CN114754920B - 一种工业炉炉腔压力检测系统及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种工业炉炉腔压力检测系统及其工作方法，属于工业炉领域，用于解决工业炉炉腔没有结合多因素对不同区域的压力进行检测导致压力检测不够精确的问题，包括智能匹配模块、区域划分模块、物料分析模块、检测判定模块和分布检测模块，区域划分模块用于对工业炉的炉腔进行区域划分，智能匹配模块依据型号匹配得到工业炉的预设炉体信息，物料分析模块用于对工业炉炉腔中不同区域的物料情况进行分析，分布检测模块用于对工业炉炉腔中不同区域的压力情况进行分布检测，检测判定模块用于对工业炉的炉腔进行压力检测判定，本发明是结合多物料等素对工业炉炉腔中不同区域压力的精确检测。

Description

一种工业炉炉腔压力检测系统及其工作方法

技术领域

本发明属于工业炉领域，涉及压力检测技术，具体是一种工业炉炉腔压力检测系统及其工作方法。

背景技术

工业炉是在工业生产中，利用燃料燃烧或电能转化的热量，将物料或工件加热的热工设备，工业炉的结构组成包括工业炉本体、框架支撑结构、炉膛结构和物料输送系统等，广义地说，锅炉也是一种工业炉，但习惯上人们不把它包括在工业炉范围内；

在现有技术中，对于工业炉炉腔的压力检测，仅仅通过压力传感器、压力检测仪等设备检测得到，没有结合物料等因素对工业炉炉腔中的不同区域进行压力检测，压力检测不够精确；

为此，我们提出一种工业炉炉腔压力检测系统及其工作方法。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种工业炉炉腔压力检测系统及其工作方法。

本发明所要解决的技术问题为：如何结合多因素对工业炉炉腔中不同区域压力的精确检测。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种工业炉炉腔压力检测系统，包括智能匹配模块、数据采集模块、区域划分模块、物料分析模块、检测判定模块、分布检测模块、用户终端以及服务器，所述区域划分模块用于对工业炉的炉腔进行区域划分，划分得到稀相区域、过滤区域和密相区域；所述数据采集模块用于采集工业炉工作时稀相区域、过滤区域、密相区域的物料数据和压力数据，并将物料数据和压力数据发送至服务器，所述服务器将压力数据发送至分布检测模块、将物料数据发送至物料分析模块；

所述服务器中存储有若干组预设炉体信息；所述用户终端用于输入工业炉的型号，并将工业炉的型号发送至服务器，所述服务器将工业炉的型号发送至智能匹配模块，智能匹配模块依据型号匹配得到工业炉的预设炉体信息，并将工业炉的预设炉体信息反馈至用户终端；

所述物料分析模块用于对工业炉炉腔中不同区域的物料情况进行分析，分析得到物料警报信号或物料检测信号反馈至服务器；所述分布检测模块用于对工业炉炉腔中不同区域的压力情况进行分布检测，检测得到压力警报信号或压力检测信号反馈至服务器；

所述检测判定模块用于对工业炉的炉腔进行压力检测判定，生成正常运行信号、待检运行信号或危险运行信号反馈至服务器。

进一步地，物料数据包括实时物料容量、实时物料浓度和实时循环灰量；

压力数据为工业炉炉腔内各区域各个时间点时的实时压力值；

预设炉体信息为工业炉中稀相区域、过滤区域、密相区域的预设物料上限容量、预设物料上限浓度、预设循环灰上限量和预设炉腔压力上限值。

进一步地，所述物料分析模块的分析过程具体如下：

步骤一：将工业炉标记为u，并将工业炉的稀相区域、过渡区域、密相区域分别记为Xu、Gu和Mu，u＝1，2，……，z，z为正整数；

步骤二：获取工业炉炉腔中稀相区域、过渡区域、密相区域的实时物料浓度NDXu、NDGu和NDMu，若稀相区域、过渡区域、密相区域的实时物料浓度超过对应预设物料上限浓度，则生成物料警告信号；

步骤三：若稀相区域、过渡区域、密相区域的实时物料浓度均不超过对应预设物料上限浓度，则计算稀相区域、过渡区域、密相区域的实时物料浓度与对应预设物料上限浓度的物料浓度差值，并将得到稀相区域、过渡区域、密相区域的物料浓度差值分别记为NDCXu、NDCGu和NDCMu；

步骤四：同理，获取工业炉炉腔中稀相区域、过渡区域、密相区域的实时循环灰量XHXu、XHGu和XHMu，若稀相区域、过渡区域、密相区域的实时循环灰量超过对应的预设循环灰上限量，则生成物料警告信号；

若稀相区域、过渡区域、密相区域的实时物料浓度均不超过对应预设循环灰上限量，则稀相区域、过渡区域、密相区域的实时循环灰量与对应预设循环灰上限量的循环灰量差值，并将得到稀相区域、过渡区域、密相区域的循环灰量差值分别记为XHCXu、XHCGu和XHCMu；

步骤五：分别通过公式WJXu＝1/(NDCXu×α+XHCXu×β)计算得到工业炉中稀相区域的物料检测值WJXu；式中，α和β均为固定数值的比例系数，且α和β的取值均大于零；

同理，通过公式WJGu＝1/(NDCGu×α+XHCGu×β)、WJMu＝1/(NDCMu×α+XHCMu×β)计算得到工业炉中过渡区域的物料检测值WJGu和密相区域的物料检测值WJMu；

步骤六：若稀相区域的物料检测值、过渡区域的物料检测值和密相区域的物料检测值中的任一项超过检测阈值，则生成物料警告信号；

若稀相区域的物料检测值、过渡区域的物料检测值和密相区域的物料检测值均不超过检测阈值，则生成物料检测信号。

进一步地，若服务器接收到物料检测信号，则将工业炉中稀相区域、过渡区域和密相区域的物料检测值发送至检测判定模块，若服务器接收到物料警告信号，则生成物料警告指令加载至用户终端。

进一步地，所述分布检测模块的检测过程具体如下：

步骤S1：在工业炉的工作时间内设定任意时长的检测时段，采集工业炉中稀相区域、过渡区域、密相区域在检测时段内各个时间点Tt时的实时压力值YLXuTt、YLGuTt和YLMuTt，t＝1，2，……，x，x为正整数，t代表时间点的编号；

步骤S2：若工业炉中稀相区域、过渡区域、密相区域在检测时段内各个时间点时的任一实时压力值超过对应的预设炉腔压力上限值，则生成压力警告信号；

若工业炉中稀相区域、过渡区域、密相区域在检测时段内各个时间点时的实时压力值均未超过对应的预设炉腔压力上限值，则进入下一步骤；

步骤S3：通过公式计算得到工业炉中稀相区域在检测时段的压力变化速率YBSXu，公式具体如下：

步骤S4：同理，通过公式计算得到工业炉中过渡区域在检测时段的压力变化速率YBSGu、密相区域在检测时段的压力变化速率YBSMu；

步骤S5：若稀相区域的压力变化速率、过渡区域的压力变化速率和密相区域的压力变化速率中的任一项超过压力变化速率阈值，则生成压力警告信号；

若稀相区域的压力变化速率、过渡区域的压力变化速率和密相区域的压力变化速率均不超过压力变化速率阈值，则生成压力检测信号。

进一步地，若服务器接收到压力检测信号，则将工业炉中稀相区域、过渡区域和密相区域在检测时段的压力变化速率发送至检测判定模块，若服务器接收到压力警告信号，则生成压力警告指令加载至用户终端。

进一步地，所述检测判定模块的工作过程具体如下：

步骤SS1：获取工业炉中稀相区域的物料检测值WJXu和在检测时段的压力变化速率YBSXu、过渡区域的物料检测值WJGu和在检测时段的压力变化速率YBSGu、密相区域的物料检测值WJMu和在检测时段的压力变化速率YBSMu；

步骤SS2：通过公式

计算得到工业炉中稀相区域的检测判定值JPXu；式中，a1和a2均为固定数值的比例系数，且a1和a2的取值均大于零，e为自然常数；

同理，按照相同的公式计算得到工业炉中过渡区域的检测判定值JPGu和密相区域的检测判定值JPMu；

步骤SS3：若JPXu＜X1，则生成正常运行信号；

若X1≤JPXu＜X2，则生成待检运行信号；

若X2≤JPXu，则生成危险运行信号；其中，X1和X2均为工业炉中稀相区域的检测判定阈值，且X1＜X2；

步骤SS4：若JPGu＜Y1，则生成正常运行信号；

若Y1≤JPGu＜Y2，则生成待检运行信号；

若Y2≤JPGu，则生成危险运行信号；其中，Y1和Y2均为工业炉中过渡区域的检测判定阈值，且Y1＜Y2；

步骤SS5：若JPMu＜N1，则生成正常运行信号；

若N1≤JPMu＜N2，则生成待检运行信号；

若N2≤JPMu，则生成危险运行信号；其中，N1和N2均为工业炉中密相区域的检测判定阈值，且N1＜N2。

进一步地，若服务器接收到正常运行信号则不进行任何操作，若服务器接收到待检运行信号则生成检修指令发送至用户终端，若服务器接收到危险运行信号则生成停止指令发送至用户终端。

一种工业炉炉腔压力检测系统的工作方法，该工作方法是基于所述的工业炉炉腔压力检测系统，工作方法具体如下：

步骤S101，区域划分模块对工业炉的炉腔进行划分得到稀相区域、过滤区域和密相区域，数据采集模块采集工业炉工作时稀相区域、过滤区域、密相区域的物料数据和压力数据；

步骤S102，用户终端输入工业炉的型号并发送至智能匹配模块，智能匹配模块依据型号匹配得到工业炉的预设炉体信息；

步骤S103，物料分析模块对工业炉炉腔中不同区域的物料情况进行分析，得到工业炉炉腔中不同区域的物料检测值，物料检测值比对检测阈值生成物料警告信号或物料检测信号；

步骤S104，分布检测模块对工业炉炉腔中不同区域的压力情况进行分布检测，得到工业炉炉腔中不同区域在检测时段的压力变化速率，压力变化速率比对压力变化速率阈值后生成压力警告信号或压力检测信号；

步骤S105，检测判定模块对工业炉的炉腔进行压力检测判定，得到工业炉中稀相区域、过渡区域和密相区域的检测判定值，检测判定值比对检测判定阈值后生成正常运行信号、待检运行信号或危险运行信号。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明是通过区域划分模块对工业炉的炉腔进行划分得到稀相区域、过滤区域和密相区域，再通过物料分析模块对工业炉炉腔中不同区域的物料情况进行分析，得到工业炉炉腔中不同区域的物料检测值，物料检测值比对检测阈值生成物料警告信号或物料检测信号，而后通过分布检测模块对工业炉炉腔中不同区域的压力情况进行分布检测，得到工业炉炉腔中不同区域在检测时段的压力变化速率，压力变化速率比对压力变化速率阈值后生成压力警告信号或压力检测信号，检测判定模块对工业炉的炉腔进行压力检测判定，得到工业炉中稀相区域、过渡区域和密相区域的检测判定值，检测判定值比对检测判定阈值后生成正常运行信号、待检运行信号或危险运行信号，本发明结合多物料等素对工业炉炉腔中不同区域压力的精确检测。

附图说明

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明的整体系统框图；

图2为本发明的工作流程图。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明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它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1所示，一种工业炉炉腔压力检测系统，包括智能匹配模块、数据采集模块、区域划分模块、物料分析模块、检测判定模块、分布检测模块、用户终端以及服务器；

区域划分模块用于对工业炉的炉腔进行区域划分，划分得到稀相区域、过滤区域和密相区域；数据采集模块用于采集工业炉工作时稀相区域、过滤区域、密相区域的物料数据和压力数据，并将物料数据和压力数据发送至服务器；

其中，物料数据包括实时物料容量、实时物料浓度、实时循环灰量等；压力数据为工业炉炉腔内各区域各个时间点时的实时压力值；在具体实施时，数据采集模块为容量感应器、浓度检测仪、灰尘传感器等；

服务器将压力数据发送至分布检测模块，服务器将物料数据发送至物料分析模块；

服务器连接有用户终端，用户终端用于工作人员输入个人信息后注册登录系统，并将个人信息发送至服务器，其中，个人信息包括工作人员的姓名、实名认证的手机号码等；

服务器中存储有若干组预设炉体信息；用户终端用于输入工业炉的型号，并将工业炉的型号发送至服务器，服务器将工业炉的型号发送至智能匹配模块，智能匹配模块依据型号匹配得到工业炉的预设炉体信息，并将工业炉的预设炉体信息反馈至用户终端，在具体实施时，通过型号匹配为现有的公知常识，具体可以通过中文分词技术进行识别，在此不做具体限定；

需要具体说明的是，预设炉体信息为工业炉中稀相区域、过滤区域、密相区域的预设物料上限容量、预设物料上限浓度、预设循环灰上限量、预设炉腔压力上限值等；

物料分析模块用于对工业炉炉腔中不同区域的物料情况进行分析，分析过程具体如下：

步骤一：将工业炉标记为u，并将工业炉的稀相区域、过渡区域、密相区域分别记为Xu、Gu和Mu，u＝1，2，……，z，z为正整数；

步骤二：获取工业炉炉腔中稀相区域、过渡区域、密相区域的实时物料浓度NDXu、NDGu和NDMu，若稀相区域、过渡区域、密相区域的实时物料浓度超过对应预设物料上限浓度，则生成物料警告信号；

步骤三：若稀相区域、过渡区域、密相区域的实时物料浓度均不超过对应预设物料上限浓度，则计算稀相区域、过渡区域、密相区域的实时物料浓度与对应预设物料上限浓度的物料浓度差值，并将得到稀相区域、过渡区域、密相区域的物料浓度差值分别记为NDCXu、NDCGu和NDCMu；

步骤四：同理，获取工业炉炉腔中稀相区域、过渡区域、密相区域的实时循环灰量XHXu、XHGu和XHMu，若稀相区域、过渡区域、密相区域的实时循环灰量超过对应的预设循环灰上限量，则生成物料警告信号；

若稀相区域、过渡区域、密相区域的实时物料浓度均不超过对应预设循环灰上限量，则稀相区域、过渡区域、密相区域的实时循环灰量与对应预设循环灰上限量的循环灰量差值，并将得到稀相区域、过渡区域、密相区域的循环灰量差值分别记为XHCXu、XHCGu和XHCMu；

步骤五：分别通过公式WJXu＝1/(NDCXu×α+XHCXu×β)计算得到工业炉中稀相区域的物料检测值WJXu；式中，α和β均为固定数值的比例系数，且α和β的取值均大于零；

同理，通过公式WJGu＝1/(NDCGu×α+XHCGu×β)、WJMu＝1/(NDCMu×α+XHCMu×β)计算得到工业炉中过渡区域的物料检测值WJGu和密相区域的物料检测值WJMu；

步骤六：若稀相区域的物料检测值、过渡区域的物料检测值和密相区域的物料检测值中的任一项超过检测阈值，则生成物料警告信号；

若稀相区域的物料检测值、过渡区域的物料检测值和密相区域的物料检测值均不超过检测阈值，则生成物料检测信号；

物料分析模块将物料警报信号或物料检测信号反馈至服务器，若服务器接收到物料检测信号，则将工业炉中稀相区域、过渡区域和密相区域的物料检测值发送至检测判定模块，若服务器接收到物料警告信号，则生成物料警告指令加载至用户终端；

分布检测模块用于对工业炉炉腔中不同区域的压力情况进行分布检测，检测过程具体如下：

步骤S1：在工业炉的工作时间内设定任意时长的检测时段，采集工业炉中稀相区域、过渡区域、密相区域在检测时段内各个时间点Tt时的实时压力值YLXuTt、YLGuTt和YLMuTt，t＝1，2，……，x，x为正整数，t代表时间点的编号；

步骤S2：若工业炉中稀相区域、过渡区域、密相区域在检测时段内各个时间点时的任一实时压力值超过对应的预设炉腔压力上限值，则生成压力警告信号；

若工业炉中稀相区域、过渡区域、密相区域在检测时段内各个时间点时的实时压力值均未超过对应的预设炉腔压力上限值，则进入下一步骤；

步骤S3：通过公式计算得到工业炉中稀相区域在检测时段的压力变化速率YBSXu，公式具体如下：

步骤S4：同理，通过公式计算得到工业炉中过渡区域在检测时段的压力变化速率YBSGu、密相区域在检测时段的压力变化速率YBSMu；

步骤S5：若稀相区域的压力变化速率、过渡区域的压力变化速率和密相区域的压力变化速率中的任一项超过压力变化速率阈值，则生成压力警告信号；

若稀相区域的压力变化速率、过渡区域的压力变化速率和密相区域的压力变化速率均不超过压力变化速率阈值，则生成压力检测信号；

分布检测模块将压力警报信号或压力检测信号反馈至服务器，若服务器接收到压力检测信号，则将工业炉中稀相区域、过渡区域和密相区域在检测时段的压力变化速率发送至检测判定模块，若服务器接收到压力警告信号，则生成压力警告指令加载至用户终端；

检测判定模块用于对工业炉的炉腔进行压力检测判定，工作过程具体如下：

步骤SS1：获取上述计算的工业炉中稀相区域的物料检测值WJXu和在检测时段的压力变化速率YBSXu；

获取上述计算的工业炉中过渡区域的物料检测值WJGu和在检测时段的压力变化速率YBSGu；

获取上述计算的工业炉中密相区域的物料检测值WJMu和在检测时段的压力变化速率YBSMu；

步骤SS2：通过公式

计算得到工业炉中稀相区域的检测判定值JPXu；式中，a1和a2均为固定数值的比例系数，且a1和a2的取值均大于零，e为自然常数，在具体实施时，a1和a2的取值只要不影响参数与结果值的正反比关系即可；

同理，按照相同的公式计算得到工业炉中过渡区域的检测判定值JPGu和密相区域的检测判定值JPMu；

步骤SS3：若JPXu＜X1，则生成正常运行信号；

若X1≤JPXu＜X2，则生成待检运行信号；

若X2≤JPXu，则生成危险运行信号；其中，X1和X2均为工业炉中稀相区域的检测判定阈值，且X1＜X2；

步骤SS4：若JPGu＜Y1，则生成正常运行信号；

若Y1≤JPGu＜Y2，则生成待检运行信号；

若Y2≤JPGu，则生成危险运行信号；其中，Y1和Y2均为工业炉中过渡区域的检测判定阈值，且Y1＜Y2；

步骤SS5：若JPMu＜N1，则生成正常运行信号；

若N1≤JPMu＜N2，则生成待检运行信号；

若N2≤JPMu，则生成危险运行信号；其中，N1和N2均为工业炉中密相区域的检测判定阈值，且N1＜N2；

检测判定模块将正常运行信号、待检运行信号或危险运行信号反馈至服务器，若服务器接收到正常运行信号则不进行任何操作，若服务器接收到待检运行信号则生成检修指令发送至用户终端，若服务器接收到危险运行信号则生成停止指令发送至用户终端。

一种工业炉炉腔压力检测系统，工作时，通过区域划分模块对工业炉的炉腔进行区域划分，划分得到稀相区域、过滤区域和密相区域，再通过数据采集模块采集工业炉工作时稀相区域、过滤区域、密相区域的物料数据和压力数据，并将物料数据和压力数据发送至服务器，服务器将压力数据发送至分布检测模块、将物料数据发送至物料分析模块；

服务器中存储有若干组预设炉体信息，通过用户终端输入工业炉的型号，并将工业炉的型号发送至服务器，服务器将工业炉的型号发送至智能匹配模块，智能匹配模块依据型号匹配得到工业炉的预设炉体信息，并将工业炉的预设炉体信息反馈至用户终端；

通过物料分析模块对工业炉炉腔中不同区域的物料情况进行分析，将工业炉标记为u，并将工业炉的稀相区域、过渡区域、密相区域分别记为Xu、Gu和Mu，获取工业炉炉腔中稀相区域、过渡区域、密相区域的实时物料浓度NDXu、NDGu和NDMu，若稀相区域、过渡区域、密相区域的实时物料浓度超过对应预设物料上限浓度，则生成物料警告信号，若稀相区域、过渡区域、密相区域的实时物料浓度均不超过对应预设物料上限浓度，则计算稀相区域、过渡区域、密相区域的实时物料浓度与对应预设物料上限浓度的物料浓度差值，并将得到稀相区域、过渡区域、密相区域的物料浓度差值分别记为NDCXu、NDCGu和NDCMu，同理，获取工业炉炉腔中稀相区域、过渡区域、密相区域的实时循环灰量XHXu、XHGu和XHMu，若稀相区域、过渡区域、密相区域的实时循环灰量超过对应的预设循环灰上限量，则生成物料警告信号，若稀相区域、过渡区域、密相区域的实时物料浓度均不超过对应预设循环灰上限量，则稀相区域、过渡区域、密相区域的实时循环灰量与对应预设循环灰上限量的循环灰量差值，并将得到稀相区域、过渡区域、密相区域的循环灰量差值分别记为XHCXu、XHCGu和XHCMu，分别通过公式WJXu＝1/(NDCXu×α+XHCXu×β)计算得到工业炉中稀相区域的物料检测值WJXu，同理，通过公式WJGu＝1/(NDCGu×α+XHCGu×β)、WJMu＝1/(NDCMu×α+XHCMu×β)计算得到工业炉中过渡区域的物料检测值WJGu和密相区域的物料检测值WJMu，若稀相区域的物料检测值、过渡区域的物料检测值和密相区域的物料检测值中的任一项超过检测阈值，则生成物料警告信号，若稀相区域的物料检测值、过渡区域的物料检测值和密相区域的物料检测值均不超过检测阈值，则生成物料检测信号，物料分析模块将物料警报信号或物料检测信号反馈至服务器，若服务器接收到物料检测信号，则将工业炉中稀相区域、过渡区域和密相区域的物料检测值发送至检测判定模块，若服务器接收到物料警告信号，则生成物料警告指令加载至用户终端；

通过分布检测模块对工业炉炉腔中不同区域的压力情况进行分布检测，在工业炉的工作时间内设定任意时长的检测时段，采集工业炉中稀相区域、过渡区域、密相区域在检测时段内各个时间点Tt时的实时压力值YLXuTt、YLGuTt和YLMuTt，若工业炉中稀相区域、过渡区域、密相区域在检测时段内各个时间点时的任一实时压力值超过对应的预设炉腔压力上限值，则生成压力警告信号，若工业炉中稀相区域、过渡区域、密相区域在检测时段内各个时间点时的实时压力值均未超过对应的预设炉腔压力上限值，则通过公式

计算得到工业炉中稀相区域在检测时段的压力变化速率YBSXu，同理，通过公式计算得到工业炉中过渡区域在检测时段的压力变化速率YBSGu、密相区域在检测时段的压力变化速率YBSMu，若稀相区域的压力变化速率、过渡区域的压力变化速率和密相区域的压力变化速率中的任一项超过压力变化速率阈值，则生成压力警告信号，若稀相区域的压力变化速率、过渡区域的压力变化速率和密相区域的压力变化速率均不超过压力变化速率阈值，则生成压力检测信号，分布检测模块将压力警报信号或压力检测信号反馈至服务器，若服务器接收到压力检测信号，则将工业炉中稀相区域、过渡区域和密相区域在检测时段的压力变化速率发送至检测判定模块，若服务器接收到压力警告信号，则生成压力警告指令加载至用户终端；

通过检测判定模块对工业炉的炉腔进行压力检测判定，获取上述计算的工业炉中稀相区域的物料检测值WJXu和在检测时段的压力变化速率YBSXu，获取上述计算的工业炉中过渡区域的物料检测值WJGu和在检测时段的压力变化速率YBSGu，获取上述计算的工业炉中密相区域的物料检测值WJMu和在检测时段的压力变化速率YBSMu，通过公式

计算得到工业炉中稀相区域的检测判定值JPXu，同理，按照相同的公式计算得到工业炉中过渡区域的检测判定值JPGu和密相区域的检测判定值JPMu，若JPXu＜X1，则生成正常运行信号，若X1≤JPXu＜X2，则生成待检运行信号，若X2≤JPXu，则生成危险运行信号，若JPGu＜Y1，则生成正常运行信号，若Y1≤JPGu＜Y2，则生成待检运行信号，若Y2≤JPGu，则生成危险运行信号，若JPMu＜N1，则生成正常运行信号，若N1≤JPMu＜N2，则生成待检运行信号，若N2≤JPMu，则生成危险运行信号，检测判定模块将正常运行信号、待检运行信号或危险运行信号反馈至服务器，若服务器接收到正常运行信号则不进行任何操作，若服务器接收到待检运行信号则生成检修指令发送至用户终端，若服务器接收到危险运行信号则生成停止指令发送至用户终端。

上述公式均是去量纲取其数值计算，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进行设置，权重系数和比例系数的大小是为了将各个参数进行量化得到的一个具体的数值，便于后续比较，关于权重系数和比例系数的大小，只要不影响参数与量化后数值的比例关系即可。

请参阅图2所示，基于同一发明的又一构思，现提出一种工业炉炉腔压力检测系统的工作方法，工作方法具体如下：

步骤S101，区域划分模块对工业炉的炉腔进行划分得到稀相区域、过滤区域和密相区域，数据采集模块采集工业炉工作时稀相区域、过滤区域、密相区域的物料数据和压力数据；

步骤S102，用户终端输入工业炉的型号并发送至智能匹配模块，智能匹配模块依据型号匹配得到工业炉的预设炉体信息；

步骤S103，物料分析模块对工业炉炉腔中不同区域的物料情况进行分析，得到工业炉炉腔中不同区域的物料检测值，物料检测值比对检测阈值生成物料警告信号或物料检测信号；

步骤S104，分布检测模块对工业炉炉腔中不同区域的压力情况进行分布检测，得到工业炉炉腔中不同区域在检测时段的压力变化速率，压力变化速率比对压力变化速率阈值后生成压力警告信号或压力检测信号；

步骤S105，检测判定模块对工业炉的炉腔进行压力检测判定，得到工业炉中稀相区域、过渡区域和密相区域的检测判定值，检测判定值比对检测判定阈值后生成正常运行信号、待检运行信号或危险运行信号。

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 (3)

1.一种工业炉炉腔压力检测系统，其特征在于，包括智能匹配模块、数据采集模块、区域划分模块、物料分析模块、检测判定模块、分布检测模块、用户终端以及服务器，所述区域划分模块用于对工业炉的炉腔进行区域划分，划分得到稀相区域、过滤区域和密相区域；所述数据采集模块用于采集工业炉工作时稀相区域、过滤区域、密相区域的物料数据和压力数据，并将物料数据和压力数据发送至服务器，物料数据包括实时物料容量、实时物料浓度和实时循环灰量，压力数据为工业炉炉腔内各区域各个时间点时的实时压力值，所述服务器将压力数据发送至分布检测模块、将物料数据发送至物料分析模块；

所述服务器中存储有若干组预设炉体信息，预设炉体信息为工业炉中稀相区域、过滤区域、密相区域的预设物料上限容量、预设物料上限浓度、预设循环灰上限量和预设炉腔压力上限值；所述用户终端用于输入工业炉的型号，并将工业炉的型号发送至服务器，所述服务器将工业炉的型号发送至智能匹配模块，智能匹配模块依据型号匹配得到工业炉的预设炉体信息，并将工业炉的预设炉体信息反馈至用户终端；

所述物料分析模块用于对工业炉炉腔中不同区域的物料情况进行分析，分析过程具体如下：

步骤一：将工业炉标记为u，并将工业炉的稀相区域、过渡区域、密相区域分别记为Xu、Gu和Mu，u＝1，2，……，z，z为正整数；

步骤二：获取工业炉炉腔中稀相区域、过渡区域、密相区域的实时物料浓度NDXu、NDGu和NDMu，若稀相区域、过渡区域、密相区域的实时物料浓度超过对应预设物料上限浓度，则生成物料警告信号；

步骤三：若稀相区域、过渡区域、密相区域的实时物料浓度均不超过对应预设物料上限浓度，则计算稀相区域、过渡区域、密相区域的实时物料浓度与对应预设物料上限浓度的物料浓度差值，并将得到稀相区域、过渡区域、密相区域的物料浓度差值分别记为NDCXu、NDCGu和NDCMu；

步骤四：同理，获取工业炉炉腔中稀相区域、过渡区域、密相区域的实时循环灰量XHXu、XHGu和XHMu，若稀相区域、过渡区域、密相区域的实时循环灰量超过对应的预设循环灰上限量，则生成物料警告信号；

若稀相区域、过渡区域、密相区域的实时物料浓度均不超过对应预设循环灰上限量，则稀相区域、过渡区域、密相区域的实时循环灰量与对应预设循环灰上限量的循环灰量差值，并将得到稀相区域、过渡区域、密相区域的循环灰量差值分别记为XHCXu、XHCGu和XHCMu；

步骤五：分别通过公式WJXu＝1/(NDCXu×α+XHCXu×β)计算得到工业炉中稀相区域的物料检测值WJXu；式中，α和β均为固定数值的比例系数，且α和β的取值均大于零；

同理，通过公式WJGu＝1/(NDCGu×α+XHCGu×β)、WJMu＝1/(NDCMu×α+XHCMu×β)计算得到工业炉中过渡区域的物料检测值WJGu和密相区域的物料检测值WJMu；

步骤六：若稀相区域的物料检测值、过渡区域的物料检测值和密相区域的物料检测值中的任一项超过检测阈值，则生成物料警告信号；

若稀相区域的物料检测值、过渡区域的物料检测值和密相区域的物料检测值均不超过检测阈值，则生成物料检测信号；

所述物料分析模块将物料警报信号或物料检测信号反馈至服务器，若服务器接收到物料检测信号，则将工业炉中稀相区域、过渡区域和密相区域的物料检测值发送至检测判定模块，若服务器接收到物料警告信号，则生成物料警告指令加载至用户终端；所述分布检测模块用于对工业炉炉腔中不同区域的压力情况进行分布检测，检测过程具体如下：

步骤S1：在工业炉的工作时间内设定任意时长的检测时段，采集工业炉中稀相区域、过渡区域、密相区域在检测时段内各个时间点Tt时的实时压力值YLXuTt、YLGuTt和YLMuTt，t＝1，2，……，x，x为正整数，t代表时间点的编号；

步骤S2：若工业炉中稀相区域、过渡区域、密相区域在检测时段内各个时间点时的任一实时压力值超过对应的预设炉腔压力上限值，则生成压力警告信号；

若工业炉中稀相区域、过渡区域、密相区域在检测时段内各个时间点时的实时压力值均未超过对应的预设炉腔压力上限值，则进入下一步骤；

步骤S3：通过公式计算得到工业炉中稀相区域在检测时段的压力变化速率YBSXu，公式具体如下：

步骤S4：同理，通过公式计算得到工业炉中过渡区域在检测时段的压力变化速率YBSGu、密相区域在检测时段的压力变化速率YBSMu；

步骤S5：若稀相区域的压力变化速率、过渡区域的压力变化速率和密相区域的压力变化速率中的任一项超过压力变化速率阈值，则生成压力警告信号；

若稀相区域的压力变化速率、过渡区域的压力变化速率和密相区域的压力变化速率均不超过压力变化速率阈值，则生成压力检测信号；

所述分布检测模块将压力警报信号或压力检测信号反馈至服务器，若服务器接收到压力检测信号，则将工业炉中稀相区域、过渡区域和密相区域在检测时段的压力变化速率发送至检测判定模块，若服务器接收到压力警告信号，则生成压力警告指令加载至用户终端；

所述检测判定模块用于对工业炉的炉腔进行压力检测判定，工作过程具体如下：

步骤SS1：获取工业炉中稀相区域的物料检测值WJXu和在检测时段的压力变化速率YBSXu、过渡区域的物料检测值WJGu和在检测时段的压力变化速率YBSGu、密相区域的物料检测值WJMu和在检测时段的压力变化速率YBSMu；

步骤SS2：通过公式

计算得到工业炉中稀相区域的检测判定值JPXu；式中，a1和a2均为固定数值的比例系数，且a1和a2的取值均大于零，e为自然常数；

同理，按照相同的公式计算得到工业炉中过渡区域的检测判定值JPGu和密相区域的检测判定值JPMu；

步骤SS3：若JPXu＜X1，则生成正常运行信号；

若X1≤JPXu＜X2，则生成待检运行信号；

若X2≤JPXu，则生成危险运行信号；其中，X1和X2均为工业炉中稀相区域的检测判定阈值，且X1＜X2；

步骤SS4：若JPGu＜Y1，则生成正常运行信号；

若Y1≤JPGu＜Y2，则生成待检运行信号；

若Y2≤JPGu，则生成危险运行信号；其中，Y1和Y2均为工业炉中过渡区域的检测判定阈值，且Y1＜Y2；

步骤SS5：若JPMu＜N1，则生成正常运行信号；

若N1≤JPMu＜N2，则生成待检运行信号；

若N2≤JPMu，则生成危险运行信号；其中，N1和N2均为工业炉中密相区域的检测判定阈值，且N1＜N2；

所述检测判定模块将正常运行信号、待检运行信号或危险运行信号反馈至服务器。

2.根据权利要求1所述的一种工业炉炉腔压力检测系统，其特征在于，若服务器接收到正常运行信号则不进行任何操作，若服务器接收到待检运行信号则生成检修指令发送至用户终端，若服务器接收到危险运行信号则生成停止指令发送至用户终端。

3.一种工业炉炉腔压力检测系统的工作方法，其特征在于，该工作方法是基于权利要求1-2任一项所述的工业炉炉腔压力检测系统，工作方法具体如下：

步骤S101，区域划分模块对工业炉的炉腔进行划分得到稀相区域、过滤区域和密相区域，数据采集模块采集工业炉工作时稀相区域、过滤区域、密相区域的物料数据和压力数据；

步骤S102，用户终端输入工业炉的型号并发送至智能匹配模块，智能匹配模块依据型号匹配得到工业炉的预设炉体信息；

步骤S103，物料分析模块对工业炉炉腔中不同区域的物料情况进行分析，得到工业炉炉腔中不同区域的物料检测值，物料检测值比对检测阈值生成物料警告信号或物料检测信号；

步骤S104，分布检测模块对工业炉炉腔中不同区域的压力情况进行分布检测，得到工业炉炉腔中不同区域在检测时段的压力变化速率，压力变化速率比对压力变化速率阈值后生成压力警告信号或压力检测信号；

步骤S105，检测判定模块对工业炉的炉腔进行压力检测判定，得到工业炉中稀相区域、过渡区域和密相区域的检测判定值，检测判定值比对检测判定阈值后生成正常运行信号、待检运行信号或危险运行信号。

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