一种重介选煤全流程智能控制方法与流程

本发明涉及重介选煤生产，具体涉及一种重介选煤全流程智能控制方法。

背景技术：

1、近年来，选煤行业步入智能化建设热潮，而重介选煤作为应用最广泛的分选方法，入料范围宽、分选精度高，是决定煤炭分选效果的最重要环节，但是由于我国煤炭资源禀赋差、煤质多变、入选量大，针对多层次、多时间尺度、且运行层模型未知的选煤厂复杂工业分选过程，能够对现场生产起指导性作用的控制装备较少，单纯依赖传统控制方法难以实现重选过程的智能化控制与决策。而且现有工艺过程控制理论和控制模型与实际产品指标无法形成闭环，严重制约了选煤厂智能化建设的要求。

2、因此，迫切需要依托选煤专业知识与人工智能手段，研究考虑原煤灰分变化、生产设备负荷能力等实际因素的先进灰分优化控制技术，指导选煤厂在符合实际情况的优化控制策略下进行生产。

技术实现思路

1、本发明目的：在于提供一种重介选煤全流程智能控制方法，依托选煤专业知识与人工智能手段，适应工业现场煤质变化和工况波动，实现重介选煤全流程智能控制的目标，指导实际生产控制，切实提高选煤厂的智能化水平。

2、为实现以上功能，本发明设计一种重介选煤全流程智能控制方法，执行如下步骤s1-步骤s5，实现目标选煤厂的重介选煤动态控制：

3、步骤s1：采集目标选煤厂的生产数据，对所采集的数据进行预处理，去除噪声和失效数据；

4、步骤s2：基于受控自回归积分滑动平均模型，构建重介选煤模型，用于描述精煤灰分控制过程中的被控变量的动态特性，以及所采用的控制变量、扰动变量对被控变量的作用；

5、步骤s3：基于重介选煤模型，分别以重介悬浮液密度和精煤灰分作为被控变量，建立控制回路，并构建目标函数以及使被控变量达到最优的控制率；

6、其中以重介悬浮液密度作为被控变量，以补水阀、分流阀、加介泵频率作为控制变量，以重介悬浮液桶液位作为扰动变量，采用广义预测控制算法进行重介悬浮液密度的控制；以精煤灰分作为被控变量，以原煤灰分、煤流量、磁性物含量作为扰动变量，以重介悬浮液密度设定值作为控制变量，采用广义预测控制算法进行精煤灰分的控制；

7、步骤s4：采用控制协议、plc控制系统，开发边缘控制器，基于gpc算法开发重介选煤控制软件，以实现步骤s1-步骤s3的数据采集、处理以及针对重介悬浮液密度和精煤灰分的动态控制过程；

8、步骤s5：针对目标选煤厂的环境，进行边缘控制器架构，对步骤s4所开发的重介选煤控制软件进行现场调试验证，运行调试好的边缘控制器和重介选煤控制软件，实现目标选煤厂的重介选煤动态控制。

9、有益效果：相对于现有技术，本发明的优点包括：

10、本发明设计一种重介选煤全流程智能控制方法，解决现有的工艺过程控制理论和控制模型与实际产品指标无法形成闭环，严重制约了选煤厂智能化建设的问题，本方法依托选煤专业知识与人工智能手段，适应工业现场煤质变化和工况波动，实现重介选煤全流程智能控制的目标，指导实际生产控制，切实提高选煤厂的智能化水平。

技术特征：

1.一种重介选煤全流程智能控制方法，其特征在于，执行如下步骤s1-步骤s5，实现目标选煤厂的重介选煤动态控制：

2.根据权利要求1所述的一种重介选煤全流程智能控制方法，其特征在于，步骤s1中所述的对所采集的数据进行预处理包括：对于噪声，采用数字滤波的方法进行处理，处理方法包括高通滤波、低通滤波或数据平滑方法；对于失效数据，采用统计假设检验法进行处理，处理方法包括残差分析法、校正量分析法、广义似然比法、贝叶斯法、增量法或主元分析法。

3.根据权利要求1所述的一种重介选煤全流程智能控制方法，其特征在于，步骤s2中基于受控自回归积分滑动平均模型，构建重介选煤模型，其表达式如下式：

4.根据权利要求3所述的一种重介选煤全流程智能控制方法，其特征在于，步骤s3中针对重介悬浮液密度的控制回路中，重介选煤模型k-1时刻的对象输出向量y(k-1)为重介悬浮液密度，控制输入向量u(k-1)为如下向量组合：

5.根据权利要求3所述的一种重介选煤全流程智能控制方法，其特征在于，步骤s3中针对精煤灰分的控制回路中，重介选煤模型k-1时刻的对象输出向量y(k-1)为精煤灰分，控制输入向量u(k-1)为如下向量组合：

6.根据权利要求1所述的一种重介选煤全流程智能控制方法，其特征在于，步骤s3中基于gpc算法建立控制回路，并构建目标函数，求解使控制变量达到预定值的控制律作为最优的控制率。

7.根据权利要求1所述的一种重介选煤全流程智能控制方法，其特征在于，步骤s4中重介选煤控制软件执行步骤如下：

8.一种电子设备，其特征在于，包括存储装置、一个或多个处理器、存储装置用于存储一个或多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-7中任一项所述的一种重介选煤全流程智能控制方法。

9.一种计算机可读存储介质，其内部存储计算机程序，其特征在于，计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一项所述的一种重介选煤全流程智能控制方法。

技术总结本发明公开了一种重介选煤全流程智能控制方法，包括：选煤厂的数据采集和预处理；构建用于描述精煤灰分控制过程中的被控变量的动态特性的重介选煤模型；分别针对重介悬浮液密度和精煤灰分建立控制回路；开发边缘控制器，得到相应的智能控制软件；现场调试验证效果。本发明所设计的方法依托选煤专业知识与人工智能手段，适应工业现场煤质变化和工况波动，实现重介选煤全流程智能控制的目标，指导实际生产控制，切实提高选煤厂的智能化水平。技术研发人员：王靖,陈楠,黄飞云,辛纪光,刘浩然,张国栋,张九琴受保护的技术使用者：南京业恒达智能系统有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/26