CN114110550B - 一种锅炉温度预测方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种锅炉温度预测方法及系统，首先获取锅炉当前时刻的温度值和设定时长的历史温度值；在基于所述温度值和所述历史温度值绘制贝塞儿曲线，得到锅炉从所述当前时刻开始，持续所述设定时长的预测温度值；最后对所述预测温度值进行判断，当所述预测温度值大于或等于预警阈值时，发出第一预警信号；当所述预测温度值大于或等于报警阈值时，发出第一报警信号。本发明能实时地、精准的实现对锅炉的温度进行预测，继而当锅炉有可能超温时即时对其进行处理，避免超温对锅炉造成损伤，甚至影响其他设备的安全。

Description

一种锅炉温度预测方法及系统

技术领域

本发明涉及温度预测技术领域，特别是涉及一种锅炉温度预测方法及系统。

背景技术

如今我国工业、农业和居民对电能的需求越来越高，为了满足各行各业的用电需求，发电厂的规模不断变大，电网的储电量也在不断扩大，因此，通过温度预测，可以提前进行降温处理，防止锅炉超温，保证电厂安全、可靠的运转，确保供电的安全性和可靠性，还能确保电厂的经济效益。防止超温可以降低设备零部件的运行损耗，降低维修成本，减少锅炉维护工作量，提高设备管理水平。

传统的预防超温主要依靠现场工作人员的经验，对锅炉温度控制在可控范围内；这种方式对现场工作人员的经验及专业要求很高，且只能在一定程度上预防超温，存在效率较低和工作强度较大的缺点。是否超温对锅炉的正常运转、设备的耗损、设备运转费用和设备的运转效率都会产生极大的影响，进一步影响到电厂的生产效率和运营成本。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种锅炉温度预测方法及系统，以实时地、精准地对锅炉的温度进行预测，当有可能超温时，提示监控人员进行降温处理，避免超温对锅炉造成损伤，甚至导致停机。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种锅炉温度预测方法，包括：

获取锅炉当前时刻的温度值和设定时长的历史温度值；

基于所述温度值和所述历史温度值绘制贝塞儿曲线，得到锅炉从所述当前时刻开始，持续所述设定时长的预测温度值；

对所述预测温度值进行判断，当所述预测温度值大于或等于预警阈值时，发出第一预警信号；当所述预测温度值大于或等于报警阈值时，发出第一报警信号。

优选地，所述贝塞儿曲线为二阶贝塞儿曲线。

优选地，所述方法还包括：

基于所述预测温度值，得到锅炉的劳损状态；

对所述劳损状态进行判断，当所述劳损状态大于或等于第一设定阈值时，发出第二预警信号，当所述劳损状态大于或等于第二设定阈值时，发出第二报警信号。

优选地，所述基于所述温度值和所述历史温度值绘制贝塞儿曲线，得到锅炉从所述当前时刻开始，持续所述设定时长的预测温度值，包括：

基于所述历史温度值得到第二控制点和第三控制点；

将所述温度值作为第一控制点，连接所述第一控制点和所述第二控制点得到第一线段，连接所述第二控制点和所述第三控制点得到第二线段；

基于所述第一线段和所述第二线段绘制所述贝塞儿曲线；

基于所述贝塞儿曲线得到锅炉从所述当前时刻开始，持续所述设定时长的预测温度值。

本发明还提供了一种锅炉温度预测系统，包括：

数据获取模块，获取锅炉当前时刻的温度值和设定时长的历史温度值；

温度预测模块，基于所述温度值和所述历史温度值绘制贝塞儿曲线，得到锅炉从所述当前时刻开始，持续所述设定时长的预测温度值；

第一判断模块，对所述预测温度值进行判断，当所述预测温度值大于或等于预警阈值时，发出第一预警信号；当所述预测温度值大于或等于报警阈值时，发出第一报警信号。

优选地，所述贝塞儿曲线为二阶贝塞儿曲线。

优选地，所述系统还包括：

劳损模块，基于所述预测温度值，得到锅炉的劳损状态；

第二判断模块，对所述劳损状态进行判断，当所述劳损状态大于或等于第一设定阈值时，发出第二预警信号，当所述劳损状态大于或等于第二设定阈值时，发出第二报警信号。

优选地，所述温度预测模块包括：

控制点单元，基于所述历史温度值得到第二控制点和第三控制点；

线段单元，将所述温度值作为第一控制点，连接所述第一控制点和所述第二控制点得到第一线段，连接所述第二控制点和所述第三控制点得到第二线段；

曲线单元，基于所述第一线段和所述第二线段绘制所述贝塞儿曲线；

预测单元，基于所述贝塞儿曲线得到锅炉从所述当前时刻开始，持续所述设定时长的预测温度值。

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

本发明涉及一种锅炉温度预测方法及系统，首先获取锅炉当前时刻的温度值和设定时长的历史温度值；在基于所述温度值和所述历史温度值绘制贝塞儿曲线，得到锅炉从所述当前时刻开始，持续所述设定时长的预测温度值；最后对所述预测温度值进行判断，当所述预测温度值大于或等于预警阈值时，发出第一预警信号；当所述预测温度值大于或等于报警阈值时，发出第一报警信号。本发明能实时地、精准的实现对锅炉的温度进行预测，继而当锅炉有可能超温时即时对其进行处理，避免超温对锅炉造成损伤，甚至影响其他设备的安全。

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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明锅炉温度预测方法流程图；

图2为本发明预测温度值贝塞儿曲线示意图；

图3为本发明锅炉温度预测系统结构图。

符号说明：1-数据获取模块，2-温度预测模块，3-第一判断模块，4-劳损模块，5-第二判断模块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种锅炉温度预测方法及系统，以实时地、精准地对锅炉的温度进行预测，当有可能超温时，提示监控人员进行降温处理，避免超温对锅炉造成损伤，甚至导致停机。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明锅炉温度预测方法流程图。如图所示，本发明提供了一种锅炉温度预测方法，包括：

步骤S1，获取锅炉当前时刻的温度值和设定时长的历史温度值。

步骤S2，基于所述温度值和所述历史温度值绘制贝塞儿曲线，得到锅炉从所述当前时刻开始，持续所述设定时长的预测温度值。其中，所述贝塞儿曲线的阶数根据实际需求进行选取，本实施例中，选用二阶贝塞儿曲线。

进一步地，所述步骤S2包括：

步骤S21，基于所述历史温度值得到第二控制点和第三控制点。

将所述温度值作为第一控制点，连接所述第一控制点和所述第二控制点得到第一线段，连接所述第二控制点和所述第三控制点得到第二线段。

步骤S22，基于所述第一线段和所述第二线段绘制所述贝塞儿曲线。

步骤S23，基于所述贝塞儿曲线得到锅炉从所述当前时刻开始，持续所述设定时长的预测温度值。

具体地，本实施例中，所述设定时长为10分钟，通过计算过去5分钟内的所述历史温度值的平均温度值，得到所述第二控制点P₁，通过计算过去10分钟内的所述历史温度值的平均温度值，得到所述第三控制点P₂，将所述温度值作为所述第一控制点P₀，连接所述第一控制点P₀和所述第二控制点P₁得到第一线段P₀P₁，连接所述第二控制点P₁和所述第三控制点P₂得到所述第二线段P₁P₂。

在P₀P₁上任取一点在P₁P₂上任取一点P₁ ²；定义/>

连接和P₁ ²得到第三线段/>在/>上任取一点/>定义

基于上述准则，引入比例参数t，t∈[0,1]，令上述比值为t:(1-t)，进一步得到：

P₁ ²＝(1-t)P₁+tP₂；

进一步得到基于此公式，得到锅炉从所述当前时刻开始，持续所述设定时长的预测温度值的贝塞儿曲线，具体如图2所示，其中从2021-10-0914:32:35开始为预测的锅炉温度。

步骤S3，对所述预测温度值进行判断，当所述预测温度值大于或等于预警阈值时，发出第一预警信号；当所述预测温度值大于或等于报警阈值时，发出第一报警信号。

所述预警阈值和所述报警阈值根据实际需求进行选取，本实施例中，所述预警阈值的设定准则为：当所述预测温度值大于或等于所述预警阈值时，锅炉有小概率可能超温，所述报警阈值的设定准则为：当所述预测温度值大于或等于所述报警阈值时，锅炉有大概率可能超温。监控人员根据所述第一预警信号或所述第一报警信号及时对锅炉进行降温处理，避免超温造成损伤，甚至停机。

优选地，若所述当前时刻的温度值小于所述没预警阈值时，对所述当前时刻的前一天的温度值和所述设定时长的预测温度值进行显示；若所述当前时刻的温度值大于或等于所述没预警阈值时，对所述当前时刻的前一小时的温度值和所述设定时长的预测温度值进行显示。

为了避免锅炉发生爆管，对设备和人员造成损伤，本发明所述方法还包括：

基于所述预测温度值，得到锅炉的劳损状态。本实施例中，所述劳损状态包括锅炉的氧化皮、吹损、蠕变和金属疲劳。

对所述劳损状态进行判断，当所述劳损状态大于或等于第一设定阈值时，发出第二预警信号，当所述劳损状态大于或等于第二设定阈值时，发出第二报警信号。

图3为本发明锅炉温度预测系统结构图。如图所示，本发明提供了一种锅炉温度预测系统，包括：数据获取模块1、温度预测模块2和第一判断模块3。

所述数据获取模块1获取锅炉当前时刻的温度值和设定时长的历史温度值。

所述温度预测模块2基于所述温度值和所述历史温度值绘制贝塞儿曲线，得到锅炉从所述当前时刻开始，持续所述设定时长的预测温度值。

所述第一判断模块3对所述预测温度值进行判断，当所述预测温度值大于或等于预警阈值时，发出第一预警信号；当所述预测温度值大于或等于报警阈值时，发出第一报警信号。

作为一种可选的实施方式，本发明所述系统还包括：劳损模块4和第二判断模块5。

所述劳损模块4基于所述预测温度值，得到锅炉的劳损状态.

所述第二判断模块5对所述劳损状态进行判断，当所述劳损状态大于或等于第一设定阈值时，发出第二预警信号，当所述劳损状态大于或等于第二设定阈值时，发出第二报警信号。

作为一种可选的实施方式，本发明所述温度预测模块2包括：控制点单元、线段单元、曲线单元和预测单元。

所述控制点单元基于所述历史温度值得到第二控制点和第三控制点。

所述线段单元将所述温度值作为第一控制点，连接所述第一控制点和所述第二控制点得到第一线段，连接所述第二控制点和所述第三控制点得到第二线段。

所述曲线单元基于所述第一线段和所述第二线段绘制所述贝塞儿曲线。

所述预测单元基于所述贝塞儿曲线得到锅炉从所述当前时刻开始，持续所述设定时长的预测温度值。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种锅炉温度预测方法，其特征在于，包括：

获取锅炉当前时刻的温度值和设定时长的历史温度值；

基于所述温度值和所述历史温度值绘制贝塞儿曲线，得到锅炉从所述当前时刻开始，持续所述设定时长的预测温度值；

对所述预测温度值进行判断，当所述预测温度值大于或等于预警阈值时，发出第一预警信号；当所述预测温度值大于或等于报警阈值时，发出第一报警信号。

2.根据权利要求1所述的锅炉温度预测方法，其特征在于，所述贝塞儿曲线为二阶贝塞儿曲线。

3.根据权利要求1所述的锅炉温度预测方法，其特征在于，所述方法还包括：

基于所述预测温度值，得到锅炉的劳损状态；

对所述劳损状态进行判断，当所述劳损状态大于或等于第一设定阈值时，发出第二预警信号，当所述劳损状态大于或等于第二设定阈值时，发出第二报警信号。

4.根据权利要求2所述的锅炉温度预测方法，其特征在于，所述基于所述温度值和所述历史温度值绘制贝塞儿曲线，得到锅炉从所述当前时刻开始，持续所述设定时长的预测温度值，包括：

基于所述历史温度值得到第二控制点和第三控制点；

将所述温度值作为第一控制点，连接所述第一控制点和所述第二控制点得到第一线段，连接所述第二控制点和所述第三控制点得到第二线段；

基于所述第一线段和所述第二线段绘制所述贝塞儿曲线；

基于所述贝塞儿曲线得到锅炉从所述当前时刻开始，持续所述设定时长的预测温度值。

5.一种锅炉温度预测系统，其特征在于，包括：

数据获取模块，获取锅炉当前时刻的温度值和设定时长的历史温度值；

温度预测模块，基于所述温度值和所述历史温度值绘制贝塞儿曲线，得到锅炉从所述当前时刻开始，持续所述设定时长的预测温度值；

第一判断模块，对所述预测温度值进行判断，当所述预测温度值大于或等于预警阈值时，发出第一预警信号；当所述预测温度值大于或等于报警阈值时，发出第一报警信号。

6.根据权利要求5所述的锅炉温度预测系统，其特征在于，所述贝塞儿曲线为二阶贝塞儿曲线。

7.根据权利要求5所述的锅炉温度预测系统，其特征在于，所述系统还包括：

劳损模块，基于所述预测温度值，得到锅炉的劳损状态；

第二判断模块，对所述劳损状态进行判断，当所述劳损状态大于或等于第一设定阈值时，发出第二预警信号，当所述劳损状态大于或等于第二设定阈值时，发出第二报警信号。

8.根据权利要求6所述的锅炉温度预测系统，其特征在于，所述温度预测模块包括：

控制点单元，基于所述历史温度值得到第二控制点和第三控制点；

线段单元，将所述温度值作为第一控制点，连接所述第一控制点和所述第二控制点得到第一线段，连接所述第二控制点和所述第三控制点得到第二线段；

曲线单元，基于所述第一线段和所述第二线段绘制所述贝塞儿曲线；

预测单元，基于所述贝塞儿曲线得到锅炉从所述当前时刻开始，持续所述设定时长的预测温度值。