一种煤质在线检测信息管理系统的制作方法

1.本发明涉及煤质在线检测技术领域，具体为一种煤质在线检测信息管理系统。


背景技术：

2.近几年随着电煤耗用量持续增长，电煤质量波动增大，导致入炉煤质偏离设计值，对火电厂机组安全经济运行造成影响。入炉煤质的变化对锅炉燃烧具有重大影响，尤其是在锅炉燃煤偏离设计煤调整带来很大困难。采用常规灼烧测灰法，由于分析结果慢，对实时调整和优化运行的作用非常有限，因此迫切需要能在线分析煤质的产品煤质在线检测系统可实现入炉煤质量的连续监控，为及时调整锅炉燃烧提供原始数据，设备运行稳定可靠。
3.但是在现有技术中，煤炭进行煤质检测时，无法通过煤质检测将煤炭的使用进行合理安排规划，导致煤炭使用不恰当的风险增加，造成煤炭的使用效率降低；此外，无法将煤炭使用前的传输进行分析，不能够准确分析出传输过程对煤炭煤质的影响。
4.针对上述的技术缺陷，现提出一种解决方案。


技术实现要素：

5.本发明的目的就在于为了解决上述提出的问题，而提出一种煤质在线检测信息管理系统，将待使用的煤炭进行在线煤质检测，提高了煤炭使用的合格性，防止煤质不合格导致煤炭消耗增加，从而增加了煤炭使用的成本，从而影响煤炭的运行效率；根据煤炭的不同煤质进行不同处理，提高了煤炭的使用效率，同时防止煤炭使用不合理，导致煤炭产生不必要的浪费，同时影响煤炭需求生产的工作效率降低，从而影响煤炭带来的效益。
6.本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
7.一种煤质在线检测信息管理系统，包括在线信息管理平台，在线信息管理平台包括：
8.煤质检测分析单元，用于将待使用的煤炭进行在线煤质检测，将待使用的煤炭标记为分析对象，通过煤质检测获取到分析对象的煤质检测分析系数，并通过煤质检测分析系数比较将分析对象划分为高性能煤质对象和低性能煤质对象；同时将高性能煤质对象和低性能煤质对象均进行煤质信息采集，并将采集的煤质信息分别标记为高性能煤质信息和低性能煤质信息；
9.煤炭储存分配单元，用于将高性能煤质对象和低性能煤质对象进行分析；通过分析将高性能煤质对象和低性能煤质对象进行储存分配；
10.煤质传递分析单元，用于将在传送带上的分析对象进行煤质传递分析，判断当前煤炭的传递过程中煤质是否存在影响，构建分析模型对其煤质进行准确预测；
11.检测影响分析单元，用于将煤质检测工序进行分析，判断煤质检测是否对煤炭使用存在影响；运行影响分析单元，用于将对应煤炭生产工序进行实时分析，判断当前煤炭生产工序的实时运行状态是否正常。
12.作为本发明的一种优选实施方式，煤质信息包括分析对象的块状煤炭与粉末状煤
炭的重量比值、夹杂水分含量、变形温度、软化温度以及流动温度；其中高性能煤质信息和低性能煤质信息的数据类型一致但数据对应数值不同。
13.作为本发明的一种优选实施方式，煤质检测分析单元的运行过程如下：
14.采集到分析对象在传送带输送时对应煤流的发热量、煤流输送时传送带表面的水分含量以及分析对象内块状煤炭与粉末状煤炭的重量比值，通过分析获取到分析对象的煤质检测分析系数；将分析对象的煤质检测分析系数与煤质检测分析系数阈值进行比较：
15.若分析对象的煤质检测分析系数超过煤质检测分析系数阈值，则将判断对应分析对象的煤质分析合格，将对应分析对象标记为高性能煤质对象；若分析对象的煤质检测分析系数未超过煤质检测分析系数阈值，则将判断对应分析对象的煤质分析不合格，将对应分析对象标记为低性能煤质对象。
16.作为本发明的一种优选实施方式，煤炭储存分配单元的运行过程如下：
17.采集到对应高性能煤质信息和低性能煤质信息的数值不一致的数据类型，并将对应类型数据标记为存储判定数据；若高性能煤质对象的存储判定数据对应数值高于低性能煤质对象的存储判定数据，则将对应存储判定数据设置为正比性；若高性能煤质对象的存储判定数据对应数值低于低性能煤质对象的存储判定数据，则将对应存储判定数据设置为反比性；
18.当煤炭为高性能煤质对象且存储判定数据为正比性时，若对应高性能煤质对象的存储判定数据对应数值高于对应数值阈值范围上限值的数值超过对应数值阈值，则将对应高性能煤质对象设置为可存对象；若对应高性能煤质对象的存储判定数据对应数值高于对应数值阈值范围上限值的数值未超过对应数值阈值，则将对应高性能煤质对象设置为可用对象；
19.当煤炭为高性能煤质对象且存储判定数据为反比性时，若对应高性能煤质对象的存储判定数据对应数值高于对应数值阈值范围下限值的数值未超过对应数值阈值，则将对应高性能煤质对象设置为可存对象；若对应高性能煤质对象的存储判定数据对应数值高于对应数值阈值范围下限值的数值超过对应数值阈值，则将对应高性能煤质对象设置为可用对象；
20.当煤炭为低性能煤质对象且存储判定数据为正比性时，若对应低性能煤质对象的存储判定数据对应数值高于对应数值阈值范围上限值的数值超过对应数值阈值，则将对应高性能煤质对象设置为须用对象；若对应低性能煤质对象的存储判定数据对应数值高于对应数值阈值范围上限值的数值未超过对应数值阈值，则将对应高性能煤质对象设置为须存放整顿对象；
21.当煤炭为低性能煤质对象且存储判定数据为反比性时，若对应低性能煤质对象的存储判定数据对应数值高于对应数值阈值范围下限值的数值超过对应数值阈值，则将对应高性能煤质对象设置为须存放整顿对象；若对应低性能煤质对象的存储判定数据对应数值高于对应数值阈值范围下限值的数值未超过对应数值阈值，则将对应高性能煤质对象设置为须用对象。
22.作为本发明的一种优选实施方式，检测影响分析单元的运行过程如下：
23.采集到煤质检测各个工序的平均消耗时长以及煤质检测使得生产滞后的时长，并将其分别与消耗时长阈值和滞后时长阈值进行比较：
24.若煤质检测各个工序的平均消耗时长超过消耗时长阈值，或者煤质检测使得生产滞后的时长超过滞后时长阈值，则判定煤质检测存在影响，生成检测影响信号并将检测影响信号发送至煤炭储存分配单元；
25.若煤质检测各个工序的平均消耗时长未超过消耗时长阈值，且煤质检测使得生产滞后的时长未超过滞后时长阈值，则判定煤质检测不存在影响，生成检测无影响信号并将检测无影响信号发送至煤炭储存分配单元。
26.作为本发明的一种优选实施方式，运行影响分析单元的运行过程如下：
27.采集到煤炭生产的各个工序，并将相邻工序间转化过程中设备停运标记为正常停顿，将煤炭生产时间段内正常停顿以外的设备停运均标记为非正常停顿；采集到煤炭生产时间段内相邻非正常停顿的最短间隔时长以及正常停顿与非正常停顿的数量差值，并将其分别标记为最短间隔时长和数量差值，将最短间隔时长和数量差值分别与最短间隔时长阈值和数量差值阈值进行比较：
28.若最短间隔时长未超过最短间隔时长阈值，或者数量差值未超过数量差值阈值，则判定煤炭生产存在影响，生成运行影响信号并将运行影响信号发送至煤炭储存分配单元；若最短间隔时长超过最短间隔时长阈值，且数量差值超过数量差值阈值，则判定煤炭生产不存在影响，生成运行无影响信号并将运行无影响信号发送至煤炭储存分配单元。
29.作为本发明的一种优选实施方式，煤质传递分析单元的运行过程如下：
30.将传送带传送分析对象至生产设备的消耗时长标记为惯性时长，将分析对象位于传送带起点时刻的煤质检测分析系数作为基础煤质系数，设置标号x0，构建煤质传递分析模型，即其中，xn表示为生产预测煤质分析系数，t为惯性时长，e为自然常数，t为实时生产时长，α1为外界影响系数，当检测影响信号或者运行影响信号生成时，取值与实时生产时长一致；当检测影响信号或者运行影响信号均未生成时，取值为1；
31.当α1取值为1时，随着实时生产时长的增加，的分母趋于∞，则其分式可忽略不计，即xn趋于x0，则生成煤质无变化信号并将煤质无变化信号发送至在线信息管理平台；当α1取值与实时生产时长一致时，若t大于e，则判定传送带输送无影响，生成煤质传递无影响信号并将煤质传递无影响信号发送至在线信息管理平台；若t小于e，则判定传送带输送有影响，生成煤质传递有影响信号并将煤质传递有影响信号发送至在线信息管理平台。
32.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
33.1、本发明中，将待使用的煤炭进行在线煤质检测，提高了煤炭使用的合格性，防止煤质不合格导致煤炭消耗增加，从而增加了煤炭使用的成本，从而影响煤炭的运行效率；根据煤炭的不同煤质进行不同处理，提高了煤炭的使用效率，同时防止煤炭使用不合理，导致煤炭产生不必要的浪费，同时影响煤炭需求生产的工作效率降低，从而影响煤炭带来的效益；将煤质检测工序进行分析，判断煤质检测是否对煤炭使用存在影响，从而分析出煤质检测是否准确，有利于提高了煤质检测的工作效率，同时降低了煤质检测出现偏差的风险；判断当前煤炭生产工序的实时运行状态，对煤炭生产进行检测，提高了煤炭生产效率的同时准确分析出煤炭生产对煤质的影响，防止煤炭生产工序异常影响煤炭煤质，间接导致煤质发生变化从而导致煤炭生产效率降低；
34.2、本发明中，将在传送带上的分析对象进行煤质传递分析，判断当前煤炭的传递过程中煤质是否存在影响，构建分析模型对其煤质进行准确预测，从而能够准确分析出当前煤炭生产的合格性，提高了煤炭生产的工作效率，同时能够在煤炭煤质异常时能够及时进行煤炭更换。
附图说明
35.为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。
36.图1为本发明的原理框图。
具体实施方式
37.下面将结合实施例对本发明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。
38.请参阅图1所示，一种煤质在线检测信息管理系统，包括在线信息管理平台，在线信息管理平台内设置有煤质检测分析单元、煤炭储存分配单元、运行影响分析单元、检测影响分析单元以及煤质传递分析单元；
39.本技术中在线信息管理平台用于将煤炭进行煤质在线检测，并将煤质检测数据进行管理，在需要使用煤炭时，在线信息管理平台生成煤质检测分析信号并将煤质检测分析信号发送至煤质检测分析单元，煤质检测分析单元接收到煤质检测分析信号后，将待使用的煤炭进行在线煤质检测，提高了煤炭使用的合格性，防止煤质不合格导致煤炭消耗增加，从而增加了煤炭使用的成本，从而影响煤炭的运行效率；
40.将待使用的煤炭标记为分析对象，并将分析对象设置标号i，i为大于1的自然数，采集到分析对象在传送带输送时对应煤流的发热量以及煤流输送时传送带表面的水分含量，并将分析对象在传送带输送时煤流的发热量以及煤流输送时传送带表面的水分含量分别标记为fei和sfi；采集到分析对象内块状煤炭与粉末状煤炭的重量比值，并将分析对象内块状煤炭与粉末状煤炭的重量比值标记为zli；
41.通过公式获取到分析对象的煤质检测分析系数xi，其中，a1、a2以及a3均为预设比例系数，且a1＞a2＞a3＞0，β为误差修正因子，取值为0.97；
42.将分析对象的煤质检测分析系数xi与煤质检测分析系数阈值进行比较：
43.若分析对象的煤质检测分析系数xi超过煤质检测分析系数阈值，则将判断对应分析对象的煤质分析合格，将对应分析对象标记为高性能煤质对象；若分析对象的煤质检测分析系数xi未超过煤质检测分析系数阈值，则将判断对应分析对象的煤质分析不合格，将对应分析对象标记为低性能煤质对象；
44.将高性能煤质对象和低性能煤质对象均进行煤质信息采集，并将采集的煤质信息分别标记为高性能煤质信息和低性能煤质信息，煤质信息包括分析对象的块状煤炭与粉末状煤炭的重量比值、夹杂水分含量、变形温度、软化温度以及流动温度；其中，本技术中高性
能煤质信息和低性能煤质信息的数据类型一致但数据对应数值不同；
45.在完成分析对象的检测分析后，煤质检测分析单元生成煤炭储存分配信号，并将煤炭储存分配信号对应发送至煤炭储存分配单元；
46.煤炭储存分配单元接收到煤炭储存分配信号后，将高性能煤质对象和低性能煤质对象进行分析，根据煤炭的不同煤质进行不同处理，提高了煤炭的使用效率，同时防止煤炭使用不合理，导致煤炭产生不必要的浪费，同时影响煤炭需求生产的工作效率降低，从而影响煤炭带来的效益；
47.采集到对应高性能煤质信息和低性能煤质信息的数值不一致的数据类型，并将对应类型数据标记为存储判定数据；若高性能煤质对象的存储判定数据对应数值高于低性能煤质对象的存储判定数据，则将对应存储判定数据设置为正比性；若高性能煤质对象的存储判定数据对应数值低于低性能煤质对象的存储判定数据，则将对应存储判定数据设置为反比性；正比性表示为数值越高对煤质性能提高越有利的特性，反比性则表示为数值越低对煤质性能提高越有利的特性；
48.当煤炭为高性能煤质对象且存储判定数据为正比性时，若对应高性能煤质对象的存储判定数据对应数值高于对应数值阈值范围上限值的数值超过对应数值阈值，则将对应高性能煤质对象设置为可存对象；若对应高性能煤质对象的存储判定数据对应数值高于对应数值阈值范围上限值的数值未超过对应数值阈值，则将对应高性能煤质对象设置为可用对象；
49.当煤炭为高性能煤质对象且存储判定数据为反比性时，若对应高性能煤质对象的存储判定数据对应数值高于对应数值阈值范围下限值的数值未超过对应数值阈值，则将对应高性能煤质对象设置为可存对象；若对应高性能煤质对象的存储判定数据对应数值高于对应数值阈值范围下限值的数值超过对应数值阈值，则将对应高性能煤质对象设置为可用对象；
50.当煤炭为低性能煤质对象且存储判定数据为正比性时，若对应低性能煤质对象的存储判定数据对应数值高于对应数值阈值范围上限值的数值超过对应数值阈值，则将对应高性能煤质对象设置为须用对象；若对应低性能煤质对象的存储判定数据对应数值高于对应数值阈值范围上限值的数值未超过对应数值阈值，则将对应高性能煤质对象设置为须存放整顿对象；
51.当煤炭为低性能煤质对象且存储判定数据为反比性时，若对应低性能煤质对象的存储判定数据对应数值高于对应数值阈值范围下限值的数值超过对应数值阈值，则将对应高性能煤质对象设置为须存放整顿对象；若对应低性能煤质对象的存储判定数据对应数值高于对应数值阈值范围下限值的数值未超过对应数值阈值，则将对应高性能煤质对象设置为须用对象；
52.煤炭储存分配单元完成煤炭储存分配后，生成检测影响分析信号和运行影响分析信号，并将检测影响分析信号和运行影响分析信号分别发送至检测影响分析单元和运行影响分析单元；
53.检测影响分析单元接收到检测影响分析信号后，将煤质检测工序进行分析，判断煤质检测是否对煤炭使用存在影响，从而分析出煤质检测是否准确，有利于提高了煤质检测的工作效率，同时降低了煤质检测出现偏差的风险；
54.采集到煤质检测各个工序的平均消耗时长以及煤质检测使得生产滞后的时长，并将煤质检测各个工序的平均消耗时长以及煤质检测使得生产滞后的时长分别与消耗时长阈值和滞后时长阈值进行比较：
55.若煤质检测各个工序的平均消耗时长超过消耗时长阈值，或者煤质检测使得生产滞后的时长超过滞后时长阈值，则判定煤质检测存在影响，生成检测影响信号并将检测影响信号发送至煤炭储存分配单元；若煤质检测各个工序的平均消耗时长未超过消耗时长阈值，且煤质检测使得生产滞后的时长未超过滞后时长阈值，则判定煤质检测不存在影响，生成检测无影响信号并将检测无影响信号发送至煤炭储存分配单元；
56.运行影响分析单元接收到运行影响分析信号后，将对应煤炭生产工序进行实时分析，判断当前煤炭生产工序的实时运行状态，对煤炭生产进行检测，提高了煤炭生产效率的同时准确分析出煤炭生产对煤质的影响，防止煤炭生产工序异常影响煤炭煤质，间接导致煤质发生变化从而导致煤炭生产效率降低；
57.采集到煤炭生产的各个工序，并将相邻工序间转化过程中设备停运标记为正常停顿，将煤炭生产时间段内正常停顿以外的设备停运均标记为非正常停顿；采集到煤炭生产时间段内相邻非正常停顿的最短间隔时长以及正常停顿与非正常停顿的数量差值，并将煤炭生产时间段内相邻非正常停顿的最短间隔时长以及正常停顿与非正常停顿的数量差值分别与最短间隔时长阈值和数量差值阈值进行比较：
58.若煤炭生产时间段内相邻非正常停顿的最短间隔时长未超过最短间隔时长阈值，或者正常停顿与非正常停顿的数量差值未超过数量差值阈值，则判定煤炭生产存在影响，生成运行影响信号并将运行影响信号发送至煤炭储存分配单元；若煤炭生产时间段内相邻非正常停顿的最短间隔时长超过最短间隔时长阈值，且正常停顿与非正常停顿的数量差值超过数量差值阈值，则判定煤炭生产不存在影响，生成运行无影响信号并将运行无影响信号发送至煤炭储存分配单元；
59.煤质传递分析单元用于将在传送带上的分析对象进行煤质传递分析，判断当前煤炭的传递过程中煤质是否存在影响，构建分析模型对其煤质进行准确预测，从而能够准确分析出当前煤炭生产的合格性，提高了煤炭生产的工作效率，同时能够在煤炭煤质异常时能够及时进行煤炭更换；
60.将传送带传送分析对象至生产设备的消耗时长标记为惯性时长，生产设备表示为煤炭生产需要的设备，属于公开已知的现有技术；将分析对象位于传送带起点时刻的煤质检测分析系数作为基础煤质系数，设置标号x0，构建煤质传递分析模型，即其中，xn表示为生产预测煤质分析系数，t为惯性时长，e为自然常数，t为实时生产时长，α1为外界影响系数，当检测影响信号或者运行影响信号生成时，取值与实时生产时长一致；当检测影响信号或者运行影响信号均未生成时，取值为1；
61.当α1取值为1时，随着实时生产时长的增加，的分母趋于∞，则其分式可忽略不计，即xn趋于x0，则生成煤质无变化信号并将煤质无变化信号发送至在线信息管理平台；当α1取值与实时生产时长一致时，若t大于e，则判定传送带输送无影响，生成煤质传递无影响信号并将煤质传递无影响信号发送至在线信息管理平台；若t小于e，则判定传送带输送有
影响，生成煤质传递有影响信号并将煤质传递有影响信号发送至在线信息管理平台；在线信息管理平台接收到煤质传递有影响信号后，根据煤质变化数据数值将对应输送带进行调节；
62.本技术中煤质传递分析方案内，以传送带不足合格距离时导致煤质变化为处理方向，如煤炭中水分增加通过传送带运行，可以降低水分。
63.上述公式均是采集大量数据进行软件模拟得出且选取与真实值接近的一个公式，公式中的系数是由本领域技术人员根据实际情况进行设置；
64.本发明在使用时，通过煤质检测分析单元将待使用的煤炭进行在线煤质检测，将待使用的煤炭标记为分析对象，通过煤质检测获取到分析对象的煤质检测分析系数，并通过煤质检测分析系数比较将分析对象划分为高性能煤质对象和低性能煤质对象；同时将高性能煤质对象和低性能煤质对象均进行煤质信息采集，并将采集的煤质信息分别标记为高性能煤质信息和低性能煤质信息；通过煤炭储存分配单元将高性能煤质对象和低性能煤质对象进行分析；通过分析将高性能煤质对象和低性能煤质对象进行储存分配；通过煤质传递分析单元将在传送带上的分析对象进行煤质传递分析，判断当前煤炭的传递过程中煤质是否存在影响，构建分析模型对其煤质进行准确预测；通过检测影响分析单元将煤质检测工序进行分析，判断煤质检测是否对煤炭使用存在影响；运行影响分析单元，用于将对应煤炭生产工序进行实时分析，判断当前煤炭生产工序的实时运行状态是否正常。
65.以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。