CN112947327A - 一种基于wincc的工业炉群智能监控管理系统 - Google Patents

一种基于wincc的工业炉群智能监控管理系统 Download PDF

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CN112947327A CN202110118299.0A CN202110118299A CN112947327A CN 112947327 A CN112947327 A CN 112947327A CN 202110118299 A CN202110118299 A CN 202110118299A CN 112947327 A CN112947327 A CN 112947327A
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Abstract

本发明属于工业炉群监管领域,涉及智能监管技术,具体是一种基于WINCC的工业炉群智能监控管理系统,包括处理器,所述处理器通信连接有炉温检测模块、环境检测模块、危险分析模块、避险分析模块、预警模块、控制器以及数据中心;所述预警模块包括紫色警示灯、黄色警示灯以及红色警示灯;所述避险分析模块用于对炉群工作人员的逃生路线进行规划。本发明通过设置的避险分析模块可以在出现安全事故时对炉体内的工作人员的逃生路线进行规划,按照炉体出口位置进行区域划分,将规划区域内的工作人员划分到对应的出口位置,将没有被覆盖的工作人员分配至人员拥挤程度最小的规划区域进行逃离。

Description

一种基于WINCC的工业炉群智能监控管理系统
技术领域
本发明属于工业炉群监管领域,涉及智能监管技术,具体是一种基于WINCC 的工业炉群智能监控管理系统。
背景技术
随着我国越来越重视工业节能与环境保护等问题,其对大中型企业工业炉运行状况的监测实时性要求越来越高,在大量现存工业炉监控系统中,大多情况下其监控系统主要考虑的是工业炉燃烧过程的工艺要求,对于能耗与燃烧效率没有给予充分考虑,同时针对于工业炉出现安全隐患时不具备危险进行评级的功能,在面对一些突发性危险等级较高的事故时,不能够对炉内工作人员的避险路线进行合理化的规划,导致在工业炉出现安全事故时工作人员无法有序逃离,现场秩序混乱,影响逃生效率。
公告号为CN103439468B的发明专利揭示了一种工业炉群氧含量间接监测方法,该工业炉群氧含量间接监测方法采用时间与数据混合驱动及差值平均方法,完成对工业炉采样切换过程中氧含量的间接监测,该方法对于由一台氧气分析仪交替采样工业炉群氧含量的系统具有更高的实用性;但是该工业炉群氧含量间接监测方法还存在的问题为不能够科学合理的检测出炉内温度不满足使用要求的因素,在遇到炉温不满足使用要求时需要进一步判断是机械原因导致的还是环境原因导致的,因此检修时步骤繁琐且效率较低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于WINCC的工业炉群智能监控管理系统;
本发明需要解决的技术问题为:
(1)如何提供一种可以对工业炉进行燃烧效率检测分析的工业炉群智能监管系统;
(2)如何提供一种在出现安全事故时可以对炉内工作人员的逃跑路线进行规划的工业炉群智能监管系统。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现:
一种基于WINCC的工业炉群智能监控管理系统,包括处理器,所述处理器通信连接有炉温检测模块、环境检测模块、危险分析模块、避险分析模块、预警模块、控制器以及数据中心;
所述预警模块包括紫色警示灯、黄色警示灯以及红色警示灯。
所述避险分析模块用于对炉群工作人员的逃生路线进行规划,具体的规划过程包括以下步骤:
步骤Z1:获取炉体所有出口的位置并将出口位置标记为CKt,t=1,2……, v,v为自然常数;
步骤Z2:获取相邻两个出口位置的直线距离并将直线距离标记为Lt,通过公式
Figure BDA0002921538050000021
得到半径值Rt,其中θ为比例系数,且1.25≤θ≤1.35;
步骤Z3:以CKt为圆心,Rt为半径画圆,将得到的圆形区域标记为规划区域GHt,获取规划区域GHt内的人数并将人数标记为RSt,将规划区域GHt内的工作人员分配至出口位置CKt进行避险逃离;
步骤Z4:通过公式
Figure BDA0002921538050000022
得到规划区域的饱和系数BHt,将饱和系数BHt 最小的规划区域标记为补充区域BCt,将炉体内没有被规划区域覆盖的区域标记为分配区域,将分配区域内的工作人员分配至补充区域对应的出口位置进行避险逃离。
进一步地,所述炉温检测模块用于通过炉体的温度数据对工业炉群的内部温度进行检测分析,所述温度数据为炉体内部空气的温度值与炉体内壁温度值的平均值,具体的分析过程包括以下步骤:
步骤S1:获取炉体内部空气的温度值与炉体内壁的温度值,将炉体内部空气的温度值与炉体内壁的温度值分别标记为WK与WB,通过公式
Figure BDA0002921538050000031
得到炉体工作时的温度系数WDx,其中α为比例系数;
步骤S2:通过存储模块获取到炉体工作时的温度系数阈值WDmin与WDmax,将炉体工作时的温度系数WDx与温度系数阈值WDmin、WDmax进行对比:
若WDx≤WDmin,则判定炉体工作温度不满足使用要求,炉温检测模块向处理器发送温度不合格信号;
若WDmin<WDx≤WDmax,则判定炉体工作温度满足使用要求;
若WDx>WDmax,则判定炉体工作温度存在安全隐患,对炉体温度进行下一步检测;
步骤S3:将炉体内壁进行分割,形成内壁区域i,i=1,2,……n,获取内壁区域i的温度值并将温度值标记为WBi,通过数据中心获取到炉体内壁的温度阈值并将温度阈值标记为WBmax,将WBi逐一与WBmax进行比较,将WBi不低于 WBmax的区域标记为危险区域u,u=1,2,……m,将危险区域u的内壁温度标记为WBu;
步骤S4:通过公式
Figure BDA0002921538050000032
得到炉体的第一危险系数WXx1,通过公式
Figure BDA0002921538050000033
得到炉体的第二危险系数WXx2,其中β1与β2均为比例系数;
步骤S5:通过数据中心获取到第一危险系数阈值WXx1max与第二危险系数阈值WXx2max,将炉体的第一危险系数WXx1、第二危险系数WXx2分别与第一危险系数阈值WXx1max、WXx2max进行对比:
若WXx1<WXx1max且WXx2<WXx2max,则判定炉体的危险等级为三等级,炉温检测模块向处理器发送三级危险信号,所述处理器接收到三级危险信号后将三级危险信号发送至预警模块,所述预警模块接收到三级危险信号后控制紫色警示灯亮起;
若WXx1≥WXx1max或WXx2≥WXx2max,则判定炉体的危险等级为二等级,炉温检测模块向处理器发送二级危险信号,所述处理器接收到二级危险信号后将二级危险信号发送至预警模块,所述预警模块接收到二级危险信号后控制黄色警示灯亮起;
若WXx1≥WXx1max且WXx2≥WXx2max,则判定炉体的危险等级为三等级,炉温检测模块向处理器发送一级危险信号,所述处理器接收到一级危险信号后将一级危险信号发送至预警模块,所述预警模块接收到一级危险信号后控制红色警示灯亮起。
进一步地,所述处理器接收到温度不合格信号后将温度不合格信号发送至环境检测模块,所述环境检测模块接收到温度不合格信号后对炉体内的反映环境进行检测分析;
环境检测模块通过炉体的温差数据、含氧量数据以及燃料数据对炉体内燃料的反应情况进行检测,所述温差数据为炉体内部温度与外部温度的差值,所述含氧量数据为炉体内部空气含氧量的平均值,所述燃料数据为炉体内剩余燃料的重量值,所述环境检测模块的具体检测过程包括以下步骤:
步骤P1:获取炉体内部温度与外部温度的差值并将温度差值标记为WC,获取炉体内部空气含氧量的平均值并将平均值标记为HY,获取炉体内剩余燃料的重量值并将重量值标记为ZL;
步骤P2:通过公式
Figure BDA0002921538050000051
得到炉体的环境数据HJx,其中γ1、γ2以及γ3均为比例系数,o为修正因子;
步骤P3:通过存储模块获取到环境系数阈值HJmax,将炉体的环境系数HJx 与环境系数阈值HJmax进行比较:
若HJx≤HJmax,则判定炉体的工作环境不满足加工要求;
若HJx>HJmax,则判定炉体的工作环境满足加工要求。
进一步地,所述危险分析模块用于接收炉温检测模块发送的危险信号并在接收到危险信号后进行危险分析处理;
当危险分析模块接收到三级危险信号时,危险分析模块向处理器发送降温信号,处理器接收到降温信号后将降温信号发送至控制器,控制器接收到降温信号后控制炉体输出功率降低;
当危险分析模块接收到二级危险信号时,危险分析模块向处理器发送停机信号,处理器接收到停机信号后将停机信号发送至控制器,控制器接收到停机信号后控制炉体的输出部件断电停机;
当危险分析模块接收到一级危险信号时,危险分析模块向处理器发送避险信号,处理器接收到避险信号后将避险信号发送至控制器以及避险分析模块,控制器接收到避险信号后控制炉体的输出部件断电停机。
本发明具备下述有益效果:
1、通过设置的避险分析模块可以在出现安全事故时对炉体内的工作人员的逃生路线进行规划,按照炉体出口位置进行区域划分,将规划区域内的工作人员划分到对应的出口位置,从而保证规划区域内的工作人员可以从最近的出口进行逃生,针对于没有覆盖到的炉内空间,将该部分区域的工作人员分配至饱和度最小的规划区域,饱和度代表规划区域内人员拥挤程度,将没有被覆盖的工作人员分配至人员拥挤程度最小的规划区域进行逃离;
2、通过设置的炉温检测模块可以对工业炉的炉内温度进行检测分析,通过对温度数据的检测分析得出工业炉体的工作温度是否满足使用要求以及炉内温度是否存在安全隐患,如果判定炉内温度存在安全隐患则通过计算得到炉体的危险系数,将危险系数与危险系数阈值进行比较对炉体的危险等级进行评级,从而根据不同的等级的危险信号做出不同的应对方法;
3、通过设置的环境检测模块可以通过炉体的温度数据、含氧量数据以及燃料数据对炉体内燃料的反应情况进行检测分析,将得出的环境数据与环境系数阈值进行比较可以得出炉内温度不满足使用要求的原因是否为炉内燃烧环境所致,从而可以在炉内温度不满足使用要求时快速找出问题点,方便于后期的维修保养;
4、通过设置的危险分析模块可以在接收炉温检测模块发送的危险信号并在接收到危险信号后进行危险分析处理,针对于不同等级的危险信号使用不同的应对方法,从而最大限度的降低损失。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明原理框图。
具体实施方式
为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施方式中的附图,对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施方式是本发明一部分实施方式,而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式,都属于本发明保护的范围。
如图1所示,一种基于WINCC的工业炉群智能监控管理系统,包括处理器,所述处理器通信连接有炉温检测模块、环境检测模块、危险分析模块、避险分析模块、预警模块、控制器以及数据中心;
所述预警模块包括紫色警示灯、黄色警示灯以及红色警示灯;
所述避险分析模块用于对炉群工作人员的逃生路线进行规划,具体的规划过程包括以下步骤:
步骤Z1:获取炉体所有出口的位置并将出口位置标记为CKt,t=1,2……, v,v为自然常数;
步骤Z2:获取相邻两个出口位置的直线距离并将直线距离标记为Lt,通过公式
Figure BDA0002921538050000071
得到半径值Rt,其中θ为比例系数,且1.25≤θ≤1.35;
步骤Z3:以CKt为圆心,Rt为半径画圆,将得到的圆形区域标记为规划区域GHt,获取规划区域GHt内的人数并将人数标记为RSt,将规划区域GHt内的工作人员分配至出口位置CKt进行避险逃离;
步骤Z4:通过公式
Figure BDA0002921538050000072
得到规划区域的饱和系数BHt,将饱和系数BHt 最小的规划区域标记为补充区域BCt,将炉体内没有被规划区域覆盖的区域标记为分配区域,将分配区域内的工作人员分配至补充区域对应的出口位置进行避险逃离。
所述炉温检测模块用于通过炉体的温度数据对工业炉群的内部温度进行检测分析,所述温度数据为炉体内部空气的温度值与炉体内壁温度值的平均值,具体的分析过程包括以下步骤:
步骤S1:获取炉体内部空气的温度值与炉体内壁的温度值,将炉体内部空气的温度值与炉体内壁的温度值分别标记为WK与WB,通过公式
Figure BDA0002921538050000081
得到炉体工作时的温度系数WDx,其中α为比例系数;
步骤S2:通过存储模块获取到炉体工作时的温度系数阈值WDmin与WDmax,将炉体工作时的温度系数WDx与温度系数阈值WDmin、WDmax进行对比:
若WDx≤WDmin,则判定炉体工作温度不满足使用要求,炉温检测模块向处理器发送温度不合格信号;
若WDmin<WDx≤WDmax,则判定炉体工作温度满足使用要求;
若WDx>WDmax,则判定炉体工作温度存在安全隐患,对炉体温度进行下一步检测;
步骤S3:将炉体内壁进行分割,形成内壁区域i,i=1,2,……n,获取内壁区域i的温度值并将温度值标记为WBi,通过数据中心获取到炉体内壁的温度阈值并将温度阈值标记为WBmax,将WBi逐一与WBmax进行比较,将WBi不低于 WBmax的区域标记为危险区域u,u=1,2,……m,将危险区域u的内壁温度标记为WBu;
步骤S4:通过公式
Figure BDA0002921538050000082
得到炉体的第一危险系数WXx1,通过公式
Figure BDA0002921538050000083
得到炉体的第二危险系数WXx2,其中β1与β2均为比例系数;
步骤S5:通过数据中心获取到第一危险系数阈值WXx1max与第二危险系数阈值WXx2max,将炉体的第一危险系数WXx1、第二危险系数WXx2分别与第一危险系数阈值WXx1max、WXx2max进行对比:
若WXx1<WXx1max且WXx2<WXx2max,则判定炉体的危险等级为三等级,炉温检测模块向处理器发送三级危险信号,所述处理器接收到三级危险信号后将三级危险信号发送至预警模块,所述预警模块接收到三级危险信号后控制紫色警示灯亮起;
若WXx1≥WXx1max或WXx2≥WXx2max,则判定炉体的危险等级为二等级,炉温检测模块向处理器发送二级危险信号,所述处理器接收到二级危险信号后将二级危险信号发送至预警模块,所述预警模块接收到二级危险信号后控制黄色警示灯亮起;
若WXx1≥WXx1max且WXx2≥WXx2max,则判定炉体的危险等级为三等级,炉温检测模块向处理器发送一级危险信号,所述处理器接收到一级危险信号后将一级危险信号发送至预警模块,所述预警模块接收到一级危险信号后控制红色警示灯亮起。
所述处理器接收到温度不合格信号后将温度不合格信号发送至环境检测模块,所述环境检测模块接收到温度不合格信号后对炉体内的反映环境进行检测分析;
环境检测模块通过炉体的温差数据、含氧量数据以及燃料数据对炉体内燃料的反应情况进行检测,所述温差数据为炉体内部温度与外部温度的差值,所述含氧量数据为炉体内部空气含氧量的平均值,所述燃料数据为炉体内剩余燃料的重量值,所述环境检测模块的具体检测过程包括以下步骤:
步骤P1:获取炉体内部温度与外部温度的差值并将温度差值标记为WC,获取炉体内部空气含氧量的平均值并将平均值标记为HY,获取炉体内剩余燃料的重量值并将重量值标记为ZL;
步骤P2:通过公式
Figure BDA0002921538050000101
得到炉体的环境数据HJx,其中γ1、γ2以及γ3均为比例系数,o为修正因子;
步骤P3:通过存储模块获取到环境系数阈值HJmax,将炉体的环境系数HJx 与环境系数阈值HJmax进行比较:
若HJx≤HJmax,则判定炉体的工作环境不满足加工要求;
若HJx>HJmax,则判定炉体的工作环境满足加工要求。
所述危险分析模块用于接收炉温检测模块发送的危险信号并在接收到危险信号后进行危险分析处理;
当危险分析模块接收到三级危险信号时,危险分析模块向处理器发送降温信号,处理器接收到降温信号后将降温信号发送至控制器,控制器接收到降温信号后控制炉体输出功率降低;
当危险分析模块接收到二级危险信号时,危险分析模块向处理器发送停机信号,处理器接收到停机信号后将停机信号发送至控制器,控制器接收到停机信号后控制炉体的输出部件断电停机;
当危险分析模块接收到一级危险信号时,危险分析模块向处理器发送避险信号,处理器接收到避险信号后将避险信号发送至控制器以及避险分析模块,控制器接收到避险信号后控制炉体的输出部件断电停机。
一种基于WINCC的工业炉群智能监控管理系统,避险分析模块在出现安全事故时对炉体内的工作人员的逃生路线进行规划,按照炉体出口位置进行区域划分,将规划区域内的工作人员划分到对应的出口位置,从而保证规划区域内的工作人员可以从最近的出口进行逃生,针对于没有覆盖到的炉内空间,将该部分区域的工作人员分配至饱和度最小的规划区域,饱和度代表规划区域内人员拥挤程度,将没有被覆盖的工作人员分配至人员拥挤程度最小的规划区域进行逃离;炉温检测模块对工业炉的炉内温度进行检测分析,通过对温度数据的检测分析得出工业炉体的工作温度是否满足使用要求以及炉内温度是否存在安全隐患,如果判定炉内温度存在安全隐患则通过计算得到炉体的危险系数,将危险系数与危险系数阈值进行比较对炉体的危险等级进行评级,从而根据不同的等级的危险信号做出不同的应对方法;环境检测模块通过炉体的温度数据、含氧量数据以及燃料数据对炉体内燃料的反应情况进行检测分析,将得出的环境数据与环境系数阈值进行比较可以得出炉内温度不满足使用要求的原因是否为炉内燃烧环境所致,从而可以在炉内温度不满足使用要求时快速找出问题点,方便于后期的维修保养;危险分析模块在接收炉温检测模块发送的危险信号并在接收到危险信号后进行危险分析处理,针对于不同等级的危险信号使用不同的应对方法,从而最大限度的降低损失。
本发明具备下述有益效果:
1、通过设置的避险分析模块可以在出现安全事故时对炉体内的工作人员的逃生路线进行规划,按照炉体出口位置进行区域划分,将规划区域内的工作人员划分到对应的出口位置,从而保证规划区域内的工作人员可以从最近的出口进行逃生,针对于没有覆盖到的炉内空间,将该部分区域的工作人员分配至饱和度最小的规划区域,饱和度代表规划区域内人员拥挤程度,将没有被覆盖的工作人员分配至人员拥挤程度最小的规划区域进行逃离;
2、通过设置的炉温检测模块可以对工业炉的炉内温度进行检测分析,通过对温度数据的检测分析得出工业炉体的工作温度是否满足使用要求以及炉内温度是否存在安全隐患,如果判定炉内温度存在安全隐患则通过计算得到炉体的危险系数,将危险系数与危险系数阈值进行比较对炉体的危险等级进行评级,从而根据不同的等级的危险信号做出不同的应对方法;
3、通过设置的环境检测模块可以通过炉体的温度数据、含氧量数据以及燃料数据对炉体内燃料的反应情况进行检测分析,将得出的环境数据与环境系数阈值进行比较可以得出炉内温度不满足使用要求的原因是否为炉内燃烧环境所致,从而可以在炉内温度不满足使用要求时快速找出问题点,方便于后期的维修保养;
4、通过设置的危险分析模块可以在接收炉温检测模块发送的危险信号并在接收到危险信号后进行危险分析处理,针对于不同等级的危险信号使用不同的应对方法,从而最大限度的降低损失。
以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明,所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围,均应属于本发明的保护范围。
上述公式均是归一化处理取其数值,公式是由采集大量数据进行软件模拟得到最近真实情况的一个公式,公式中的预设参数由本领域的技术人员根据实际情况设定。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节,也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然,根据本说明书的内容,可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例,是为了更好地解释本发明的原理和实际应用,从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义;以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节,也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然,根据本说明书的内容,可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例,是为了更好地解释本发明的原理和实际应用,从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (4)

1.一种基于WINCC的工业炉群智能监控管理系统,其特征在于,包括处理器,所述处理器通信连接有炉温检测模块、环境检测模块、危险分析模块、避险分析模块、预警模块、控制器以及数据中心;
所述预警模块包括紫色警示灯、黄色警示灯以及红色警示灯;
所述避险分析模块用于对炉群工作人员的逃生路线进行规划,具体的规划过程包括以下步骤:
步骤Z1:获取炉体所有出口的位置并将出口位置标记为CKt,t=1,2……,v,v为自然常数;
步骤Z2:获取相邻两个出口位置的直线距离并将直线距离标记为Lt,通过公式
Figure FDA0002921538040000011
得到半径值Rt,其中θ为比例系数,且1.25≤θ≤1.35;
步骤Z3:以CKt为圆心,Rt为半径画圆,将得到的圆形区域标记为规划区域GHt,获取规划区域GHt内的人数并将人数标记为RSt,将规划区域GHt内的工作人员分配至出口位置CKt进行避险逃离;
步骤Z4:通过公式
Figure FDA0002921538040000012
得到规划区域的饱和系数BHt,将饱和系数BHt最小的规划区域标记为补充区域BCt,将炉体内没有被规划区域覆盖的区域标记为分配区域,将分配区域内的工作人员分配至补充区域对应的出口位置进行避险逃离。
2.根据权利要求1所述的一种基于WINCC的工业炉群智能监控管理系统,其特征在于,所述炉温检测模块用于通过炉体的温度数据对工业炉群的内部温度进行检测分析,所述温度数据为炉体内部空气的温度值与炉体内壁温度值的平均值,具体的分析过程包括以下步骤:
步骤S1:获取炉体内部空气的温度值与炉体内壁的温度值,将炉体内部空气的温度值与炉体内壁的温度值分别标记为WK与WB,通过公式
Figure FDA0002921538040000021
得到炉体工作时的温度系数WDx,其中α为比例系数;
步骤S2:通过存储模块获取到炉体工作时的温度系数阈值WDmin与WDmax,将炉体工作时的温度系数WDx与温度系数阈值WDmin、WDmax进行对比:
若WDx≤WDmin,则判定炉体工作温度不满足使用要求,炉温检测模块向处理器发送温度不合格信号;
若WDmin<WDx≤WDmax,则判定炉体工作温度满足使用要求;
若WDx>WDmax,则判定炉体工作温度存在安全隐患,对炉体温度进行下一步检测;
步骤S3:将炉体内壁进行分割,形成内壁区域i,i=1,2,……n,获取内壁区域i的温度值并将温度值标记为WBi,通过数据中心获取到炉体内壁的温度阈值并将温度阈值标记为WBmax,将WBi逐一与WBmax进行比较,将WBi不低于WBmax的区域标记为危险区域u,u=1,2,……m,将危险区域u的内壁温度标记为WBu;
步骤S4:通过公式
Figure FDA0002921538040000022
得到炉体的第一危险系数WXx1,通过公式
Figure FDA0002921538040000023
得到炉体的第二危险系数WXx2,其中β1与β2均为比例系数;
步骤S5:通过数据中心获取到第一危险系数阈值WXx1max与第二危险系数阈值WXx2max,将炉体的第一危险系数WXx1、第二危险系数WXx2分别与第一危险系数阈值WXx1max、WXx2max进行对比:
若WXx1<WXx1max且WXx2<WXx2max,则判定炉体的危险等级为三等级,炉温检测模块向处理器发送三级危险信号,所述处理器接收到三级危险信号后将三级危险信号发送至预警模块,所述预警模块接收到三级危险信号后控制紫色警示灯亮起;
若WXx1≥WXx1max或WXx2≥WXx2max,则判定炉体的危险等级为二等级,炉温检测模块向处理器发送二级危险信号,所述处理器接收到二级危险信号后将二级危险信号发送至预警模块,所述预警模块接收到二级危险信号后控制黄色警示灯亮起;
若WXx1≥WXx1max且WXx2≥WXx2max,则判定炉体的危险等级为三等级,炉温检测模块向处理器发送一级危险信号,所述处理器接收到一级危险信号后将一级危险信号发送至预警模块,所述预警模块接收到一级危险信号后控制红色警示灯亮起。
3.根据权利要求2所述的一种基于WINCC的工业炉群智能监控管理系统,其特征在于,所述处理器接收到温度不合格信号后将温度不合格信号发送至环境检测模块,所述环境检测模块接收到温度不合格信号后对炉体内的反映环境进行检测分析;
环境检测模块通过炉体的温差数据、含氧量数据以及燃料数据对炉体内燃料的反应情况进行检测,所述温差数据为炉体内部温度与外部温度的差值,所述含氧量数据为炉体内部空气含氧量的平均值,所述燃料数据为炉体内剩余燃料的重量值,所述环境检测模块的具体检测过程包括以下步骤:
步骤P1:获取炉体内部温度与外部温度的差值并将温度差值标记为WC,获取炉体内部空气含氧量的平均值并将平均值标记为HY,获取炉体内剩余燃料的重量值并将重量值标记为ZL;
步骤P2:通过公式
Figure FDA0002921538040000031
得到炉体的环境数据HJx,其中γ1、γ2以及γ3均为比例系数,o为修正因子;
步骤P3:通过存储模块获取到环境系数阈值HJmax,将炉体的环境系数HJx与环境系数阈值HJmax进行比较:
若HJx≤HJmax,则判定炉体的工作环境不满足加工要求;
若HJx>HJmax,则判定炉体的工作环境满足加工要求。
4.根据权利要求3所述的一种基于WINCC的工业炉群智能监控管理系统,其特征在于,所述危险分析模块用于接收炉温检测模块发送的危险信号并在接收到危险信号后进行危险分析处理;
当危险分析模块接收到三级危险信号时,危险分析模块向处理器发送降温信号,处理器接收到降温信号后将降温信号发送至控制器,控制器接收到降温信号后控制炉体输出功率降低;
当危险分析模块接收到二级危险信号时,危险分析模块向处理器发送停机信号,处理器接收到停机信号后将停机信号发送至控制器,控制器接收到停机信号后控制炉体的输出部件断电停机;
当危险分析模块接收到一级危险信号时,危险分析模块向处理器发送避险信号,处理器接收到避险信号后将避险信号发送至控制器以及避险分析模块,控制器接收到避险信号后控制炉体的输出部件断电停机。
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