CN113553765B - 锅炉运行过程的动态仿真模拟方法、装置及系统 - Google Patents
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Abstract
本公开提出一种锅炉运行过程的动态仿真模拟方法、装置及系统，该方法包括：获取工业锅炉的多种运行数据，多种运行数据分别具有对应的多种参数类型，根据参数类型，确定至少部分运行数据之间的标注关联关系，根据多种运行数据和标注关联关系训练初始的锅炉仿真模型，以得到目标锅炉仿真模型，将目标锅炉仿真模型提供至动态仿真模拟平台，由此能够有效地降低动态仿真模拟的复杂性，有效地提升动态仿真模拟的准确性，并且能够有效地辅助提升动态仿真模拟系统的敏捷程度。
Description
技术领域
本公开涉及工业锅炉仿真技术领域，尤其涉及一种锅炉运行过程的动态仿真模拟方法、装置及系统。
背景技术
随着工业锅炉行业不断向大数据、智能化方向的推进，锅炉运行过程的动态仿真模拟变得愈发重要。同时，随着设备及控制系统自动化水平、智能化水平的不断提高，要求工业锅炉操作人员具备良好的基于动态仿真模拟系统的操作能力，工业锅炉是一种非线性的多变量耦合系统，影响锅炉运行状态的因素复杂，且具有一定的滞后性，导致简单的采用冷态仿真模拟装置无法有效地获得精确的仿真模拟结果。
相关技术中，主要通过锅炉模拟机进行锅炉仿真模拟培训，锅炉模拟机由缩小比例的锅炉实体模型和后台仿真计算机组成。
这种方式下，锅炉模拟机未将锅炉实际运行数据和仿真结果相关联，计算机算法仅仅只是对输入信号的编译，并未进行数据运算和预测，仿真模拟效果不佳，无法适应工业锅炉行业发展的需要。
发明内容
本公开旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
为此，本公开的一个目的在于提出一种锅炉运行过程的动态仿真模拟方法、装置、系统、电子设备及存储介质，能够有效地降低动态仿真模拟的复杂性，有效地提升动态仿真模拟的准确性，并且能够有效地辅助提升动态仿真模拟系统的敏捷程度。
为达到上述目的，本公开第一方面实施例提出的锅炉运行过程的动态仿真模拟方法，包括：获取工业锅炉的多种运行数据，所述多种运行数据分别具有对应的多种参数类型；根据所述参数类型，确定至少部分所述运行数据之间的标注关联关系；根据所述多种运行数据和所述标注关联关系训练初始的锅炉仿真模型，以得到目标锅炉仿真模型；将所述目标锅炉仿真模型提供至动态仿真模拟平台。
本公开第一方面实施例提出的锅炉运行过程的动态仿真模拟方法，通过获取工业锅炉的多种运行数据，多种运行数据分别具有对应的多种参数类型，根据参数类型，确定至少部分运行数据之间的标注关联关系，根据多种运行数据和标注关联关系训练初始的锅炉仿真模型，以得到目标锅炉仿真模型，将目标锅炉仿真模型提供至动态仿真模拟平台，由此能够有效地降低动态仿真模拟的复杂性，有效地提升动态仿真模拟的准确性，并且能够有效地辅助提升动态仿真模拟系统的敏捷程度。
为达到上述目的，本公开第二方面实施例提出的锅炉运行过程的动态仿真模拟装置，包括：获取模块，用于获取工业锅炉的多种运行数据，所述多种运行数据分别具有对应的多种参数类型；确定模块，用于根据所述参数类型，确定至少部分所述运行数据之间的标注关联关系；训练模块，用于根据所述多种运行数据和所述标注关联关系训练初始的锅炉仿真模型，以得到目标锅炉仿真模型；提供模块，用于将所述目标锅炉仿真模型提供至动态仿真模拟平台。
本公开第二方面实施例提出的锅炉运行过程的动态仿真模拟装置，通过获取工业锅炉的多种运行数据，多种运行数据分别具有对应的多种参数类型，根据参数类型，确定至少部分运行数据之间的标注关联关系，根据多种运行数据和标注关联关系训练初始的锅炉仿真模型，以得到目标锅炉仿真模型，将目标锅炉仿真模型提供至动态仿真模拟平台，由此能够有效地降低动态仿真模拟的复杂性，有效地提升动态仿真模拟的准确性，并且能够有效地辅助提升动态仿真模拟系统的敏捷程度。
本公开第三方面提出了一种锅炉运行过程的动态仿真模拟系统，包括：工业锅炉、数据处理装置、训练装置，所述数据处理装置和所述训练装置分别与所述工业锅炉相连，与所述训练装置相连的动态仿真模拟平台，其中，所述数据处理装置，用于获取工业锅炉的多种运行数据，所述多种运行数据分别具有对应的多种参数类型，并将所述多种运行数据提供至所述训练装置；所述训练装置，用于根据所述参数类型，确定至少部分所述运行数据之间的标注关联根据所述多关系，并根据所述多种运行数据和所述标注关联关系训练初始的锅炉仿真模型，以得到目标锅炉仿真模型，以及将所述目标锅炉仿真模型提供至所述动态仿真模拟平台。
本公开第四方面实施例提出了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时，实现如本公开第一方面实施例提出的锅炉运行过程的动态仿真模拟方法。
本公开第五方面实施例提出了一种非临时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如本公开第一方面实施例提出的锅炉运行过程的动态仿真模拟方法。
本公开第六方面实施例提出了一种计算机程序产品，当所述计算机程序产品中的指令处理器执行时，执行如本公开第一方面实施例提出的锅炉运行过程的动态仿真模拟方法。
本公开附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本公开的实践了解到。
附图说明
本公开上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是本公开一实施例提出的锅炉运行过程的动态仿真模拟方法的流程示意图；
图2是根据本公开实施例的锅炉运行过程的动态仿真模拟方法实现原理示意图；
图3是本公开另一实施例提出的锅炉运行过程的动态仿真模拟方法的流程示意图；
图4是根据本公开实施例的煤粉塔及供料系统组态软件示意图；
图5是根据本公开实施例的锅炉燃烧及补水系统组态软件示意图；
图6是根据本公开实施例的引风机启停仿真模拟程序示意图；
图7是根据本公开实施例的引风风量仿真模拟程序示意图；
图8是根据本公开实施例的设备连锁仿真模拟程序示意图；
图9是根据本公开实施例的仿真结果可视化展示示意图；
图10是本公开一实施例提出的锅炉运行过程的动态仿真模拟装置的结构示意图；
图11是本公开一实施例提出的锅炉运行过程的动态仿真模拟系统的结构示意图；
图12示出了适于用来实现本公开实施方式的示例性电子设备的框图。
具体实施方式
下面详细描述本公开的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本公开，而不能理解为对本公开的限制。相反，本公开的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。
图1是本公开一实施例提出的锅炉运行过程的动态仿真模拟方法的流程示意图。
其中，需要说明的是，本实施例的锅炉运行过程的动态仿真模拟方法的执行主体可以为锅炉运行过程的动态仿真模拟装置，该装置可以由软件和/或硬件的方式实现，该装置可以配置在电子设备中，电子设备可以包括但不限于终端、服务器端等。
其中，针对锅炉运行过程的动态仿真模拟方法的举例说明，可以以40t/h煤粉工业锅炉的动态仿真模拟系统进行示例，即本公开实施例将针对40t/h煤粉工业锅炉的动态仿真模拟过程进行举例说明，另外本公开实施例也可以应用于其它任意可能的锅炉运行过程的动态仿真模拟的应用场景中，对此不做限制。
需要说明的是，40t/h煤粉工业锅炉的动态仿真模拟系统除了执行本公开实施例描述的锅炉运行过程的动态仿真模拟方法外，还具有以下功能：
(1)工业锅炉所有参数历史趋势的查询；
(2)工业锅炉关键运行数据自动监控及报警；
(3)学员信息上报、实时操作数据上报、操作流程上报；
(4)分步操作培训板块、自由操作板块以及考试系统板块；
(5)内嵌设备操作规程视频培训资料，可以帮助学员直观的认识设备、掌握设备运行原理、掌握设备基本操作规程；
(6)学员信息统计、等分统计、操作流程记录；
(7)事故工况模拟：锅炉水位低紧急停炉、锅炉水位超高紧急停炉、锅炉超压紧急停炉、炉管爆裂异常停炉、锅炉负压波动大异常停炉、
卸料不畅异常停炉和通讯中断。
图1是根据本公开一实施例提供的锅炉运行过程的动态仿真模拟方法的流程示意图。
如图1所示，该锅炉运行过程的动态仿真模拟方法包括：
S101：获取工业锅炉的多种运行数据，多种运行数据分别具有对应的多种参数类型。
其中，工业锅炉在工作过程中会产生多种数据，该数据可以被称为运行数据，其中，运行数据可以例如供料数据、温度数据、负压数据、氧含量数据、水位数据等，对此不做限制。
其中，多种运行数据分别具有多种参数类型，参数类型可以用来表述运行数据的类别，即参数类型和多种运行数据间具有一定的对应关系，该对应关系可以例如(供料数据-供料参数)、(温度数据-温度参数)、(负压数据-负压参数)、(氧含量数据-氧含量参数)、(水位数据-水位参数)。
其中，为了实现本实施例中描述的锅炉运行过程的动态仿真模拟，确保锅炉运行过程的动态仿真模拟结果与实际结果更为相符，可以获取工业锅炉一定时间的实际运行数据(一定时间大于一年)。
可选地，一些实施例中，可以对工业锅炉预先配置相应的传感器，例如温度传感器、负压传感器、氧含量传感器、水位传感器、上述传感器可以用来监测工业锅炉的运行中的多种运行数据(例如温度数据、负压数据、氧含量数据、水位数据等)，当然也可以采用其它任意可能的方式获取工业锅炉的多种运行数据，对此不做限制。
S102：根据参数类型，确定至少部分运行数据之间的标注关联关系。
上述在获取工业锅炉的多种运行数据，多种运行数据分别具有对应的多种参数类型后，可以根据参数类型，确定至少部分运行数据之间的标注关联关系。
其中，在锅炉仿真模型的训练过程中，被用于作为判定模型收敛(当模型收敛时，指示模型效果达标)时机的数据，可以被称为标注关联关系，而标注关联关系，可以例如为供料数据和供料参数间的标注关联关系、温度数据和温度参数间的标注关联关系、负压数据和负压参数间的标注关联关系、氧含量数据和氧含量参数间的标注关联关系、水位数据和水位参数间的标注关联关系等，对此不做限制。
S103：根据多种运行数据和标注关联关系训练初始的锅炉仿真模型，以得到目标锅炉仿真模型。
其中，在训练的初始阶段获取得到的锅炉仿真模型可以被称为初始的锅炉仿真模型，该初始的锅炉仿真模型可以是人工智能模型，具体例如为神经网络模型或者是机器学习模型，当然，也可以采用其它任意可能的能够执行锅炉仿真任务的模型，对此不做限制。
上述在根据参数类型，确定至少部分运行数据之间的标注关联关系后，可以根据多种运行数据和标注关联关系训练初始的锅炉仿真模型，以得到目标锅炉仿真模型。
也即是说，可以将多种运行数据和标注关联关系输入初始的锅炉仿真模型之中，以得到初始的锅炉仿真模型输出的预测关联关系，如果预测关联关系和标注关联关系之间满足收敛条件，则确定锅炉仿真模型收敛，可以将训练得到的锅炉仿真模型作为目标锅炉仿真模型。
举例而言，可以用上述获取的40t/h煤粉工业锅炉的温度数据、负压数据、氧含量数据、水位数据等多种运行数据，以及供料数据和供料参数间的标注关联关系、温度数据和温度参数间的标注关联关系、负压数据和负压参数间的标注关联关系、氧含量数据和氧含量参数间的标注关联关系、水位数据和水位参数间的标注关联关系等标注关联关系，训练初始的锅炉仿真模型，以得到多个训练完成的目标锅炉仿真模型(供料模型、风量模型、温度模型、负压模型、水位模型、一次风压模型、风机电流模型、除尘压差模型等)，其中，目标锅炉仿真模型可以是上述模型中的一种，或者多种的组合，对此不做限制。
S104：将目标锅炉仿真模型提供至动态仿真模拟平台。
上述在根据多种运行数据和标注关联关系训练初始的锅炉仿真模型，以得到目标锅炉仿真模型后，可以将目标锅炉仿真模型提供至动态仿真模拟平台。
其中，用于执行动态仿真模拟任务的平台可以被称为动态仿真模拟平台，该动态仿真模拟平台可以预先搭建的，还可以是目标锅炉仿真模型为基础，进行构建得到的，对此不做限制。
举例而言，可以以上述训练得到的供料模型、风量模型、温度模型、负压模型、水位模型、一次风压模型、风机电流模型、除尘压差模型等目标锅炉仿真模型为基础，搭建动态仿真模拟平台，其中，动态仿真模拟平台可以在后续的仿真模拟任务中，实现良好的人机交换，以辅助实现本实施例中描述的锅炉运行过程的动态仿真模拟方法。
如图2所示，图2是根据本公开实施例的锅炉运行过程的动态仿真模拟方法实现原理示意图，可以获取工业锅炉的运行数据及运行参数，后可以根据获取得到的运行数据和运行参数构建目标锅炉仿真模型，再通过工业局域网将构建得到的目标锅炉仿真模型提供至动态仿真模拟平台。
本实施例中，通过获取工业锅炉的多种运行数据，多种运行数据分别具有对应的多种参数类型，根据参数类型，确定至少部分运行数据之间的标注关联关系，根据多种运行数据和标注关联关系训练初始的锅炉仿真模型，以得到目标锅炉仿真模型，将目标锅炉仿真模型提供至动态仿真模拟平台，由此能够有效地降低动态仿真模拟的复杂性，有效地提升动态仿真模拟的准确性，并且能够有效地辅助提升动态仿真模拟系统的敏捷程度。
图3是本公开另一实施例提出的锅炉运行过程的动态仿真模拟方法的流程示意图。
如图3所示，该锅炉运行过程的动态仿真模拟方法包括：
S301：获取工业锅炉的多种运行数据，多种运行数据分别具有对应的多种参数类型。
S302：根据参数类型，确定至少部分运行数据之间的标注关联关系。
S301-S302的描述说明可以具体参见上述实施例，在此不再赘述。
S303：将多种运行数据输入至初始的锅炉仿真模型中，以得到锅炉仿真模型输出的预测关联关系。
其中，锅炉仿真模型预测得到的关联关系可以被称为预测关联关系，预测关联关系可以用来反映模型的训练状态。
可选地，一些实施例中，可以将多种运行数据输入至初始的锅炉仿真模型中，以得到锅炉仿真模型输出的预测关联关系，后可以通过对预测关联关系和预先设定的标注关联关系进行对比，以此来判断模型的训练状态。
S304：如果预测关联关系和标注关联关系之间的损失值满足设定条件，则将训练得到的锅炉仿真模型作为目标锅炉仿真模型。
可选地，一些实施例中，可以针对模型预先配置损失函数，在模型训练过程中，可以将预测关联关系和标注关联关系作为损失函数的输入参数，并确定损失函数的输出的损失值，而后，将损失值与设定损失阈值进行比对，以确定锅炉仿真模型是否满足收敛时机。
举例而言，如果损失值小于设定损失阈值，则可以确定损失值满足设定条件，或者，设定条件也可以配置为其它任意可能的条件，对此不做限制。
本实施例中，通过将多种运行数据输入至初始的锅炉仿真模型中，以得到锅炉仿真模型输出的多种预测关联关系，再判断预测关联关系和标注关联关系之间的损失值是否满足设定条件，如果满足设定条件，则将训练得到的锅炉仿真模型作为目标锅炉仿真模型，由此，能够准确的判断出模型的收敛时机，能够有效提升收敛时机判定的准确性，提升模型训练效果。
S305：将目标锅炉仿真模型提供至动态仿真模拟平台。
S305的描述说明可以具体参见上述实施例，在此不再赘述。
S306：针对动态仿真模拟平台配置一个或者多个动态仿真模拟客户端，动态仿真模拟客户端提供用户操作界面，用户操作界面可响应于用户仿真模拟指令，从动态仿真模拟平台调用目标锅炉仿真模型，以执行动态仿真模拟的任务。
上述在将目标锅炉仿真模型提供至动态仿真模拟平台后，可以针对动态仿真模拟平台配置一个或者多个动态仿真模拟客户端。
其中，动态仿真模拟客户端可以为用户提供用户操作界面，用户操作界面可响应于用户仿真模拟指令，从动态仿真模拟平台调用目标锅炉仿真模型，由此，可以为用户执行动态仿真模拟的任务提供更为便捷的操作方式，实现良好的人机交互，提高用户操作的体验度。
也即是说，可以采用工业锅炉专用组态软件，开发仿工业锅炉的一个或者多个用户操作界面，并将该用户操作界面提供至动态仿真模拟客户端。
举例而言，如图4、图5所示，图4是根据本公开实施例的煤粉塔及供料系统组态软件示意图，图5是根据本公开实施例的锅炉燃烧及补水系统组态软件示意图，可以采用煤粉工业锅炉专用组态软件，开发仿40t/h煤粉工业锅炉的5个用户操作界面，并将5个用户操作界面分别提供至5个动态仿真模拟客户端，5个动态仿真模拟客户端和动态仿真模拟平台之间通过工业局域网接口进行通信数据传输，即可以通过工业局域网接口将模拟仿真的各个参数、结果实时传输到用户操作界面。
S307：获取执行动态仿真模拟的任务得到的仿真模拟结果。
其中，执行动态仿真模拟的任务得到的结果，可以被称为仿真模拟结果。
其中，动态仿真模拟的任务包括：启停炉仿真模拟任务、负荷调整仿真模拟任务、故障判断及分析仿真模拟任务等，需要说明的是，动态仿真模拟的任务可以是上述任务的某一种，也可以是上述多种任务的组合，对此不做限制。
其中，启停炉仿真模拟任务包括以下任一种或者多种的组合：启炉注意事项任务、启炉准备任务、启炉参数设置任务、启炉流程任务、停炉注意事项任务、停炉参数设置任务、停炉流程任务、紧急停炉操作任务，对此不做限制。
其中，负荷调整仿真模拟任务包括以下任一种或者多种的组合：负荷调整注意事项任务、升负荷操作流程任务、升负荷参数设置任务、降负荷操作流程任务、降负荷参数设置任务，对此不做限制。
其中，故障判断及分析仿真模拟任务包括以下任一种或者多种的组合：故障处置原则任务、故障及参数报警任务、故障分类处置案例任务、故障分析任务，对此不做限制。
可选地，一些实施例中，如图6、图7、图8所示，图6是根据本公开实施例的引风机启停仿真模拟程序示意图，图7是根据本公开实施例的引风风量仿真模拟程序示意图，图8是根据本公开实施例的设备连锁仿真模拟程序示意图，即在执行动态仿真模拟的任务的过程中，可以通过执行如图6、图7、图8所示的仿真模拟程序，以得到相应的仿真模拟结果。
举例而言，在进行升负荷工况仿真模拟的任务时，可以向动态仿真模拟平台发送供料频率增加2Hz的仿真模拟指令，用户操作界面可响应于供料频率增加2Hz的仿真模拟指令，从动态仿真模拟平台调用相应的目标锅炉仿真模型，目标锅炉仿真模型在完成相应的仿真计算后，可以将获取得到的仿真模拟结果反馈到动态仿真模拟客户端，从而完成升负荷工况仿真模拟的任务。
S308：采用可视化展示平台对仿真模拟结果进行可视化展示，可视化展示平台与动态仿真模拟平台进行通信数据传输。
上述在获取执行动态仿真模拟的任务得到的仿真模拟结果后，可以采用可视化展示平台对仿真模拟结果进行可视化展示，可视化展示平台与动态仿真模拟平台进行通信数据传输，由此，可以对仿真模拟结果进行直观的展示，便于用户实时的对仿真模拟结果进行获取，从而使得锅炉运行过程的动态仿真模拟方法可以适配于需求更高的应用场景。
其中，可视化平台可以用于对仿真模拟的参数、结果进行直观展示。
举例而言，在锅炉运行过程的动态仿真模拟系统的开发过程中，可以针对锅炉运行过程的动态仿真模拟系统配置相应的可视化展示平台，其中，可视化展示平台与动态仿真模拟平台之间通过工业局域网接口进行通信数据传输，即可以通过工业局域网接口将仿真模拟结果传输到可视化展示平台进行可视化展示，如图9所示，图9是根据本公开实施例的仿真结果可视化展示示意图。
本实施例中，通过获取工业锅炉的多种运行数据，多种运行数据分别具有对应的多种参数类型，根据参数类型，确定至少部分运行数据之间的标注关联关系，通过将多种运行数据输入至初始的锅炉仿真模型中，以得到锅炉仿真模型输出的多种预测关联关系，再判断预测关联关系和标注关联关系之间的损失值是否满足设定条件，如果满足设定条件，则将训练得到的锅炉仿真模型作为目标锅炉仿真模型，由此，能够准确的判断出模型的收敛时机，能够有效提升收敛时机判定的准确性，提升模型训练效果，将目标锅炉仿真模型提供至动态仿真模拟平台，获取执行动态仿真模拟的任务得到的仿真模拟结果后，可以采用可视化展示平台对仿真模拟结果进行可视化展示，可视化展示平台与动态仿真模拟平台进行通信数据传输，由此，可以对仿真模拟结果进行直观的展示，便于用户实时的对仿真模拟结果进行获取，从而使得锅炉运行过程的动态仿真模拟方法可以适配于需求更高的应用场景。
图10是本公开一实施例提出的锅炉运行过程的动态仿真模拟装置的结构示意图。
如图10所示，该锅炉运行过程的动态仿真模拟装置100，包括：
第一获取模块1001，用于获取工业锅炉的多种运行数据，多种运行数据分别具有对应的多种参数类型；
确定模块1002，用于根据参数类型，确定至少部分运行数据之间的标注关联关系；
训练模块1003，用于根据多种运行数据和标注关联关系训练初始的锅炉仿真模型，以得到目标锅炉仿真模型；
提供模块1004，用于将目标锅炉仿真模型提供至动态仿真模拟平台。
在本公开的一些实施例中，训练模块1003，具体用于：
将多种运行数据输入至初始的锅炉仿真模型中，以得到锅炉仿真模型输出的预测关联关系；
如果预测关联关系和标注关联关系之间的损失值满足设定条件，则将训练得到的锅炉仿真模型作为目标锅炉仿真模型。
在本公开的一些实施例中，锅炉运行过程的动态仿真模拟装置100，还包括：
配置模块1005，用于针对动态仿真模拟平台配置一个或者多个动态仿真模拟客户端，动态仿真模拟客户端提供用户操作界面，用户操作界面可响应于用户仿真模拟指令，从动态仿真模拟平台调用目标锅炉仿真模型，以执行动态仿真模拟的任务。
在本公开的一些实施例中，目标锅炉仿真模型包括以下任一种或者多种的组合：
供料模型、风量模型、温度模型、负压模型、水位模型、一次风压模型、风机电流模型、除尘压差模型。
在本公开的一些实施例中，动态仿真模拟平台和动态仿真模拟客户端之间采用工业局域网接口进行通信数据传输。
在本公开的一些实施例中，锅炉运行过程的动态仿真模拟装置100，还包括：
第二获取模块1006，用于获取执行动态仿真模拟的任务得到的仿真模拟结果；
展示模块1007，用于采用可视化展示平台对仿真模拟结果进行可视化展示，可视化展示平台与动态仿真模拟平台进行通信数据传输。
在本公开的一些实施例中，动态仿真模拟的任务包括以下任一种或者多种的组合：
启停炉仿真模拟任务、负荷调整仿真模拟任务、故障判断及分析仿真模拟任务。
在本公开的一些实施例中，其中，启停炉仿真模拟任务包括以下任一种或者多种的组合：
启炉注意事项任务、启炉准备任务、启炉参数设置任务、启炉流程任务、停炉注意事项任务、停炉参数设置任务、停炉流程任务、紧急停炉操作任务；
负荷调整仿真模拟任务包括以下任一种或者多种的组合：
负荷调整注意事项任务、升负荷操作流程任务、升负荷参数设置任务、降负荷操作流程任务、降负荷参数设置任务；
故障判断及分析仿真模拟任务包括以下任一种或者多种的组合：
故障处置原则任务、故障及参数报警任务、故障分类处置案例任务、故障分析任务。
与上述图1至图9实施例提供的锅炉运行过程的动态仿真模拟方法相对应，本公开还提供一种锅炉运行过程的动态仿真模拟装置，由于本公开实施例提供的锅炉运行过程的动态仿真模拟装置与上述图1至图9实施例提供的锅炉运行过程的动态仿真模拟方法相对应，因此在锅炉运行过程的动态仿真模拟方法的实施方式也适用于本公开实施例提供的锅炉运行过程的动态仿真模拟装置，在本公开实施例中不再详细描述。
本实施例中，通过获取工业锅炉的多种运行数据，多种运行数据分别具有对应的多种参数类型，根据参数类型，确定至少部分运行数据之间的标注关联关系，根据多种运行数据和标注关联关系训练初始的锅炉仿真模型，以得到目标锅炉仿真模型，将目标锅炉仿真模型提供至动态仿真模拟平台，由此能够有效地降低动态仿真模拟的复杂性，且有效地提升动态仿真模拟的准确性，及提高动态仿真模拟系统的敏捷度方面具有重要意义。
图11是本公开一实施例提出的锅炉运行过程的动态仿真模拟系统的结构示意图。
如图11所示，该锅炉运行过程的动态仿真模拟系统110，包括：工业锅炉1101、数据处理装置1102、训练装置1103，所述数据处理装置1102和所述训练装置1103分别与所述工业锅炉1101相连，与所述训练装置1103相连的动态仿真模拟平台1104，其中，
数据处理装置1102，用于获取工业锅炉1101的多种运行数据，所述多种运行数据分别具有对应的多种参数类型，并将所述多种运行数据提供至所述训练装置1103；
训练装置1103，用于根据所述参数类型，确定至少部分所述运行数据之间的标注关联根据所述多关系，并根据所述多种运行数据和所述标注关联关系训练初始的锅炉仿真模型，以得到目标锅炉仿真模型，以及将所述目标锅炉仿真模型提供至所述动态仿真模拟平台1104。
在本公开的一些实施例中，训练装置1103，具体用于：
将所述多种运行数据输入至所述初始的锅炉仿真模型中，以得到所述锅炉仿真模型输出的预测关联关系；
如果所述预测关联关系和所述标注关联关系之间的损失值满足设定条件，则将训练得到的锅炉仿真模型作为所述目标锅炉仿真模型。
在本公开的一些实施例中，锅炉运行过程的动态仿真模拟系统110，具体用于：针对所述动态仿真模拟平台1104配置一个或者多个动态仿真模拟客户端1105，所述动态仿真模拟客户端1105提供用户操作界面；
其中，所述用户操作界面可响应于用户仿真模拟指令，从所述动态仿真模拟平台1104调用所述目标锅炉仿真模型，以执行所述动态仿真模拟的任务。
在本公开的一些实施例中，所述目标锅炉仿真模型包括以下任一种或者多种的组合：
供料模型、风量模型、温度模型、负压模型、水位模型、一次风压模型、风机电流模型、除尘压差模型。
在本公开的一些实施例中，所述动态仿真模拟平台1104和所述动态仿真模拟客户端1105之间采用工业局域网接口进行通信数据传输。
在本公开的一些实施例中，锅炉运行过程的动态仿真模拟系统110，具体用于：
获取执行所述动态仿真模拟的任务得到的仿真模拟结果；
采用可视化展示平台1106对所述仿真模拟结果进行可视化展示，所述可视化展示平台1106与所述动态仿真模拟平台1104进行通信数据传输。
在本公开的一些实施例中，所述动态仿真模拟的任务包括以下任一种或者多种的组合：
启停炉仿真模拟任务、负荷调整仿真模拟任务、故障判断及分析仿真模拟任务。
在本公开的一些实施例中，其中，
所述启停炉仿真模拟任务包括以下任一种或者多种的组合：
启炉注意事项任务、启炉准备任务、启炉参数设置任务、启炉流程任务、停炉注意事项任务、停炉参数设置任务、停炉流程任务、紧急停炉操作任务；
所述负荷调整仿真模拟任务包括以下任一种或者多种的组合：
负荷调整注意事项任务、升负荷操作流程任务、升负荷参数设置任务、降负荷操作流程任务、降负荷参数设置任务；
所述故障判断及分析仿真模拟任务包括以下任一种或者多种的组合：
故障处置原则任务、故障及参数报警任务、故障分类处置案例任务、故障分析任务。
本实施例中，通过获取工业锅炉的多种运行数据，多种运行数据分别具有对应的多种参数类型，根据参数类型，确定至少部分运行数据之间的标注关联关系，根据多种运行数据和标注关联关系训练初始的锅炉仿真模型，以得到目标锅炉仿真模型，将目标锅炉仿真模型提供至动态仿真模拟平台，由此能够有效地降低动态仿真模拟的复杂性，有效地提升动态仿真模拟的准确性，并且能够有效地辅助提升动态仿真模拟系统的敏捷程度。
图12示出了适于用来实现本公开实施方式的示例性电子设备的框图。图12显示的电子设备12仅仅是一个示例，不应对本公开实施例的功能和使用范围带来任何限制。
如图12所示，电子设备12以通用计算设备的形式表现。电子设备12的组件可以包括但不限于：一个或者多个处理器或者处理单元16，系统存储器28，连接不同系统组件(包括系统存储器28和处理单元16)的总线18。
总线18表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储器总线或者存储器控制器，外围总线，图形加速端口，处理器或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。举例来说，这些体系结构包括但不限于工业标准体系结构(Industry StandardArchitecture；以下简称：ISA)总线，微通道体系结构(Micro Channel Architecture；以下简称：MAC)总线，增强型ISA总线、视频电子标准协会(Video Electronics StandardsAssociation；以下简称：VESA)局域总线以及外围组件互连(Peripheral ComponentInterconnection；以下简称：PCI)总线。
电子设备12典型地包括多种计算机系统可读介质。这些介质可以是任何能够被电子设备12访问的可用介质，包括易失性和非易失性介质，可移动的和不可移动的介质。
存储器28可以包括易失性存储器形式的计算机系统可读介质，例如随机存取存储器(Random Access Memory；以下简称：RAM)30和/或高速缓存存储器32。电子设备12可以进一步包括其它可移动/不可移动的、易失性/非易失性计算机系统存储介质。仅作为举例，存储系统34可以用于读写不可移动的、非易失性磁介质(图12未显示，通常称为“硬盘驱动器”)。
尽管图12中未示出，可以提供用于对可移动非易失性磁盘(例如“软盘”)读写的磁盘驱动器，以及对可移动非易失性光盘(例如：光盘只读存储器(Compact Disc Read OnlyMemory；以下简称：CD-ROM)、数字多功能只读光盘(Digital Video Disc Read OnlyMemory；以下简称：DVD-ROM)或者其它光介质)读写的光盘驱动器。在这些情况下，每个驱动器可以通过一个或者多个数据介质接口与总线18相连。存储器28可以包括至少一个程序产品，该程序产品具有一组(例如至少一个)程序模块，这些程序模块被配置以执行本公开各实施例的功能。
具有一组(至少一个)程序模块42的程序/实用工具40，可以存储在例如存储器28中，这样的程序模块42包括但不限于操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。程序模块42通常执行本公开所描述的实施例中的功能和/或方法。
电子设备12也可以与一个或多个外部设备14(例如键盘、指向设备、显示器24等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与该电子设备12交互的设备通信，和/或与使得该电子设备12能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如网卡，调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(I/O)接口22进行。并且，电子设备12还可以通过网络适配器20与一个或者多个网络(例如局域网(Local Area Network；以下简称：LAN)，广域网(Wide Area Network；以下简称：WAN)和/或公共网络，例如因特网)通信。如图所示，网络适配器20通过总线18与电子设备12的其它模块通信。应当明白，尽管图中未示出，可以结合电子设备12使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、RAID系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。
处理单元16通过运行存储在系统存储器28中的程序，从而执行各种功能应用以及数据处理，例如实现前述实施例中提及的锅炉运行过程的动态仿真模拟方法。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其它实施方案。本公开旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。
需要说明的是，在本公开的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本公开的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本公开的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本公开的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
应当理解，本公开的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
此外，在本公开各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”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公开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。
尽管上面已经示出和描述了本公开的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本公开的限制，本领域的普通技术人员在本公开的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (8)
1.一种锅炉运行过程的动态仿真模拟方法，其特征在于，所述方法包括：
获取工业锅炉的多种运行数据，所述多种运行数据分别具有对应的多种参数类型；
根据所述参数类型，确定至少部分所述运行数据之间的标注关联关系，所述标注关联关系用于判定模型收敛时机的数据，所述标注关联关系包括：供料数据和供料参数间的标注关联关系、温度数据和温度参数间的标注关联关系、负压数据和负压参数间的标注关联关系、氧含量数据和氧含量参数间的标注关联关系、水位数据和水位参数间的标注关联关系；
根据所述多种运行数据和所述标注关联关系训练初始的锅炉仿真模型，以得到目标锅炉仿真模型；
将所述目标锅炉仿真模型提供至动态仿真模拟平台；
所述根据所述多种运行数据和所述标注关联关系训练初始的锅炉仿真模型，以得到目标锅炉仿真模型，包括：
将所述多种运行数据输入至所述初始的锅炉仿真模型中，以得到所述锅炉仿真模型输出的预测关联关系；
如果所述预测关联关系和所述标注关联关系之间的损失值满足设定条件，则将训练得到的锅炉仿真模型作为所述目标锅炉仿真模型；
所述目标锅炉仿真模型包括以下任一种或者多种的组合：
供料模型、风量模型、温度模型、负压模型、水位模型、一次风压模型、风机电流模型、除尘压差模型。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述将所述目标锅炉仿真模型提供至动态仿真模拟平台后，还包括：
针对所述动态仿真模拟平台配置一个或者多个动态仿真模拟客户端，所述动态仿真模拟客户端提供用户操作界面；
其中，所述用户操作界面可响应于用户仿真模拟指令，从所述动态仿真模拟平台调用所述目标锅炉仿真模型，以执行所述动态仿真模拟的任务。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述动态仿真模拟平台和所述动态仿真模拟客户端之间采用工业局域网接口进行通信数据传输。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
获取执行所述动态仿真模拟的任务得到的仿真模拟结果；
采用可视化展示平台对所述仿真模拟结果进行可视化展示，所述可视化展示平台与所述动态仿真模拟平台进行通信数据传输。
5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述动态仿真模拟的任务包括以下任一种或者多种的组合：
启停炉仿真模拟任务、负荷调整仿真模拟任务、故障判断及分析仿真模拟任务。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，其中，
所述启停炉仿真模拟任务包括以下任一种或者多种的组合：
启炉注意事项任务、启炉准备任务、启炉参数设置任务、启炉流程任务、停炉注意事项任务、停炉参数设置任务、停炉流程任务、紧急停炉操作任务；
所述负荷调整仿真模拟任务包括以下任一种或者多种的组合：
负荷调整注意事项任务、升负荷操作流程任务、升负荷参数设置任务、降负荷操作流程任务、降负荷参数设置任务；
所述故障判断及分析仿真模拟任务包括以下任一种或者多种的组合：
故障处置原则任务、故障及参数报警任务、故障分类处置案例任务、故障分析任务。
7.一种锅炉运行过程的动态仿真模拟装置，其特征在于，包括：
第一获取模块，用于获取工业锅炉的多种运行数据，所述多种运行数据分别具有对应的多种参数类型；
确定模块，用于根据所述参数类型，确定至少部分所述运行数据之间的标注关联关系，所述标注关联关系用于判定模型收敛时机的数据，所述标注关联关系包括：供料数据和供料参数间的标注关联关系、温度数据和温度参数间的标注关联关系、负压数据和负压参数间的标注关联关系、氧含量数据和氧含量参数间的标注关联关系、水位数据和水位参数间的标注关联关系；
训练模块，用于根据所述多种运行数据和所述标注关联关系训练初始的锅炉仿真模型，以得到目标锅炉仿真模型；
提供模块，用于将所述目标锅炉仿真模型提供至动态仿真模拟平台；
所述训练模块，还用于将所述多种运行数据输入至所述初始的锅炉仿真模型中，以得到所述锅炉仿真模型输出的预测关联关系；
如果所述预测关联关系和所述标注关联关系之间的损失值满足设定条件，则将训练得到的锅炉仿真模型作为所述目标锅炉仿真模型；所述目标锅炉仿真模型包括以下任一种或者多种的组合：
供料模型、风量模型、温度模型、负压模型、水位模型、一次风压模型、风机电流模型、除尘压差模型。
8.一种锅炉运行过程的动态仿真模拟系统，其特征在于，包括：工业锅炉、数据处理装置、训练装置，所述数据处理装置和所述训练装置分别与所述工业锅炉相连，与所述训练装置相连的动态仿真模拟平台，其中，
所述数据处理装置，用于获取工业锅炉的多种运行数据，所述多种运行数据分别具有对应的多种参数类型，并将所述多种运行数据提供至所述训练装置；
所述训练装置，用于根据所述参数类型，确定至少部分所述运行数据之间的标注关联关系，并根据所述多种运行数据和所述标注关联关系训练初始的锅炉仿真模型，以得到目标锅炉仿真模型，以及将所述目标锅炉仿真模型提供至所述动态仿真模拟平台，所述标注关联关系用于判定模型收敛时机的数据，所述标注关联关系包括：供料数据和供料参数间的标注关联关系、温度数据和温度参数间的标注关联关系、负压数据和负压参数间的标注关联关系、氧含量数据和氧含量参数间的标注关联关系、水位数据和水位参数间的标注关联关系；所述根据所述多种运行数据和所述标注关联关系训练初始的锅炉仿真模型，以得到目标锅炉仿真模型，包括：
将所述多种运行数据输入至所述初始的锅炉仿真模型中，以得到所述锅炉仿真模型输出的预测关联关系；
如果所述预测关联关系和所述标注关联关系之间的损失值满足设定条件，则将训练得到的锅炉仿真模型作为所述目标锅炉仿真模型；所述目标锅炉仿真模型包括以下任一种或者多种的组合：
供料模型、风量模型、温度模型、负压模型、水位模型、一次风压模型、风机电流模型、除尘压差模型。
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