CN114950703A - 基于人工智能的高效旋流分离机及分离方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于人工智能的高效旋流分离机及分离方法，包括：将第一时刻的第一输入密度与预设输入密度比对得到密度变化趋势值；获取分离机在第一时刻的转速以及分离机的芯管长度，根据转速以及芯管长度得到输入液体的延迟流动时间段，根据延迟流动时间段、第一时刻得到延迟流动时间段内的每个时刻点；统计在延迟流动时间段内的每个时刻点的密度变化趋势值生成初始变化序列，根据相邻时刻点的密度变化值对初始变化序列进行修正生成密度变化时间序列；根据第一控制序列和第二控制序列对第一密度排放管道的阀门开口以及第二密度排放管道的阀门开口进行开口幅度变化控制。

Description

基于人工智能的高效旋流分离机及分离方法

技术领域

本发明涉及智能控制技术领域，尤其涉及一种基于人工智能的高效旋流分离机及分离方法。

背景技术

旋流分离机(旋流分离器)是根据离心沉降和密度差分原理设计而成，使水流在一定压力下从滤砂器进口以切向进入旋流滤砂器，在其内高速旋转，产生离心场，根据物体间的密度差异及离心力的作用，从而达到分离的效果,适用于气、液和气、固混合物分离。

在对输入液体进行分离的过程中，一般会具有多个不同密度的液体出口，密度越小的输出液体在旋流分离过程中越靠近旋流分离的中心，密度越大的输出液体在旋流分离过程中越靠近旋流分离的外围，在旋流分离过程中，可以针对该特性引出多个排出管，使得不同的排出管排出旋流分离过程中不同旋流分离位置的输出液体，实现对输入液体分离得到多个不同密度的输出液体。但是在现有技术中，由于物料变化的可能性较大，不同时间段的输入液体的密度可能会发生变化，所以排出管所排出的输出液体的密度也可能会发生变化，但是在进行输出液体的采集过程中，都是存在一定密度标准要求的，随着输入液体的变化、旋流分离机工作情况的变化，很可能会造成某个时间段输出液体不达标的情况，所以亟需一种控制方法，能够根据输出液体的密度变化对多个排出管进行控制，使得所排出的液体的密度都是达标的。

发明内容

本发明实施例提供一种基于人工智能的高效旋流分离机及分离方法，能够根据输出液体的密度变化对多个排出管进行控制，使得所排出的液体的密度都是达标的，提高旋流分离机所分流的液体的密度效果，避免出现所分流的液体不达标的情况出现。

本发明实施例的第一方面，提供一种基于人工智能的高效旋流分离方法，包括：

获取分离机进料口处待旋流分离的输入液体在第一时刻的第一输入密度，将第一时刻的第一输入密度与预设输入密度比对得到密度变化趋势值；

获取分离机在第一时刻的转速以及分离机的芯管长度，根据所述转速以及芯管长度得到输入液体的延迟流动时间段，根据延迟流动时间段、第一时刻得到延迟流动时间段内的每个时刻点；

统计在延迟流动时间段内的每个时刻点的密度变化趋势值生成初始变化序列，根据相邻时刻点的密度变化值对初始变化序列进行修正生成密度变化时间序列；

根据密度变化时间序列、第一密度标准开口和第二密度标准开口生成与延迟流动时间段对应的第一控制序列和第二控制序列，根据所述第一控制序列和第二控制序列对第一密度排放管道的阀门开口以及第二密度排放管道的阀门开口进行开口幅度变化控制。

可选地，在第一方面的一种可能实现方式中，在获取分离机进料口处待旋流分离的输入液体在第一时刻的第一输入密度，将第一时刻的第一输入密度与预设输入密度比对得到密度变化趋势值的步骤中，具体包括：

获取待旋流分离的输入液体的属性信息，根据所述属性信息确定相对应的属性权重值；

根据所述属性权重值、第一输入密度以及预设输入密度得到密度变化趋势值，通过以下公式计算密度变化趋势值，

其中，p_i为第i种输入液体在第一时刻的密度变化趋势值，k_i为第i种输入液体的属性权重值，

为第i种输入液体的第一输入密度，

为第i种输入液体的预设输入密度，l为第一预设常数值。

可选地，在第一方面的一种可能实现方式中，在获取分离机在第一时刻的转速以及分离机的芯管长度，根据所述转速以及芯管长度得到输入液体的延迟流动时间段，根据延迟流动时间段、第一时刻得到延迟流动时间段内的每个时刻点的步骤中，具体包括：

通过以下公式计算延迟流动时间段，

其中，t₁为延迟流动时间段，w为转速转换权重，v₁为第一时刻的转速，g为重力加速度，h为芯管长度；

以所述第一时刻的时刻值为时刻起点、根据延迟流动时间段得到时刻终点，根据所述时刻起点和时刻终点得到延迟流动时间段内的每个时刻点。

可选地，在第一方面的一种可能实现方式中，在统计在延迟流动时间段内的每个时刻点的密度变化趋势值生成初始变化序列，根据相邻时刻点的密度变化值对初始变化序列进行修正生成密度变化时间序列的步骤中，具体包括：

依次提取初始变化序列中每个时刻点的密度变化趋势值，将每个时刻点的密度变化趋势值与后一个时刻点的密度变化趋势值比对得到第一趋势差值；

若所述第一趋势差值小于第一预设差值，则将初始变化序列中所提取时刻点的密度变化趋势值修正为与后一个时刻点相同的密度变化趋势值；

在对初始变化序列中所有时刻点提取修正后生成密度变化时间序列。

可选地，在第一方面的一种可能实现方式中，还包括：

统计第一趋势差值的绝对值大于第二预设差值的第一数量，若所述第一数量大于预设数量，则统计初始变化序列中第一趋势差值的最大值和第一趋势差值的最小值；

则通过以下公式计算液体密度均匀性画像的均匀性值，

其中，H为液体密度均匀性画像的均匀性值，p₁为第一趋势差值的最大值，p₂为第一趋势差值的最小值，u_p+1为第p+1个时刻点的密度变化趋势值，u_p为第p个时刻点的密度变化趋势值，N为时刻点的数量值，m为第一数量，b为第二预设常数值；

若所述均匀性值大于预设均匀值，则输出提醒信号。

可选地，在第一方面的一种可能实现方式中，在根据密度变化时间序列、第一密度标准开口和第二密度标准开口生成与延迟流动时间段对应的第一控制序列和第二控制序列，根据所述第一控制序列和第二控制序列对第一密度排放管道的阀门开口以及第二密度排放管道的阀门开口进行开口幅度变化控制的步骤中，具体包括：

获取与所述第一密度标准开口和第二密度标准开口所对应的幅度转换值，根据所述幅度转换值、密度变化时间序列中每个时刻点的第一趋势差值，生成第一密度标准开口和第二密度标准开口的变化幅度值；

通过以下公式计算第一密度标准开口和第二密度标准开口的变化幅度值，

其中，

为第g个时刻点的第一密度标准开口的变化幅度值，x₁为第一密度标准开口的幅度转换值，p_g为第g个时刻点的第一趋势差值，c₁为第一转换权重值，

为第g个时刻点的第二密度标准开口的变化幅度值，x₂为第二密度标准开口的幅度转换值，c₂为第二转换权重值；

对每个时刻点的第一密度标准开口和第二密度标准开口的变化幅度值进行统计生成第一控制序列和第二控制序列。

可选地，在第一方面的一种可能实现方式中，还包括：

获取第一密度排放管道的阀门开口处第一输出液体的第一实际密度，若所述第一实际密度小于所述第一标准输出密度，则根据所述第一实际密度和所述第一标准输出密度得到第一调整系数；

根据所述第一调整系数对第一转换权重值下调，通过以下公式计算调整后的第一转换权重值，

其中，c₃为调整后的第一转换权重值，

为第一调整系数，ρ_α为第一标准输出密度，ρ_β为第一实际密度。

可选地，在第一方面的一种可能实现方式中，还包括：

获取第二密度排放管道的阀门开口处第二输出液体的第二实际密度，若所述第二实际密度大于所述第二标准输出密度，则根据所述第二实际密度和所述第二标准输出密度得到第二调整系数；

根据所述第二调整系数对第二转换权重值下调，通过以下公式计算调整后的第一转换权重值，

其中，c₄为调整后的第二转换权重值，

为第二调整系数，ρ_γ为第二标准输出密度，ρ_δ为第二实际密度。

本发明实施例的第二方面，提供一种基于人工智能的高效旋流分离机，包括依次连接的进料管道、分离本体以及输出管道；

所述分离本体包括芯管、与所述芯管连接的内螺旋叶片、以及外筒；

所述输出管道包括第一密度排放管道、第二密度排放管道、浓渣浆排放管道以及混合液排放管道；

所述第一密度排放管道、第二密度排放管道、浓渣浆排放管道以及混合液排放管道分别设置有电动调节阀；

所述进料管道、第一密度排放管道以及第二密度排放管道处分别设置有密度传感器；

还包括PLC控制柜用于执行权利要求1至8中任意一项所述的基于人工智能的高效旋流分离方法。

可选地，在第一方面的一种可能实现方式中，所述进料管道连接有原料罐。

本发明实施例的第三方面，提供一种存储介质，所述存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时用于实现本发明第一方面及第一方面各种可能设计的所述方法。

本发明提供的一种基于人工智能的高效旋流分离机及分离方法。会根据分离机进料口处待旋流分离的输入液体在每个第一时刻的第一输入密度与预设输入密度进行计算，得到密度变化趋势值。并且根据分离机的转速、芯管长度得到延迟流动时间段，根据密度变化趋势值、延迟流动时间段对第一密度排放管道的阀门开口以及第二密度排放管道的阀门开口进行开口幅度变化控制，使得本发明可以根据输入液体的密度不同对第一密度排放管道的阀门开口以及第二密度排放管道的阀门开口的幅度、角度进行控制，进而达到对第一密度排放管道和第二密度排放管道的流速进行控制的目的，使得第一密度排放管道和第二密度排放管道内所流的液体是适量的，不会掺入与第一密度排放管道和第二密度排放管道不适宜密度的液体，保障第一密度排放管道和第二密度排放管道内所排放的液体都是符合相应密度要求的，提高了旋流分离机的旋流分离效果。

本发明提供的技术方案，会对第一趋势差值进行分析，将大于第二预设差值的第一趋势差值的第一数量进行统计，并且在第一数量大于预设数量时，会生成液体密度均匀性画像的均匀性值，通过液体密度均匀性画像的均匀性值来判断该时间段内输入液体的密度情况，即该输入液体相较于标准密度的变化趋势，使得用户可以根据液体密度均匀性画像的均匀性值对原料罐内的原料内的配比进行调整，并且在均匀性值大于预设均匀值时，主动输出提醒信号，使得用户能够了解原料罐内的原料液体的密度分布并不均匀，需要加工处理。

本发明提供的技术方案，会根据第一输入密度、延迟流动时间段得到密度变化时间序列，根据密度变化时间序列对第一密度排放管道的阀门开口以及第二密度排放管道的阀门开口的开口幅度进行控制，并且本发明会提取第一输出液体的第一实际密度、第二输出液体的第二实际密度，并根据第一实际密度和第二实际密度对计算第一密度标准开口的变化幅度值、计算第二密度标准开口的变化幅度值的公式中的第一转换权重值和第二转换权重值进行调整，使得后期所计算的第一密度标准开口的变化幅度值和第二密度标准开口的变化幅度值更加的准确，使得本发明不仅能够实时、动态的对阀门开口的开口幅度进行控制，并且能够对计算阀门开口的开口幅度的公式进行持续训练、更新，使得阀门开口的开口幅度更适宜当前的场景。

附图说明

图1为基于人工智能的高效旋流分离方法的第一种实施方式的流程图；

图2为基于人工智能的高效旋流分离方法的第二种实施方式的流程图；

图3为基于人工智能的高效旋流分离机的半剖结构示意图；

图4为原料泵的结构示意图；

图5为PLC控制柜的结构示意图。

附图标记：

1、进料管道；11、进料密度传感器；2、外筒；3、内螺旋叶片；4、芯管；5、第一密度排放管道；51、第一密度传感器；52、第一电动调节阀；6、第二密度排放管道；61、第二密度传感器；62、第二电动调节阀；7、浓渣浆排放管道；71、第三密度传感器；72、第三电动调节阀；8、混合液排放管道；81、第四密度传感器；82、第四电动调节阀；9、基座；010、原料罐；011、多级泵；012、PLC控制柜；013、显示灯。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

应当理解，在本发明的各种实施例中，各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。

应当理解，在本发明中，“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

应当理解，在本发明中，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“包含A、B和C”、“包含A、B、C”是指A、B、C三者都包含，“包含A、B或C”是指包含A、B、C三者之一，“包含A、B和/或C”是指包含A、B、C三者中任1个或任2个或3个。

应当理解，在本发明中，“与A对应的B”、“与A相对应的B”、“A与B相对应”或者“B与A相对应”，表示B与A相关联，根据A可以确定B。根据A确定B并不意味着仅仅根据A确定B，还可以根据A和/或其他信息确定B。A与B的匹配，是A与B的相似度大于或等于预设的阈值。

取决于语境，如在此所使用的“若”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”或“响应于检测”。

下面以具体地实施例对本发明的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。

本发明提供一种基于人工智能的高效旋流分离方法，如图1所示，包括：

步骤S110、获取分离机进料口处待旋流分离的输入液体在第一时刻的第一输入密度，将第一时刻的第一输入密度与预设输入密度比对得到密度变化趋势值。本发明提供的技术方案，输入液体可以包括多种不同密度类型的液体，并且在某些场景下，输入液体可能还会存在一定的杂质。输入液体中两种不同密度类型的液体可以是相容的、也可以是不相容的。本发明提供的技术方案，会首先得到输入液体在第一时刻的第一输入密度。并且将第一输入密度与预设输入密度比对得到密度变化趋势值。预设输入密度可以理解为是标准状态下输入液体的密度，但是在实际的工作场景中，每个第一时刻所输入的液体的密度都是不同的。

在预设输入密度的场景下，本发明会对第一密度排放管道的阀门开口以及第二密度排放管道的阀门开口对应设置一个预设的幅度，该对应关系可以是管理员预先设置的，但是每个第一时刻的第一输入密度可能都会与预设输入密度存在一定的区别，如果还按照预设输入密度与第一密度排放管道的阀门开口以及第二密度排放管道的阀门开口对应关系进行排放，则会出现不同密度的液体混流的情况出现，所以此时需要根据第一输入密度和预设输入密度之间的关系对第一密度排放管道的阀门开口以及第二密度排放管道的阀门开口进行调整。通过密度变化趋势值既可以反应处每个第一时刻时，预设输入密度与第一输入密度之间的变化关系。

本发明提供的技术方案，在一个可能的实施方式中，步骤S110具体包括：

获取待旋流分离的输入液体的属性信息，根据所述属性信息确定相对应的属性权重值。其中，属性信息可以是预先设置的，可以根据输入液体的密度不同的来得到相对应的属性权重值，例如说输入液体的密度较大，则此时所对应的属性权重值即较大，输入液体的密度较小，则此时属性权重值即较小，每种输入液体的所对应的属性权重值可以是预先设置的，可以根据当前时刻的输入液体的属性信息确定相应的属性权重值。

根据所述属性权重值、第一输入密度以及预设输入密度得到密度变化趋势值，通过以下公式计算密度变化趋势值，

其中，p_i为第i种输入液体在第一时刻的密度变化趋势值，k_i为第i种输入液体的属性权重值，

为第i种输入液体的第一输入密度，

为第i种输入液体的预设输入密度，l为第一预设常数值。会根据

得到第一输入密度与预设输入密度之间的差值，密度变化趋势值可能是正值、也可以是负值，通过属性权重值对

进行加权处理，l可以理解为是归一化值，能够对

的差值进行归一化处理，使得

所计算的数值能够反映出第一输入密度和预设输入密度之间的差值关系。密度变化趋势值的绝对值越大，则证明第一时刻的第一输入密度与预设输入密度相差越大，此时对第一密度排放管道的阀门开口以及第二密度排放管道的阀门开口进行调整的幅度就越大。

步骤S120、获取分离机在第一时刻的转速以及分离机的芯管长度，根据所述转速以及芯管长度得到输入液体的延迟流动时间段，根据延迟流动时间段、第一时刻得到延迟流动时间段内的每个时刻点。本发明提供的技术方案，会得到分离机在第一时刻的转速以及分离机的芯管长度，一般来说，分离机在进行分离的过程中，转速是不会发生变化的，分离机在第一时刻的转速以及分离机的芯管长度一般来说也是固定的，芯管及内螺旋叶片在竖直方向的长度即为输入液体所流经的距离，延迟流动时间段即可以理解为是在第一时刻、进料口处的输入液体经过离心分离流动至第一密度排放管道的阀门开口以及第二密度排放管道的阀门开口处所需要的时间，所以可以根据转速以及芯管长度得到输入液体的延迟流动时间段。

本发明提供的技术方案，在一个可能的实施方式中，步骤S120具体包括：

通过以下公式计算延迟流动时间段，

其中，t₁为延迟流动时间段，w为转速转换权重，v₁为第一时刻的转速，g为重力加速度，h为芯管长度。通过

可以得到根据芯管长度所计算的输入液体初步的计算时间，一般来说转速越大，则液体之间的相互作用力、螺旋叶片的作用力就越大，此时会造成输入液体的流动时间会边长，所以需要通过第一时刻的转速v₁、转速转换权重w对初步的计算时间

进行修正，得到延迟流动时间段。可以这样理解，在进料口处第一时刻的输入液体，经过离心分离会在延迟流动时间段后至第一密度排放管道的阀门开口以及第二密度排放管道的阀门开口处。进而根据进料口处第一时刻的输入液体的密度对第一密度排放管道的阀门开口以及第二密度排放管道的阀门开口的开口幅度进行调整。

以所述第一时刻的时刻值为时刻起点、根据延迟流动时间段得到时刻终点，根据所述时刻起点和时刻终点得到延迟流动时间段内的每个时刻点。本发明提供的技术方案，在得到延迟流动时间段后，会首先得到时刻起点。例如第一时刻为22:52:15，则时刻起点为22:52:15，延迟时间段为3秒，此时的时刻终点即为22:52:18。延迟流动时间段内的每个时刻点即为22:52:15、22:52:16、22:52:17以及22:52:18。可以这样理解，在第一时刻22:52:15之前还具有第一时刻22:52:14，此时第一时刻22:52:14所对应的延迟流动时间段内的每个时刻点即为22:52:14、22:52:15、22:52:16以及22:52:17，可以这样理解，每个第一时刻所生成的延迟流动时间段是按照两个第一时刻之间的差值更新的，即得到一个第一时刻，则此时就会对延迟流动时间段更新一次，直到某一个第一时刻停止输入液体的输入，此时本发明还会延迟工作控制3秒，以达到对分流机内部所预存的输入液体的处理。

步骤S130、统计在延迟流动时间段内的每个时刻点的密度变化趋势值生成初始变化序列，根据相邻时刻点的密度变化值对初始变化序列进行修正生成密度变化时间序列。本发明提供的技术方案，在得到延迟流动时间段后，会得到延迟流动时间段内的每个时刻点的密度变化趋势值生成初始变化序列，可以这样理解，初始变化序列中即为每个时刻点的输入液体的密度情况，本发明会对初始变化序列进行修正生成密度变化时间序列。

本发明提供的技术方案，在一个可能的实施方式中，如图2所示，步骤S130具体包括：

步骤S1301、依次提取初始变化序列中每个时刻点的密度变化趋势值，将每个时刻点的密度变化趋势值与后一个时刻点的密度变化趋势值比对得到第一趋势差值。通过第一趋势差值可以反应出相邻两个时刻的密度变化的情况，如果第一趋势差值为0，则相邻的两个时刻的密度变化趋势值相同，则在相邻的两个时刻时第一密度排放管道的阀门开口以及第二密度排放管道的阀门开口的开口幅度是相同的。

步骤S1302、若所述第一趋势差值小于第一预设差值，则将初始变化序列中所提取时刻点的密度变化趋势值修正为与后一个时刻点相同的密度变化趋势值。在第一趋势差值小于第一预设差值时，则证明此时相邻两个时刻的第一密度排放管道的阀门开口以及第二密度排放管道的阀门开口的开口幅度是大致相同的、差别较小，此时可以直接将初始变化序列中所提取时刻点的密度变化趋势值修正为与后一个时刻点相同的密度变化趋势值，降低电动调价阀门的工作强度，所说的阀门开口即为电动调价阀门的开口。第一预设差值可以根据所分流的输出液体的密度要求进行改变，要求越高则相应的第一预设差值越小，同理，要求越低则相应的第一预设差值越大。

步骤S1303、在对初始变化序列中所有时刻点提取修正后生成密度变化时间序列。本发明提供的技术方案，会在初始变化序列中所有时刻点进行提取判断是否修正后生成相对应的密度变化时间序列。

本发明提供的技术方案，在一个可能的实施方式中，还包括：

统计第一趋势差值的绝对值大于第二预设差值的第一数量，若所述第一数量大于预设数量，则统计初始变化序列中第一趋势差值的最大值和第一趋势差值的最小值。本发明会统计初始变化序列中第一趋势差值的绝对值大于第二预设差值的第一数量，在第一数量越多时，则证明此时输入液体的密度越不稳定。

则通过以下公式计算液体密度均匀性画像的均匀性值，

其中，H为液体密度均匀性画像的均匀性值，p₁为第一趋势差值的最大值，p₂为第一趋势差值的最小值，u_p+1为第p+1个时刻点的密度变化趋势值，u_p为第p个时刻点的密度变化趋势值，N为时刻点的数量值，m为第一数量，b为第二预设常数值。本发明会根据第一数量、第一趋势差值的最大值以及第一趋势差值的最小值确定密度均匀性画像的均匀性值，在输入液体的密度的均匀性越差时，则此时所输出的均匀性值就越大，证明不同的第一时刻所输入的输入液体的变化越大，证明此时制作第一液体时较为不稳定。

若所述均匀性值大于预设均匀值，则输出提醒信号。在均匀性值大于预设均匀值时，本发明会主动输出提醒信号，对管理员进行相应的提醒，使得管理员在制作、加工、处理输入液体时进行更加细致的处理，保障输入液体的密度一致性，进而确定不同密度的输出液体的稳定性。

步骤S140、根据密度变化时间序列、第一密度标准开口和第二密度标准开口生成与延迟流动时间段对应的第一控制序列和第二控制序列，根据所述第一控制序列和第二控制序列对第一密度排放管道的阀门开口以及第二密度排放管道的阀门开口进行开口幅度变化控制。本发明提供的技术方案，会根据密度变化时间序列中每个第一时刻所对应的密度变化趋势值对第一密度标准开口和第二密度标准开口进行控制的第一控制序列和第二控制序列，并且能够根据第一控制序列和第二控制序列对第一密度排放管道的阀门开口以及第二密度排放管道的阀门开口进行开口幅度变化控制，使得第一密度排放管道的阀门开口以及第二密度排放管道的阀门开口适宜相应输入液体在分离后的输出，使得不同密度的输出液体的密度都是均匀的、可控的。

本发明提供的技术方案，在一个可能的实施方式中，步骤S140具体包括：

获取与所述第一密度标准开口和第二密度标准开口所对应的幅度转换值，根据所述幅度转换值、密度变化时间序列中每个时刻点的第一趋势差值，生成第一密度标准开口和第二密度标准开口的变化幅度值。本发明提供的技术方案，会预先设置第一密度标准开口和第二密度标准开口，第一密度标准开口和第二密度标准开口可以是与预设输入密度所对应的开口，即在输入预设输入密度的输入液体时，按照第一密度标准开口和第二密度标准开口的开口场景即可以得到适宜密度的输出液体。预设输入密度、第一密度标准开口和第二密度标准开口可以是管理员主动配置的，通过测试或计算得到的。第一密度标准开口和第二密度标准开口可以是电动调价阀门的开口范围。

本发明会确定第一密度标准开口和第二密度标准开口所对应的幅度转换值，不同的开口可能会具有不同的幅度转换值，幅度转换值可以是管理员预先配置的，可以这样理解，幅度转换值即为每单位密度的变化所对应的开口的幅度的变化，幅度转换值越大，则每单位密度的变化所对应的开口的幅度的变化就越大。

通过以下公式计算第一密度标准开口和第二密度标准开口的变化幅度值，

其中，

为第g个时刻点的第一密度标准开口的变化幅度值，x₁为第一密度标准开口的幅度转换值，p_g为第g个时刻点的第一趋势差值，c₁为第一转换权重值，

为第g个时刻点的第二密度标准开口的变化幅度值，x₂为第二密度标准开口的幅度转换值，c₂为第二转换权重值。一般来说，第一密度排放管道的阀门开口和第二密度排放管道的阀门开口的变化是相反的，当第一密度排放管道的阀门开口具有增大的变化幅度时，则第二密度排放管道的阀门开口具有减小的变化幅度。所以第一密度标准开口和第二密度标准开口的变化幅度值一般来说是相反的。

在第一趋势差值越大时，则证明此时输入液体的密度越大，如果此时输入液体时两相液，则此时密度大的液体较多，密度小的液体较少，也就是说，此时第一密度标准开口的开口幅度需要较大、第二密度标准开口的开口幅度需要较小，才不会造成任何一相液体溢流至其他开口处，进而保障每一相密度的液体在作为输出液体输出时，都具有想适应的阀门开口的幅度，避免两相不同密度的液体出现交融的情况，保障不同密度的液体在输出时的纯度。

通过第一密度标准开口的幅度转换值、第一趋势差值得到初步计算的第一密度标准开口的变化幅度值，通过第一转换权重值对初步计算的变化幅度值进行修正得到修正后的、第一密度标准开口的变化幅度值，使得第一密度标准开口的变化幅度值更加的准确、适用于当前的场景。

通过第二密度标准开口的幅度转换值、第二趋势差值得到初步计算的第二密度标准开口的变化幅度值，通过第二转换权重值对初步计算的变化幅度值进行修正得到修正后的、第二密度标准开口的变化幅度值，使得第一密度标准开口的变化幅度值更加的准确、适用于当前的场景。

对每个时刻点的第一密度标准开口和第二密度标准开口的变化幅度值进行统计生成第一控制序列和第二控制序列。本发明提供的技术方案，会根据第一密度标准开口和第二密度标准开口的变化幅度值得到第一控制序列和第二控制序列，使得在后续每个时刻对电动调节阀进行调节时能够按照第一控制序列和第二控制序列进行控制。

可选地，在第一方面的一种可能实现方式中，还包括：

获取第一密度排放管道的阀门开口处第一输出液体的第一实际密度，若所述第一实际密度小于所述第一标准输出密度，则根据所述第一实际密度和所述第一标准输出密度得到第一调整系数。本发明提供的技术方案，通过对第一密度排放管道的阀门开口进行调整，目的是使第一密度排放管道的阀门开口所排放的输出液体的密度与第一标准输出密度相同或相接近。为了确定本发明对第一密度排放管道的阀门开口的调整的幅度是否正确，本发明会确定第一输出液体的第一实际密度，如果第一实际密度小于所述第一标准输出密度，则证明此时可能存在密度较低溶液流入至第一密度排放管道的阀门开口处，此时第一密度排放管道的阀门开口可能会较大，证明此时第一密度排放管道的阀门开口的开口幅度调整存在不准确的情况，即所计算的第一密度标准开口的变化幅度值可能存在一定的误差，所以此时需要根据第一实际密度和所述第一标准输出密度得到第一调整系数。

根据所述第一调整系数对第一转换权重值下调，通过以下公式计算调整后的第一转换权重值，

其中，c₃为调整后的第一转换权重值，

为第一调整系数，ρ_α为第一标准输出密度，ρ_β为第一实际密度。本本发明会根据第一调整系数对第一转换权重值下调，在

越大时，则此时对第一转换权重值c₁所调整的幅度就越大，此时得到调整后的、相对应的第一转换权重值c₃。

通过以上的方式，可以对计算第一密度标准开口的变化幅度值的公式进行持续的训练，提高所计算的第一密度标准开口的变化幅度值的准确性。

可选地，在第一方面的一种可能实现方式中，还包括：

获取第二密度排放管道的阀门开口处第二输出液体的第二实际密度，若所述第二实际密度大于所述第二标准输出密度，则根据所述第二实际密度和所述第二标准输出密度得到第二调整系数。本发明提供的技术方案，通过对第二密度排放管道的阀门开口进行调整，目的是使第二密度排放管道的阀门开口所排放的输出液体的密度与第二标准输出密度相同或相接近。为了确定本发明对第二密度排放管道的阀门开口的调整的幅度是否正确，本发明会确定第二输出液体的第二实际密度，如果第二实际密度大于所述第二标准输出密度，则证明此时可能存在密度较稿溶液流入至第二密度排放管道的阀门开口处，此时第二密度排放管道的阀门开口可能会较大，证明此时第二密度排放管道的阀门开口的开口幅度调整存在不准确的情况，即所计算的第二密度标准开口的变化幅度值可能存在一定的误差，所以此时需要根据第一实际密度和所述第二标准输出密度得到第二调整系数。

根据所述第二调整系数对第二转换权重值下调，通过以下公式计算调整后的第一转换权重值，

其中，c₄为调整后的第二转换权重值，

为第二调整系数，ρ_γ为第二标准输出密度，ρ_δ为第二实际密度。本本发明会根据第二调整系数对第二转换权重值下调，在

越大时，则此时对第二转换权重值c₂所调整的幅度就越大，此时得到调整后的、相对应的第二转换权重值c₄。

本发明实施例的第二方面，提供一种基于人工智能的高效旋流分离机，如图3所示，包括依次连接的进料管道1、分离本体以及输出管道；

所述分离本体包括芯管4、与所述芯管连接的内螺旋叶片3、以及外筒2；

所述输出管道包括第一密度排放管道5、第二密度排放管道6、浓渣浆排放管道7以及混合液排放管道8；

所述第一密度排放管道5、第二密度排放管道6、浓渣浆排放管道7以及混合液排放管道8分别设置有电动调节阀；

所述进料管道1、第一密度排放管道5以及第二密度排放管道6处分别设置有密度传感器；

还包括PLC控制柜012，所述PLC控制柜分别与所述电动调节阀和所述密度传感器连接，用于执行本发明第一方面及第一方面各种可能设计的所述方法。

本发明提供的技术方案，如图4所示，在一个可能的实施方式中，所述进料管道1连接有原料罐010。图4中的B点与图3中的A点相连接。如图5所示PLC控制柜的示意图，在PLC控制柜012的上部设置有显示灯013，用于对提醒信号进行显示。

不同密度的溶液通过物料进口流入至原料罐010，原料罐010内可以添加相应的反应物料，通过原料罐010内的搅拌设备等装置进行初步的处理得到输入液体。输入液体通过多级泵011的提升至分离机的进料管道1处，进料管道1包括进料口，输入液体通过进料管道1流入至分离机内部，通过芯管和内螺旋叶片3能够对输入液体进行离心的分流处理，使得不同密度的液体位于不同的位置处，一般来说，密度越小的液体越靠近芯管的中心线。

在一个可能的实施方式中，输出管道包括第一密度排放管道5、第二密度排放管道6、浓渣浆排放管道7以及混合液排放管道8，第一密度排放管道5可以是对密度较高的溶液进行排放，第二密度排放管道6可以是对密度较低的溶液进行排放，浓渣浆排放管道7可以是对不溶物、杂质进行排放，混合液排放管道8可以是对两种不同密度的混合溶液进行排放。第一密度排放管道5、第二密度排放管道6、浓渣浆排放管道7以及混合液排放管道8分别设置有与其对应的电动调节阀。第一密度排放管道5、第二密度排放管道6分别设置有密度传感器，通过密度传感器得到第一密度排放管道5和第二密度排放管道6处的第一实际密度和第二实际密度。通过进料管道1处的密度传感器可以得到第一输入密度。

还包括基座9，通过基座9可以对上述的外筒2、第一密度排放管道5、第二密度排放管道6、浓渣浆排放管道7以及混合液排放管道8等设备进行固定。

其中，进料管道1处的密度传感器可以是进料密度传感器11。第一密度排放管道5所对应的密度传感器可以是第一密度传感器51，第一密度排放管道5所对应的电动调节阀可以是第一电动调节阀52。第二密度排放管道6所对应的密度传感器可以是第二密度传感器61，第二密度排放管道6所对应的电动调节阀可以是第二电动调节阀62。浓渣浆排放管道7所对应的密度传感器可以是第三密度传感器71，浓渣浆排放管道7所对应的电动调节阀可以是第三电动调节阀72。混合液排放管道8所对应的密度传感器可以是第四密度传感器81，混合液排放管道8所对应的电动调节阀可以是第四电动调节阀82。通过多级泵011可以将原料罐010内的输入液体输入至进料管道1处。

本发明还提供一种存储介质，所述存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时用于实现上述的各种实施方式提供的方法。

其中，存储介质可以是计算机存储介质，也可以是通信介质。通信介质包括便于从一个地方向另一个地方传送计算机程序的任何介质。计算机存储介质可以是通用或专用计算机能够存取的任何可用介质。例如，存储介质耦合至处理器，从而使处理器能够从该存储介质读取信息，且可向该存储介质写入信息。当然，存储介质也可以是处理器的组成部分。处理器和存储介质可以位于专用集成电路(Application Specific IntegratedCircuits，简称：ASIC)中。另外，该ASIC可以位于用户设备中。当然，处理器和存储介质也可以作为分立组件存在于通信设备中。存储介质可以是只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、CD-ROM、磁带、软盘和光数据存储设备等。

本发明还提供一种程序产品，该程序产品包括执行指令，该执行指令存储在存储介质中。设备的至少一个处理器可以从存储介质读取该执行指令，至少一个处理器执行该执行指令使得设备实施上述的各种实施方式提供的方法。

在上述终端或者服务器的实施例中，应理解，处理器可以是中央处理单元(英文：Central Processing Unit，简称：CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(英文：Digital Signal Processor，简称：DSP)、专用集成电路(英文：Application SpecificIntegrated Circuit，简称：ASIC)等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本发明所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件处理器执行完成，或者用处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种基于人工智能的高效旋流分离方法，其特征在于，包括：

获取分离机进料口处待旋流分离的输入液体在第一时刻的第一输入密度，将第一时刻的第一输入密度与预设输入密度比对得到密度变化趋势值；

获取分离机在第一时刻的转速以及分离机的芯管长度，根据所述转速以及芯管长度得到输入液体的延迟流动时间段，根据延迟流动时间段、第一时刻得到延迟流动时间段内的每个时刻点；

统计在延迟流动时间段内的每个时刻点的密度变化趋势值生成初始变化序列，根据相邻时刻点的密度变化值对初始变化序列进行修正生成密度变化时间序列；

根据密度变化时间序列、第一密度标准开口和第二密度标准开口生成与延迟流动时间段对应的第一控制序列和第二控制序列，根据所述第一控制序列和第二控制序列对第一密度排放管道的阀门开口以及第二密度排放管道的阀门开口进行开口幅度变化控制。

2.根据权利要求1所述的基于人工智能的高效旋流分离方法，其特征在于，

在获取分离机进料口处待旋流分离的输入液体在第一时刻的第一输入密度，将第一时刻的第一输入密度与预设输入密度比对得到密度变化趋势值的步骤中，具体包括：

获取待旋流分离的输入液体的属性信息，根据所述属性信息确定相对应的属性权重值；

根据所述属性权重值、第一输入密度以及预设输入密度得到密度变化趋势值，通过以下公式计算密度变化趋势值，

其中，p_i为第i种输入液体在第一时刻的密度变化趋势值，k_i为第i种输入液体的属性权重值，

为第i种输入液体的第一输入密度，

为第i种输入液体的预设输入密度，l为第一预设常数值。

3.根据权利要求2所述的基于人工智能的高效旋流分离方法，其特征在于，

在获取分离机在第一时刻的转速以及分离机的芯管长度，根据所述转速以及芯管长度得到输入液体的延迟流动时间段，根据延迟流动时间段、第一时刻得到延迟流动时间段内的每个时刻点的步骤中，具体包括：

通过以下公式计算延迟流动时间段，

其中，t₁为延迟流动时间段，w为转速转换权重，v₁为第一时刻的转速，g为重力加速度，h为芯管长度；

以所述第一时刻的时刻值为时刻起点、根据延迟流动时间段得到时刻终点，根据所述时刻起点和时刻终点得到延迟流动时间段内的每个时刻点。

4.根据权利要求3所述的基于人工智能的高效旋流分离方法，其特征在于，

在统计在延迟流动时间段内的每个时刻点的密度变化趋势值生成初始变化序列，根据相邻时刻点的密度变化值对初始变化序列进行修正生成密度变化时间序列的步骤中，具体包括：

依次提取初始变化序列中每个时刻点的密度变化趋势值，将每个时刻点的密度变化趋势值与后一个时刻点的密度变化趋势值比对得到第一趋势差值；

若所述第一趋势差值小于第一预设差值，则将初始变化序列中所提取时刻点的密度变化趋势值修正为与后一个时刻点相同的密度变化趋势值；

在对初始变化序列中所有时刻点提取修正后生成密度变化时间序列。

5.根据权利要求4所述的基于人工智能的高效旋流分离方法，其特征在于，还包括：

统计第一趋势差值的绝对值大于第二预设差值的第一数量，若所述第一数量大于预设数量，则统计初始变化序列中第一趋势差值的最大值和第一趋势差值的最小值；

则通过以下公式计算液体密度均匀性画像的均匀性值，

其中，H为液体密度均匀性画像的均匀性值，p₁为第一趋势差值的最大值，p₂为第一趋势差值的最小值，u_p+1为第p+1个时刻点的密度变化趋势值，u_p为第p个时刻点的密度变化趋势值，N为时刻点的数量值，m为第一数量，b为第二预设常数值；

若所述均匀性值大于预设均匀值，则输出提醒信号。

6.根据权利要求2所述的基于人工智能的高效旋流分离方法，其特征在于，

在根据密度变化时间序列、第一密度标准开口和第二密度标准开口生成与延迟流动时间段对应的第一控制序列和第二控制序列，根据所述第一控制序列和第二控制序列对第一密度排放管道的阀门开口以及第二密度排放管道的阀门开口进行开口幅度变化控制的步骤中，具体包括：

获取与所述第一密度标准开口和第二密度标准开口所对应的幅度转换值，根据所述幅度转换值、密度变化时间序列中每个时刻点的第一趋势差值，生成第一密度标准开口和第二密度标准开口的变化幅度值；

通过以下公式计算第一密度标准开口和第二密度标准开口的变化幅度值，

其中，

为第g个时刻点的第一密度标准开口的变化幅度值，x₁为第一密度标准开口的幅度转换值，p_g为第g个时刻点的第一趋势差值，c₁为第一转换权重值，

为第g个时刻点的第二密度标准开口的变化幅度值，x₂为第二密度标准开口的幅度转换值，c₂为第二转换权重值；

对每个时刻点的第一密度标准开口和第二密度标准开口的变化幅度值进行统计生成第一控制序列和第二控制序列。

7.根据权利要求6所述的基于人工智能的高效旋流分离方法，其特征在于，还包括：

获取第一密度排放管道的阀门开口处第一输出液体的第一实际密度，若所述第一实际密度小于所述第一标准输出密度，则根据所述第一实际密度和所述第一标准输出密度得到第一调整系数；

根据所述第一调整系数对第一转换权重值下调，通过以下公式计算调整后的第一转换权重值，

其中，c₃为调整后的第一转换权重值，

为第一调整系数，ρ_α为第一标准输出密度，ρ_β为第一实际密度。

8.根据权利要求6所述的基于人工智能的高效旋流分离方法，其特征在于，还包括：

获取第二密度排放管道的阀门开口处第二输出液体的第二实际密度，若所述第二实际密度大于所述第二标准输出密度，则根据所述第二实际密度和所述第二标准输出密度得到第二调整系数；

根据所述第二调整系数对第二转换权重值下调，通过以下公式计算调整后的第一转换权重值，

其中，c₄为调整后的第二转换权重值，

为第二调整系数，ρ_γ为第二标准输出密度，ρ_δ为第二实际密度。

9.一种基于人工智能的高效旋流分离机，其特征在于，包括依次连接的进料管道、分离本体以及输出管道；

所述分离本体包括芯管、与所述芯管连接的内螺旋叶片、以及外筒；

所述输出管道包括第一密度排放管道、第二密度排放管道、浓渣浆排放管道以及混合液排放管道；

所述第一密度排放管道、第二密度排放管道、浓渣浆排放管道以及混合液排放管道分别设置有电动调节阀；

所述进料管道、第一密度排放管道以及第二密度排放管道处分别设置有密度传感器；

还包括PLC控制柜用于执行权利要求1至8中任意一项所述的基于人工智能的高效旋流分离方法。

10.根据权利要求9所述的基于人工智能的高效旋流分离机，其特征在于，所述进料管道连接有原料罐。

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