一种基于物联网的粉石灰悬浮煅烧智能控制系统的制作方法

本发明属于悬浮煅烧智能控制，涉及到一种基于物联网的粉石灰悬浮煅烧智能控制系统。

背景技术：

1、随着科学技术的不断发展，粉石灰的生产工艺也在不断地在进步，其中粉石灰的悬浮煅烧工艺具有系统热效率高、能耗低和资源利用率高等优点，逐渐成为粉石灰生产工艺的重要方式，而在粉石灰悬浮煅烧过程中原料的悬浮状态和煅烧状态影响着粉石灰的生产效果，因此需要对粉石灰悬浮煅烧进行智能控制分析。

2、目前粉石灰在悬浮煅烧炉中悬浮煅烧时，主要通过人工对悬浮煅烧炉进行控制，很显然这种控制方式存在以下几个问题：1、原料在悬浮煅烧炉中的悬浮状态影响着原料的煅烧情况，当前仅通过人工对悬浮煅烧炉中的送风压力进行控制，并没有根据原料在悬浮煅烧炉中的悬浮情况对悬浮煅烧炉中的送风压力进行分析与控制，进而无法有效的体现出原料悬浮的智能化控制，同时也无法保障原料悬浮的最佳状态，从而无法提高原料煅烧的效果和效率。

3、2、原料的预热是原料煅烧的前提，当前对悬浮煅烧炉中原料的煅烧控制并没有考虑到原料的预热情况，进而无法有效的保障原料在预热结束后温度的符合情况和温度的均匀性，从而无法提高后续原料煅烧温度和时长分析结果的精准性，导致原料煅烧效果不佳。

4、3、原料的煅烧状态直接决定粉石灰的生产质量，当前人工对悬浮煅烧炉中的煅烧温度和煅烧时长进行控制，并没有根据原料的煅烧情况对悬浮煅烧炉内的煅烧温度和煅烧时长进行实时的控制，无法有效的提高悬浮煅烧控制的灵活性，同时也无法提高原料煅烧的速度和粉石灰的生产质量。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供的一种基于物联网的粉石灰悬浮煅烧智能控制系统，解决了背景技术中存在的问题。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种基于物联网的粉石灰悬浮煅烧智能控制系统，包括：原料基本信息采集模块，用于将目标悬浮煅烧炉中的煅烧过程按照预设时长划分为各采集时间点，进而对各采集时间点中目标悬浮煅烧炉对应的原料基本信息进行采集。

3、原料悬浮状态分析模块，用于根据各采集时间点中目标悬浮煅烧炉对应的原料基本信息，对各采集时间点中目标悬浮煅烧炉对应的原料悬浮状态系数进行分析。

4、悬浮煅烧炉悬浮控制模块，用于对各采集时间点中目标悬浮煅烧炉对应的悬浮控制信息进行分析，进而对各采集时间点中目标悬浮煅烧炉进行悬浮控制。

5、原料预热信息采集模块，用于当原料预热完成后，对各原料的预热温度进行采集。

6、原料预热影响分析模块，用于根据各原料的预热温度，对原料的预热影响因子进行分析。

7、原料初始信息采集模块，用于采集目标悬浮煅烧炉对应的原料初始信息。

8、原料煅烧状态分析模块，用于对各采集时间点中目标悬浮煅烧炉对应的原料煅烧状态系数进行分析。

9、悬浮煅烧炉煅烧控制模块，用于对各采集时间点中目标悬浮煅烧炉对应的煅烧控制信息进行分析，进而对各采集时间点中目标悬浮煅烧炉的煅烧进行控制。

10、可选地，所述目标悬浮煅烧炉对应的原料基本信息包括各原料的悬浮高度、各原料的体积、原料总数量、原料悬浮数量和二氧化碳浓度。

11、可选地，所述对各采集时间点中目标悬浮煅烧炉对应的原料悬浮状态系数进行分析，具体分析过程如下：从悬浮煅烧管理数据库中获取原料的参考密度，进而根据各采集时间点中目悬浮煅烧炉内各原料对应的体积，计算得到各采集时间点中目标悬浮煅烧炉内各原料对应的重量。

12、从悬浮煅烧炉控制中心获取各采集时间点中目标悬浮煅烧炉对应的送风压力，进而将各采集时间点中目标悬浮煅烧炉内各原料对应的重量和送风压力分别与悬浮煅烧管理数据库中存储的各原料重量在各送风压力下对应的参考悬浮高度进行对比，得到各采集时间点中目标悬浮煅烧炉内各原料对应的参考悬浮高度，记为h′it，i表示各原料对应的编号，i＝1,2......n，t表示各采集时间点对应的编号，t＝1,2......p。

13、根据计算公式，得到各采集时间点中目标悬浮煅烧炉对应的原料悬浮状态系数，其中hit表示第t个采集时间点中目标悬浮煅烧炉内第i个原料对应的悬浮高度，nt′表示第t个采集时间点中目标悬浮煅烧炉内原料悬浮数量，nt表示第t个采集时间点中目标悬浮煅烧炉对应的原料总数量，ε1、ε2分别为设定的原料悬浮高度、原料悬浮数量对应的权重因子。

14、可选地，所述对各采集时间点中目标悬浮煅烧炉对应的悬浮控制信息进行分析，具体分析步骤如下：s1、将各采集时间点中目标悬浮煅烧炉对应的原料悬浮状态系数与悬浮煅烧管理数据库中存储的标准原料悬浮状态系数区间进行对比；

15、s2、若某采集时间点中目标悬浮煅烧炉对应的原料悬浮状态符合系数大于标准原料悬浮状态符合系数区间的上限值，则判定该采集时间点中目标悬浮煅烧炉对应的送风压力大，进而需要下调该采集时间点中目标悬浮煅烧炉对应的送风压力，同时获取该采集时间点对应的目标悬浮煅烧炉对应的原料悬浮状态系数差，并将其与悬浮煅烧管理数据库中存储的各送风压力调节值对应的原料悬浮状态符合系数差进行对比，得到该采集时间点中目标悬浮煅烧炉对应的送风压力调节值；

16、s3、若某采集时间点中目标悬浮煅烧炉对应的原料悬浮状态系数在标准原料悬浮状态系数区间内，则判定该采集时间点中目标悬浮煅烧炉对应的送风压力正常，不进行悬浮控制；

17、s4、若某采集时间点中目标悬浮煅烧炉对应的原料悬浮状态系数小于标准原料悬浮状态系数区间的下限值，则判定该采集时间点中目标悬浮煅烧炉对应的送风压力小，进而需要上调该采集时间点中目标悬浮煅烧炉对应的送风压力，并按照步骤s2的分析方式，得到该采集时间点中目标悬浮煅烧炉对应的送风压力调节值。

18、s5、按照步骤s1至s4的分析方式，得到各采集时间点中目标悬浮煅烧炉对应的送风压力调节方式和送风压力调节值，其中送风压力调节方式包括下调送风压力和上调送风压力，并将各采集时间点中目标悬浮煅烧炉对应的送风压力调节方式和送风压力调节值记为各采集时间点中目标悬浮煅烧炉对应的悬浮控制信息。

19、可选地，所述对原料的预热影响因子进行分析，具体分析过程如下：将各原料的预热温度代入计算公式中，得到原料的预热影响因子δ，其中yt为悬浮煅烧管理数据库中存储的标准原料预热温度，yti、yti+1分别表示第i个、第i+1个原料对应的预热温度，η1、η2分别为设定的原料预热温度合格、原料预热温度均匀对应的权重因子。

20、可选地，所述目标悬浮煅烧炉对应的原料初始信息包括初始二氧化碳浓度、原料初始平均体积和初始原料总数量。

21、可选地，所述对各采集时间点中目标悬浮煅烧炉对应的原料煅烧状态系数进行分析，具体分析过程如下：从悬浮煅烧炉控制中心获取各采集时间点中目标悬浮煅烧炉对应的煅烧温度，同时获取各采集时间点中目标悬浮煅烧炉对应的煅烧时长，同时基于各采集时间点中目标悬浮煅烧炉对应各原料的体积，得到各采集时间点中目标悬浮煅烧炉对应的原料平均体积。

22、将各采集时间点中目标悬浮煅烧炉对应的煅烧温度与悬浮煅烧管理数据库中存储的各初始原料体积和数量在各煅烧温度和煅烧时长对应的原料参考体积减少量进行对比，得到各采集时间点中目标悬浮煅烧炉对应的原料参考体积减少量，并记为δvt；

23、按照各采集时间点中目标悬浮煅烧炉对应的原料参考体积减少量分析方式分析得到各采集时间点中目标悬浮煅烧炉对应的原料参考增长数量和参考二氧化碳增量，并分别记为δnt和δct；

24、根据计算公式，得到各采集时间点中目标悬浮煅烧炉对应的原料煅烧状态系数αt，其中、ct-1、vt-1、nt-1分别表示第t-1个采集时间点中目标悬浮煅烧炉对应的二氧化碳浓度、原料平均体积、原料总数量，ct、vt、nt分别表示第t个采集时间点中目标悬浮煅烧炉对应的二氧化碳浓度、原料平均体积、原料总数量，c0、v0、n0表示目标悬浮煅烧炉对应的初始二氧化碳浓度、原料初始平均体积、初始原料总数量，λ1、λ2、λ3分别表示二氧化碳浓度、原料平均体积、原料总数量对应的权重因子。

25、可选地，所述对各采集时间点中目标悬浮煅烧炉对应的煅烧控制信息进行分析，具体分析步骤如下：a1、将各采集时间点中目标悬浮煅烧炉对应的原料煅烧状态系数与悬浮煅烧管理数据库中存储的标准原料煅烧状态系数区间进行对比。

26、a2、若某采集时间点中目标悬浮煅烧炉对应的原料煅烧状态系数大于标准原料煅烧状态系数区间的上限值，则判定该采集时间点中目标悬浮煅烧炉对应的煅烧温度高，进而需要下调该采集时间点中目标悬浮煅烧炉对应的煅烧温度，并计算得到该采集时间点中目标悬浮煅烧炉对应的原料煅烧状态系数差，从而将该采集时间点中目标悬浮煅烧炉对应的原料煅烧状态系数差与悬浮煅烧管理数据库中存储的各煅烧温度调节值和煅烧时长对应的原料煅烧状态系数差进行对比，得到该采集时间点中目标悬浮煅烧炉对应的煅烧温度调节值和煅烧时长。

27、a3、若某采集时间点中目标悬浮煅烧炉对应的原料煅烧状态系数在标准原料煅烧状态系数区间内，则判定该采集时间点中目标悬浮煅烧炉对应的煅烧温度正常，不需要进行煅烧控制。

28、a4、若某采集时间点中目标悬浮煅烧炉对应的原料煅烧状态系数大于标准原料煅烧状态系数区间的上限值，则判定该采集时间点中目标悬浮煅烧炉对应的煅烧温度低，进而需要上调该采集时间点中目标悬浮煅烧炉对应的煅烧温度，并按照步骤a2的分析方式，分析得到该采集时间点中目标悬浮煅烧炉对应的煅烧温度调节值和煅烧时长。

29、a5、按照步骤a1至a4的分析方式，分析得到各采集时间点中目标悬浮煅烧炉对应的煅烧温度调节方式、煅烧温度调节值和煅烧时长，其中煅烧温度调节方式包括下调和上调煅烧温度，并将各采集时间点中目标悬浮煅烧炉对应的煅烧温度调节值和煅烧时长记为各采集时间点中目标悬浮煅烧炉对应的煅烧控制信息。

30、可选地，所述悬浮煅烧管理数据库，用于存储原料的参考密度、标准原料预热温度和各原料重量对应的最佳悬浮高度，存储标准原料悬浮状态系数区间、标准原料煅烧状态系数区间、各原料重量在各送风压力下对应的参考悬浮高度、各送风压力调节值对应的原料悬浮状态符合系数差和各煅烧温度调节值和煅烧时长对应的原料煅烧状态系数差，存储各初始原料体积和数量在各煅烧温度和煅烧时长对应的原料参考体积减少量、原料参考增长数量和参考二氧化碳增量。

31、相较于现有技术，本发明的有益效果如下：1、本发明提供的一种基于物联网的粉石灰悬浮煅烧智能控制系统，通过对目标悬浮煅烧炉中原料的悬浮和煅烧状态进行分析和控制，解决了当前人工控制出现的问题，实现了粉石灰悬浮煅烧的智能化和自动化的控制，有效的保障了粉石灰生产工艺的效果和效率，同时也提高了粉石灰的生产质量。

32、2、本发明在原料悬浮状态分析模块中通过对目标悬浮煅烧炉中原料的悬浮状态进行分析，为后续原料悬浮控制分析提供了可靠的保障，有效的保障了悬浮煅烧炉中送风压力的准确性和灵活性，大大的保障了原料的最佳悬浮状态和煅烧效果。

33、3、本发明在原料预热影响分析模块中通过对原料的预热影响因子进行分析，准确的展示了原料的预热结果对原料煅烧的影响，提高了后续原料煅烧温度和时长分析结果的精准性。

34、4、本发明在原料煅烧状态分析模块中通过对目标悬浮煅烧炉中原料的煅烧状态进行分析，为后续原料的煅烧温度和煅烧时长分析和控制提供的准确直观的数据，实现了悬浮煅烧炉中煅烧温度的实时控制，提高原料煅烧的速度和粉石灰的生产质量。