一种转炉煤气中气体浓度安全报警系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种转炉煤气中气体浓度安全报警系统及方法，包括，采集转炉煤气处理过程中含有气体的电信号，形成多组电信号阵列；基于高斯函数构建气体检测模型；利用所述气体检测模型分析所述多组电信号阵列中的所述电信号，得到所含氧气的浓度值；将所述氧气浓度值代入气体安全模型中进行安全判断运算，若处于设定的阈值范围内，则安全，否则触发报警模块进行安全示意。本发明专利技术针对现有设备中的不足，提供了一种超高精度、快速运行的转炉煤气气体浓度检测报警方法，提高了转炉煤气工作的效率和安全性。效率和安全性。效率和安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种转炉煤气中气体浓度安全报警系统及方法


[0001]本专利技术涉及转炉煤气中气体浓度安全检测的
，尤其涉及一种转炉煤气中气体浓度安全报警系统及方法。

技术介绍

[0002]转炉在生产过程中产生的煤气是不稳定的，具有间歇性，转炉在吹氧冶炼的过程中，产生烟气含有大量的一氧化碳、二氧化碳及少许其他气体，正常情况下这些烟气经除尘系统除尘、洗涤、过滤，煤气浓度达标及其氧气含量符合要求后，进入气柜回收利用。
[0003]烟气进入除尘风机前，除尘管道有一个激光检测仪用于检测烟气中一氧化碳及氧气的含量，当氧气浓度低于2%且一氧化碳浓度高于25%，转炉煤气具备回收条件，转炉煤气回收三通阀动作，将烟气阀门由放散位转为回收位，烟气经过回收三通阀改称为转炉煤气，进入转炉回收再利用。
[0004]在冶炼过程中，随着铁水成分、温度的不断变化转炉煤气CO的含量也在不断变化，吹炼初期，铁水温度较低，碳的氧化速度也较低，故产生的一氧化碳较少，随着炉温的升高，出现碳和氧的剧烈反应，使炉气产生量及一氧化碳含量逐渐增加到相对稳定值，吹炼后期，随着铁水中碳的减少，炉气量下降，一氧化碳含量也相应减少；由此可见，转炉煤气中的氧含量限值定的越低，设备内发生火灾爆炸事故的可能性越小，但若过低，必然导致煤气的频繁放散，一方面导致了煤气的供应压力波动，另一方面也损失了部分能量，还污染了环境，因此，准确的检测转炉煤气中氧气浓度对确定合适的回收转炉煤气氧含量具有重要的意义。

技术实现思路

[0005]本部分的目的在于概述本专利技术的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和专利技术名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和专利技术名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本专利技术的范围。
[0006]鉴于上述现有存在的问题，提出了本专利技术。
[0007]因此，本专利技术解决的技术问题是：现有设备无法针对转炉煤气中氧气浓度检测确定合适的安全阈值报警。
[0008]为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：包括，采集转炉煤气处理过程中含有气体的电信号，形成多组电信号阵列；基于高斯函数构建气体检测模型；利用所述气体检测模型分析所述多组电信号阵列中的所述电信号，得到所含氧气的浓度值；将所述氧气浓度值代入气体安全模型中进行安全判断运算，若处于设定的阈值区间内，则安全，否则触发报警模块进行安全示意。
[0009]作为本专利技术所述的一种转炉煤气中气体浓度安全报警方法的一种优选方案，其中：形成所述多组电信号阵列包括，利用电化学气体传感器与所述转炉煤气处理过程中含有气体发生反应并产生与所述含有气体浓度成正比的电信号；将相同类别的所述电信号放
置在一组连续的存储单元中，得到不同数组；依次添加索引至唯一的标识符，形成所述不同数组的引用标识符；汇总全部的所述引用标识符，转化为元素，形成所述多组电信号阵列。
[0010]作为本专利技术所述的一种转炉煤气中气体浓度安全报警方法的一种优选方案，其中：还包括，初始化所述数组；当初始化值被设置为一个数组时，利用编译器将定义为数组的大小相匹配的号码包含在大括号之间的值；设置初始化时间和初始化条件，对初始化后的所述数组进行索引添加。
[0011]作为本专利技术所述的一种转炉煤气中气体浓度安全报警方法的一种优选方案，其中：构建所述气体检测模型包括，其中,为标准差，为检测区域区间,为高斯函数的系数。
[0012]作为本专利技术所述的一种转炉煤气中气体浓度安全报警方法的一种优选方案，其中：所述分析包括，获取所述多组电信号阵列中各组含有气体的电信号数据；提取所述电信号数据；计算得到含有氧气的目标特征值；加权所述目标特征值，得到最终的所含氧气的所述浓度值。
[0013]作为本专利技术所述的一种转炉煤气中气体浓度安全报警方法的一种优选方案，其中：得到所含氧气的所述浓度值包括，其中,为气体刚通入所述多组电信号阵列时的电阻值,为气体通入所述多组电信号阵列1分钟后的电阻值,为所含氧气的标准差系数。
[0014]作为本专利技术所述的一种转炉煤气中气体浓度安全报警方法的一种优选方案，其中：进行所述安全判断包括，若所述氧气浓度值大于或小于所预设的安全区间，则立即触发报警模块进行安全警报提醒；若所述氧气浓度值等于所预设的安全区间，则不会触发报警模块。
[0015]作为本专利技术所述的一种转炉煤气中气体浓度安全报警方法的一种优选方案，其中：还包括，根据国家标准设置阈值区间，将所述转炉煤气中的氧浓度定义为[1%，3%]。
[0016]作为本专利技术所述的一种转炉煤气中气体浓度安全报警系统的一种优选方案，其中：包括，数据采集模块，其用于抓取转炉煤气处理过程中含有气体的电信号，并将获得电信号数据传输至数据中心处理模块中；所述数据中心处理模块与所述数据采集模块相连，所述数据中心处理模块包括解码体、警报区和数据库，所述解码体用于搭载气体检测模型、分析模型和安全判断模型的运行程序，所述解码体接收所述数据采集模块传递的数据信息并调取所述运行程序进行运算，输出计算结果通过两条信道分别传输给所述数据库进行存储以及传输给分析模块进行分析；所述警报区内搭载数据预警程序，其获取所述解码体运算的结果，对比内设的阈值区间进行判断，若有不符合阈值区间内的数值结果，则立即触发警报；所述数据库用于存储各类数据信息，并共各模块调用。
[0017]作为本专利技术所述的一种转炉煤气中气体浓度安全报警系统的一种优选方案，其
中：还包括，所述分析模块连接于所述数据中心处理模块，所述分析模块用于对接收的所述解码体的运算结果进行数据源分析和评价，并将分析评价结果传递至显示界面进行展示；输入输出模块与各个模块相连，其用于为各模块提供数据传输服务。
[0018]本专利技术的有益效果：本专利技术通过多组电信号阵列获取待检测气体的电信号，结合气体检测模型快速、高效的检测浓度值，从而判断检测气体对应氧浓度含量，对促进转炉煤气安全运行具有积极推动意义。
附图说明
[0019]图1为本专利技术第一个实施例所述的一种转炉煤气中气体浓度安全报警方法的流程示意图；图2为本专利技术第一个实施例所述的一种转炉煤气中气体浓度安全报警方法的气体检测模型分布曲线示意图；图3为本专利技术第一个实施例所述的一种转炉煤气中气体浓度安全报警方法的试验对比曲线示意图；图4为本专利技术第二个实施例所述的一种转炉煤气中气体浓度安全报警系统的网络拓扑结构示意图。
具体实施方式
[0020]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。
[0021]本专利技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等（如果存在）是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种转炉煤气中气体浓度安全报警方法，其特征在于：包括，采集转炉煤气处理过程中含有气体的电信号，形成多组电信号阵列；基于高斯函数构建气体检测模型；利用所述气体检测模型分析所述多组电信号阵列中的所述电信号，得到所含氧气的浓度值；将所述氧气浓度值代入气体安全模型中进行安全判断运算，若处于设定的阈值区间内，则安全，否则触发报警模块进行安全示意。2.根据权利要求1所述的一种转炉煤气中气体浓度安全报警方法，其特征在于：形成所述多组电信号阵列包括，利用电化学气体传感器与所述转炉煤气处理过程中含有气体发生反应并产生与所述含有气体浓度成正比的电信号；将相同类别的所述电信号放置在一组连续的存储单元中，得到不同数组；依次添加索引至唯一的标识符，形成所述不同数组的引用标识符；汇总全部的所述引用标识符，转化为元素，形成所述多组电信号阵列。3.根据权利要求2所述的一种转炉煤气中气体浓度安全报警方法，其特征在于：还包括，初始化所述数组；当初始化值被设置为一个数组时，利用编译器将定义为数组的大小相匹配的号码包含在大括号之间的值；设置初始化时间和初始化条件，对初始化后的所述数组进行索引添加。4.根据权利要求1或2所述的一种转炉煤气中气体浓度安全报警方法，其特征在于：构建所述气体检测模型包括，其中,为标准差，为检测区域区间,为高斯函数的系数。5.根据权利要求4所述的一种转炉煤气中气体浓度安全报警方法，其特征在于：所述分析包括，获取所述多组电信号阵列中各组含有气体的电信号数据；提取所述电信号数据；计算得到含有氧气的目标特征值；加权所述目标特征值，得到最终的所含氧气的所述浓度值。6.根据权利要求5所述的一种转炉煤气中气体浓度安全报警方法，其特征在于：得到所含氧气的所述浓度值包括，其中,为气体刚通入所述多组电信号阵列时的电阻值,为气体通入所述多组电信号阵列1分钟后的电阻值,为所含氧气的...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡问宏，
申请(专利权)人：南京尚中过滤与分析设备有限公司，
类型：发明
国别省市：