CN117930733B - 聚氨酯粘合剂生产工艺自动化防爆联动控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了聚氨酯粘合剂生产工艺自动化防爆联动控制系统,包括信息采集单元、CPU处理器、信号传输单元和防爆控制单元,其中,防爆控制单元包括防护模块、通风模块和自动灭火模块,通过信息采集单元获取聚氨酯粘合剂生产环境的静电关联信息,并通过CPU处理器进行数据分析,判定生产环境的静电带电情况,并分别构建静电产生与消除的相应参数对于静电带电的变化函数,从而生成聚氨酯粘合剂生产环境的整体静电带电的动态函数,对比判定当前环境的静电风险程度并生成调控信号,经信号传输单元远程传输到防爆控制单元,触发相应的响应机制,实现对聚氨酯粘合剂生产环境的防静电防爆监测管理。
Description
技术领域
本发明涉及粘合剂生产防爆技术领域,尤其涉及聚氨酯粘合剂生产工艺自动化防爆联动控制系统。
背景技术
聚氨酯粘合剂的生产工艺过程中,例如输送、装载或卸载过程中,固体原料受到机械力的作用,可能会由于材料表面相互摩擦引发电荷转移或者带电粒子的分离,从而产生静电导致爆炸,因此,有效管理和控制静电的生成对于避免静电引起的意外或问题至关重要,现有的防静电防爆管理方案一般是在需要防止电火花引发爆炸或火灾的环境中采取适当的静电防护措施,如接地、静电消除器或使用导电容器等,帮助降低静电风险;
但是,现有的防静电防爆控制手段缺乏针对性,聚氨酯粘合剂的生产环境厂房空间区域较大,采用传统的方法无法精确定位到静电高风险的局部区域,存在效率低成本高的缺陷,且管理手段单一,难以根据静电产生与消除的影响作用参数实现针对性的分级调控管理,无法实现防护、通风和自动灭火的智能联动响应;
针对上述的技术缺陷,现提出一种解决方案。
发明内容
本发明的目的在于:解决了现有的防静电防爆控制手段缺乏针对性,存在效率低成本高的缺陷,且管理手段单一,难以实现针对性的分级调控管理,无法实现防护、通风和自动灭火的智能联动响应的问题;通过从局部到整体进行静电程度异常判定,实现静电异常的区域定位且高效准确,再通过构建静电产生与消除的相应参数对于静电带电的变化函数,并反馈对静电产生与消除的相应参数进行调控,通过防爆控制单元的防护模块、通风模块和自动灭火模块智能化联动响应,实现对生产环境的静电进行分级防爆管理,防爆针对性强且工作效率高。
为了实现上述目的,本发明采用了如下技术方案:
聚氨酯粘合剂生产工艺自动化防爆联动控制系统,包括信息采集单元、CPU处理器、信号传输单元和防爆控制单元,其中,信息采集单元、CPU处理器、信号传输单元和防爆控制单元之间通信连接;
信息采集单元用于采集静电关联信息并传输到CPU处理器,其中,静电关联信息包括静电表征参数、静电产生影响参数和静电消除作用参数;
CPU处理器用于分析处理静电关联信息:先通过静电表征参数分析判定当前聚氨酯粘合剂生产环境的静电带电情况;再通过静电产生影响参数和静电消除作用参数,分别分析对当前生产环境的静电带电增长和降低变化情况,以构建相应的变化函数;进而通过静电带电增长和降低的变化情况相结合,生成聚氨酯粘合剂生产环境的整体静电带电的动态函数,对比判定当前环境的静电风险程度,并生成相应的调控信号;
信号传输单元用于将调控信号传输到防爆控制单元,通过网络连接进行信号远程传输;
防爆控制单元用于自动报警并根据调控信号触发响应机制,其中,防爆控制单元包括防护模块、通风模块和自动灭火模块,实现对聚氨酯粘合剂生产环境的防静电防爆监测管理。
进一步的,分析处理静电表征参数的具体过程为:
静电表征参数包括静电电压值和静电电流值,通过静电电位差计和电荷计进行采集;
Sa-1:建立聚氨酯粘合剂生产环境的三维空间立体模型,将环境空间划分为N0个网格区域,采集获取N0个网格区域的静电电压值和静电电流值;
Sa-2:构建指标分析模型,具体过程如下:
标记输入信息为N0个网格区域的指标e的数据值集合,将任一个网格区域的指标e的数据值标记为Xe,通过测算N0个网格区域的指标e的平均值,并将其标记为指标e的均值Je;进而测算指标e的标准差,获取指标e的差异系数σe;再通过指标e的均值Je和差异系数σe相结合生成指标e的风险系数FXe;
Sa-3:先进行区域局部静电异常判定:
Sa-31:将任一个网格区域标记为i,标记区域i的静电电压值为Vi、静电电流值为Ai,通过静电电压值为Vi和静电电流值为Ai相结合,生成区域i的静电评估指数Zjd;
Sa-32:设置静电评估指数Zjd的风险阈值Z0,当静电评估指数Zjd超出风险阈值Z0时,则判定区域i的局部静电异常,生成区域i的局部静电异常警示信号;当N0个网格区域的静电评估指数均没有超出风险阈值Z0时,则判定区域i的局部静电正常,再进行聚氨酯粘合剂生产环境空间的整体静电异常评估判定;
Sa-4:整体静电异常评估判定的具体过程为:
Sa-41:将N0个网格区域的静电电压值和静电电流值分别代入指标分析模型,获取电压风险系数FXv和电流风险系数FXa;
Sa-42:再通过电压风险系数FXv和电流风险系数FXa相结合,生成聚氨酯粘合剂生产环境的电磁效应指数Zbs;
Sa-43:进而设置电磁效应指数的对比区间,判定当前聚氨酯粘合剂生产环境的静电带电程度。
进一步的,分析处理静电产生影响参数的具体过程为:
静电产生影响参数包括环境温度、环境湿度、气体流速和装卸作用力;
Sb-1:设置信息采集周期T0,对静电产生影响参数进行定时采集:将采集获取的环境温度增量标记为Wd、环境湿度标记为Sd、气体流速标记为Ql、装卸作用力标记为Fzx;
Sb-2:构建参数分析模型,具体过程如下:
将输入信息标记为参数集合Q,参数集合Q包含N1个元素值,将任一个元素值标记为f,为N1个元素值分别赋予相应的权重因子系数,标记元素值f的权重因子系数为φf,输出参数集合Q的影响系数Qyx;
Sb-3:将静电产生影响参数作为参数集合Q代入参数分析模型,获取相应的影响系数,并将其标记为静电产生影响系数Qcs;
Sb-4:构建静电产生影响系数Qcs-静电评估指数Zjd的变化曲线,进而通过数学建模的方式拟合构建静电产生影响系数Qcs-静电评估指数Zjd的变化函数F1(x1):Zjd=F1(Qcs)。
进一步的,分析处理静电消除作用参数的具体过程为:
静电消除作用参数包括静电消除器的运行数据,其中,运行数据包括工作频率、工作时间和设备功率;
Sc-1:预设区域i有n0个静电消除器,通过访问静电消除器的设备工作日志从而监测获取相应的运行数据,将任一个静电消除器标记为c,将静电消除器c的工作频率标记为Pl、工作时间标记为Sj、设备功率标记为Gl;
Sc-2:将静电消除器c的静电消除作用参数作为参数集合Q代入参数分析模型,获取静电消除器c的影响系数,并通过n0个静电消除器的影响系数相结合,获取静电消除作用系数Qxc;
Sc-3:构建静电消除作用系数Qxc-静电评估指数Zjd的变化曲线,进而通过数学建模的方式拟合构建静电消除作用系数Qxc-静电评估指数Zjd的变化函数F2(x2):Zjd=F2(Qxc)。
进一步的,判定当前环境的静电风险程度,并生成调控信号的具体过程为:
Sd-1:通过静电产生影响系数Qcs-静电评估指数Zjd的变化函数F1(x1),以及静电消除作用系数Qxc-静电评估指数Zjd的变化函数F2(x2)相结合,生成区域i的静电带电评估指数ZDi,进而生成聚氨酯粘合剂生产环境的整体静电带电的动态函数Fd;
Sd-2:设置聚氨酯粘合剂生产环境的整体静电带电的动态函数Fd的风险区间,进行区间对比判定聚氨酯粘合剂生产环境的静电风险程度,生成相应级别的调控信号。
综上所述,由于采用了上述技术方案,本发明的有益效果是:
本发明通过信息采集单元获取聚氨酯粘合剂生产环境的静电关联信息,并通过CPU处理器进行数据分析,判定生产环境的静电带电情况,并分别构建静电产生与消除的相应参数对于静电带电的变化函数,从而生成聚氨酯粘合剂生产环境的整体静电带电的动态函数,对比判定当前环境的静电风险程度并生成调控信号,经信号传输单元远程传输到防爆控制单元,触发相应的响应机制,实现对聚氨酯粘合剂生产环境的防静电防爆监测管理;
本发明通过静电表征参数判定生产环境的静电带电情况,从局部到整体进行静电程度异常判定,实现静电异常的区域定位且高效准确,再通过构建静电产生与消除的相应参数对于静电带电的变化函数,分析相应参数对于环境静电的影响情况,从而综合评估聚氨酯粘合剂生产环境的整体静电带电程度,并反馈对静电产生与消除的相应参数进行调控,通过防爆控制单元的防护模块、通风模块和自动灭火模块联动响应,实现对生产环境的静电进行分级防爆管理,防爆针对性强且工作效率高。
附图说明
图1示出了本发明的模块示意图;
图2示出了本发明的流程示意图。
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作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。
实施例1:
如图1-2所示,聚氨酯粘合剂生产工艺自动化防爆联动控制系统,包括信息采集单元、CPU处理器、信号传输单元和防爆控制单元,其中,信息采集单元、CPU处理器、信号传输单元和防爆控制单元之间通信连接;
其中,防爆控制单元包括防护模块、通风模块和自动灭火模块,防护模块连接有爆炸隔离装置和防火阀门,通风模块连接有防爆排风机,自动灭火模块连接有CO2灭火设备和雾状水喷淋设备;
工作步骤如下:
S1:信息采集单元采集静电关联信息并传输到CPU处理器,其中,静电关联信息包括静电表征参数、静电产生影响参数和静电消除作用参数,具体采集过程为:
静电关联信息包括静电表征参数、静电产生影响参数和静电消除作用参数;
其中,静电表征参数包括静电电压值和静电电流值,通过静电电位差计和电荷计进行采集;静电产生影响参数包括环境温度、环境湿度、气体流速和装卸作用力;静电消除作用参数包括静电消除器的运行数据,其中,运行数据包括工作频率、工作时间和设备功率;
S2:CPU处理器分析处理静电关联信息:
S2-1:先通过静电表征参数分析判定当前聚氨酯粘合剂生产环境的静电带电情况,具体过程为:
Sa-1:建立聚氨酯粘合剂生产环境的三维空间立体模型,将环境空间划分为N0个网格区域,采集获取N0个网格区域的静电电压值和静电电流值;
Sa-2:构建指标分析模型,具体过程如下:
标记输入信息为N0个网格区域的指标e的数据值集合,将任一个网格区域的指标e的数据值标记为Xe,通过测算N0个网格区域的指标e的平均值,并将其标记为指标e的均值Je:;进而测算指标e的标准差,获取指标e的差异系数σe:;再通过指标e的均值Je和差异系数σe相结合生成指标e的风险系数FXe:/>;
其中,α1和α2分别为指标e的均值Je和差异系数σe的权重系数,且α1和α2均大于0,权重系数通过大量实验数据测算从而进行预设获取;当指标e的均值Je和差异系数σe越高时,则指标e的风险系数FXe越高;
Sa-31:将任一个网格区域标记为i,标记区域i的静电电压值为Vi、静电电流值为Ai,通过静电电压值为Vi和静电电流值为Ai相结合,生成区域i的静电评估指数Zjd:;
其中,λ1和λ2分别为静电电压值为Vi和静电电流值为Ai的权重系数,且λ1和λ2均大于0;当静电电压值为Vi和静电电流值为Ai越高时,则区域i的静电评估指数Zjd越高,说明区域i的静电风险成都越高;
Sa-32:设置静电评估指数Zjd的风险阈值Z0,当静电评估指数Zjd超出风险阈值Z0时,则判定区域i的局部静电异常,生成区域i的局部静电异常警示信号;当N0个网格区域的静电评估指数均没有超出风险阈值Z0时,则判定区域i的局部静电正常,再进行聚氨酯粘合剂生产环境空间的整体静电异常评估判定;
Sa-4:整体静电异常评估判定的具体过程为:将N0个网格区域的静电电压值和静电电流值分别代入指标分析模型,获取电压风险系数FXv和电流风险系数FXa,再通过电压风险系数FXv和电流风险系数FXa相结合,生成聚氨酯粘合剂生产环境的电磁效应指数Zbs;进而设置电磁效应指数的对比区间,判定当前聚氨酯粘合剂生产环境的静电带电程度;
Sa-41:对N0个网格区域的静电电压值进行整合分析,获取电压风险系数FXv:
先获取N0个网格区域的静电电压值的平均值,并将其标记为电压均值Xv;进而测算静电电压值的标准差,获取电压差异系数σv;再通过电压均值Xv和电压差异系数σv相结合生成电压风险系数FXv;
其中,当电压风险系数FXv越高时,则表示聚氨酯粘合剂生产环境空间的电压风险程度越高;
Sa-42:对N0个网格区域的静电电流值进行整合分析,获取电流风险系数FXa:
先获取N0个网格区域的静电电流值的平均值,并将其标记为电流均值Xa;进而测算静电电流值的标准差,获取电流差异系数σa;再通过电流均值Xv和电流差异系数σa相结合生成电流风险系数FXa;
其中,当电流风险系数FXa越高时,则表示聚氨酯粘合剂生产环境空间的电流风险程度越高;
Sa-43:再通过电压风险系数FXv和电流风险系数FXa相结合,生成聚氨酯粘合剂生产环境的电磁效应指数Zbs:;
其中,ε1和ε2分别为电压风险系数FXv和电流风险系数FXa的权重因子,且ε1和ε2均大于0;当电压风险系数FXv和电流风险系数FXa越高时,则当前聚氨酯粘合剂生产环境的电磁效应指数Zbs越高,说明环境的静电带电情况越严重;
Sa-44:进而设置电磁效应指数的对比区间,判定当前聚氨酯粘合剂生产环境的静电带电程度;
S2-2:再通过静电产生影响参数和静电消除作用参数,分别分析对当前生产环境的静电带电增长和降低变化情况,以构建相应的变化函数;
S2-201:分析处理静电产生影响参数的具体过程为:
Sb-1:设置信息采集周期T0,对静电产生影响参数进行定时采集:将采集获取的环境温度增量标记为Wd、环境湿度标记为Sd、气体流速标记为Ql、装卸作用力标记为Fzx;
其中,环境温度增量Wd通过相邻两个信息采集周期T0采集到的环境温度数据的差值测算所得;环境湿度Sd通过温度计进行数据采集;气体流速Ql通过气体流速监测仪进行采集;装卸作用力Fzx通过物料输送过程中的动能测算所得:/>;
其中,η为将物料动能转化为装卸作用力的转化系数,且η大于0,转化系数通过大量实验数据测算进而预设获取;m0为聚氨酯粘合剂生产物料的质量;v0为聚氨酯粘合剂生产物料的输送速度;
Sb-2:构建参数分析模型,具体过程如下:
将输入信息标记为参数集合Q,参数集合Q包含N1个元素值,将任一个元素值标记为f,为N1个元素值分别赋予相应的权重因子系数,标记元素值f的权重因子系数为φf,输出参数集合Q的影响系数Qyx;
Sb-3:将静电产生影响参数作为参数集合Q代入参数分析模型,获取相应的影响系数,并将其标记为静电产生影响系数Qcs:
其中,φ1、φ2、φ3和φ4分别为环境温度增量Wd、环境湿度Sd、气体流速Ql和装卸作用力Fzx的权重因子系数,且φ1、φ2、φ3和φ4均大于0;权重因子系数φ1、φ2、φ3和φ4是通过调整静电产生影响参数并同步监测区域i的静电评估指数Zjd的变化情况进行预设,当环境温度增量/>Wd和装卸作用力Fzx越高、而环境湿度Sd和气体流速Ql越低时,则静电产生影响系数Qcs越大,说明会使得区域i的静电产生越多;
需要说明的是,环境温度变化可能会影响材料的电导率和电荷迁移速率,从而影响静电的生成情况;环境的湿度水平也会影响静电的产生,干燥的条件更有可能产生静电,而高湿度有助于减轻静电的影响;空气流动可能带走或聚集静电电荷,影响静电的积累程度;物料运输摩擦引起电荷偏移,在输送、装载或卸载过程中的振动和机械力作用下,导致物料传输的带电粒子的分离从而产生静电;
Sb-4:构建静电产生影响系数Qcs-静电评估指数Zjd的变化曲线,进而通过数学建模的方式拟合构建静电产生影响系数Qcs-静电评估指数Zjd的变化函数F1(x1):Zjd=F1(Qcs);
当静电产生影响系数Qcs越高,则静电评估指数Zjd越高,则函数关系呈正相关,该变化函数呈增长趋势;
通过先确定区域i的静电评估指数不超过风险阈值Z0,并将Z0代入变化函数F1(x1)中,获取相应的静电产生影响系数Qcs的最大值Qmax,进而通过调整静电产生影响参数,以达到所需的静电产生影响系数最大值Qmax,保证区域i的局部静电正常;
S2-202:分析处理静电消除作用参数的具体过程为:
Sc-1:预设区域i有n0个静电消除器,通过访问静电消除器的设备工作日志从而监测获取相应的运行数据,将任一个静电消除器标记为c,将静电消除器c的工作频率标记为Pl、工作时间标记为Sj、设备功率标记为Gl;
Sc-2:将静电消除器c的静电消除作用参数作为参数集合Q代入参数分析模型,获取静电消除器c的影响系数,并通过n0个静电消除器的影响系数相结合,获取静电消除作用系数Qxc:
其中,φ5、φ6和φ7分别为静电消除器c的工作频率Pl、工作时间Sj以及设备功率Gl的权重因子系数,且φ5、φ6和φ7均大于0;权重因子系数φ5、φ6和φ7是通过调整静电消除作用参数并同步监测区域i的静电评估指数Zjd的变化情况进行预设,当静电消除器c的工作频率Pl、工作时间Sj以及设备功率Gl越高时,则静电消除作用系数Qxc越大,说明区域i的静电消除越多;
Sc-3:构建静电消除作用系数Qxc-静电评估指数Zjd的变化曲线,进而通过数学建模的方式拟合构建静电消除作用系数Qxc-静电评估指数Zjd的变化函数F2(x2):Zjd=F2(Qxc);
当静电消除作用系数Qxc越高,则静电评估指数Zjd越低,则函数关系呈负相关,该变化函数呈下降趋势;
S2-3:进而通过静电带电增长和降低的变化情况相结合,生成聚氨酯粘合剂生产环境的整体静电带电的动态函数,对比判定当前环境的静电风险程度,并生成相应的调控信号,具体过程为:
Sd-1:通过静电产生影响系数Qcs-静电评估指数Zjd的变化函数F1(x1),以及静电消除作用系数Qxc-静电评估指数Zjd的变化函数F2(x2)相结合,生成区域i的静电带电评估指数ZDi,进而生成聚氨酯粘合剂生产环境的整体静电带电的动态函数Fd:;
其中,ω为将静电带电评估指数ZDi转化为动态函数Fd的转化系数,且ω大于0;将x1=Qcs、x2=Qxc分别代入变化函数F1(x1)与F2(x2)中,获取相应的数据值,进而获取聚氨酯粘合剂生产环境的整体静电带电的动态函数Fd的数据值:;
由此可知,当变化函数F1(Qcs)越高而变化函数F2(Qxc)越低时,则动态函数Fd越高,说明聚氨酯粘合剂生产环境的整体静电带电越多;
Sd-2:设置聚氨酯粘合剂生产环境的整体静电带电的动态函数Fd的风险区间,进行区间对比,判定聚氨酯粘合剂生产环境的静电风险程度;
例如,设置一级风险区间H1、二级风险区间H2和三级风险区间H3:
当动态函数Fd位于一级风险区间H1时,则判定聚氨酯粘合剂生产环境的静电风险程度为轻度,生成Ⅰ级调控信号;
当动态函数Fd位于二级风险区间H2时,则判定聚氨酯粘合剂生产环境的静电风险程度为中度,生成Ⅱ级调控信号;
当动态函数Fd位于三级风险区间H3时,则判定聚氨酯粘合剂生产环境的静电风险程度为重度,生成Ⅲ级调控信号;
S3:信号传输单元将调控信号传输到防爆控制单元,通过网络连接进行信号远程传输;
S4:防爆控制单元自动报警并根据调控信号触发响应机制,实现对聚氨酯粘合剂生产环境的防静电防爆监测管理,具体过程如下:
当接收到Ⅰ级调控信号时,则编辑文本“静电风险程度为轻度”进行显示,并对生产环境的整体空间启动防护模块和通风模块;
当接收到Ⅱ级调控信号时,则编辑文本“静电风险程度为中度”进行显示,并对生产环境的整体空间启动防护模块和通风模块,同时,反馈进行高风险的网格区域的定位:通过对N0个网格区域的静电带电评估指数进行测算,设置高风险阈值GF,若网格区域i的静电带电评估指数ZDi超出高风险阈值GF时,则对网格区域i启动自动灭火模块进行雾状水喷淋操作,避免当前区域i的静电带电蓄积进一步发生火灾;
当接收到Ⅲ级调控信号时,则编辑文本“静电风险程度为重度”进行显示,并对生产环境的整体空间同时启动防护模块、通风模块和自动灭火模块。
综上所述,本发明通过信息采集单元获取聚氨酯粘合剂生产环境的静电关联信息,并通过CPU处理器进行数据分析,判定生产环境的静电带电情况,并分别构建静电产生与消除的相应参数对于静电带电的变化函数,从而生成聚氨酯粘合剂生产环境的整体静电带电的动态函数,对比判定当前环境的静电风险程度并生成调控信号,经信号传输单元远程传输到防爆控制单元,触发相应的响应机制,实现对聚氨酯粘合剂生产环境的防静电防爆监测管理;
本发明通过静电表征参数判定生产环境的静电带电情况,从局部到整体进行静电程度异常判定,实现静电异常的区域定位且高效准确,再通过构建静电产生与消除的相应参数对于静电带电的变化函数,分析相应参数对于环境静电的影响情况,从而综合评估聚氨酯粘合剂生产环境的整体静电带电程度,并反馈对静电产生与消除的相应参数进行调控,通过防爆控制单元的防护模块、通风模块和自动灭火模块智能化联动响应,实现对生产环境的静电进行分级防爆管理,防爆针对性强且工作效率高。
区间、阈值的大小的设定是为了便于比较,关于阈值的大小,取决于样本数据的多少及本领域技术人员对每一组样本数据设定基数数量;只要不影响参数与量化后数值的比例关系即可。
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;
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (2)
1.聚氨酯粘合剂生产工艺自动化防爆联动控制系统,其特征在于:包括信息采集单元、CPU处理器、信号传输单元和防爆控制单元,其中,信息采集单元、CPU处理器、信号传输单元和防爆控制单元之间通信连接;
信息采集单元用于采集静电关联信息并传输到CPU处理器,其中,静电关联信息包括静电表征参数、静电产生影响参数和静电消除作用参数;
CPU处理器用于分析处理静电关联信息:先通过静电表征参数分析判定当前聚氨酯粘合剂生产环境的静电带电情况;再通过静电产生影响参数和静电消除作用参数,分别分析对当前生产环境的静电带电增长和降低变化情况,以构建相应的变化函数;进而通过静电带电增长和降低的变化情况相结合,生成聚氨酯粘合剂生产环境的整体静电带电的动态函数,对比判定当前环境的静电风险程度,并生成相应的调控信号;
信号传输单元用于将调控信号传输到防爆控制单元,通过网络连接进行信号远程传输;
防爆控制单元用于自动报警并根据调控信号触发响应机制,其中,防爆控制单元包括防护模块、通风模块和自动灭火模块,实现对聚氨酯粘合剂生产环境的防静电防爆监测管理;
分析处理静电表征参数的具体过程为:
静电表征参数包括静电电压值和静电电流值,通过静电电位差计和电荷计进行采集;
Sa-1:建立聚氨酯粘合剂生产环境的三维空间立体模型,将环境空间划分为N0个网格区域,采集获取N0个网格区域的静电电压值和静电电流值;
Sa-2:构建指标分析模型,具体过程如下:
标记输入信息为N0个网格区域的指标e的数据值集合,将任一个网格区域的指标e的数据值标记为Xe,通过测算N0个网格区域的指标e的平均值,并将其标记为指标e的均值Je;进而测算指标e的标准差,获取指标e的差异系数σe;再通过指标e的均值Je和差异系数σe相结合生成指标e的风险系数FXe;
Sa-3:先进行区域局部静电异常判定:
Sa-31:将任一个网格区域标记为i,标记区域i的静电电压值为Vi、静电电流值为Ai,通过静电电压值为Vi和静电电流值为Ai相结合,生成区域i的静电评估指数Zjd;
Sa-32:设置静电评估指数Zjd的风险阈值Z0,当静电评估指数Zjd超出风险阈值Z0时,则判定区域i的局部静电异常,生成区域i的局部静电异常警示信号;当N0个网格区域的静电评估指数均没有超出风险阈值Z0时,则判定区域i的局部静电正常,再进行聚氨酯粘合剂生产环境空间的整体静电异常评估判定;
Sa-4:整体静电异常评估判定的具体过程为:
Sa-41:将N0个网格区域的静电电压值和静电电流值分别代入指标分析模型,获取电压风险系数FXv和电流风险系数FXa;
Sa-42:再通过电压风险系数FXv和电流风险系数FXa相结合,生成聚氨酯粘合剂生产环境的电磁效应指数Zbs;
Sa-43:进而设置电磁效应指数的对比区间,判定当前聚氨酯粘合剂生产环境的静电带电程度;
分析处理静电产生影响参数的具体过程为:
静电产生影响参数包括环境温度、环境湿度、气体流速和装卸作用力;
Sb-1:设置信息采集周期T0,对静电产生影响参数进行定时采集:将采集获取的环境温度增量标记为Wd、环境湿度标记为Sd、气体流速标记为Ql、装卸作用力标记为Fzx;
Sb-2:构建参数分析模型,具体过程如下:
将输入信息标记为参数集合Q,参数集合Q包含N1个元素值,将任一个元素值标记为f,为N1个元素值分别赋予相应的权重因子系数,标记元素值f的权重因子系数为φf,输出参数集合Q的影响系数Qyx;
Sb-3:将静电产生影响参数作为参数集合Q代入参数分析模型,获取相应的影响系数,并将其标记为静电产生影响系数Qcs;
Sb-4:构建静电产生影响系数Qcs-静电评估指数Zjd的变化曲线,进而通过数学建模的方式拟合构建静电产生影响系数Qcs-静电评估指数Zjd的变化函数F1(x1):Zjd=F1(Qcs);
分析处理静电消除作用参数的具体过程为:
静电消除作用参数包括静电消除器的运行数据,其中,运行数据包括工作频率、工作时间和设备功率;
Sc-1:预设区域i有n0个静电消除器,通过访问静电消除器的设备工作日志从而监测获取相应的运行数据,将任一个静电消除器标记为c,将静电消除器c的工作频率标记为Pl、工作时间标记为Sj、设备功率标记为Gl;
Sc-2:将静电消除器c的静电消除作用参数作为参数集合Q代入参数分析模型,获取静电消除器c的影响系数,并通过n0个静电消除器的影响系数相结合,获取静电消除作用系数Qxc;
Sc-3:构建静电消除作用系数Qxc-静电评估指数Zjd的变化曲线,进而通过数学建模的方式拟合构建静电消除作用系数Qxc-静电评估指数Zjd的变化函数F2(x2):Zjd=F2(Qxc)。
2.根据权利要求1所述的聚氨酯粘合剂生产工艺自动化防爆联动控制系统,其特征在于:判定当前环境的静电风险程度,并生成调控信号的具体过程为:
Sd-1:通过静电产生影响系数Qcs-静电评估指数Zjd的变化函数F1(x1),以及静电消除作用系数Qxc-静电评估指数Zjd的变化函数F2(x2)相结合,生成区域i的静电带电评估指数ZDi,进而生成聚氨酯粘合剂生产环境的整体静电带电的动态函数Fd;
Sd-2:设置聚氨酯粘合剂生产环境的整体静电带电的动态函数Fd的风险区间,进行区间对比判定聚氨酯粘合剂生产环境的静电风险程度,生成相应级别的调控信号。
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