺及约束的充分理解基础上实现的，数据中心的建立为高层决策提供支持，满足企业的长期发展。3、本专利技术可使装煤烟尘控制率达到80％；集气管压力精确控制在设定值20Pa以内，装煤喷高压氨水时集气管压力控制在设定值40Pa内，偶有压力稍有超标时，将在20秒内调回，合格率90％；降低鼓风机等设备能耗1％～2％，降低设备损耗；控制入电捕煤气氧含量，保证电捕焦油器安全；实现装煤烟气全回收，焦油、粗苯增收；改善工作环境并提高劳动生产率，提高了企业生产效率。附图说明图1无烟装煤集气管压力智能控制系统整体结构图；图2无烟装煤集气管压力智能控制系统控制流程图；图3无烟装煤集气管压力智能控制系统软件结构图；图4无烟装煤集气管压力智能控制系统硬件结构图；具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1-4，一种无烟装煤集气管压力智能控制系统，包括内外部接口系统、数据中心系统、智能计算中心系统、执行系统、数据采集中心系统，数据中心系统主要对现场各环节数据进行集中存储、管理，分析和挖掘数据中的潜在规则，共享数据，数据中心一方面对不同类型数据进行预处理和挖掘分析，获取不同专业规则，形成规则库，为系统协调控制提供规则支持；另一方面与内外部系统接口连接，获取调度信息或共享信息给其他系统；根据质量、能量守恒进行分析，以质量守恒计算荒煤气产量，以能量守恒贯穿荒煤气传输过程，结合沿程管道阻力、化产设备阻力，建立集气管压力控制系统的机理模型，数据中心系统分析计算的结果可以在动画平台上展示，以控制装煤烟尘率、集气管压力稳定为目标，将炼焦过程中工艺参数与设备状态、控制品质关联，形成“工艺参数—设备状态、控制品质”关联数据库，以加深相关人员对炼焦过程运行规律的掌控，数据中心通过对炼焦过程的工艺参数跟踪，建立“工艺参数—设备状态、控制品质”等关联数据库，采用数据挖掘技术，挖掘工艺参数—设备状态、控制品质关联规则、异常工况控制规则、高压氨水压力-装煤进程关联规则、集气管压力自适应控制规则、初冷器前吸力自适应控制规则、鼓风机转速自适应控制规则、解耦规则、协调控制规则、调度规则和参数优化规则，通过不断分析、验证，以“工艺参数—设备状态、控制品质”关联数据库为基础，根据工艺参数的变化，获取专家规则指导智能计算中心的前馈模型、反馈模型计算出最优参数调整目标值，对整个生产过程实施协调优化控制，其中前馈模型包括集气管压力初始流体计算模块和设定值修正模块；集气管压力初始流体计算模块主要包括荒煤气产量计算模型、集气管压力设定值模型、初冷器前吸力初始基准值模型、风机转速初始值模型、装煤时高压氨水压力初始值模型及高压氨水对集气管压力影响模型；设定值修正模块主要包括初冷器前吸力初始基准值修正模型、风机转速初始值修正模型、高压氨水压力初始值修正模型，其中反馈模本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无烟装煤集气管压力智能控制系统，包括内外部接口系统、数据中心系统、智能计算中心系统、执行系统、数据采集中心系统，其特征在于：所述内外部接口系统双向电连接有数据中心系统，所述数据中心系统双向电连接有智能计算中心系统，且数据中心系统的输入端电连接有动画展示平台的输入端，所述智能计算中心系统的输出端电连接有执行系统的输入端，所述执行系统的输出端电连接有数据采集中心系统的输入端，所述数据采集中心系统的输出端电连接有动画显示平台的输入端，且数据采集中心系统的输出端分别电连接有数据中心系统和智能计算中心系统的输入端，所述内外部接口系统包括外接口模块和内接口模块，所述数据中心系统包括数据挖掘模块、数据分析模块和专家规则模块，所述智能计算中心系统包括鼓风机模块、高低氨水模块、集气管模块、大循环模块和协调控模块，所述执行系统包括集气管调节器、大循环调节器、高压氨水变频器和鼓风机变频器，所述数据采集模块包括信号接收模块信号发射模块；所述工况信号处理模块的输出端分别电连接有高压氨水压力专家控制模块、集气管蝶阀模糊自适应解耦控制模块、大循环翻板模糊自适控制模块、风机转速模糊专家控制模块和协调控制模块的输入端，高压氨水压力专家控制模块、集气管蝶阀模糊自适应解耦控制模块、大循环翻板模糊自适控制模块和风机转速模糊专家控制模块的输出端均双向电连接有协调控制模块的输入端，且高压氨水压力专家控制模块、集气管蝶阀模糊自适应解耦控制模块、大循环翻板模糊自适控制模块、风机转速模糊专家控制模块和协调控制模块的输入电连接有集气管压力初始流体计算模块和各设定值修正模块的输出端，所述集气管压力初始流体计算模块的输出端电连接有设定值修正模块的输入端；所述客服端包括显示器和监控模块，所述显示器双向电连接有WEB服务器，且显示器还双向无线连接有应用服务器，所述监控模块双向无线连接有应用服务器，所述应用服务器双向电连接有业务组件BLL和常用组件common，且应用服务器双向无线连接有Opc服务器，所述业务组件BLL和常用组件common分别双向无线连接有实时数据库和历史数据库，所述Opc服务器的输出端电连接有中控端的输入端；所述中控系统包括服务器操作监控站、系统中控PLC和服务器，所述中控系统的输出端电连接有网络服务器的输入端，所述网络服务器单向无线连接有DCS控制器，且网络服务器的输入端电连接有I/O模块，所述I/O模块包括鼓风机、执行器和压力变送器，所述系统中控PLC的输入端电连接有压力变送器、流量计的输入端。...

【技术特征摘要】
1.一种无烟装煤集气管压力智能控制系统，包括内外部接口系统、数据中心系统、智能计算中心系统、执行系统、数据采集中心系统，其特征在于：所述内外部接口系统双向电连接有数据中心系统，所述数据中心系统双向电连接有智能计算中心系统，且数据中心系统的输入端电连接有动画展示平台的输入端，所述智能计算中心系统的输出端电连接有执行系统的输入端，所述执行系统的输出端电连接有数据采集中心系统的输入端，所述数据采集中心系统的输出端电连接有动画显示平台的输入端，且数据采集中心系统的输出端分别电连接有数据中心系统和智能计算中心系统的输入端，所述内外部接口系统包括外接口模块和内接口模块，所述数据中心系统包括数据挖掘模块、数据分析模块和专家规则模块，所述智能计算中心系统包括鼓风机模块、高低氨水模块、集气管模块、大循环模块和协调控模块，所述执行系统包括集气管调节器、大循环调节器、高压氨水变频器和鼓风机变频器，所述数据采集模块包括信号接收模块信号发射模块；所述工况信号处理模块的输出端分别电连接有高压氨水压力专家控制模块、集气管蝶阀模糊自适应解耦控制模块、大循环翻板模糊自适控制模块、风机转速模糊专家控制模块和协调控制模块的输入端，高压氨水压力专家控制模块、集气管蝶阀模糊自适...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈勇波，黄天红，刘帮，盛荣芬，邹婵，
申请(专利权)人：湖南千盟智能信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43