一种三氮唑生产用淋酸器塔顶恒温控制系统及控制方法与流程

1.本发明涉及恒温控制技术领域，特别涉及一种三氮唑生产用淋酸器塔顶恒温控制系统及控制方法。


背景技术：

2.目前，基于淋酸器增加了交换面积，可以实现对气态的甲酸胺实现分离，为了保证对甲酸胺的回收，在塔顶气管流出部位增加了温控系统，现有技术中在确定淋酸器距离地面h处的当前温度未满足预定温度需求时，以设定的速率进行制热或制冷，在塔顶温度与预定温度需求相差较大时，以较小的速率进行制热或制冷，导致达到预定温度需求的时间延长，进而影响甲酸胺的回收；以较大的速率进行制热或制冷时，容易导致在即将达到预定温度需求时，无法准确合理的控制温度在预定温度，对温度控制不精确，导致甲酸胺的回收速率不高，也导致了部分甲酸胺的流失。


技术实现要素：

3.本发明旨在至少一定程度上解决上述技术中的技术问题之一。为此，本发明的第一个目的在于提出一种三氮唑生产用淋酸器塔顶恒温控制系统，实现对温度的准确控制，能更好地保证气态的甲酸胺得到液化，提高甲酸胺的回收速率，避免了甲酸胺的流失，也实现了操作的自动化。
4.本发明的第二个目的在于提出一种三氮唑生产用淋酸器塔顶恒温控制方法。
5.为达到上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种三氮唑生产用淋酸器塔顶恒温控制系统，包括：
6.获取模块，用于获取淋酸器距离地面h处的当前温度；
7.设置模块，用于：
8.设置预设温度范围，所述预设温度范围包括第一温度值及第二温度值；所述第二温度值大于所述第一温度值；根据所述第一温度值及所述第二温度值，计算出中间温度值；
9.根据所述中间温度值将所述预设温度范围进行分割，得到第一温度区间及第二温度区间；
10.第一确定模块，用于：
11.在确定所述当前温度处于所述第一温度区间时，控制温度控制模块以第一速率制热，将当前温度提升至中间温度值；
12.在确定所述当前温度处于所述第二温度区间时，控制温度控制模块以第二速率制冷，将当前温度降低至中间温度值；
13.在确定所述当前温度小于所述第一温度值时，控制温度控制模块以第三速率制热，将当前温度提升至第一温度值后，控制温度控制模块以第一速率制热，将当前温度提升至中间温度值；所述第三速率大于所述第一速率；
14.在确定所述当前温度大于所述第二温度值时，控制温度控制模块以第四速率制
冷，将当前温度降低至第二温度值后，控制温度控制模块以第二速率制冷，将当前温度降低至中间温度值；所述第四速率大于所述第二速率。
15.根据本发明的一些实施例，还包括：
16.第二确定模块，用于：在气泵通过气管抽取气态的甲酸胺至淋酸器时，对气管在每个采样时间段的流量数据进行线性差值计算，确定采样时间段内多个时间节点的流量值，根据所述多个时间节点的流量值确定排气量；
17.第二获取模块，用于获取淋酸器的物理信息及运行数据；
18.构建模块，分别与所述第二确定模块、所述第二获取模块连接，用于：
19.根据所述排气量、物理信息及运行数据构建仿真模型；
20.通过所述仿真模型进行气态的甲酸胺的液化动态仿真模拟，得到仿真模拟数据；
21.数据处理模块，用于：
22.根据基于淋酸器的真实数据生成第一数据模型，并进行分段标记；
23.根据所述仿真模拟数据生成第二数据模型，并进行分段标记；
24.将第一数据模型与所述第二数据模型进行匹配，将相同分段的数据进行比较，根据比较结果对工艺参数进行智能寻优调节及进行故障检测。
25.根据本发明的一些实施例，还包括：
26.报警模块，用于：
27.在确定温度控制模块以第一速率制热时，采集淋酸器的温度数据并进行拟合得到拟合线，将所述拟合线的斜率作为温度变化率；
28.计算所述温度变化率与预设温度变化率的差值，在确定所述差值大于预设差值时，发出报警提示。
29.根据本发明的一些实施例，还包括：
30.采集模块，用于：采集语音信号；
31.信号处理模块，用于：
32.对所述语音信号进行分帧处理，得到若干帧子语音信号；
33.对所述子语音信号进行短时傅里叶变换，得到所述子语音信号的频谱；
34.根据所述子语音信号的频谱确定幅值，将幅值大于预设幅值的子语音信号确定为待处理子语音信号；
35.获取所述待处理子语音信号的噪声功率谱，根据最小均方误差的短时谱估计算法，计算出增益系数；
36.将所述增益系数与所述待处理子语音信号的频谱相乘，得到降噪子语音信号；
37.将所述幅值大于等于预设幅值的子语音信号与所述降噪子语音信号进行信号重构处理，得到降噪语音信号；
38.语音识别模块，用于将所述降噪语音信号输入预先训练好的语音识别模型中，输出语音识别结果并发送至控制模块；
39.所述控制模块，用于根据所述语音识别结果生成语音控制指令。
40.根据本发明的一些实施例，还包括：
41.打包模块，分别与所述第二确定模块、所述第二获取模块连接，用于：
42.接收所述排气量、物理信息及所述运行数据并进行打包处理，得到综合数据包并
发送至构建模块。
43.为达到上述目的，本发明第二方面实施例提出了一种三氮唑生产用淋酸器塔顶恒温控制方法，包括：
44.获取淋酸器距离地面h处的当前温度；
45.设置预设温度范围，所述预设温度范围包括第一温度值及第二温度值；所述第二温度值大于所述第一温度值；根据所述第一温度值及所述第二温度值，计算出中间温度值；
46.根据所述中间温度值将所述预设温度范围进行分割，得到第一温度区间及第二温度区间；
47.在确定所述当前温度处于所述第一温度区间时，控制温度控制模块以第一速率制热，将当前温度提升至中间温度值；
48.在确定所述当前温度处于所述第二温度区间时，控制温度控制模块以第二速率制冷，将当前温度降低至中间温度值；
49.在确定所述当前温度小于所述第一温度值时，控制温度控制模块以第三速率制热，将当前温度提升至第一温度值后，控制温度控制模块以第一速率制热，将当前温度提升至中间温度值；所述第三速率大于所述第一速率；
50.在确定所述当前温度大于所述第二温度值时，控制温度控制模块以第四速率制冷，将当前温度降低至第二温度值后，控制温度控制模块以第二速率制冷，将当前温度降低至中间温度值；所述第四速率大于所述第二速率。
51.根据本发明的一些实施例，还包括：
52.在气泵通过气管抽取气态的甲酸胺至淋酸器时，对气管在每个采样时间段的流量数据进行线性差值计算，确定采样时间段内多个时间节点的流量值，根据所述多个时间节点的流量值确定排气量；
53.获取淋酸器的物理信息及运行数据；
54.根据所述排气量、物理信息及运行数据构建仿真模型；
55.通过所述仿真模型进行气态的甲酸胺的液化动态仿真模拟，得到仿真模拟数据；
56.根据基于淋酸器的真实数据生成第一数据模型，并进行分段标记；
57.根据所述仿真模拟数据生成第二数据模型，并进行分段标记；
58.将第一数据模型与所述第二数据模型进行匹配，将相同分段的数据进行比较，根据比较结果对工艺参数进行智能寻优调节及进行故障检测。
59.根据本发明的一些实施例，还包括：
60.在确定温度控制模块以第一速率制热时，采集淋酸器的温度数据并进行拟合得到拟合线，将所述拟合线的斜率作为温度变化率；
61.计算所述温度变化率与预设温度变化率的差值，在确定所述差值大于预设差值时，发出报警提示。
62.根据本发明的一些实施例，还包括：
63.采集语音信号；
64.对所述语音信号进行分帧处理，得到若干帧子语音信号；
65.对所述子语音信号进行短时傅里叶变换，得到所述子语音信号的频谱；
66.根据所述子语音信号的频谱确定幅值，将幅值大于预设幅值的子语音信号确定为
待处理子语音信号；
67.获取所述待处理子语音信号的噪声功率谱，根据最小均方误差的短时谱估计算法，计算出增益系数；
68.将所述增益系数与所述待处理子语音信号的频谱相乘，得到降噪子语音信号；
69.将所述幅值大于等于预设幅值的子语音信号与所述降噪子语音信号进行信号重构处理，得到降噪语音信号；
70.将所述降噪语音信号输入预先训练好的语音识别模型中，输出语音识别结果并发送至控制模块；
71.控制模块根据所述语音识别结果生成语音控制指令。
72.本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
73.下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
74.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
75.图1是根据本发明一个实施例的一种三氮唑生产用淋酸器塔顶恒温控制系统的框图；
76.图2是根据本发明又一个实施例的一种三氮唑生产用淋酸器塔顶恒温控制系统的框图；
77.图3是根据本发明一个实施例的一种三氮唑生产用淋酸器塔顶恒温控制方法的流程图。
具体实施方式
78.以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
79.如图1所示，本发明第一方面实施例提出了一种三氮唑生产用淋酸器塔顶恒温控制系统，包括：
80.获取模块，用于获取淋酸器距离地面h处的当前温度；
81.设置模块，用于：
82.设置预设温度范围，所述预设温度范围包括第一温度值及第二温度值；所述第二温度值大于所述第一温度值；根据所述第一温度值及所述第二温度值，计算出中间温度值；
83.根据所述中间温度值将所述预设温度范围进行分割，得到第一温度区间及第二温度区间；
84.第一确定模块，用于：
85.在确定所述当前温度处于所述第一温度区间时，控制温度控制模块以第一速率制热，将当前温度提升至中间温度值；
86.在确定所述当前温度处于所述第二温度区间时，控制温度控制模块以第二速率制
冷，将当前温度降低至中间温度值；
87.在确定所述当前温度小于所述第一温度值时，控制温度控制模块以第三速率制热，将当前温度提升至第一温度值后，控制温度控制模块以第一速率制热，将当前温度提升至中间温度值；所述第三速率大于所述第一速率；
88.在确定所述当前温度大于所述第二温度值时，控制温度控制模块以第四速率制冷，将当前温度降低至第二温度值后，控制温度控制模块以第二速率制冷，将当前温度降低至中间温度值；所述第四速率大于所述第二速率。
89.上述技术方案的工作原理：预设温度范围为85-95℃；其中第一温度值为85；第二温度值为95,中间温度值为90。第一温度区间为85-90；第二温度区间为90-95。在确定所述当前温度小于所述第一温度值时，控制温度控制模块以第三速率制热，将当前温度提升至第一温度值后，控制温度控制模块以第一速率制热，将当前温度提升至中间温度值；所述第三速率大于所述第一速率；在确定所述当前温度大于所述第二温度值时，控制温度控制模块以第四速率制冷，将当前温度降低至第二温度值后，控制温度控制模块以第二速率制冷，将当前温度降低至中间温度值；所述第四速率大于所述第二速率。预设温度范围为经过多次实验获取。在进入预设温度范围内时以第一速率制热或第二速率制冷，可以在保证甲酸胺的回收速率的同时，避免了甲酸胺的损失。
90.上述技术方案的有益效果：根据淋酸器距离地面h处的当前温度与预设温度范围的关系，即确定淋酸器距离地面h处的当前温度处于哪个温度区间，以不同速率进行制冷或制热。在确定淋酸器距离地面h处的当前温度与预设温度范围相差较大时，以较大速率进行制热或制冷；在确定淋酸器距离地面h处的当前温度与预设温度范围相差较小时，以较小速率进行制热或制冷。便于合理的调控达到中间温度值的时间，实现对温度的准确控制，能更好地保证气态的甲酸胺得到液化，提高甲酸胺的回收速率，避免了甲酸胺的流失，也实现了操作的自动化。
91.在一实施例中，第一速率与第二速率相同；第三速率与第四速率相同。
92.如图2所示，根据本发明的一些实施例，还包括：
93.第二确定模块，用于：在气泵通过气管抽取气态的甲酸胺至淋酸器时，对气管在每个采样时间段的流量数据进行线性差值计算，确定采样时间段内多个时间节点的流量值，根据所述多个时间节点的流量值确定排气量；
94.第二获取模块，用于获取淋酸器的物理信息及运行数据；
95.构建模块，分别与所述第二确定模块、所述第二获取模块连接，用于：
96.根据所述排气量、物理信息及运行数据构建仿真模型；
97.通过所述仿真模型进行气态的甲酸胺的液化动态仿真模拟，得到仿真模拟数据；
98.数据处理模块，用于：
99.根据基于淋酸器的真实数据生成第一数据模型，并进行分段标记；
100.根据所述仿真模拟数据生成第二数据模型，并进行分段标记；
101.将第一数据模型与所述第二数据模型进行匹配，将相同分段的数据进行比较，根据比较结果对工艺参数进行智能寻优调节及进行故障检测。
102.上述技术方案的工作原理：第二确定模块，用于：在气泵通过气管抽取气态的甲酸胺至淋酸器时，对气管在每个采样时间段的流量数据进行线性差值计算，确定采样时间段
内多个时间节点的流量值，根据所述多个时间节点的流量值确定排气量；第二获取模块，用于获取淋酸器的物理信息及运行数据；构建模块，分别与所述第二确定模块、所述第二获取模块连接，用于：根据所述排气量、物理信息及运行数据构建仿真模型；通过所述仿真模型进行气态的甲酸胺的液化动态仿真模拟，得到仿真模拟数据；数据处理模块，用于：根据基于淋酸器的真实数据生成第一数据模型，并进行分段标记；根据所述仿真模拟数据生成第二数据模型，并进行分段标记；将第一数据模型与所述第二数据模型进行匹配，将相同分段的数据进行比较，根据比较结果对工艺参数进行智能寻优调节及进行故障检测。
103.上述技术方案的有益效果：实现物理模型与仿真模型的交互，基于两个模型的数据的对应比较，实现工艺参数智能寻优调节及进行故障检测。
104.根据本发明的一些实施例，还包括：
105.报警模块，用于：
106.在确定温度控制模块以第一速率制热时，采集淋酸器的温度数据并进行拟合得到拟合线，将所述拟合线的斜率作为温度变化率；
107.计算所述温度变化率与预设温度变化率的差值，在确定所述差值大于预设差值时，发出报警提示。
108.上述技术方案的工作原理：报警模块，用于：在确定温度控制模块以第一速率制热时，采集淋酸器的温度数据并进行拟合得到拟合线，将所述拟合线的斜率作为温度变化率；计算所述温度变化率与预设温度变化率的差值，在确定所述差值大于预设差值时，发出报警提示。预设温度变化率与第一速率具有对应关系。
109.上述技术方案的有益效果：实现对温度控制模块以第一速率制热后，淋酸器距离地面h处的当前温度的准确监控，在出现异常时，发出报警提示，便于及时处理。
110.根据本发明的一些实施例，还包括：
111.采集模块，用于：采集语音信号；
112.信号处理模块，用于：
113.对所述语音信号进行分帧处理，得到若干帧子语音信号；
114.对所述子语音信号进行短时傅里叶变换，得到所述子语音信号的频谱；
115.根据所述子语音信号的频谱确定幅值，将幅值大于预设幅值的子语音信号确定为待处理子语音信号；
116.获取所述待处理子语音信号的噪声功率谱，根据最小均方误差的短时谱估计算法，计算出增益系数；
117.将所述增益系数与所述待处理子语音信号的频谱相乘，得到降噪子语音信号；
118.将所述幅值大于等于预设幅值的子语音信号与所述降噪子语音信号进行信号重构处理，得到降噪语音信号；
119.语音识别模块，用于将所述降噪语音信号输入预先训练好的语音识别模型中，输出语音识别结果并发送至控制模块；
120.所述控制模块，根据所述语音识别结果生成语音控制指令。
121.上述技术方案的工作原理：采集模块，用于：采集语音信号；信号处理模块，用于：对所述语音信号进行分帧处理，得到若干帧子语音信号；对所述子语音信号进行短时傅里叶变换，得到所述子语音信号的频谱；根据所述子语音信号的频谱确定幅值，将幅值大于预
设幅值的子语音信号确定为待处理子语音信号；获取所述待处理子语音信号的噪声功率谱，根据最小均方误差的短时谱估计算法，计算出增益系数；根据所述增益系数及所述待处理子语音信号的频谱相乘，得到降噪子语音信号；将所述幅值大于等于预设幅值的子语音信号与所述降噪子语音信号进行信号重构处理，得到降噪语音信号；语音识别模块，用于将所述降噪语音信号输入预先训练好的语音识别模型中，输出语音识别结果并发送至控制模块；所述控制模块，根据所述语音识别结果生成语音控制指令。
122.上述技术方案的有益效果：对语音信号进行分帧处理，确定待处理子语音信号，对待处理子语音信号进行降噪处理，提高了降噪速率，得到降噪语音信号，进行语音识别，实现用户的语音控制，提高用户体验。
123.根据本发明的一些实施例，还包括：
124.打包模块，分别与所述第二确定模块、所述第二获取模块连接，用于：
125.接收所述排气量、物理信息及所述运行数据并进行打包处理，得到综合数据包并发送至构建模块。
126.上述技术方案的有益效果：提高数据传输的效率。
127.在一实施例中，还包括：
128.传输模块，用于记录淋酸器在运行过程中的应用数据并传输至服务器；
129.判断模块，用于计算将所述应用数据传输至服务器的传输速率并判断是否大于预设传输速率，在确定所述传输速率小于预设传输速率时，发出报警提示。
130.计算将所述应用数据传输至服务器的传输速率，包括：
131.传输模块包括k个信道；其中，设置一个主信道；
[0132][0133]
其中，v为传输速率；为k个信道的平均功率增益；为k个信道的平均功率；ε为对主信道的干扰参数；g为主信道的功率增益；x为被积分参数。
[0134]
上述技术方案的工作原理及有益效果：准确计算出传输速率，提高了判断传输速率与预设传输速率的准确性，保证了将应用数据传输至服务器的传输速率，在确定所述传输速率小于预设传输速率时，发出报警提示，便于及时处理。
[0135]
在一实施例中，获取淋酸器距离地面h处的当前温度，包括：
[0136]
所述获取模块包括m个温度传感器，m个温度传感器分散设置在淋酸器内距离地面h处的多个位置，分别采集多个位置的温度；
[0137]
计算淋酸器内距离地面h处的平均温度t：
[0138][0139]
其中，λ1为第一权重系数，取值范围为[0.7，0.96]；ti为第i个温度传感器采集的温度；λ2为第二权重系数，取值范围为[0.003，0.008]；q为设置在淋酸器最高处的热源发出的热辐射密度；e为自然常数；μ为淋酸器内部空气对热量的吸收系数；h为淋酸器最高处的高
度值；λ3为第三权重系数，取值范围为[0.1,0.3]；z为淋酸器内距离地面h处与的水汽密度与地面的水汽密度的差值。
[0140]
上述技术方案的工作原理及有益效果：为了实现对淋酸器塔顶恒温控制，获取淋酸器距离地面h处的当前温度，距离地面h处属于顶层区域，考虑到设置在淋酸器最高处的热源发出的热辐射、水汽密度的影响，基于上述公式准确计算出获取淋酸器距离地面h处的当前温度，进而提高了确定当前温度与预设温度范围的关系的准确性。
[0141]
如图3所示，本发明第二方面实施例提出了一种三氮唑生产用淋酸器塔顶恒温控制方法，包括：
[0142]
s1、获取淋酸器距离地面h处的当前温度；
[0143]
s2、设置预设温度范围，所述预设温度范围包括第一温度值及第二温度值；所述第二温度值大于所述第一温度值；根据所述第一温度值及所述第二温度值，计算出中间温度值；根据所述中间温度值将所述预设温度范围进行分割，得到第一温度区间及第二温度区间；
[0144]
s3、在确定所述当前温度处于所述第一温度区间时，控制温度控制模块以第一速率制热，将当前温度提升至中间温度值；
[0145]
在确定所述当前温度处于所述第二温度区间时，控制温度控制模块以第二速率制冷，将当前温度降低至中间温度值；
[0146]
在确定所述当前温度小于所述第一温度值时，控制温度控制模块以第三速率制热，将当前温度提升至第一温度值后，控制温度控制模块以第一速率制热，将当前温度提升至中间温度值；所述第三速率大于所述第一速率；
[0147]
在确定所述当前温度大于所述第二温度值时，控制温度控制模块以第四速率制冷，将当前温度降低至第二温度值后，控制温度控制模块以第二速率制冷，将当前温度降低至中间温度值；所述第四速率大于所述第二速率。
[0148]
上述技术方案的有益效果：根据淋酸器距离地面h处的当前温度与预设温度范围的关系，即确定淋酸器距离地面h处的当前温度处于哪个温度区间，以不同速率进行制冷或制热。在确定淋酸器距离地面h处的当前温度与预设温度范围相差较大时，以较大速率进行制热或制冷；在确定淋酸器距离地面h处的当前温度与预设温度范围相差较小时，以较小速率进行制热或制冷。便于合理的调控达到中间温度值的时间，实现对温度的准确控制，能更好地保证气态的甲酸胺得到液化，提高甲酸胺的回收速率，避免了甲酸胺的流失，也实现了操作的自动化。
[0149]
根据本发明的一些实施例，还包括：
[0150]
在气泵通过气管抽取气态的甲酸胺至淋酸器时，对气管在每个采样时间段的流量数据进行线性差值计算，确定采样时间段内多个时间节点的流量值，根据所述多个时间节点的流量值确定排气量；
[0151]
获取淋酸器的物理信息及运行数据；
[0152]
根据所述排气量、物理信息及运行数据构建仿真模型；
[0153]
通过所述仿真模型进行气态的甲酸胺的液化动态仿真模拟，得到仿真模拟数据；
[0154]
根据基于淋酸器的真实数据生成第一数据模型，并进行分段标记；
[0155]
根据所述仿真模拟数据生成第二数据模型，并进行分段标记；
[0156]
将第一数据模型与所述第二数据模型进行匹配，将相同分段的数据进行比较，根据比较结果对工艺参数进行智能寻优调节及进行故障检测。
[0157]
上述技术方案的有益效果：实现物理模型与仿真模型的交互，基于两个模型的数据的对应比较，实现工艺参数智能寻优调节及进行故障检测。
[0158]
根据本发明的一些实施例，还包括：
[0159]
在确定温度控制模块以第一速率制热时，采集淋酸器的温度数据并进行拟合得到拟合线，将所述拟合线的斜率作为温度变化率；
[0160]
计算所述温度变化率与预设温度变化率的差值，在确定所述差值大于预设差值时，发出报警提示。
[0161]
上述技术方案的有益效果：实现对温度控制模块以第一速率制热后，淋酸器距离地面h处的当前温度的准确监控，在出现异常时，发出报警提示，便于及时处理。
[0162]
根据本发明的一些实施例，还包括：
[0163]
采集语音信号；
[0164]
对所述语音信号进行分帧处理，得到若干帧子语音信号；
[0165]
对所述子语音信号进行短时傅里叶变换，得到所述子语音信号的频谱；
[0166]
根据所述子语音信号的频谱确定幅值，将幅值大于预设幅值的子语音信号确定为待处理子语音信号；
[0167]
获取所述待处理子语音信号的噪声功率谱，根据最小均方误差的短时谱估计算法，计算出增益系数；
[0168]
将所述增益系数与所述待处理子语音信号的频谱相乘，得到降噪子语音信号；
[0169]
将所述幅值大于等于预设幅值的子语音信号与所述降噪子语音信号进行信号重构处理，得到降噪语音信号；
[0170]
将所述降噪语音信号输入预先训练好的语音识别模型中，输出语音识别结果并发送至控制模块；
[0171]
控制模块根据所述语音识别结果生成语音控制指令。
[0172]
上述技术方案的有益效果：对语音信号进行分帧处理，确定待处理子语音信号，对待处理子语音信号进行降噪处理，提高了降噪速率，得到降噪语音信号，进行语音识别，实现用户的语音控制，提高用户体验。
[0173]
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。