本發(fā)明涉及遠程控制，特別是指一種蒸汽鍋爐運行遠程加藥控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、遠程控制技術(shù)領(lǐng)域涉及通過網(wǎng)絡(luò)或通信系統(tǒng)對分布式設(shè)備進行實時監(jiān)測與操作管理，其核心事項包括數(shù)據(jù)采集、信號傳輸、執(zhí)行指令下發(fā)及設(shè)備狀態(tài)反饋等，涵蓋工業(yè)生產(chǎn)、能源管理、交通調(diào)度等多個場景的設(shè)備自動化運行和集中化控制，整體技術(shù)領(lǐng)域通過傳感器監(jiān)測、控制指令編程及通信鏈路構(gòu)建等方式實現(xiàn)對現(xiàn)場設(shè)備的異地管理。

2、其中，傳統(tǒng)蒸汽鍋爐運行遠程加藥控制系統(tǒng)是指在鍋爐運行過程中為規(guī)避水垢生成或腐蝕而向鍋爐給水或蒸汽系統(tǒng)內(nèi)投加化學(xué)藥劑的控制系統(tǒng)，該主題所針對的技術(shù)事項是遠程實現(xiàn)鍋爐水質(zhì)調(diào)節(jié)和藥劑投加管理，傳統(tǒng)方式通過在鍋爐房內(nèi)設(shè)置就地加藥裝置并由值守人員根據(jù)定時采樣水質(zhì)分析結(jié)果手動調(diào)節(jié)加藥泵啟?；蚴謩涌刂萍铀庨y門開度完成藥劑投放。

3、傳統(tǒng)人工加藥依賴離散時間點采樣分析，水質(zhì)參數(shù)監(jiān)測存在數(shù)據(jù)斷層，無法捕捉瞬態(tài)波動特征，加藥泵啟停調(diào)節(jié)滯后于實際工況變化，單一閥門控制架構(gòu)缺乏故障隔離能力，管道結(jié)晶或電磁閥卡澀直接導(dǎo)致加藥中斷，藥劑投加量與水質(zhì)檢測結(jié)果未形成閉環(huán)驗證，調(diào)節(jié)過程依賴操作人員經(jīng)驗判斷，易產(chǎn)生累積性投加誤差，傳熱效率與加藥策略缺乏動態(tài)關(guān)聯(lián)模型，無法預(yù)判熱負(fù)荷突變引發(fā)的水質(zhì)惡化趨勢，系統(tǒng)可靠性受制于人工響應(yīng)速度與設(shè)備物理冗余度。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為了解決傳統(tǒng)人工加藥依賴操作人員經(jīng)驗判斷，易產(chǎn)生累積性投加誤差，且受制于人工響應(yīng)速度與設(shè)備物理冗余度的技術(shù)問題，本發(fā)明實施例提供了一種蒸汽鍋爐運行遠程加藥控制系統(tǒng)。

2、一種蒸汽鍋爐運行遠程加藥控制系統(tǒng)，包括：

3、多源采集模塊，用于通過傳感器陣列獲取實時流量值、壓力值、溫度值，計算流量偏差、壓力變化、溫度梯度，采用卡爾曼濾波算法進行數(shù)據(jù)融合處理，輸出多源融合數(shù)據(jù)，傳遞至狀態(tài)判決模塊；

4、狀態(tài)判決模塊，用于調(diào)用所述多源融合數(shù)據(jù)，比較流量偏差與偏差閾值，判斷壓力變化趨勢，通過灰色關(guān)聯(lián)分析模型計算傳熱關(guān)聯(lián)度，當(dāng)流量偏差超閾值、壓力趨勢為負(fù)且傳熱關(guān)聯(lián)度低于設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)時，生成加藥路徑阻塞指令，傳遞至路徑切換模塊；

5、路徑切換模塊，用于接收所述加藥路徑阻塞指令，關(guān)閉當(dāng)前電磁閥，開啟備用電磁閥，檢測備用路徑初始流量值與理論值偏移量，偏移量低于流量閾值時，生成備用路徑啟用信號，傳遞至質(zhì)量核驗?zāi)K；

6、質(zhì)量核驗?zāi)K，用于接收所述備用路徑啟用信號，獲取鍋爐水樣濃度增幅值，將濃度增幅值與水質(zhì)目標(biāo)值進行偏移計算，當(dāng)超過幅值閾值時，生成加藥精度異常告警，傳遞至健康演進模塊。

7、作為本發(fā)明的進一步方案，所述多源融合數(shù)據(jù)包括流量濾波修正值、壓力穩(wěn)定估值和溫度分布矩陣，所述加藥路徑阻塞指令包括流量閾值超限狀態(tài)、壓力變化率負(fù)值和傳熱效率關(guān)聯(lián)度，所述備用路徑啟用信號包括流量偏差允許值和備用路徑啟用狀態(tài)信號，所述加藥精度異常告警包括濃度超標(biāo)百分比和水質(zhì)tds偏離值。

8、作為本發(fā)明的進一步方案，所述多源采集模塊包括：

9、傳感數(shù)據(jù)匯聚子模塊，通過流量傳感器、壓力傳感器和溫度傳感器獲取節(jié)點流量值、壓力值和溫度值，按照節(jié)點編號歸類并對齊差異化類別數(shù)據(jù)，剔除異常值并按時間排序，生成時序完整采集數(shù)據(jù)；

10、偏差梯度計算子模塊，調(diào)用所述時序完整采集數(shù)據(jù)中的流量、壓力和溫度值，計算相鄰時刻的流量偏差，分析相鄰節(jié)點間壓力變化與溫度梯度對流量差異的耦合效應(yīng)，獲取溫差影響下的流量偏移系數(shù)；

11、融合處理輸出子模塊，調(diào)用所述溫差影響下的流量偏移系數(shù)，設(shè)定卡爾曼濾波算法的狀態(tài)轉(zhuǎn)移結(jié)構(gòu)與觀測結(jié)構(gòu)，將偏移系數(shù)輸入狀態(tài)估計流程中，執(zhí)行狀態(tài)更新操作，生成多源融合數(shù)據(jù)。

12、作為本發(fā)明的進一步方案，所述狀態(tài)判決模塊包括：

13、偏差識別子模塊，調(diào)用所述多源融合數(shù)據(jù)，提取多時間段的流量數(shù)值與設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)流量值，計算多段流量偏差率，比較篩選偏差率超過流量偏差閾值的數(shù)據(jù)區(qū)間并編號分類，得到流量偏差超限區(qū)間；

14、壓力趨勢子模塊，調(diào)用所述流量偏差超限區(qū)間中多段壓力數(shù)據(jù)，計算連續(xù)時間點的壓力差值，判斷趨勢符號，篩選連續(xù)負(fù)值區(qū)段并標(biāo)記，生成負(fù)向壓力變化趨勢區(qū)段；

15、路徑阻塞指令子模塊，調(diào)用所述負(fù)向壓力變化趨勢區(qū)段中的流量、壓力及傳熱效率數(shù)據(jù)，構(gòu)建灰色關(guān)聯(lián)分析模型，設(shè)定流量為參考序列，傳熱效率為比較序列，計算并篩選關(guān)聯(lián)度低于傳熱關(guān)聯(lián)基準(zhǔn)值的路徑段，得到加藥路徑阻塞指令數(shù)據(jù)。

16、作為本發(fā)明的進一步方案，所述路徑切換模塊包括：

17、電磁閥控制子模塊，接收所述加藥路徑阻塞指令，識別主通道電磁閥當(dāng)前狀態(tài)并執(zhí)行關(guān)閉動作，提取備用路徑地址信息并執(zhí)行電磁閥開啟指令，記錄備用通道狀態(tài)標(biāo)志值，生成備用電磁閥切換狀態(tài)值；

18、流量偏移計算子模塊，基于所述備用電磁閥切換狀態(tài)值，采集備用路徑起始流量，提取配置中設(shè)定的理論流量值，計算兩者差值后形成偏移序列，提取序列均值作為偏移基準(zhǔn)量，獲取備用路徑初始流量偏移度；

19、路徑啟用判斷子模塊，根據(jù)所述備用路徑初始流量偏移度，提取設(shè)定的流量閾值并進行數(shù)值比對，識別其是否低于流量閾值，滿足條件時寫入啟用標(biāo)志值，生成備用路徑啟用信號。

20、作為本發(fā)明的進一步方案，所述備用電磁閥切換狀態(tài)值表示系統(tǒng)是否已成功將電磁閥從主通道切換至備用通道的狀態(tài)標(biāo)志；

21、所述備用路徑初始流量偏移度指備用通道剛啟用時實際流量與理論流量之間的平均差值；

22、所述流量閾值是系統(tǒng)設(shè)定的判斷備用路徑流量是否正?？捎玫钠钌舷拗担罁?jù)系統(tǒng)自匹配參數(shù)動態(tài)設(shè)定。

23、作為本發(fā)明的進一步方案，所述質(zhì)量核驗?zāi)K包括：

24、濃度采集子模塊，獲取所述備用路徑啟用信號，采集鍋爐差異化監(jiān)測點的水樣濃度當(dāng)前值與初始對照值，針對初始對照值與當(dāng)前濃度值之間的數(shù)值差異，計算單位時間內(nèi)的濃度增量值，序列排列后確認(rèn)變化趨勢，獲取濃度增幅值；

25、偏移運算子模塊，基于所述濃度增幅值，結(jié)合水質(zhì)控制設(shè)定中的目標(biāo)濃度值，針對每組濃度增幅值與目標(biāo)濃度值的差值，進行逐項絕對偏移量計算，聚合濃度偏移幅度，結(jié)合幅值閾值進行偏移度比較，得到濃度偏移度；

26、告警判斷子模塊，根據(jù)所述濃度偏移度，篩選超出控制誤差范圍的濃度波動點，基于波動時間分布和波動幅度，提取符合條件的異常值，通過持續(xù)波動與突變特征進一步識別，歸類濃度異常標(biāo)識，生成加藥精度異常告警。

27、作為本發(fā)明的進一步方案，所述濃度增幅值是單位時間內(nèi)水樣濃度相較于初始對照值的變化量；

28、所述濃度偏移度指單位時間內(nèi)水樣濃度增幅與系統(tǒng)設(shè)定目標(biāo)濃度之間的絕對值差異，為衡量水質(zhì)調(diào)節(jié)誤差的關(guān)鍵指標(biāo)；

29、所述幅值閾值是判定是否存在異常波動，依據(jù)原始數(shù)據(jù)中濃度波動的標(biāo)準(zhǔn)差，按3倍標(biāo)準(zhǔn)差原則設(shè)定。

30、作為本發(fā)明的進一步方案，還包括：

31、健康演進模塊，用于接收所述加藥精度異常告警，提取濃度增幅差值、流速監(jiān)測值進行加權(quán)計算，采用層次分析法構(gòu)建評估矩陣，更新路徑優(yōu)先級排序表，輸出加藥路徑優(yōu)選序列；

32、所述加藥路徑優(yōu)選序列包括濃度流速加權(quán)系數(shù)、層次分析權(quán)重矩陣和路徑優(yōu)先級排序表。

33、作為本發(fā)明的進一步方案，所述健康演進模塊包括：

34、濃度差值提取子模塊，獲取所述加藥精度異常告警后監(jiān)測的當(dāng)前周期加藥濃度值與前一周期加藥濃度值，依據(jù)周期編號對齊濃度序列后計算增幅差值，采集當(dāng)前周期加藥流速監(jiān)測值并按序標(biāo)記，生成周期濃度流速增幅序列；

35、偏移系數(shù)計算子模塊，基于所述周期濃度流速增幅序列，對多組濃度增幅差值與其對應(yīng)流速監(jiān)測值按比例系數(shù)賦權(quán)，提取權(quán)重變化幅度擬合濃度流速權(quán)重組，生成路徑濃度偏移系數(shù)；

36、路徑排序輸出子模塊，調(diào)用所述路徑濃度偏移系數(shù)建立路徑優(yōu)先排序評估向量，按層次分析法構(gòu)建路徑選擇矩陣并設(shè)定一致性檢驗基準(zhǔn)值，歸一化權(quán)重后排序確定優(yōu)先級，建立加藥路徑優(yōu)選序列；

37、所述歸一化權(quán)重采用最大最小歸一化方法，保持原始數(shù)據(jù)的相對大小關(guān)系。

38、本發(fā)明實施例提供的技術(shù)方案帶來的有益效果至少包括：

39、通過實時融合流量、壓力、溫度多維度參數(shù)構(gòu)建動態(tài)監(jiān)測體系，通過卡爾曼濾波算法消除單一傳感器誤差，建立傳熱關(guān)聯(lián)度模型量化水質(zhì)與熱力狀態(tài)耦合關(guān)系，基于灰色關(guān)聯(lián)分析預(yù)判管道堵塞臨界點，采用雙電磁閥冗余架構(gòu)實現(xiàn)加藥路徑無感切換，結(jié)合備用路徑流量偏移量實時驗證確保藥劑輸送穩(wěn)定性，同步執(zhí)行濃度增幅值與目標(biāo)值的閉環(huán)比對，觸發(fā)自校準(zhǔn)機制修正投加偏差，形成水質(zhì)調(diào)節(jié)-路徑切換-精度核驗的聯(lián)動控制鏈，顯著縮短異常響應(yīng)周期，降低傳熱面結(jié)垢速率，維持鍋爐熱效率穩(wěn)定，延長設(shè)備檢修周期。