[發明專利]一種基于Matlab軟件計算石灰石漿液密度最優值算法模型的方法

在審

• 申請號: 202010872634.1
• 申請日: 2020-08-26
• 公開（公告）號: CN112102901A
• 公開（公告）日: 2020-12-18
• 發明（設計）人: 黎金濤;楊鑫;劉超;孫立軍;董光
• 申請（專利權）人: 北京國電龍源環保工程有限公司
• 主分類號: G16C20/70
• 分類號: G16C20/70;G06N3/08;B01D53/80;B01D53/50;G05B11/42
• 代理公司: 北京中建聯合知識產權代理事務所(普通合伙) 11004
• 代理人: 王靈靈

1.一種基于Matlab軟件計算石灰石漿液密度最優值算法模型的方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟一：采集歷史數據：從DCS系統中導出原煙氣SO₂濃度、機組負荷、原煙氣流量、pH值、凈煙氣流量的歷史數據，采樣時間間隔為1s，剔除異常數據；

步驟二：模型訓練：通過Matlab軟件的BP神經網絡模型作為實用模型進行訓練，得出模型實例，利用模型實例對實際運行工況進行預測對比通過改變模型參數，反復訓練、驗證，直到模型實例與實際工況誤差在允許范圍內為止，得到最優值算法模型；

步驟三：嵌入DCS系統：從廠家獲得DCS系統權限，將最優值算法模型嵌入DCS系統，根據某同一時刻的原煙氣SO₂濃度、機組負荷、原煙氣流量、pH值、凈煙氣流量，DCS系統根據計算出最優值算法模型此時刻對應的石灰石漿液密度；

步驟四：調整石灰石漿液密度：將實測石灰石漿液密度引入DCS系統，DCS系統將根據最優值算法模型的計算值與實測值的偏差，利用PID調節磨機再循環箱過濾水調節閥的開度，控制再循環箱過濾水流量大小，調整石灰石漿液密度，最終達到密度實測值與公式計算值誤差在允許范圍。

2.如權利要求1所述的一種基于Matlab軟件計算石灰石漿液密度最優值算法模型的方法，其特征在于，所述步驟二具體包括以下步驟：

步驟1，導入歷史數據：在DCS系統歷史數據中選取所需建模的數據，并導出為 csv 格式，將導出的數據上傳matlab 軟件中；

步驟2，軟件操作：依據需要進行分隔符、導入范圍、及 str 類型數的選取，之后選擇矩陣方式；

步驟3，數據預處理：神經網絡以每列為一個樣本，每行為單一變量，因此需對導入數據進行轉置，在命令行窗口輸入如下命令對數據進行輸入和輸出的轉置：

命令：data=Assaydatabulian2';

取 2 到 14 行作為輸入x，自動輸出目標變量y，在命令行窗口輸入如下命令對輸入數據x進行選擇：

命令：x_raw=data(2:14,:);y_raw=data(1,:);

步驟4，對輸入數據x、目標變量y進行歸一化處理：

在命令行窗口輸入如下命令，對輸入數據x、目標變量y進行歸一化處理：

命令：[x,inputps]=mapminmax(x_raw);

[y,outputps]=mapminmax(y_raw);

歸一化計算方法為：2*(x-xmin)/(xmax-xmin)+(-1)， xman表達x的最大數據，xmin表達x的最小數據；

步驟5，y值訓練及創建神經網路模型：點擊 Import 按鈕，出現輸入導出窗口，選擇 x作為輸入數據，導入目標變量 y，軟件自動進行y值訓練，同時創建神經網路模型；

步驟6，對目標變量y進行反歸一化處理：經神經網路模型計算后，需對輸出數據目標變量y進行反歸一化，以匹配系統實際輸出在命令行窗口輸入如下命令，對目標變量y進行反歸一化：

命令:y_pre=mapminmax('reverse',y_tem,outputps);

y_pre 即為石灰石漿液最優值算法模型。

3.如權利要求2所述的一種基于Matlab軟件計算石灰石漿液密度最優值算法模型的方法，其特征在于，所述步驟5還包括以下步驟：神經網絡訓練及結果查看，根據訓練結果中實線實際計算結果與圖中虛線預測結果是否接近判斷訓練結果是否接近理想效果，若兩者夾角大于10°則進行重新訓練直至達到理想效果。

4.如權利要求1所述的一種基于Matlab軟件計算石灰石漿液密度最優值算法模型的方法，其特征在于：所述步驟四中DCS系統上設置綠、黃、紅三種密度偏差指示燈，其中，

綠色表示偏差在±10kg/m³內；

黃色表示偏差在±15kg/m³；

紅色表示偏差在±20kg/m³。

5.如權利要求3所述的一種基于Matlab軟件計算石灰石漿液密度最優值算法模型的方法，其特征在于：

綠色指示燈亮時：石灰石漿液箱正常工作；

黃色指示燈亮時：PID自動調節磨機再循環箱過濾水調節閥的開度，對石灰石漿液進行自動配比，直至綠色指示燈亮；

紅色指示燈亮時：PID調節磨機再循環箱過濾水調節閥的開度對石灰石漿液進行自動配比在短時間內達不到“綠色”偏差范圍，人工干預，手動配比直至綠色指示燈亮。