固体燃料环保项目在线预警系统技术方案

本申请公开了一种固体燃料环保项目在线预警系统，属于环保装置领域，用于环保监测，其包括实时数据采集系统，包括用于将实时数据采集系统所采集的数据与所存储的历史数据生成的预估数据进行比较的上位机系统，互联网服务器，查询终端，当上位机判断实时数据采集系统与所存储的历史数据偏差超出阈值时，通过上位机系统将预警数据发送至互联网服务器，互联网服务器通过分布式交互系统将预警信息发送至指定权限的查询终端，所述查询终端通过有线或无线的通讯方式获取上述预警信息。本申请能够实现使用固体燃料的若干燃烧设备在实际运行中的参数监测，在不满足环保参数要求的情况下及时有效地发送预警信息。及时有效地发送预警信息。

【技术实现步骤摘要】
固体燃料环保项目在线预警系统


[0001]本申请属于环保装置领域，具体地说，尤其涉及一种固体燃料环保项目在线预警系统。

技术介绍

[0002]固体燃料可以指代的是经过自然演变形成的传统的煤炭燃料，也可以参见中国专利公开号为CN103221517A所指代的有效利用废木材、废止、粘接剂、形态保持剂和热量增强剂形成的固体燃料。固体燃料，尤其是传统的煤炭燃料，其在燃烧过程中容易生成较多的温室气体或氮氧化物，而随着人们环保意识的增加以及合理有效地控制固体燃料的排放标准，上述温室气体以及氮氧化物的排放日趋合理，对环境的影响逐渐降低。然而，为了保证环保效果，在使用固体燃料较多的领域，依旧需要一套合理完善的环保在线预警系统，来实现排放标准的监测。

技术实现思路

[0003]本申请的目的在于提供一种固体燃料环保项目在线预警系统，其能够实现使用固体燃料的若干燃烧设备在实际运行中的参数监测，在不满足环保参数要求的情况下及时有效地发送预警信息。
[0004]为达到上述目的，本申请是通过以下技术方案实现的：
[0005]一种固体燃料环保项目在线预警系统，包括用于采集固体燃料燃烧当前时间段内燃烧状态数据的实时数据采集系统，包括用于将实时数据采集系统所采集的数据与所存储的历史数据生成的预估数据进行比较的上位机系统，用于实现上位机系统预警数据交互的互联网服务器，用于互联网服务器预警信号接收的查询终端，当上位机判断实时数据采集系统与所存储的历史数据偏差超出阈值时，通过上位机系统将预警数据发送至互联网服务器，互联网服务器通过分布式交互系统将预警信息发送至指定权限的查询终端，所述查询终端通过有线或无线的通讯方式获取上述预警信息。
[0006]作为优选的技术方案之一，所述历史数据为矩阵D，矩阵D的列数n代表固体燃料燃烧设备的n个历史状态，行数m代表对固体燃料燃烧设备m个状态的观测数据，设定某时刻tj时所采集到的设备的m个状态观测数据为X(tj)＝[x1(tj)，x2
[0007](tj),
···
，xi(tj)]T
①
，其中xi(tj)是固体燃料燃烧设备的某个状态参数i在tj处的观测值，矩阵D记为
[0008][0009]作为优选的技术方案之一，所述固体燃料燃烧设备在当前时间段内的观测数据X
obs
，通过矩阵D与权值向量W的点积计算得到当前固体燃料燃烧设备的系统估算数据为X
est
＝D
·
W
T
＝D[w1，w2，
…
，w
n
]T
＝w1X(t1)+w2X(t2)+
…
+w
n
X(t
n
)
[0010]③
，其中所述的W为权值向量，代表当前时间段内的观测数据与历史数据矩阵D的相似程度。
[0011]作为优选的技术方案之一，所述权值向量W由最小化误差向量ε得到，最小化误差向量ε＝X
obs
‑
X
est
④
，在固体燃料燃烧设备某一观测数据中，其最小误差意义下的权值向量其中为非线性运算子。
[0012]作为优选的技术方案之一，所述采用相似理论计算，得到2个向量的相似程度s(X，Y)带入公式
⑤
，若公式
⑤
中计算的W值越大，则观测数据与历史数据的相似值越大，若公式
⑤
所计算的W值越小，则观测数据与历史数据的相似程度越小；然后将经过公式
⑤
计算得到的W值带入公式
③
得到得到
[0013]作为优选的技术方案之一，通过公式
⑥
计算得到当前固体燃料燃烧设备的估计值X
est
，通过计算估计值X
est
与所采集到的观测数据X
obs
之间的差值，并将差值与设定的阈值进行比较，判断固体燃料燃烧设备是否处于异常状态，并通过上位机生成预警信息。
[0014]与现有技术相比，本申请的有益效果是：
[0015]本申请通过将获取的当前时间段内的观测数据、通过历史数据生成的预估数据进行比较并获得比较结果，通过比较结果与阈值之间的关系来实现是否生成预警信息的目的，进而使得固体燃料燃烧设备能够达到环保参数实时在线预警的目的，提高预警效果和预警质量。
具体实施方式
[0016]下面结合对本申请所述的技术方案作进一步地描述说明。需要说明的是，在下述段落可能涉及的方位名词，包括但不限于“上、下、左、右、前、后”等，其所依据的方位均为对应的说明书中所展示的视觉方位，其不应当也不该被视为是对本技术方案保护范围的限定，其目的仅为方便本领域的技术人员更好地理解说明书中所述的技术方案。
[0017]在下述段落的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”等类似表述应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以依据具体情况结合本领域的公知常识、设计规范、标准文献等理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0018]本申请公开了一种固体燃料环保项目在线预警系统，包括用于采集固体燃料燃烧当前时间段内燃烧状态数据的实时数据采集系统，所述的实时数据采集系统包括检测燃烧热量数值的传感器、监测燃烧所产生气体的传感器、单位时间内送入固体燃料燃烧设备的固体燃料重量采集装置，上述传感器或者采集装置能够将所采集的电信号通过传感器节点传递至监测分站，而监测分站多为环网交换机，其可包括光纤通讯模块、网口通讯模块，能够满足系统对网络的要求并支持拓展，能够在局域网以及互联网上支持与上位机系统的通信。
[0019]本申请还包括将实时数据采集系统所采集的数据与所存储的历史数据生成的预估数据进行比较的上位机系统。所述历史数据采用矩阵D来表示，矩阵D通过列数n代表固体燃料燃烧设备的n个历史状态，行数m代表对固体燃料燃烧设备m个状态的观测数据，设定某
时刻tj时所采集到的设备的m个状态观测数据采用公式
①
来表示为X(tj)＝[x1(ti)，x2(tj)，
···
，xi(tj)]T
，其中所述的x
i
(t
j
)是固体燃料燃烧设备的某个状态参数i在tj处的观测值，矩阵D可以通过公式
②
来表示成
[0020][0021]其中通过矩阵D与权值向量W的点积计算得到当前固体燃料在固体燃料燃烧设备中的系统预估值X
est
，本申请中所计算得到的X
est
可通过公式
③
表示为
[0022]X
est
＝D
·
W
T
＝D[w1，w2，
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种固体燃料环保项目在线预警系统，包括用于采集固体燃料燃烧当前时间段内燃烧状态数据的实时数据采集系统，包括用于将实时数据采集系统所采集的数据与所存储的历史数据生成的预估数据进行比较的上位机系统，用于实现上位机系统预警数据交互的互联网服务器，用于互联网服务器预警信号接收的查询终端，其特征在于，当上位机判断实时数据采集系统与所存储的历史数据偏差超出阈值时，通过上位机系统将预警数据发送至互联网服务器，互联网服务器通过分布式交互系统将预警信息发送至指定权限的查询终端，所述查询终端通过有线或无线的通讯方式获取上述预警信息。2.根据权利要求1所述的一种固体燃料环保项目在线预警系统，其特征在于：所述历史数据为矩阵D，矩阵D的列数n代表固体燃料燃烧设备的n个历史状态，行数m代表对固体燃料燃烧设备m个状态的观测数据，设定某时刻tj时所采集到的设备的m个状态观测数据为X(tj)＝[x1(tj)，x2(tj),
···
，xi(tj)]
T
①
，其中x
i
(t
j
)是固体燃料燃烧设备的某个状态参数i在tj处的观测值，矩阵D记为3.根据权利要求2所述的一种固体燃料环保项目在线预警系统，其特征在于：所述固体燃料燃烧设备在当前时间段内的观测数据X
obs
，通过矩阵D与权值向量W的点积计算得到当前固体燃料燃烧设备的系统估算数据为X
est
＝D
·
W
T
＝D[w1，w2，
…
，w
n
]
T
＝w1...

【专利技术属性】
技术研发人员：王鑫焱，赵秀宏，冯冬，张春田，张渤，
申请(专利权)人：秦皇岛海关煤炭检测技术中心，
类型：发明
国别省市：