CN116516412A - 碱水制氢控制系统和碱水制氢控制方法 - Google Patents

碱水制氢控制系统和碱水制氢控制方法 Download PDF

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Abstract

本申请涉及一种碱水制氢控制系统和碱水制氢控制方法，该碱水制氢控制系统的主服务器通过所述交换机分别与每个所述数据采集设备和每个指令执行设备连接，所述数据采集设备和所述指令执行设备相对应的部署在碱水制氢系统中的单体设备上，所述数据采集设备用于采集对应单体设备的工作参数，并将所述工作参数通过交换机发送给所述主服务器；所述主服务器用于响应于用户输入的操作请求，对所述工作参数进行相应处理，输出对应的控制指令，并将所述控制指令通过所述交换机发送给对应的指令执行设备；所述指令执行设备响应于所述控制指令进行相应操作，以实现对应单体设备的工作参数的调整。本申请提供的技术方案实现了碱水制氢系统的集中控制。

Description

碱水制氢控制系统和碱水制氢控制方法
技术领域
本申请涉及氢气制备技术领域，具体涉及一种碱水制氢控制系统和碱水制氢控制方法。
背景技术
随着清洁能源的发展，电解制氢技术逐渐受到重视。目前电解水制氢技术中，碱性电解水制氢技术相对较为成熟。碱性电解水制氢过程中，需要对电解槽压力、碱液温度、氢分离器液位和氧分离器液位等参数进行调节，以保证碱性电解水制氢装置的稳定运行。
但是，现有的调节控制方法，采用一对一所谓I/O接线方式进行控制，需要人工分段参与控制，自动化集成度不高，无法进行整体生产过程控制及集中显示设备运行状态。
相应地，本领域需要一种新的技术方案来解决上述问题。
发明内容
本申请旨在解决上述至少一个技术问题，即，解决目前碱性电解水制氢装置的参数调节控制能力分散的问题。
第一方面，本申请提供一种碱水制氢控制系统，其特征在于，包括主服务器、交换机、至少一个数据采集设备以及至少一个指令执行设备，所述主服务器通过所述交换机分别与每个所述数据采集设备和每个指令执行设备连接，所述数据采集设备和所述指令执行设备相对应的部署在碱水制氢系统中的单体设备上，所述单体设备为碱水电解槽、氢分离器、氧分离器、碱液循环泵、直流电源、冷却系统中的至少一种；其中，所述数据采集设备用于采集对应单体设备的工作参数，并将所述工作参数通过交换机发送给所述主服务器；所述主服务器用于响应于用户输入的操作请求，对所述工作参数进行相应处理，输出对应的控制指令，并将所述控制指令通过所述交换机发送给对应的指令执行设备；所述指令执行设备响应于所述控制指令进行相应操作，以实现对应的单体设备的工作参数的调整。
在一些实施例中，所述操作请求为协同控制多个单体设备，所述主服务器用于基于预设算法模型对多个单体设备的工作参数进行相应处理，输出对应的协同控制指令，并将所述协同控制指令通过所述交换机发送给对应的多个指令执行设备；所述多个指令执行设备用于响应于所述协同控制指令进行相应操作，以实现多个单体设备的工作参数的协同调整。
在一些实施例中，所述预设算法模型为生产优化模型，所述主服务器用于将多个单体设备的工作参数输入到所述生产优化模型中，输出多个单体设备的目标工作参数，并根据所述目标工作参数生成对应的第一协同控制指令，将所述第一协同控制指令通过所述交换机发送给对应的多个指令执行设备；所述多个指令执行设备用于响应于所述第一协同控制指令进行相应操作，以实现多个单体设备的工作参数调整为对应的目标工作参数。
在一些实施例中，所述预设算法模型为故障预测模型，所述主服务器用于将多个单体设备的工作参数输入到所述故障预测模型中，预测出碱水制氢系统在目标时间段内发生故障时所对应的故障类型和故障原因，并根据所述故障类型和故障原因生成对应的第二协同控制指令，将所述第二协同控制指令通过所述交换机发送给对应的多个指令执行设备；所述多个指令执行设备用于响应于所述第二协同控制指令进行相应操作，以预防碱水制氢系统发生故障。
在一些实施例中，所述主服务器还用于，在预测出碱水制氢系统在目标时间段内发生故障时，输出对应的故障报警信息。
在一些实施例中，所述操作请求为独立控制单体设备，所述主服务器用于对各单体设备的工作参数进行独立处理，生成各单体设备对应的第一独立控制指令，将所述第一独立控制指令发送给对应的指令执行设备；所述指令执行设备用于响应于所述第一独立控制指令进行相应操作，以实现对应的单体设备的工作参数的独立调整。
在一些实施例中，所述数据采集设备包括设置在碱水电解槽上的温度传感器，所述指令执行设备包括直流电源的第一调节装置或者冷却系统出口端的第一调节阀；所述主服务器用于，在确定温度传感器所采集的碱水电解槽的工作温度高于预设温度上限值的情况下，输出用于调整所述第一调节装置以减小电流输入的控制指令，或者输出用于增加第一调节阀开度的控制指令；所述主服务器用于，在确定温度传感器所采集的碱水电解槽的工作温度低于预设温度下限值的情况下，输出用于调整所述第一调节装置以增加电流输入的控制指令，或者输出用于减小第一调节阀开度的控制指令。
在一些实施例中，所述数据采集设备包括设置在氢分离器或者氧分离器处的压力传感器，所述指令执行设备包括对应设置在氢分离器或者氧分离器上的进气口调节阀和出气口调节阀；所述主服务器用于，在确定压力传感器所采集的碱水电解槽的工作压力高于预设压力上限值的情况下，输出用于减小进气口调节阀开度或者增加出气口调节阀开度的控制指令；所述主服务器用于，在确定压力传感器所采集的碱水电解槽的工作压力低于预设压力下限值的情况下，输出用于增大进气口调节阀开度或者减小出气口调节阀开度的控制指令。
在一些实施例中，所述数据采集设备包括设置在碱液循环泵上的第一流量传感器，所述指令执行设备包括碱液循环泵的第二调节装置；所述主服务器用于，在确定第一流量传感器所采集的碱液循环量高于第一预设流量上限值的情况下，输出用于调整第二调节装置以减小碱液循环泵的运行速度或驱动压力的控制指令；所述主服务器用于，在确定第一流量传感器所采集的碱液循环量低于第一预设流量下限值的情况下，输出用于调整第二调节装置以增大碱液循环泵运行速度或驱动压力的控制指令。
在一些实施例中，所述数据采集设备包括设置在氢分离器上的第二流量传感器，所述指令执行设备包括碱水电解槽的第三调节装置或氢气处理系统的第四调节装置；所述主服务器用于，在确定第二流量传感器所采集的氢气流量高于第二预设流量上限值的情况下，输出用于调整第三调节装置以减小碱水电解槽运行速度的控制指令，或者用于调整第四调节装置以增强氢气处理系统运行速度的控制指令；所述主服务器用于，在确定第二流量传感器所采集的氢气流量低于第二预设流量下限值的情况下，输出用于调整第三调节装置以增大碱水电解槽运行速度的控制指令，或者用于调整第四调节装置以减小氢气处理系统运行速度的控制指令。
在一些实施例中，所述数据采集设备包括设置在氧分离器上的第三流量传感器，所述指令执行设备包括碱水电解槽的第三调节装置或氧气处理系统的第五调节装置；所述主服务器用于，在确定第三流量传感器所采集的氧气流量高于第三预设流量上限值的情况下，输出用于调整第三调节装置以减小碱水电解槽运行速度的控制指令，或者用于调整第五调节装置以增强氧气处理系统运行速度的控制指令；所述主服务器用于，在确定第三流量传感器所采集的氧气流量低于第三预设流量下限值的情况下，输出用于调整第三调节装置以增大碱水电解槽运行速度的控制指令，或者用于调整第五调节装置以增强氧气处理系统运行速度的控制指令。
在一些实施例中，所述数据采集设备包括设置在氢分离器上的第一压差变送器，所述指令执行设备包括碱液循环泵氢侧的第二调节阀；所述主服务器用于，在确定第一压差变送器所采集的氢液位高于第一预设液位上限值的情况下，输出用于减小第二调节阀开度的控制指令；所述主服务器用于，在确定第一压差变送器所采集的氢液位低于第一预设液位下限值的情况下，输出用于增大第二调节阀开度的控制指令。
在一些实施例中，所述数据采集设备包括设置在氧分离器上的第二压差变送器，所述指令执行设备包括碱液循环泵氧侧的第三调节阀；所述主服务器用于，在确定第二压差变送器所采集的氧液位高于第二预设液位上限值的情况下，输出用于减小第三调节阀开度的控制指令；所述主服务器用于，在确定第二压差变送器所采集的氧液位低于第二预设液位下限值的情况下，输出用于增大第三调节阀开度的控制指令。
在一些实施例中，还包括与交换机连接的控制器，在所述操作请求为基于控制器实现单体设备独立控制的情况下；所述数据采集设备用于将采集的每个单体设备的工作参数通过所述交换机发送给所述控制器；所述控制器用于根据所述每个单体设备的工作参数生成对应的第二独立控制指令，并将所述第二独立控制指令通过交换机发送给所述指令执行设备；所述指令执行设备响应于所述第二独立控制指令进行相应操作，以实现对应单体设备的工作参数的独立调整。
在一些实施例中，还包括从服务器，所述从服务器分别与所述主服务器和交换机连接；所述从服务器用于在主服务器工作失效的情况下，变更为主服务器。
在一些实施例中，还包括与交换机连接的显示设备，所述显示设备用于通过所述交换机获取每个单体设备的工作参数，并可视化显示每个单体设备的工作参数。
在一些实施例中，还包括与交换机连接的安全审计设备，所述安全审计设备用于校验控制指令。
第二方面，本申请实施例提供一种碱水制氢控制方法，应用于第一方面任一项所述的碱水制氢控制系统中的主服务器，所述方法包括：获取数据采集设备通过交换机发送的单体设备的工作参数；响应于用户输入的操作请求，对所述工作参数进行相应处理，输出对应的控制指令；将所述控制指令通过所述交换机发送给对应的指令执行设备，以使所述指令执行设备响应于所述控制指令进行相应操作，以实现对应的单体设备的工作参数的调整。
在一些实施例中，所述操作请求为协同控制多个单体设备，所述响应于用户输入的操作请求，对所述工作参数进行相应处理，输出对应的控制指令；将所述控制指令通过所述交换机发送给对应的指令执行设备，以使所述指令执行设备响应于所述控制指令进行相应操作，以实现对应的单体设备的工作参数的调整，包括：基于预设算法模型对多个单体设备的工作参数进行相应处理，输出对应的协同控制指令；将所述协同控制指令通过所述交换机发送给对应的多个指令执行设备，以使所述多个指令执行设备响应于所述协同控制指令进行相应操作，以实现多个单体设备的工作参数的协同调整。
在一些实施例中，所述预设算法模型为生产优化模型，所述基于预设算法模型对多个单体设备的工作参数进行相应处理，输出对应的协同控制指令；将所述协同控制指令通过所述交换机发送给对应的多个指令执行设备，以使所述多个指令执行设备响应于所述协同控制指令进行相应操作，以实现多个单体设备的工作参数的协同调整，包括：将多个单体设备的工作参数输入到所述生产优化模型中，输出多个单体设备的目标工作参数，并根据所述目标工作参数生成对应的第一协同控制指令；
将所述第一协同控制指令通过所述交换机发送给对应的多个指令执行设备，以使所述多个指令执行设备用于响应于所述第一协同控制指令进行相应操作，以实现多个单体设备的工作参数调整为对应的目标工作参数。
在一些实施例中，所述预设算法模型为故障预测模型，所述基于预设算法模型对多个单体设备的工作参数进行相应处理，输出对应的协同控制指令；将所述协同控制指令通过所述交换机发送给对应的多个指令执行设备，以使所述多个指令执行设备响应于所述协同控制指令进行相应操作，以实现多个单体设备的工作参数的协同调整，包括：将多个单体设备的工作参数输入到所述故障预测模型中，预测出碱水制氢系统在目标时间段内发生故障时所对应的故障类型和故障原因，并根据所述故障类型和故障原因生成对应的第二协同控制指令；将所述第二协同控制指令通过所述交换机发送给对应的多个指令执行设备，以使所述多个指令执行设备响应于所述第二协同控制指令进行相应操作，以预防碱水制氢系统发生故障。
在一些实施例中，所述方法还包括：在预测出碱水制氢系统在目标时间段内发生故障时，输出对应的故障报警信息。
在一些实施例中，所述操作请求为独立控制单体设备，所述响应于用户输入的操作请求，对所述工作参数进行相应处理，输出对应的控制指令；将所述控制指令通过所述交换机发送给对应的指令执行设备，以使所述指令执行设备响应于所述控制指令进行相应操作，以实现对应的单体设备的工作参数的调整，包括：对各单体设备的工作参数进行独立处理，生成各单体设备对应的第一独立控制指令；将所述第一独立控制指令发送给对应的指令执行设备，以使所述指令执行设备响应于所述第一独立控制指令进行相应操作，以实现对应的单体设备的工作参数的独立调整。
在一些实施例中，所述数据采集设备包括设置在碱水电解槽上的温度传感器，所述指令执行设备包括直流电源的第一调节装置或者冷却系统出口端的第一调节阀；所述对各单体设备的工作参数进行独立处理，生成各单体设备对应的第一独立控制指令，包括：在确定温度传感器所采集的碱水电解槽的工作温度高于预设温度上限值的情况下，输出用于调整所述第一调节装置以减小电流输入的控制指令，或者输出用于增加第一调节阀开度的控制指令；在确定温度传感器所采集的碱水电解槽的工作温度低于预设温度下限值的情况下，输出用于调整所述第一调节装置以增加电流输入的控制指令，或者输出用于减小第一调节阀开度的控制指令。
在一些实施例中，所述数据采集设备包括设置在氢分离器或者氧分离器处的压力传感器，所述指令执行设备包括对应设置在氢分离器或者氧分离器上的进气口调节阀和出气口调节阀；所述对各单体设备的工作参数进行独立处理，生成各单体设备对应的第一独立控制指令，包括：在确定压力传感器所采集的碱水电解槽的工作压力高于预设压力上限值的情况下，输出用于减小进气口调节阀开度或者增加出气口调节阀开度的控制指令；在确定压力传感器所采集的碱水电解槽的工作压力低于预设压力下限值的情况下，输出用于增大进气口调节阀开度或者减小出气口调节阀开度的控制指令。
在一些实施例中，所述数据采集设备包括设置在碱液循环泵上的第一流量传感器，所述指令执行设备包括碱液循环泵的第二调节装置；所述对各单体设备的工作参数进行独立处理，生成各单体设备对应的第一独立控制指令，包括：在确定第一流量传感器所采集的碱液循环量高于第一预设流量上限值的情况下，输出用于调整第二调节装置以减小碱液循环泵的运行速度或驱动压力的控制指令；在确定第一流量传感器所采集的碱液循环量低于第一预设流量下限值的情况下，输出用于调整第二调节装置以增大碱液循环泵运行速度或驱动压力的控制指令。
在一些实施例中，所述数据采集设备包括设置在氢分离器上的第二流量传感器，所述指令执行设备包括碱水电解槽的第三调节装置或氢气处理系统的第四调节装置；所述对各单体设备的工作参数进行独立处理，生成各单体设备对应的第一独立控制指令，包括：在确定第二流量传感器所采集的氢气流量高于第二预设流量上限值的情况下，输出用于调整第三调节装置以减小碱水电解槽运行速度的控制指令，或者用于调整第四调节装置以增强氢气处理系统运行速度的控制指令；在确定第二流量传感器所采集的氢气流量低于第二预设流量下限值的情况下，输出用于调整第三调节装置以增大碱水电解槽运行速度的控制指令，或者用于调整第四调节装置以减小氢气处理系统运行速度的控制指令。
在一些实施例中，所述数据采集设备包括设置在氧分离器上的第三流量传感器，所述指令执行设备包括碱水电解槽的第三调节装置或氧气处理系统的第五调节装置；所述对各单体设备的工作参数进行独立处理，生成各单体设备对应的第一独立控制指令，包括：在确定第三流量传感器所采集的氧气流量高于第三预设流量上限值的情况下，输出用于调整第三调节装置以减小碱水电解槽运行速度的控制指令，或者用于调整第五调节装置以增强氧气处理系统运行速度的控制指令；在确定第三流量传感器所采集的氧气流量低于第三预设流量下限值的情况下，输出用于调整第三调节装置以增大碱水电解槽运行速度的控制指令，或者用于调整第五调节装置以增强氧气处理系统运行速度的控制指令。
在一些实施例中，所述数据采集设备包括设置在氢分离器上的第一压差变送器，所述指令执行设备包括碱液循环泵氢侧的第二调节阀；所述对各单体设备的工作参数进行独立处理，生成各单体设备对应的第一独立控制指令，包括：在确定第一压差变送器所采集的氢液位高于第一预设液位上限值的情况下，输出用于减小第二调节阀开度的控制指令；在确定第一压差变送器所采集的氢液位低于第一预设液位下限值的情况下，输出用于增大第二调节阀开度的控制指令。
在一些实施例中，所述数据采集设备包括设置在氧分离器上的第二压差变送器，所述指令执行设备包括碱液循环泵氧侧的第三调节阀；所述对各单体设备的工作参数进行独立处理，生成各单体设备对应的第一独立控制指令，包括：在确定第二压差变送器所采集的氧液位高于第二预设液位上限值的情况下，输出用于减小第三调节阀开度的控制指令；在确定第二压差变送器所采集的氧液位低于第二预设液位下限值的情况下，输出用于增大第三调节阀开度的控制指令。
第三方面，本申请实施例还提供一种碱水制氢控制方法，应用于第一方面任一项所述的碱水制氢控制系统，所述方法包括：所述数据采集设备采集对应单体设备的工作参数，并将所述工作参数通过交换机发送给所述主服务器；所述主服务器响应于用户输入的操作请求，对所述工作参数进行相应处理，输出对应的控制指令，并将所述控制指令通过所述交换机发送给对应的指令执行设备；所述指令执行设备响应于所述控制指令进行相应操作，以实现对应的单体设备的工作参数的调整。
在一些实施例中，所述操作请求为协同控制多个单体设备，所述主服务器基于预设算法模型对多个单体设备的工作参数进行相应处理，输出对应的协同控制指令，并将所述协同控制指令通过所述交换机发送给对应的多个指令执行设备；所述多个指令执行设备响应于所述协同控制指令进行相应操作，以实现多个单体设备的工作参数的协同调整。
在一些实施例中，所述操作请求为独立控制单体设备，所述主服务器对各单体设备的工作参数进行独立处理，生成各单体设备对应的第一独立控制指令，将所述第一独立控制指令发送给对应的指令执行设备；所述指令执行设备响应于所述第一独立控制指令进行相应操作，以实现对应的单体设备的工作参数的独立调整。
在一些实施例中，所述碱水制氢控制系统还包括与交换机连接的控制器，在所述操作请求为基于控制器实现单体设备独立控制的情况下，所述方法还包括：所述数据采集设备将采集的每个单体设备的工作参数通过所述交换机发送给所述控制器；所述控制器根据所述每个单体设备的工作参数生成对应的第二独立控制指令，并将所述第二独立控制指令通过交换机发送给所述指令执行设备；所述指令执行设备响应于所述第二独立控制指令进行相应操作，以实现对应的单体设备的工作参数的独立调整。
在一些实施例中，所述碱水制氢控制系统还包括从服务器，所述从服务器分别与所述主服务器和交换机连接；所述方法还包括：所述从服务器在主服务器工作失效的情况下，变更为主服务器。
在一些实施例中，所述碱水制氢控制系统还包括与交换机连接的显示设备，所述方法还包括：所述显示设备通过所述交换机获取每个单体设备的工作参数，并可视化显示每个单体设备的工作参数。
在一些实施例中，所述碱水制氢控制系统还包括与交换机连接的安全审计设备，所述方法还包括：所述安全审计设备校验控制指令。
本申请的碱水制氢控制系统和碱水制氢控制方法，包括主服务器、交换机、至少一个数据采集设备以及至少一个指令执行设备，所述主服务器通过所述交换机分别与每个所述数据采集设备和每个指令执行设备连接，所述数据采集设备和所述指令执行设备相对应的部署在碱水制氢系统中的单体设备上，所述单体设备为碱水电解槽、氢分离器、氧分离器、碱液循环泵、直流电源、冷却系统中的至少一种；其中，所述数据采集设备用于采集对应单体设备的工作参数，并将所述工作参数通过交换机发送给所述主服务器；所述主服务器用于响应于用户输入的操作请求，对所述工作参数进行相应处理，输出对应的控制指令，并将所述控制指令通过所述交换机发送给对应的指令执行设备；所述指令执行设备响应于所述控制指令进行相应操作，以实现对应单体设备的工作参数的调整；即本申请实施例通过将碱水制氢系统上各关键点参数的监控调节集中到主服务器上，实现了集中、精确的自动化控制。
附图说明
图1为本申请实施例提供的一种碱水制氢控制系统结构框图；
图2为本申请实施例提供的另一种碱水制氢控制系统结构框图；
图3为本申请实施例提供的一种碱水制氢控制方法的流程图；
图4为本申请实施例提供的另一种碱水制氢控制方法的流程图；
图5为本申请实施例提供的再一种碱水制氢控制方法的流程图；
图6为本申请实施例提供的一种碱水制氢控制方法的交互图；
图7为本申请实施例提供的另一种碱水制氢控制方法的交互图；
图8为本申请实施例提供的再一种碱水制氢控制方法的交互图；
图9为本申请实施例提供的一种碱水制氢控制系统的层级示意图；
100-碱水制氢控制系统；101-主服务器；102-交换机；103-数据采集设备；104-指令执行设备；105-控制器；106-从服务器；107-显示设备；108-安全审计设备。
具体实施方式
下面参照附图来描述本申请的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本申请的技术原理，并非旨在限制本申请的保护范围。例如，下述实施例中虽然将各个步骤按照先后次序的方式进行了描述，但是本领域技术人员可以理解，为了实现本实施例的效果，不同的步骤之间不必按照这样的次序执行，其可以同时（并行）执行或以颠倒的次序执行，这些简单的变化都在本申请的保护范围之内。
随着清洁能源的发展，电解制氢技术逐渐受到重视。目前电解水制氢技术中，碱性电解水制氢技术相对较为成熟。碱性电解水制氢过程中，需要对电解槽压力、碱液温度、氢分离器液位和氧分离器液位等参数进行调节，以保证碱性电解水制氢装置的稳定运行。
但是，现有的调节控制方法，采用一对一所谓I/O接线方式进行控制，需要人工分段参与控制，自动化集成度不高，无法进行整体生产过程控制及集中显示设备运行状态。
因此，本申请提供了一种碱水制氢控制系统，以解决碱性电解水制氢装置的参数调节控制能力分散的技术问题。
示例性系统
下面，将结合图1和图2图对本申请的示例性系统进行描述。
如图1所示，为本申请实施例提供的一种碱水制氢控制系统的结构框图。
如图1所示，该碱水制氢控制系统100，包括主服务器101、交换机102、至少一个数据采集设备103以及至少一个指令执行设备104，所述主服务器101通过所述交换机102分别与每个所述数据采集设备103和每个指令执行设备104连接，所述数据采集设备103和所述指令执行设备104相对应，并部署在碱水制氢系统中的单体设备上，所述单体设备为碱水电解槽、氢分离器、氧分离器、碱液循环泵、直流电源、冷却系统中的至少一种；其中，所述数据采集设备103用于采集对应单体设备的工作参数，并将所述工作参数通过交换机102发送给所述主服务器101；
所述主服务器101用于响应于用户输入的操作请求，对所述工作参数进行相应处理，输出对应的控制指令，并将所述控制指令通过所述交换机102发送给对应的指令执行设备104；所述指令执行设备104响应于所述控制指令进行相应操作，以实现对应的单体设备的工作参数的调整。
在本申请中，碱水制氢系统包括碱水电解槽、氢分离器、氧分离器、碱液循环泵、直流电源、冷却系统、氢气处理系统、氧气处理系统等多个单体设备，其制氢过程如下：直流电源给碱水电解槽供电，碱水电解槽的电解液被分解，生成氢气和氧气；含有氧气的电解液进入氧侧分离器和冷却装置，氧气和电解液分开，电解液通过碱液循环泵回流至碱水电解槽，氧气经过纯度检测后，输送到氧气处理系统中进行收集处理或排空；含有氢气的电解液进入氢侧分离冷却装置，氢气和电解液分开，电解液通过碱液循环泵回流至碱水电解槽，氢气经过纯度检测后，输送到氢气处理系统中进行后处理或者收集。另外，碱水制氢系统的相应单体设备上还部署有各种数据采集设备103，例如温度传感器、压力传感器、流量传感器等，以及指令执行设备104，如泵、调节阀等。
主服务器101可以是物理服务器或云端服务器，也可以同时包括物理服务器和云端服务器；在同时包括物理服务器和云端服务器的情况下，可以进一步提高系统运行的安全性和可靠性。主服务器101通过交换机102与碱水制氢系统中的各种设备连接，从而实现使用一根通信电缆，将所有具有通信协议、通信接口的现场设备进行连接，在设备层传递的不再是I/O（4-20mA/24VDC）信号，而是基于现场总线的数字化通信，由数字化通信网络构成现场级智能化管控系统。
在使用时，各个数据采集设备103采集碱水制氢系统各个单体设备的工作参数，并将其转换成数字信号，这些数字信号经过编码和封装后，通过交换机102传输到给主服务器101；主服务器101接收到传输的数据后，进行解析和解码，将其还原为原始的工作参数；主服务器101根据用户输入的操起请求，基于相应的具体的控制策略和算法，对接收到的工作参数进行处理，并生成相应的控制指令，并将生成的控制指令通过交换机102传输到相应的指令执行设备104，例如执行器或智能调节阀等；指令执行设备104接收到控制指令后，执行相应的动作，实现对碱水制氢系统中各单体设备工作参数的调整，进而控制整个生产过程。
另外，主服务器101还可以通过交换机102接收来自指令执行设备104的反馈信息，例如执行器的位置、阀门的开度等；这些反馈信息可以用于监测系统状态，并进行必要的调整和反馈控制。
本申请实施例提供的碱水制氢控制系统，主服务器通过交换机连接碱水制氢系统上的各设备，从而实现对碱水制氢系统的各关键参数的集中监控调节，并且各设备可通过交换机进行信息交换和共享，实现自动控制功能。这种智能化管控系统提高了控制的精度、效率和可靠性，促进了工业过程的自动化和优化。
在一些实施例中，所述操作请求为协同控制多个单体设备的情况下，所述主服务器101用于基于预设算法模型对多个单体设备的工作参数进行相应处理，输出对应的协同控制指令，并将所述协同控制指令通过所述交换机102发送给对应的多个指令执行设备104；所述多个指令执行设备104用于响应于所述协同控制指令进行相应操作，以实现多个单体设备的工作参数的协同调整。
具体地，若用户希望能同时调控多个单体设备的工作参数，则可以向主服务器101中输入协同控制多个单体设备的操作请求；主服务器101上部署了很多预设算法模型，例如模型预测控制（Model Predictive Control，简称MPC）、自适应控制、模糊逻辑控制等，这些算法能够基于系统模型和实时数据，进行优化和预测，并生成更精确、稳定的控制指令。多个数据采集设备103将实时采集到的多个单体设备的工作参数通过交换机102发送给主服务器101，主服务器101采用相应的预设算法模型对实时采集的工作参数进行处理，生成针对多个单体设备的协同控制指令，并通过交换机102将协同控制指令发送给对应的指令执行设备104，指令执行设备104进行相应调控。
在一些实施例中，所述预设算法模型为生产优化模型的情况下，所述主服务器101用于将多个单体设备的工作参数输入到所述生产优化模型中，输出多个单体设备的目标工作参数，并根据所述目标工作参数生成对应的第一协同控制指令，将所述第一协同控制指令通过所述交换机102发送给对应的多个指令执行设备104；所述多个指令执行设备104用于响应于所述第一协同控制指令进行相应操作，以实现多个单体设备的工作参数调整为对应的目标工作参数。
具体地，主服务器101上可提前部署训练好的生产优化模型，该生产优化模型可以基于历史数据训练获得，能够确定出预设优化目标下的最佳工艺参数，其中，预设优化目标可以为提高生产效率、降低能源消耗，甚至是多目标优化。数据采集设备103将实时采集的单体设备的工作参数通过交换机102发送给主服务器101；主服务器101将该实时获取的单体设备的工作参数输入到生产优化模型中，获得预设优化目标下的目标工作参数；主服务器101根据目标工作参数生成对应的协同控制指令，并将该协同控制指令通过交换机102发送给对应的多个指令执行设备104；多个指令执行设备104进行相应调整，以将对应单体设备的工作参数调整为相应的目标工作参数。
另外，还可以借助生产优化模型的学习能力，不断分析和优化工艺过程，逐步提高自动调整和优化的精度和效果。
在一些实施例中，所述预设算法模型为故障预测模型的情况下，所述主服务器101用于将多个单体设备的工作参数输入到所述故障预测模型中，预测出碱水制氢系统在目标时间段内发生故障时所对应的故障类型和故障原因，并根据所述故障类型和故障原因生成对应的第二协同控制指令，将所述第二协同控制指令通过所述交换机102发送给对应的多个指令执行设备104；所述多个指令执行设备104用于响应于所述第二协同控制指令进行相应操作，以预防碱水制氢系统发生故障。
具体地，主服务器101上还可以提前部署已经训练好的故障预测模型，该故障预测模型是结合设备维护记录和历史数据构建而成的，能够提前识别潜在的故障，并采取相应的预防措施以避免生产中断或设备损坏。主服务器101通过交换机102实时获取碱水制氢系统上各单体设备的工作参数；然后将该各单体设备的工作参数输入到故障预测模型中，预测碱水制氢系统在未来一段时间内是否发生故障，若发生故障，根据故障模式库模糊相关规则，预先判断潜在故障的类型和原因；然后根据故障类型和故障原因确定相应的预防策略，并根据预防策略生成相应的控制指令给多个指令执行设备104，从而提前预防故障发生。
在一些实施例中，所述主服务器101还用于，在预测出碱水制氢系统在目标时间段内发生故障时，输出对应的故障报警信息。
具体地，若预测出碱水控制系统在未来一段时间内发生故障，则输出对应的故障报警信息，包括故障类型和故障原因以及建议维修措施，可采用文字描述、声音提示等。进一步的，可以通过网络连接将报警信息发送到操作人员的终端设备，如计算机、手机、平板等，并通过扬声器或耳机等设备进行播放。这样，操作人员可以及时收到报警信息，提高对问题的察觉度和响应速度。
在一些实施例中，所述操作请求为独立控制单体设备的情况下，所述主服务器101用于对各单体设备的工作参数进行独立处理，生成各单体设备对应的第一独立控制指令，将所述第一独立控制指令发送给对应的指令执行设备104；所述指令执行设备104用于响应于所述第一独立控制指令进行相应操作，以实现对应单体设备的工作参数的独立调整。
具体地，主服务器101除了协同控制多个单体设备以外，还可以实现独立控制每个单体设备，即主服务器101获取到各数据采集设备103上报的工作参数后，对每个单体设备对应的工作参数进行独立处理，输出对应的独立控制指令，发送给对应的指令执行设备104；指令执行设备104根据该独立控制指令进行相应操作，从而实现各单体设备工作参数的各自调整。
在一些实施例中，所述数据采集设备103包括设置在碱水电解槽上的温度传感器，所述指令执行设备104包括直流电源的第一调节装置或者冷却系统出口端的第一调节阀；所述主服务器101用于，在确定温度传感器所采集的碱水电解槽的工作温度高于预设温度上限值的情况下，输出用于调整所述第一调节装置以减小电流输入的控制指令，或者输出用于增加第一调节阀开度的控制指令；所述主服务器101用于，在确定温度传感器所采集的碱水电解槽的工作温度低于预设温度下限值的情况下，输出用于调整所述第一调节装置以增加电流输入的控制指令，或者输出用于减小第一调节阀开度的控制指令。
具体地，碱水制氢系统的一个重要参数调节就是槽温调节。在本实施例中，碱水电解槽上设置有温度传感器，可将采集的工作温度通过交换机102发送给主服务器101，主服务器101若确定电解槽温度超过设定的上限，则生成相应的控制信号，并通过交换机102发送给相应的指令执行设备104，如直流电源或者冷却系统，从而减小电流输入或增加冷却系统的运行；若确定电解槽温度低于设定的下限，则增加电流输入或减少冷却系统的运行。可选的，还可以氧槽冷却风扇的转速等。
另外，电解槽的工作温度和循环碱温有一个恒定的差值，因此也可以利用调节循环碱温来达到调节槽温的目的，此时的温度变送器安装在循环碱液管道上，其输出信号送到主服务器101，调节输出控制指令给冷却水管道上的智能调节阀，调节采用模拟比例、积分式（反作用），调节阀为气闭式。
在一些实施例中，所述数据采集设备103包括设置在氢分离器或者氧分离器处的压力传感器，所述指令执行设备104包括对应设置在氢分离器或者氧分离器上的进气口调节阀和出气口调节阀；所述主服务器101用于，在确定压力传感器所采集的碱水电解槽的工作压力高于预设压力上限值的情况下，输出用于减小进气口调节阀开度或者增加出气口调节阀开度的控制指令；所述主服务器101用于，在确定压力传感器所采集的碱水电解槽的工作压力低于预设压力下限值的情况下，输出用于增大进气口调节阀开度或者减小出气口调节阀开度的控制指令。
具体地，碱水制氢系统的一个重要参数调节就是槽压调节。本实施例中，通过安装在氢分离器或者氧分离器的压力传感器采集碱水电解槽的工作压力，如果工作压力超过设定的上限，则减少进气量或增加排气量；如果工作压力低于设定的下限，则增加进气量或减少排气量。例如选用氧气压力为被调参数，氧气流量为调节参数，采用压力变送器，调节仪和气动薄膜调节阀构成单回路调节系统，变送器取压点设在氧分离器顶部，调节阀安装在氧气出口管道上。调节仪为比例、积分、微分式（正作用），调节阀为气开式。
在一些实施例中，所述数据采集设备103包括设置在碱液循环泵上的第一流量传感器，所述指令执行设备104包括碱液循环泵的第二调节装置；所述主服务器101用于，在确定第一流量传感器所采集的碱液循环量高于第一预设流量上限值的情况下，输出用于调整第二调节装置以减小碱液循环泵的运行速度或驱动压力的控制指令；所述主服务器101用于，在确定第一流量传感器所采集的碱液循环量低于第一预设流量下限值的情况下，输出用于调整第二调节装置以增大碱液循环泵运行速度或驱动压力的控制指令。
具体地，碱液循环泵是保证碱性电解水制氢装置中KOH溶液稳定循环的重要设备，所以对碱液循环泵的智能自动控制及其重要，传统的碱液循环泵没有智能监控，只有开关控制，碱性电解水制氢装置中KOH溶液无法保证长期按需稳定的循环，对循环效率根据整体液态情况无法进行智能调控，容易产生过渡循环或循环不到位的情况。本实施例中，主服务器对碱液循环泵的碱液循环量进行实时监控，在碱液循环量高于上限值或低于下限值时，可以调整碱液循环泵运行速度或调整碱液循环的压力等，以确保长期稳定的碱液循环量。
在一些实施例中，所述数据采集设备103包括设置在氢分离器上的第二流量传感器，所述指令执行设备104包括碱水电解槽的第三调节装置或氢气处理系统的第四调节装置；所述主服务器101用于，在确定第二流量传感器所采集的氢气流量高于第二预设流量上限值的情况下，输出用于调整第三调节装置以减小碱水电解槽运行速度的控制指令，或者用于调整第四调节装置以增强氢气处理系统运行速度的控制指令；所述主服务器101用于，在确定第二流量传感器所采集的氢气流量低于第二预设流量下限值的情况下，输出用于调整第三调节装置以增大碱水电解槽运行速度的控制指令，或者用于调整第四调节装置以减小氢气处理系统运行速度的控制指令。
在一些实施例中，所述数据采集设备103包括设置在氧分离器上的第三流量传感器，所述指令执行设备104包括碱水电解槽的第三调节装置或氧气处理系统的第五调节装置；所述主服务器101用于，在确定第三流量传感器所采集的氧气流量高于第三预设流量上限值的情况下，输出用于调整第三调节装置以减小碱水电解槽运行速度的控制指令，或者用于调整第五调节装置以增强氧气处理系统运行速度的控制指令；所述主服务器101用于，在确定第三流量传感器所采集的氧气流量低于第三预设流量下限值的情况下，输出用于调整第三调节装置以增大碱水电解槽运行速度的控制指令，或者用于调整第五调节装置以增强氧气处理系统运行速度的控制指令
具体地，如果氢气或氧气的流量超过设定的上限，则调整电解槽的产气速率或调整气体处理系统的运行；如果氢气或氧气的流量低于设定的下限，则增加电解槽的产气速率或调整气体处理系统的运行。
在一些实施例中，所述数据采集设备103包括设置在氢分离器上的第一压差变送器，所述指令执行设备104包括碱液循环泵氢侧的第二调节阀；所述主服务器101用于，在确定第一压差变送器所采集的氢液位高于第一预设液位上限值的情况下，输出用于减小第二调节阀开度的控制指令；所述主服务器101用于，在确定第一压差变送器所采集的氢液位低于第一预设液位下限值的情况下，输出用于增大第二调节阀开度的控制指令。
在一些实施例中，所述数据采集设备103包括设置在氧分离器上的第二压差变送器，所述指令执行设备104包括碱液循环泵氧侧的第三调节阀；所述主服务器101用于，在确定第二压差变送器所采集的氧液位高于第二预设液位上限值的情况下，输出用于减小第三调节阀开度的控制指令；
所述主服务器101用于，在确定第二压差变送器所采集的氧液位低于第二预设液位下限值的情况下，输出用于增大第三调节阀开度的控制指令。
具体地，如果氢液位或氧液位超过设定的上限，则减少碱液循坏泵的循环量或增加排放量；如果氢液位或氧液位低于设定的下限，则增加碱液循坏泵的循环量或减少排放量。需要说明的是，氢液位或氧液位均需要维持在一定范围内，两者基本持平。
在一些实施例中，所述数据采集设备103包括用于采集氢气或氧气的纯度检测器，所述指令执行设备104包括碱水电解槽的调节装置；所述主服务器101用于，在确定纯度检测器所采集的氢气或氧气纯度高于预设纯度上限值的情况下，输出用于通过调节装置减小碱水电解槽气速率的控制指令；所述主服务器101用于，在确定纯度检测器所采集的氢气或氧气纯度低于预设纯度下限值的情况下，输出用于通过调节装置增大碱水电解槽气速率的控制指令。
具体地，如果氢气或氧气的纯度不在一定范围内，则可以调整碱水电解槽的相应运行参数调整。
另外，当电解槽工作压力超过上限，氧槽温超高，氢氧液位上、下限，氢氧侧碱液循环量下限，氢气纯度下限，氧纯度下限等参数均设有声光报警，主服务器101可提供智能语音告警。
以氢气纯度低于下限为例，在氢气流出口处安装氢气纯度传感器，用于实时监测氢气的纯度水平；氢气纯度传感器将检测到的数据转化为数字信号，并通过交换机102总线传输给主服务器101，主服务器101上设定了氢气纯度的下限阈值，当低于设定的下限阈值时，主服务器101上的控制逻辑会触发报警条件；一旦控制逻辑触发了报警条件，主服务器101会生成相应的报警信息，包括氢气纯度低于下限的警报信息，该报警信息可以包括文字描述、声音提示等；报警信息可以通过网络连接将报警信息发送到操作人员的终端设备，如计算机、手机、平板等。这样，操作人员可以及时收到报警信息，提高对问题的察觉度和响应速度。
图2为本申请实施例提供的另一种碱水制氢控制系统结构框图。如图2所示，在前述实施例的基础上，还包括与交换机102连接的控制器105，在所述操作请求为基于控制器105实现单体设备独立控制的情况下，所述数据采集设备103用于将采集的每个单体设备的工作参数通过所述交换机102发送给所述控制器105；所述控制器105用于根据所述每个单体设备的工作参数生成对应的第二独立控制指令，并将所述第二独立控制指令通过交换机102发送给所述指令执行设备104；所述指令执行设备104响应于所述第二独立控制指令进行相应操作，以实现对应单体设备的工作参数的独立调整。
具体地，控制器105可以理解为独立于单体设备的控制柜，或者部署在单体设备上的自身控制器。控制器105上可部署一些能够满足设备的基本运行需求的基本控制功能和逻辑，也就是说，如果单体设备的控制逻辑较为简单，且不需要频繁的参数调整和算法处理，可以直接由控制器105处理，其具体过程如下：数据采集设备103将实时采集的单体设备的工作参数发送给控制器105，控制器105进行简单的逻辑处理，生成对应的控制指令，并将控制指令发送给指令执行设备。
通常情况下，如果单体设备的控制逻辑较为简单，且不需要频繁的参数调整和算法处理，可以直接由控制柜处理，控制柜通常包含了一些基本的控制功能和逻辑，能够满足设备的基本运行需求；如果单体设备的控制涉及到复杂的算法处理、大量的参数调整和优化，需要基于更高级的控制规则和逻辑进行决策，那么这些功能通常由主服务器101进行处理，主服务器101可以拥有更大的计算能力和存储容量，能够应用先进的算法模型，实现更精确和智能的控制；如果单体设备的控制需要与其他设备或系统进行协同工作，以实现整体工艺的优化和协调，通常由主服务器101进行控制，主服务器101可以接收和处理多个设备的数据，并进行全局的协调和调度，以实现最佳的系统级控制效果。
需要注意的是，主服务器101和控制柜之间的控制划分并不是绝对的，可以根据具体情况进行调整和灵活配置。有些功能可以在主服务器101和控制柜之间进行分配和共享，以充分发挥各自的优势和功能。最终的决策可以根据设备的特性、工艺的要求、控制系统的架构以及经济成本等因素来综合考虑，并根据实际情况进行灵活配置。
继续参考图2，在一些实施例中，碱水制氢控制系统还包括从服务器106，所述从服务器106分别与所述主服务器101和交换机102连接；所述从服务器106用于在主服务器101工作失效的情况下，变更为主服务器角色。具体地，主服务器101可以将相关数据热备份到从服务器106上，一旦主服务器101工作失效的情况下，从服务器106就变换为主服务器101，实现对碱水制氢系统持续监控。
继续参考图2，在一些实施例中，碱水制氢控制系统还包括与交换机102连接的显示设备107，所述显示设备107用于通过所述交换机102获取每个单体设备的工作参数，并可视化显示每个单体设备的工作参数。
具体地，可以将数据采集设备103实时采集的工作参数通过交换机102发送给显示设备107，例如氢槽温、氧槽温、操作压力、氢侧碱液循环量、氧侧碱液循环量、氢液位、氧液位等，工作人员可通过显示设备107远程或现场实时查看碱水制氢系统的实时运行状态，并在发现异常时，可及时进行相应维修，提高设备运行的安全性、调节的便捷性和可靠性。
这里，显示设备107可以平板电脑或手机中的一种或多种。当然，本领域技术人员能够理解的是，根据具体应用场景的需要，也可以不设置监控单元。
继续参考图2，在一些实施例中，还包括与交换机102连接的安全审计设备108，所述安全审计设备108用于校验控制指令。具体地，安全审计设备108用于校验主服务器发出的各控制指令之间是否相斥，若相斥，则发出警告，若不相斥，则将各控制指令通过交换机发送给相应的指令执行设备104。
示例性方法
下面结合图3至图4对本申请应用于碱水制氢控制系统中的主服务器的碱水制氢控制方法进行描述。
如图3所示，本申请实施例提供一种碱水制氢控制方法的流程图，应用于如图1或图2所示的碱水制氢控制系统中的主服务器。如图3所示，该控制方法包括：
S301，获取数据采集设备通过交换机发送的单体设备的工作参数。
S302，响应于用户输入的操作请求，对所述工作参数进行相应处理，输出对应的控制指令。
S303，将所述控制指令通过所述交换机发送给对应的指令执行设备，以使所述指令执行设备响应于所述控制指令进行相应操作，以实现对应的单体设备的工作参数的调整。
具体地，数据采集设备采集对应单体设备的工作参数，并将所述工作参数通过交换机发送给所述主服务器；主服务器响应于用户输入的操作请求，对所述工作参数进行相应处理，输出对应的控制指令，并将所述控制指令通过所述交换机发送给对应的指令执行设备；指令执行设备响应于所述控制指令进行相应操作，以实现对应单体设备的工作参数的调整。
本申请实施例提供的控制方法的实施细节，可参照碱水制氢控制系统部分的描述，在此不再赘述。
在前述实施例的基础上，图4为本申请实施例提供的另一种碱水制氢控制方法的流程图，所述操作请求为协同控制多个单体设备，包括如下步骤：
S401，获取数据采集设备通过交换机发送的单体设备的工作参数。
S402，基于预设算法模型对多个单体设备的工作参数进行相应处理，输出对应的协同控制指令。
S403，将所述协同控制指令通过所述交换机发送给对应的多个指令执行设备，以使所述多个指令执行设备响应于所述协同控制指令进行相应操作，以实现多个单体设备的工作参数的协同调整。
在一些实施例中，所述预设算法模型为生产优化模型，所述S402包括：将多个单体设备的工作参数输入到所述生产优化模型中，输出多个单体设备的目标工作参数，并根据所述目标工作参数生成对应的第一协同控制指令；所述S403包括：将所述第一协同控制指令通过所述交换机发送给对应的多个指令执行设备，以使所述多个指令执行设备用于响应于所述第一协同控制指令进行相应操作，以实现多个单体设备的工作参数调整为对应的目标工作参数。
在一些实施例中，所述预设算法模型为故障预测模型，所述S402包括：将多个单体设备的工作参数输入到所述故障预测模型中，预测出碱水制氢系统在目标时间段内发生故障时所对应的故障类型和故障原因，并根据所述故障类型和故障原因生成对应的第二协同控制指令；所述S403包括：将所述第二协同控制指令通过所述交换机发送给对应的多个指令执行设备，以使所述多个指令执行设备响应于所述第二协同控制指令进行相应操作，以预防碱水制氢系统发生故障。
在一些实施例中，所述方法还包括：在预测出碱水制氢系统在目标时间段内发生故障时，输出对应的故障报警信息。
具体地，本申请实施例提供的碱水制氢控制方法，能够实现对多个单体设备的协同控制，其实施细节可参照碱水制氢控制系统部分的描述，在此不再赘述。
在前述实施例的基础上，图5为本申请实施例提供的再一种碱水制氢控制方法的流程图，所述操作请求为独立控制单体设备，包括如下步骤：
S501，获取数据采集设备通过交换机发送的单体设备的工作参数。
S502，对各单体设备的工作参数进行独立处理，生成各单体设备对应的第一独立控制指令。
S503，将所述第一独立控制指令发送给对应的指令执行设备，以使所述指令执行设备响应于所述第一独立控制指令进行相应操作，以实现对应的单体设备的工作参数的独立调整。
在一些实施例中，所述数据采集设备包括设置在碱水电解槽上的温度传感器，所述指令执行设备包括直流电源的第一调节装置或者冷却系统出口端的第一调节阀；所述S502，包括：在确定温度传感器所采集的碱水电解槽的工作温度高于预设温度上限值的情况下，输出用于调整所述第一调节装置以减小电流输入的控制指令，或者输出用于增加第一调节阀开度的控制指令；在确定温度传感器所采集的碱水电解槽的工作温度低于预设温度下限值的情况下，输出用于调整所述第一调节装置以增加电流输入的控制指令，或者输出用于减小第一调节阀开度的控制指令。
在一些实施例中，所述数据采集设备包括设置在氢分离器或者氧分离器处的压力传感器，所述指令执行设备包括对应设置在氢分离器或者氧分离器上的进气口调节阀和出气口调节阀；所述S502，包括：在确定压力传感器所采集的碱水电解槽的工作压力高于预设压力上限值的情况下，输出用于减小进气口调节阀开度或者增加出气口调节阀开度的控制指令；在确定压力传感器所采集的碱水电解槽的工作压力低于预设压力下限值的情况下，输出用于增大进气口调节阀开度或者减小出气口调节阀开度的控制指令。
在一些实施例中，所述数据采集设备包括设置在碱液循环泵上的第一流量传感器，所述指令执行设备包括碱液循环泵的第二调节装置；所述S502，包括：在确定第一流量传感器所采集的碱液循环量高于第一预设流量上限值的情况下，输出用于调整第二调节装置以减小碱液循环泵的运行速度或驱动压力的控制指令；在确定第一流量传感器所采集的碱液循环量低于第一预设流量下限值的情况下，输出用于调整第二调节装置以增大碱液循环泵运行速度或驱动压力的控制指令。
在一些实施例中，所述数据采集设备包括设置在氢分离器上的第二流量传感器，所述指令执行设备包括碱水电解槽的第三调节装置或氢气处理系统的第四调节装置；所述S502，包括：在确定第二流量传感器所采集的氢气流量高于第二预设流量上限值的情况下，输出用于调整第三调节装置以减小碱水电解槽运行速度的控制指令，或者用于调整第四调节装置以增强氢气处理系统运行速度的控制指令；在确定第二流量传感器所采集的氢气流量低于第二预设流量下限值的情况下，输出用于调整第三调节装置以增大碱水电解槽运行速度的控制指令，或者用于调整第四调节装置以减小氢气处理系统运行速度的控制指令。
在一些实施例中，所述数据采集设备包括设置在氧分离器上的第三流量传感器，所述指令执行设备包括碱水电解槽的第三调节装置或氧气处理系统的第五调节装置；所述S502，包括：在确定第三流量传感器所采集的氧气流量高于第三预设流量上限值的情况下，输出用于调整第三调节装置以减小碱水电解槽运行速度的控制指令，或者用于调整第五调节装置以增强氧气处理系统运行速度的控制指令；在确定第三流量传感器所采集的氧气流量低于第三预设流量下限值的情况下，输出用于调整第三调节装置以增大碱水电解槽运行速度的控制指令，或者用于调整第五调节装置以增强氧气处理系统运行速度的控制指令。
在一些实施例中，所述数据采集设备包括设置在氢分离器上的第一压差变送器，所述指令执行设备包括碱液循环泵氢侧的第二调节阀；所述S502，包括：在确定第一压差变送器所采集的氢液位高于第一预设液位上限值的情况下，输出用于减小第二调节阀开度的控制指令；在确定第一压差变送器所采集的氢液位低于第一预设液位下限值的情况下，输出用于增大第二调节阀开度的控制指令。
在一些实施例中，所述数据采集设备包括设置在氧分离器上的第二压差变送器，所述指令执行设备包括碱液循环泵氧侧的第三调节阀；所述S502，包括：在确定第二压差变送器所采集的氧液位高于第二预设液位上限值的情况下，输出用于减小第三调节阀开度的控制指令；在确定第二压差变送器所采集的氧液位低于第二预设液位下限值的情况下，输出用于增大第三调节阀开度的控制指令。
本实施例提供的控制方法，能够实现对每个单体设备的独立控制，其实施细节可参照碱水制氢控制系统部分的描述，在此不再赘述。
下面结合图6至图8对本申请应用于碱水制氢控制系统的碱水制氢控制方法进行描述。
如图6所示，本申请实施例提供一种碱水制氢控制方法的交互图，应用于如图1或图2所示的碱水制氢控制系统。如图6所示，该控制方法包括：
S601，所述数据采集设备采集对应单体设备的工作参数，并将所述工作参数通过交换机发送给所述主服务器。
S602，所述主服务器响应于用户输入的操作请求，对所述工作参数进行相应处理，输出对应的控制指令，并将所述控制指令通过所述交换机发送给对应的指令执行设备。
S603，所述指令执行设备响应于所述控制指令进行相应操作，以实现对应的单体设备的工作参数的调整。
本申请实施例提供的碱水制氢控制方法的实施细节，可参照碱水制氢控制系统部分的描述，在此不再赘述。
在前述实施例的基础上，图7为本申请实施例提供的另一种碱水制氢控制方法的交互图，所述操作请求为协同控制多个单体设备，包括如下步骤：
S701，所述数据采集设备采集对应单体设备的工作参数，并将所述工作参数通过交换机发送给所述主服务器。
S702，所述主服务器基于预设算法模型对多个单体设备的工作参数进行相应处理，输出对应的协同控制指令，并将所述协同控制指令通过所述交换机发送给对应的多个指令执行设备。
S703，所述多个指令执行设备响应于所述协同控制指令进行相应操作，以实现多个单体设备的工作参数的协同调整。
在一些实施例中，所述预设算法模型为生产优化模型，所述S702包括：所述主服务器将多个单体设备的工作参数输入到所述生产优化模型中，输出多个单体设备的目标工作参数，并根据所述目标工作参数生成对应的第一协同控制指令，将所述第一协同控制指令通过所述交换机发送给对应的多个指令执行设备；所述S703包括：所述多个指令执行设备响应于所述第一协同控制指令进行相应操作，以实现多个单体设备的工作参数调整为对应的目标工作参数。
在一些实施例中，所述预设算法模型为故障预测模型，所述S702包括：所述主服务器将多个单体设备的工作参数输入到所述故障预测模型中，预测出碱水制氢系统在目标时间段内发生故障时所对应的故障类型和故障原因，并根据所述故障类型和故障原因生成对应的第二协同控制指令，将所述第二协同控制指令通过所述交换机发送给对应的多个指令执行设备；所述S703包括：所述多个指令执行设备响应于所述第二协同控制指令进行相应操作，以预防碱水制氢系统发生故障。
在一些实施例中，所述方法还包括：所述主服务器在预测出碱水制氢系统在目标时间段内发生故障时，输出对应的故障报警信息。
具体地，本申请实施例提供的碱水制氢控制方法，能够实现对多个单体设备的协同控制，其实施细节可参照碱水制氢控制系统部分的描述，在此不再赘述。
在前述实施例的基础上，图8为本申请实施例提供的再一种碱水制氢控制方法的交互图，所述操作请求为独立控制单体设备，包括如下步骤：
S801，所述数据采集设备采集对应单体设备的工作参数，并将所述工作参数通过交换机发送给所述主服务器。
S802，所述主服务器对各单体设备的工作参数进行独立处理，生成各单体设备对应的第一独立控制指令，将所述第一独立控制指令发送给对应的指令执行设备。
S803，所述指令执行设备用于响应于所述第一独立控制指令进行相应操作，以实现对应的单体设备的工作参数的独立调整。
在一些实施例中，所述数据采集设备包括设置在碱水电解槽上的温度传感器，所述指令执行设备包括直流电源的第一调节装置或者冷却系统出口端的第一调节阀；所述S802，包括：所述主服务器在确定温度传感器所采集的碱水电解槽的工作温度高于预设温度上限值的情况下，输出用于调整所述第一调节装置以减小电流输入的控制指令，或者输出用于增加第一调节阀开度的控制指令；在确定温度传感器所采集的碱水电解槽的工作温度低于预设温度下限值的情况下，输出用于调整所述第一调节装置以增加电流输入的控制指令，或者输出用于减小第一调节阀开度的控制指令。
在一些实施例中，所述数据采集设备包括设置在氢分离器或者氧分离器处的压力传感器，所述指令执行设备包括对应设置在氢分离器或者氧分离器上的进气口调节阀和出气口调节阀；所述S802，包括：所述主服务器在确定压力传感器所采集的碱水电解槽的工作压力高于预设压力上限值的情况下，输出用于减小进气口调节阀开度或者增加出气口调节阀开度的控制指令；在确定压力传感器所采集的碱水电解槽的工作压力低于预设压力下限值的情况下，输出用于增大进气口调节阀开度或者减小出气口调节阀开度的控制指令。
在一些实施例中，所述数据采集设备包括设置在碱液循环泵上的第一流量传感器，所述指令执行设备包括碱液循环泵的第二调节装置；所述S802，包括：所述主服务器在确定第一流量传感器所采集的碱液循环量高于第一预设流量上限值的情况下，输出用于调整第二调节装置以减小碱液循环泵的运行速度或驱动压力的控制指令；在确定第一流量传感器所采集的碱液循环量低于第一预设流量下限值的情况下，输出用于调整第二调节装置以增大碱液循环泵运行速度或驱动压力的控制指令。
在一些实施例中，所述数据采集设备包括设置在氢分离器上的第二流量传感器，所述指令执行设备包括碱水电解槽的第三调节装置或氢气处理系统的第四调节装置；所述S802，包括：所述主服务器在确定第二流量传感器所采集的氢气流量高于第二预设流量上限值的情况下，输出用于调整第三调节装置以减小碱水电解槽运行速度的控制指令，或者用于调整第四调节装置以增强氢气处理系统运行速度的控制指令；在确定第二流量传感器所采集的氢气流量低于第二预设流量下限值的情况下，输出用于调整第三调节装置以增大碱水电解槽运行速度的控制指令，或者用于调整第四调节装置以减小氢气处理系统运行速度的控制指令。
在一些实施例中，所述数据采集设备包括设置在氧分离器上的第三流量传感器，所述指令执行设备包括碱水电解槽的第三调节装置或氧气处理系统的第五调节装置；所述S802，包括：所述主服务器在确定第三流量传感器所采集的氧气流量高于第三预设流量上限值的情况下，输出用于调整第三调节装置以减小碱水电解槽运行速度的控制指令，或者用于调整第五调节装置以增强氧气处理系统运行速度的控制指令；在确定第三流量传感器所采集的氧气流量低于第三预设流量下限值的情况下，输出用于调整第三调节装置以增大碱水电解槽运行速度的控制指令，或者用于调整第五调节装置以增强氧气处理系统运行速度的控制指令。
在一些实施例中，所述数据采集设备包括设置在氢分离器上的第一压差变送器，所述指令执行设备包括碱液循环泵氢侧的第二调节阀；所述S802，包括：所述主服务器在确定第一压差变送器所采集的氢液位高于第一预设液位上限值的情况下，输出用于减小第二调节阀开度的控制指令；在确定第一压差变送器所采集的氢液位低于第一预设液位下限值的情况下，输出用于增大第二调节阀开度的控制指令。
在一些实施例中，所述数据采集设备包括设置在氧分离器上的第二压差变送器，所述指令执行设备包括碱液循环泵氧侧的第三调节阀；所述S802，包括：所述主服务器在确定第二压差变送器所采集的氧液位高于第二预设液位上限值的情况下，输出用于减小第三调节阀开度的控制指令；在确定第二压差变送器所采集的氧液位低于第二预设液位下限值的情况下，输出用于增大第三调节阀开度的控制指令。
在一些实施例中，所述碱水制氢控制系统还包括与交换机连接的控制器，在所述操作请求为基于控制器实现单体设备独立控制的情况下，所述方法还包括：所述数据采集设备将采集的每个单体设备的工作参数通过所述交换机发送给所述控制器；所述控制器根据所述每个单体设备的工作参数生成对应的第二独立控制指令，并将所述第二独立控制指令通过交换机发送给所述指令执行设备；所述指令执行设备响应于所述第二独立控制指令进行相应操作，以实现对应的单体设备的工作参数的独立调整。
在一些实施例中，所述碱水制氢控制系统还包括从服务器，所述从服务器分别与所述主服务器和交换机连接；所述方法还包括：所述从服务器在主服务器工作失效的情况下，变更为主服务器。
在一些实施例中，所述碱水制氢控制系统还包括与交换机连接的显示设备，所述方法还包括：所述显示设备通过所述交换机获取每个单体设备的工作参数，并可视化显示每个单体设备的工作参数。
在一些实施例中，所述碱水制氢控制系统还包括与交换机连接的安全审计设备，所述方法还包括：所述安全审计设备校验控制指令。
本实施例提供的碱水制氢控制方法，其实施细节可参照碱水制氢控制系统部分的描述，在此不再赘述。
图9为本申请实施例提供的一个示例性碱水制氢控制系统的层级示意图，包括表示层、应用层、服务层、管理层、接口层和设备层。如图9所示，设备层为碱水制氢系统中的各种单体设备，以及用于采集单体设备相关工作参数的数据采集设备和指令执行设备；设备层通过接口层中的交换机将设备层的工作参数发送给管理层、服务层和应用层，实现相应处理，并可通过表示层的显示设备进行可视化。
示例性计算机程序产品和计算机可读存储介质
除了上述方法、系统和设备以外，本申请的实施例还可以是计算机程序产品，其包括计算机程序指令，计算机程序指令在被处理器运行时使得处理器执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本申请各种实施例的碱水制氢控制方法中的步骤。
此外，本申请的实施例还可以是计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，计算机程序指令在被处理器运行时，执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的控制方法。
计算机可读存储介质可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以包括但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子（非穷举的列表）包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、可擦式可编程只读存储器（EPROM或闪存）、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。
本领域内的技术人员应清楚，本申请的实施例可提供为方法、系统、装置或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用非瞬时性存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本领域的技术人员能够理解，尽管在此的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本申请的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在本申请的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。
需要说明的是，尽管上文详细描述了本申请方法的详细步骤，但是，在不偏离本申请的基本原理的前提下，本领域技术人员可以对上述步骤进行组合、拆分及调换顺序，如此修改后的技术方案并没有改变本申请的基本构思，因此也落入本申请的保护范围之内。
至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本申请的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本申请的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本申请的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本申请的保护范围之内。

Claims (37)

1.一种碱水制氢控制系统，其特征在于，包括主服务器、交换机、至少一个数据采集设备以及至少一个指令执行设备，所述主服务器通过所述交换机分别与每个所述数据采集设备和每个指令执行设备连接，所述数据采集设备和所述指令执行设备相对应的部署在碱水制氢系统中的单体设备上，所述单体设备为碱水电解槽、氢分离器、氧分离器、碱液循环泵、直流电源、冷却系统中的至少一种；
其中，所述数据采集设备用于采集对应单体设备的工作参数，并将所述工作参数通过交换机发送给所述主服务器；
所述主服务器用于响应于用户输入的操作请求，对所述工作参数进行相应处理，输出对应的控制指令，并将所述控制指令通过所述交换机发送给对应的指令执行设备；
所述指令执行设备响应于所述控制指令进行相应操作，以实现对应的单体设备的工作参数的调整。
2.根据权利要求1所述的碱水制氢控制系统，其特征在于，所述操作请求为协同控制多个单体设备，所述主服务器用于基于预设算法模型对多个单体设备的工作参数进行相应处理，输出对应的协同控制指令，并将所述协同控制指令通过所述交换机发送给对应的多个指令执行设备；
所述多个指令执行设备用于响应于所述协同控制指令进行相应操作，以实现多个单体设备的工作参数的协同调整。
3.根据权利要求2所述的碱水制氢控制系统，其特征在于，所述预设算法模型为生产优化模型，所述主服务器用于将多个单体设备的工作参数输入到所述生产优化模型中，输出多个单体设备的目标工作参数，并根据所述目标工作参数生成对应的第一协同控制指令，将所述第一协同控制指令通过所述交换机发送给对应的多个指令执行设备；
所述多个指令执行设备用于响应于所述第一协同控制指令进行相应操作，以实现多个单体设备的工作参数调整为对应的目标工作参数。
4.根据权利要求2所述的碱水制氢控制系统，其特征在于，所述预设算法模型为故障预测模型，所述主服务器用于将多个单体设备的工作参数输入到所述故障预测模型中，预测出碱水制氢系统在目标时间段内发生故障时所对应的故障类型和故障原因，并根据所述故障类型和故障原因生成对应的第二协同控制指令，将所述第二协同控制指令通过所述交换机发送给对应的多个指令执行设备；
所述多个指令执行设备用于响应于所述第二协同控制指令进行相应操作，以预防碱水制氢系统发生故障。
5.根据权利要求4所述的碱水制氢控制系统，所述主服务器还用于，在预测出碱水制氢系统在目标时间段内发生故障时，输出对应的故障报警信息。
6.根据权利要求1所述的碱水制氢控制系统，其特征在于，所述操作请求为独立控制单体设备，所述主服务器用于对各单体设备的工作参数进行独立处理，生成各单体设备对应的第一独立控制指令，将所述第一独立控制指令发送给对应的指令执行设备；
所述指令执行设备用于响应于所述第一独立控制指令进行相应操作，以实现对应的单体设备的工作参数的独立调整。
7.根据权利要求6所述的碱水制氢控制系统，其特征在于，所述数据采集设备包括设置在碱水电解槽上的温度传感器，所述指令执行设备包括直流电源的第一调节装置或者冷却系统出口端的第一调节阀；
所述主服务器用于，在确定温度传感器所采集的碱水电解槽的工作温度高于预设温度上限值的情况下，输出用于调整所述第一调节装置以减小电流输入的控制指令，或者输出用于增加第一调节阀开度的控制指令；
所述主服务器用于，在确定温度传感器所采集的碱水电解槽的工作温度低于预设温度下限值的情况下，输出用于调整所述第一调节装置以增加电流输入的控制指令，或者输出用于减小第一调节阀开度的控制指令。
8.根据权利要求6所述的碱水制氢控制系统，其特征在于，所述数据采集设备包括设置在氢分离器或者氧分离器处的压力传感器，所述指令执行设备包括对应设置在氢分离器或者氧分离器上的进气口调节阀和出气口调节阀；
所述主服务器用于，在确定压力传感器所采集的碱水电解槽的工作压力高于预设压力上限值的情况下，输出用于减小进气口调节阀开度或者增加出气口调节阀开度的控制指令；
所述主服务器用于，在确定压力传感器所采集的碱水电解槽的工作压力低于预设压力下限值的情况下，输出用于增大进气口调节阀开度或者减小出气口调节阀开度的控制指令。
9.根据权利要求6所述的碱水制氢控制系统，其特征在于，所述数据采集设备包括设置在碱液循环泵上的第一流量传感器，所述指令执行设备包括碱液循环泵的第二调节装置；
所述主服务器用于，在确定第一流量传感器所采集的碱液循环量高于第一预设流量上限值的情况下，输出用于调整第二调节装置以减小碱液循环泵的运行速度或驱动压力的控制指令；
所述主服务器用于，在确定第一流量传感器所采集的碱液循环量低于第一预设流量下限值的情况下，输出用于调整第二调节装置以增大碱液循环泵运行速度或驱动压力的控制指令。
10.根据权利要求6所述的碱水制氢控制系统，其特征在于，所述数据采集设备包括设置在氢分离器上的第二流量传感器，所述指令执行设备包括碱水电解槽的第三调节装置或氢气处理系统的第四调节装置；
所述主服务器用于，在确定第二流量传感器所采集的氢气流量高于第二预设流量上限值的情况下，输出用于调整第三调节装置以减小碱水电解槽运行速度的控制指令，或者用于调整第四调节装置以增强氢气处理系统运行速度的控制指令；
所述主服务器用于，在确定第二流量传感器所采集的氢气流量低于第二预设流量下限值的情况下，输出用于调整第三调节装置以增大碱水电解槽运行速度的控制指令，或者用于调整第四调节装置以减小氢气处理系统运行速度的控制指令。
11.根据权利要求6所述的碱水制氢控制系统，其特征在于，所述数据采集设备包括设置在氧分离器上的第三流量传感器，所述指令执行设备包括碱水电解槽的第三调节装置或氧气处理系统的第五调节装置；
所述主服务器用于，在确定第三流量传感器所采集的氧气流量高于第三预设流量上限值的情况下，输出用于调整第三调节装置以减小碱水电解槽运行速度的控制指令，或者用于调整第五调节装置以增强氧气处理系统运行速度的控制指令；
所述主服务器用于，在确定第三流量传感器所采集的氧气流量低于第三预设流量下限值的情况下，输出用于调整第三调节装置以增大碱水电解槽运行速度的控制指令，或者用于调整第五调节装置以增强氧气处理系统运行速度的控制指令。
12.根据权利要求6所述的碱水制氢控制系统，其特征在于，所述数据采集设备包括设置在氢分离器上的第一压差变送器，所述指令执行设备包括碱液循环泵氢侧的第二调节阀；
所述主服务器用于，在确定第一压差变送器所采集的氢液位高于第一预设液位上限值的情况下，输出用于减小第二调节阀开度的控制指令；
所述主服务器用于，在确定第一压差变送器所采集的氢液位低于第一预设液位下限值的情况下，输出用于增大第二调节阀开度的控制指令。
13.根据权利要求6所述的碱水制氢控制系统，其特征在于，所述数据采集设备包括设置在氧分离器上的第二压差变送器，所述指令执行设备包括碱液循环泵氧侧的第三调节阀；
所述主服务器用于，在确定第二压差变送器所采集的氧液位高于第二预设液位上限值的情况下，输出用于减小第三调节阀开度的控制指令；
所述主服务器用于，在确定第二压差变送器所采集的氧液位低于第二预设液位下限值的情况下，输出用于增大第三调节阀开度的控制指令。
14.根据权利要求1所述的碱水制氢控制系统，其特征在于，还包括与交换机连接的控制器，在所述操作请求为基于控制器实现单体设备独立控制的情况下，所述数据采集设备用于将采集的每个单体设备的工作参数通过所述交换机发送给所述控制器；
所述控制器用于根据所述每个单体设备的工作参数生成对应的第二独立控制指令，并将所述第二独立控制指令通过交换机发送给所述指令执行设备；
所述指令执行设备响应于所述第二独立控制指令进行相应操作，以实现对应的单体设备的工作参数的独立调整。
15.根据权利要求1所述的碱水制氢控制系统，其特征在于，还包括从服务器，所述从服务器分别与所述主服务器和交换机连接；
所述从服务器用于在主服务器工作失效的情况下，变更为主服务器。
16.根据权利要求1所述的碱水制氢控制系统，其特征在于，还包括与交换机连接的显示设备，所述显示设备用于通过所述交换机获取每个单体设备的工作参数，并可视化显示每个单体设备的工作参数。
17.根据权利要求1所述的碱水制氢控制系统，其特征在于，还包括与交换机连接的安全审计设备，所述安全审计设备用于校验控制指令。
18.一种碱水制氢控制方法，其特征在于，应用于如权利要求1-17任一项所述的碱水制氢控制系统中的主服务器，所述方法包括：
获取数据采集设备通过交换机发送的单体设备的工作参数；
响应于用户输入的操作请求，对所述工作参数进行相应处理，输出对应的控制指令；
将所述控制指令通过所述交换机发送给对应的指令执行设备，以使所述指令执行设备响应于所述控制指令进行相应操作，以实现对应的单体设备的工作参数的调整。
19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，所述操作请求为协同控制多个单体设备，所述响应于用户输入的操作请求，对所述工作参数进行相应处理，输出对应的控制指令；将所述控制指令通过所述交换机发送给对应的指令执行设备，以使所述指令执行设备响应于所述控制指令进行相应操作，以实现对应的单体设备的工作参数的调整，包括：
基于预设算法模型对多个单体设备的工作参数进行相应处理，输出对应的协同控制指令；
将所述协同控制指令通过所述交换机发送给对应的多个指令执行设备，以使所述多个指令执行设备响应于所述协同控制指令进行相应操作，以实现多个单体设备的工作参数的协同调整。
20.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，所述预设算法模型为生产优化模型，所述基于预设算法模型对多个单体设备的工作参数进行相应处理，输出对应的协同控制指令；将所述协同控制指令通过所述交换机发送给对应的多个指令执行设备，以使所述多个指令执行设备响应于所述协同控制指令进行相应操作，以实现多个单体设备的工作参数的协同调整，包括：
将多个单体设备的工作参数输入到所述生产优化模型中，输出多个单体设备的目标工作参数，并根据所述目标工作参数生成对应的第一协同控制指令；
将所述第一协同控制指令通过所述交换机发送给对应的多个指令执行设备，以使所述多个指令执行设备用于响应于所述第一协同控制指令进行相应操作，以实现多个单体设备的工作参数调整为对应的目标工作参数。
21.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，所述预设算法模型为故障预测模型，所述基于预设算法模型对多个单体设备的工作参数进行相应处理，输出对应的协同控制指令；将所述协同控制指令通过所述交换机发送给对应的多个指令执行设备，以使所述多个指令执行设备响应于所述协同控制指令进行相应操作，以实现多个单体设备的工作参数的协同调整，包括：
将多个单体设备的工作参数输入到所述故障预测模型中，预测出碱水制氢系统在目标时间段内发生故障时所对应的故障类型和故障原因，并根据所述故障类型和故障原因生成对应的第二协同控制指令；
将所述第二协同控制指令通过所述交换机发送给对应的多个指令执行设备，以使所述多个指令执行设备响应于所述第二协同控制指令进行相应操作，以预防碱水制氢系统发生故障。
22.根据权利要求21所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
在预测出碱水制氢系统在目标时间段内发生故障时，输出对应的故障报警信息。
23.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，所述操作请求为独立控制单体设备，所述响应于用户输入的操作请求，对所述工作参数进行相应处理，输出对应的控制指令；将所述控制指令通过所述交换机发送给对应的指令执行设备，以使所述指令执行设备响应于所述控制指令进行相应操作，以实现对应的单体设备的工作参数的调整，包括：
对各单体设备的工作参数进行独立处理，生成各单体设备对应的第一独立控制指令；
将所述第一独立控制指令发送给对应的指令执行设备，以使所述指令执行设备响应于所述第一独立控制指令进行相应操作，以实现对应的单体设备的工作参数的独立调整。
24.根据权利要求23所述的方法，其特征在于，所述数据采集设备包括设置在碱水电解槽上的温度传感器，所述指令执行设备包括直流电源的第一调节装置或者冷却系统出口端的第一调节阀；所述对各单体设备的工作参数进行独立处理，生成各单体设备对应的第一独立控制指令，包括：
在确定温度传感器所采集的碱水电解槽的工作温度高于预设温度上限值的情况下，输出用于调整所述第一调节装置以减小电流输入的控制指令，或者输出用于增加第一调节阀开度的控制指令；
在确定温度传感器所采集的碱水电解槽的工作温度低于预设温度下限值的情况下，输出用于调整所述第一调节装置以增加电流输入的控制指令，或者输出用于减小第一调节阀开度的控制指令。
25.根据权利要求23所述的方法，其特征在于，所述数据采集设备包括设置在氢分离器或者氧分离器处的压力传感器，所述指令执行设备包括对应设置在氢分离器或者氧分离器上的进气口调节阀和出气口调节阀；所述对各单体设备的工作参数进行独立处理，生成各单体设备对应的第一独立控制指令，包括：
在确定压力传感器所采集的碱水电解槽的工作压力高于预设压力上限值的情况下，输出用于减小进气口调节阀开度或者增加出气口调节阀开度的控制指令；
在确定压力传感器所采集的碱水电解槽的工作压力低于预设压力下限值的情况下，输出用于增大进气口调节阀开度或者减小出气口调节阀开度的控制指令。
26.根据权利要求23所述的方法，其特征在于，所述数据采集设备包括设置在碱液循环泵上的第一流量传感器，所述指令执行设备包括碱液循环泵的第二调节装置；所述对各单体设备的工作参数进行独立处理，生成各单体设备对应的第一独立控制指令，包括：
在确定第一流量传感器所采集的碱液循环量高于第一预设流量上限值的情况下，输出用于调整第二调节装置以减小碱液循环泵的运行速度或驱动压力的控制指令；
在确定第一流量传感器所采集的碱液循环量低于第一预设流量下限值的情况下，输出用于调整第二调节装置以增大碱液循环泵运行速度或驱动压力的控制指令。
27.根据权利要求23所述的方法，其特征在于，所述数据采集设备包括设置在氢分离器上的第二流量传感器，所述指令执行设备包括碱水电解槽的第三调节装置或氢气处理系统的第四调节装置；所述对各单体设备的工作参数进行独立处理，生成各单体设备对应的第一独立控制指令，包括：
在确定第二流量传感器所采集的氢气流量高于第二预设流量上限值的情况下，输出用于调整第三调节装置以减小碱水电解槽运行速度的控制指令，或者用于调整第四调节装置以增强氢气处理系统运行速度的控制指令；
在确定第二流量传感器所采集的氢气流量低于第二预设流量下限值的情况下，输出用于调整第三调节装置以增大碱水电解槽运行速度的控制指令，或者用于调整第四调节装置以减小氢气处理系统运行速度的控制指令。
28.根据权利要求23所述的方法，其特征在于，所述数据采集设备包括设置在氧分离器上的第三流量传感器，所述指令执行设备包括碱水电解槽的第三调节装置或氧气处理系统的第五调节装置；所述对各单体设备的工作参数进行独立处理，生成各单体设备对应的第一独立控制指令，包括：
在确定第三流量传感器所采集的氧气流量高于第三预设流量上限值的情况下，输出用于调整第三调节装置以减小碱水电解槽运行速度的控制指令，或者用于调整第五调节装置以增强氧气处理系统运行速度的控制指令；
在确定第三流量传感器所采集的氧气流量低于第三预设流量下限值的情况下，输出用于调整第三调节装置以增大碱水电解槽运行速度的控制指令，或者用于调整第五调节装置以增强氧气处理系统运行速度的控制指令。
29.根据权利要求23所述的方法，其特征在于，所述数据采集设备包括设置在氢分离器上的第一压差变送器，所述指令执行设备包括碱液循环泵氢侧的第二调节阀；所述对各单体设备的工作参数进行独立处理，生成各单体设备对应的第一独立控制指令，包括：
在确定第一压差变送器所采集的氢液位高于第一预设液位上限值的情况下，输出用于减小第二调节阀开度的控制指令；
在确定第一压差变送器所采集的氢液位低于第一预设液位下限值的情况下，输出用于增大第二调节阀开度的控制指令。
30.根据权利要求23所述的方法，其特征在于，所述数据采集设备包括设置在氧分离器上的第二压差变送器，所述指令执行设备包括碱液循环泵氧侧的第三调节阀；所述对各单体设备的工作参数进行独立处理，生成各单体设备对应的第一独立控制指令，包括：
在确定第二压差变送器所采集的氧液位高于第二预设液位上限值的情况下，输出用于减小第三调节阀开度的控制指令；
在确定第二压差变送器所采集的氧液位低于第二预设液位下限值的情况下，输出用于增大第三调节阀开度的控制指令。
31.一种碱水制氢控制方法，其特征在于，应用于如权利要求1-17任一项所述的碱水制氢控制系统，所述方法包括：
所述数据采集设备采集对应单体设备的工作参数，并将所述工作参数通过交换机发送给所述主服务器；
所述主服务器响应于用户输入的操作请求，对所述工作参数进行相应处理，输出对应的控制指令，并将所述控制指令通过所述交换机发送给对应的指令执行设备；
所述指令执行设备响应于所述控制指令进行相应操作，以实现对应的单体设备的工作参数的调整。
32.根据权利要求31所述的方法，其特征在于，所述操作请求为协同控制多个单体设备，所述主服务器基于预设算法模型对多个单体设备的工作参数进行相应处理，输出对应的协同控制指令，并将所述协同控制指令通过所述交换机发送给对应的多个指令执行设备；
所述多个指令执行设备响应于所述协同控制指令进行相应操作，以实现多个单体设备的工作参数的协同调整。
33.根据权利要求31所述的方法，其特征在于，所述操作请求为独立控制单体设备，所述主服务器对各单体设备的工作参数进行独立处理，生成各单体设备对应的第一独立控制指令，将所述第一独立控制指令发送给对应的指令执行设备；
所述指令执行设备响应于所述第一独立控制指令进行相应操作，以实现对应的单体设备的工作参数的独立调整。
34.根据权利要求31所述的方法，其特征在于，所述碱水制氢控制系统还包括与交换机连接的控制器，在所述操作请求为基于控制器实现单体设备独立控制的情况下，所述方法还包括：
所述数据采集设备将采集的每个单体设备的工作参数通过所述交换机发送给所述控制器；
所述控制器根据所述每个单体设备的工作参数生成对应的第二独立控制指令，并将所述第二独立控制指令通过交换机发送给所述指令执行设备；
所述指令执行设备响应于所述第二独立控制指令进行相应操作，以实现对应的单体设备的工作参数的独立调整。
35.根据权利要求31所述的方法，其特征在于，所述碱水制氢控制系统还包括从服务器，所述从服务器分别与所述主服务器和交换机连接；所述方法还包括：
所述从服务器在主服务器工作失效的情况下，变更为主服务器。
36.根据权利要求31所述的方法，其特征在于，所述碱水制氢控制系统还包括与交换机连接的显示设备，所述方法还包括：
所述显示设备通过所述交换机获取每个单体设备的工作参数，并可视化显示每个单体设备的工作参数。
37.根据权利要求31所述的方法，其特征在于，所述碱水制氢控制系统还包括与交换机连接的安全审计设备，所述方法还包括：
所述安全审计设备校验控制指令。
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