炼焦配煤智能控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种炼焦配煤智能控制系统，包括用户层、过程层和数据层；用户层用于对所述炼焦配煤智能控制系统的工作参数进行显示，同时也用于接收用户对于所述炼焦配煤智能控制系统设置的控制参数并下发过程层；过程层用于接收用户层下发的控制参数，计算生产过程的优化参数并下发执行机构；数据层用于存储所述炼焦配煤智能控制系统的基础数据。本发明专利技术通过对焦化厂的智能控制和过程控制，能够简单、快速的计算出最优配煤比，提高配煤效率；同时能够快速对全厂进行整体智能控制，不仅降低了生产成本，而且控制精确快速，操作简单。

Intelligent Control System for Coking and Coal Blending

【技术实现步骤摘要】
炼焦配煤智能控制系统
本专利技术具体涉及一种炼焦配煤智能控制系统。
技术介绍
随着经济技术的发展，人们对于生活水平的要求也越来越高，汽车等消费品的需求也越来越大。焦化厂是一个将煤炭变成化工产品的生产场所。焦化厂的主要的原材料是煤炭，经过高温干熘工艺后，提取出煤气，再经过一系列的化工工艺流程，可提取出包括糖精、焦油、沥靑、焦炭和许多的制药用的化工原材料。焦化厂能够为社会提供各类型焦化产品，是社会发展的重要组成部分。但是，目前对于焦化厂的配煤过程控制，往往采用的都是人工配煤，不仅费时费力，而且存在如下问题：配煤过程受配煤工人的经验和技术影响，使得焦化厂的生产质量不稳定；人工配煤过程十分粗放，容易造成资源的浪费；而且人工配煤无法使得系统整体最优，不仅使得系统的效率降低，而且成本还居高不下。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种可靠性高、效率高且成本相对低廉的炼焦配煤智能控制系统。本专利技术提供的这种炼焦配煤智能控制系统，包括用户层、过程层和数据层；用户层用于对所述炼焦配煤智能控制系统的工作参数进行显示，同时也用于接收用户对于所述炼焦配煤智能控制系统设置的控制参数并下发过程层；过程层用于接收用户层下发的控制参数，计算生产过程的优化参数并下发执行机构；数据层用于存储所述炼焦配煤智能控制系统的基础数据。所述的过程层包括炼焦及配煤生产计算过程和配煤优化计算过程；炼焦及配煤生产计算过程首先根据用户设定的控制参数以及生产指标计算出入炉煤指标，然后再根据计算得到的出入炉煤指标计算得到最终的配煤比；配煤优化计算过程根据客户焦炭质量需求，计算得到混合煤数据，从而得到配煤比。所述的数据层用于存储所述炼焦配煤智能控制系统的基础数据，具体为基于炼焦生产及配煤生产的过程工况数据以及设定的控制参数，构建本地数据库用于存储基础数据，根据形成的数据库构建煤-焦-化规则库与单-混合煤规则库，并在所述炼焦配煤智能控制系统工作过程中对构建的规则库进行修正。所述的数据层分为工艺数据层和系统数据层；工艺数据层用于存储生产过程的基础数据，具体包括煤种化检验数据库、煤种库存数据库、焦炭化检验数据库和配煤系统数据库；系统数据层用于对工艺数据层的数据进行采集和存储，具体包括煤种质量数据库、来煤数据库、焦炭质量数据库、焦炭质量预测数据库和配比方案数据库。所述的炼焦配煤智能控制系统包括煤-焦-化数据挖掘算法、单-混合煤数据挖掘算法、工况信息与偏差分析算法、炼焦工况与故障诊断算法和配煤工况与故障诊断算法：煤-焦-化数据挖掘算法采用跟踪匹配算法，基于数据挖掘获取的配煤规则，结合焦炉工况信息与实际焦炭质量指标和化产产率信息，计算入炉煤指标；单-混合煤数据挖掘算法采用线性回归算法，基于数据挖掘获取的配煤规则，结合配煤工况信息与实际入炉煤指标信息，计算配煤比；工况信息与偏差分析算法采用跟踪匹配算法，基于工况数据，计算工况偏差值，得到配煤比修正方案；炼焦工况与故障诊断算法采用跟踪匹配算法，基于炼焦工况数据，计算出炼焦工况的偏差值，得到配煤比修正方案；配煤工况与故障诊断算法采用跟踪匹配算法，基于配煤工况数据，计算出配煤工况偏差值，得到配煤比修正方案。本专利技术提供的这种炼焦配煤智能控制系统，通过对焦化厂的智能控制和过程控制，能够简单、快速的计算出最优配煤比，提高配煤效率；同时能够快速对全厂进行整体智能控制，不仅降低了生产成本，而且控制精确快速，操作简单。附图说明图1为本专利技术的系统结构示意图。图2为本专利技术的系统架构示意图。图3为本专利技术的硬件系统示意图。具体实施方式如图1所示为本专利技术的系统结构示意图：本专利技术提供的这种炼焦配煤智能控制系统，包括用户层、过程层和数据层；用户层用于对所述炼焦配煤智能控制系统的工作参数进行显示，同时也用于接收用户对于所述炼焦配煤智能控制系统设置的控制参数并下发过程层；过程层用于接收用户层下发的控制参数，计算生产过程的优化参数并下发执行机构；数据层用于存储所述炼焦配煤智能控制系统的基础数据。过程层包括炼焦及配煤生产计算过程和配煤优化计算过程；炼焦及配煤生产计算过程首先根据用户设定的控制参数以及生产指标计算出入炉煤指标，然后再根据计算得到的出入炉煤指标计算得到最终的配煤比；配煤优化计算过程根据用户给定焦炭质量指标及化产产率，计算得到混合煤，从而得到配煤比。在上述的优化计算过程中，来自于炼焦生产过程的炼焦工况数据与配煤工况数据也将参与到数据挖掘算法的计算中，而实际焦炭质量数据与化产产率数据以及实际入炉煤指标数据与配煤比数据将分别作为对应数据挖掘算法的校正数据，用以进一步优化算法计算过程。数据层用于存储所述炼焦配煤智能控制系统的基础数据，具体为基于炼焦生产及配煤生产的过程工况数据以及设定的控制参数，构建本地数据库用于存储基础数据，根据形成的数据库构建煤-焦-化规则库与单-混合煤规则库，并在所述炼焦配煤智能控制系统工作过程中对构建的规则库进行修正。同时，所有的数据库与规则库将上传至炼焦配煤数据云，经过大数据分析与智能决策进一步优化配煤计算，最终形成强大的数据支撑。数据层分为工艺数据层和系统数据层；工艺数据层用于存储生产过程的基础数据，具体包括煤种化检验数据库、煤种库存数据库、焦炭化检验数据库和配煤系统数据库；系统数据层用于对工艺数据层的数据进行采集和存储，具体包括煤种质量数据库、来煤数据库、焦炭质量数据库、焦炭质量预测数据库和配比方案数据库。在具体实施时，炼焦配煤智能控制系统包括煤-焦-化数据挖掘算法、单-混合煤数据挖掘算法、工况信息与偏差分析算法、炼焦工况与故障诊断算法和配煤工况与故障诊断算法：煤-焦-化数据挖掘算法采用跟踪匹配算法，基于数据挖掘获取的配煤规则，结合焦炉工况信息与实际焦炭质量指标和化产产率信息，计算入炉煤指标；单-混合煤数据挖掘算法采用线性回归算法，基于数据挖掘获取的配煤规则，结合配煤工况信息与实际入炉煤指标信息，计算配煤比；工况信息与偏差分析算法采用跟踪匹配算法，基于工况数据，计算工况偏差值，得到配煤比修正方案；炼焦工况与故障诊断算法采用跟踪匹配算法，基于炼焦工况数据，计算出炼焦工况的偏差值，得到配煤比修正方案；配煤工况与故障诊断算法采用跟踪匹配算法，基于配煤工况数据，计算出配煤工况偏差值，得到配煤比修正方案。如图2所示为本专利技术系统的系统架构示意图：从数据上，可以分为四层，分别是：工艺数据层、数据层、模型层、交互层。工艺数据层：用于存储生产过程中的基础数据，包括有煤种化检验数据(包括煤种名称、煤种成分等)、煤种库存数据(包括煤场中当前煤种的库存量)、焦炭化检验数据(包括焦炭的成分等)、配煤系统(包括配煤盘转速或频率、配料秤重量等)。数据层：实现对工艺数据层数据的采集，并进行存储；同时又接收来自智能配煤模型提供的配比方案。数据层也是软件系统中的数据库部分，它主要包括煤种质量数据库、来煤数据库、焦炭质量数据库、焦炭质量预测数据库、配比方案数据库等多套数据库。模型层：智能配煤预测模型是系统的重要组成部分。将单种煤进行配比，再干馏成焦炭，在这个过程中成分之间的转变不是简单的线性关系，存在较复杂的模型算法。需要根据交互层提供的用户参数以及规则库，结合相关算法计算出配比方案，并预测出焦炭的成分。同时，它还需要从已生成焦炭的成分与预测焦炭成分进行比较，得到本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种炼焦配煤智能控制系统，其特征在于包括用户层、过程层和数据层；用户层用于对所述炼焦配煤智能控制系统的工作参数进行显示，同时也用于接收用户对于所述炼焦配煤智能控制系统设置的控制参数并下发过程层；过程层用于接收用户层下发的控制参数，计算生产过程的优化参数并下发执行机构；数据层用于存储所述炼焦配煤智能控制系统的基础数据。

【技术特征摘要】
1.一种炼焦配煤智能控制系统，其特征在于包括用户层、过程层和数据层；用户层用于对所述炼焦配煤智能控制系统的工作参数进行显示，同时也用于接收用户对于所述炼焦配煤智能控制系统设置的控制参数并下发过程层；过程层用于接收用户层下发的控制参数，计算生产过程的优化参数并下发执行机构；数据层用于存储所述炼焦配煤智能控制系统的基础数据。2.根据权利要求1所述的炼焦配煤智能控制系统，其特征在于所述的过程层包括炼焦及配煤生产计算过程和配煤优化计算过程；炼焦及配煤生产计算过程首先根据用户设定的控制参数以及生产指标计算出入炉煤指标，然后再根据计算得到的出入炉煤指标计算得到最终的配煤比；配煤优化计算过程根据客户焦炭质量需求，计算得到混合煤数据，从而得到配煤比。3.根据权利要求1或2所述的炼焦配煤智能控制系统，其特征在于所述的数据层用于存储所述炼焦配煤智能控制系统的基础数据，具体为基于炼焦生产及配煤生产的过程工况数据以及设定的控制参数，构建本地数据库用于存储基础数据，根据形成的数据库构建煤-焦-化规则库与单-混合煤规则库，并在所述炼焦配煤智能控制系统工作过程中对构建的规则库进行修正。4.根据权利要求3所述的炼焦配煤智能控制系统，其特征在于所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈勇波，沈坤，刘有势，陈孝，盛荣芬，黄天红，
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