1.一種管式加熱爐的冗余調爐決策系統(tǒng),包括中控室工控機、與中控室工控機連接的數(shù)據(jù)采集裝置、與數(shù)據(jù)采集裝置連接的數(shù)據(jù)分析裝置,其特征在于:所述數(shù)據(jù)分析裝置連接兩套冗余調爐決策裝置,所述兩套冗余調爐決策裝置分別為基于規(guī)則庫的調爐策略裝置和基于模型的調爐策略裝置,所述基于規(guī)則庫的調爐策略裝置以現(xiàn)場技術人員的調爐經(jīng)驗為基礎,建立管式加熱爐調爐規(guī)則庫,為工作人員調爐提供建議,所述基于模型的調爐策略則是以管式加熱爐模型為基礎,采用廣義預測控制算法對氧含量進行預測控制,在加熱爐平穩(wěn)運行的狀況下給出定量的控制建議。
2.根據(jù)權利要求1所述管式加熱爐的冗余調爐決策系統(tǒng),其特征在于:所述中控室工控機控制基于規(guī)則庫的調爐策略裝置,所述基于規(guī)則庫的調爐策略裝置的規(guī)則庫能根據(jù)現(xiàn)場加熱爐爐況的變化進行修改。
3.根據(jù)權利要求1所述管式加熱爐的冗余調爐決策系統(tǒng),其特征在于:所述基于模型的調爐策略裝置應用廣義預測算法對管式加熱爐的煙氣輸出值進行預測控制;所述基于模型的調爐策略裝置通過OPC與Matlab輔助計算設備連接;所述Matlab輔助計算設備讀取中控室工控機動態(tài)組件中的煙氣數(shù)據(jù),將讀取到的數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)矩陣中;然后對數(shù)據(jù)矩陣中的樣本數(shù)進行判斷。
4.根據(jù)權利要求3所述管式加熱爐的冗余調爐決策系統(tǒng),其特征在于,所述對數(shù)據(jù)矩陣中的樣本數(shù)進行判斷是:當數(shù)據(jù)矩陣中樣本數(shù)大于50組時,使用支持向量機的方法建立管式加熱爐的模型,并將模型進行線性化處理。
5.根據(jù)權利要求1~4任一所述管式加熱爐的冗余調爐決策系統(tǒng),其特征在于,所述數(shù)據(jù)采集裝置為煙氣數(shù)據(jù)采集裝置,所述煙氣數(shù)據(jù)采集裝置采集氧氣、一氧化碳以及二氧化碳含量數(shù)據(jù)。
6.根據(jù)權利要求5所述管式加熱爐的冗余調爐決策系統(tǒng),其特征在于,所述數(shù)據(jù)分析裝置為數(shù)據(jù)分析比較器,其比較的依據(jù)為預設值。
7.一種管式加熱爐的冗余調爐決策方法,其特征在于,該方法包括:
1)數(shù)據(jù)采集
數(shù)據(jù)采集是采集氧氣、一氧化碳以及二氧化碳含量數(shù)據(jù);
2)爐況分析
爐況分析比較的依據(jù)為預設值;
3)爐況判斷
3.1)若失穩(wěn),采用基于規(guī)則庫的調爐策略;
3.2)若平穩(wěn),采用基于模型的調爐策略;
3.3)上述兩種策略的切換過程是:通過加熱爐煙氣采集系統(tǒng)獲取20組煙氣數(shù)據(jù),包括氧氣含量,二氧化硫含量和一氧化碳含量;首先去除20組數(shù)據(jù)中的最大值與最小值,并計算余下數(shù)據(jù)的平均值;將得到的氧氣含量、一氧化碳含量和二氧化硫含量的平均值與管式加熱爐平穩(wěn)運行時的基準值進行比較,得出比較結果,若任意一種煙氣數(shù)據(jù)平均值在基準值之外則計數(shù)器P加1,否則計數(shù)器P清零并計算下一組數(shù)據(jù);當P大于30時,則可以認為加熱爐處于非平穩(wěn)運行狀態(tài),選擇基于規(guī)則庫的調爐策略,若P小于30時,則認為加熱爐處于平穩(wěn)運行狀態(tài),采用基于模型的調爐策略。
8.根據(jù)權利要求7所述管式加熱爐的冗余調爐決策方法,其特征在于:所述基于模型的調爐決策是以管式加熱爐模型為基礎,利用Matlab進行輔助計算,將需要計算的原始數(shù)據(jù)通過OPC技術發(fā)送到Matlab中,完成運算后再將得到的結果返回到中控室工控機組態(tài)軟件中并通過組態(tài)界面進行顯示;
首先,應用OPC技術讀取中控室工控機組態(tài)軟件中的煙氣數(shù)據(jù),將讀取到的數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)矩陣中;
然后對數(shù)據(jù)矩陣中的樣本數(shù)進行判斷,當數(shù)據(jù)矩陣中樣本數(shù)大于50組時,使用支持向量機的方法建立管式加熱爐的模型,并將模型進行線性化處理;
最后通過OPC技術讀取組態(tài)王中氧含量的給定值,應用廣義預測算法控制跟蹤給定的氧含量值并將控制量寫入中控室工控機組態(tài)軟件中。