一种主汽管道瞬态升降负荷的快速启停方法及系统与流程

本发明涉及管道快速启停，特别是一种主汽管道瞬态升降负荷的快速启停方法及系统。

背景技术：

1、在现代工业过程中，主汽管道系统是关键组成部分，特别是在能源和化工行业。这些系统的效率和可靠性对于整个生产过程至关重要。近年来，随着工业自动化和智能化的发展，对主汽管道系统的控制技术也在不断进步。传统的方法侧重于静态控制和简单的动态调整，通常基于预设的操作参数或经验规则。然而，随着对更高效能源利用和更快响应时间的需求日益增加，现有技术开始显现出局限性。

2、主汽管道系统在实际运行中面临的主要挑战之一是如何快速、准确地应对负荷的瞬态升降。传统方法在处理这些快速变化时往往反应迟缓，且调整过程缺乏精确性，这可能导致能效低下、设备过度磨损甚至安全风险。例如，在发电厂中，主汽管道的瞬态负荷变化直接影响到发电效率和稳定性。传统的控制策略往往不能充分预测和适应这些变化，导致发电效率下降，甚至可能引发安全事故。此外，现有技术在数据处理和分析方面也存在不足。大多数系统未能有效利用收集的大量数据来优化操作，缺乏深度学习和自适应调整的能力。

技术实现思路

1、鉴于现有的主汽管道瞬态升降负荷的快速启停方法存在的问题，提出了本发明。因此，本发明所要解决的问题在于如何提供一种主汽管道瞬态升降负荷的快速启停方法及系统。为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

2、第一方面，本发明提供了一种主汽管道瞬态升降负荷的快速启停方法，其包括，实时监控主汽管道关键参数并进行预处理，构建主汽管道瞬态工况识别模型；根据识别模型输出结果预测负荷变化趋势，调整管道参数，建立实时数据反馈机制，将运行数据实时上传至云端分析系统，持续进行数据分析和学习，优化系统识别性能；在多环境条件下测试启停状态，保持稳定运行，实现主汽管道瞬态升降负荷的快速启停。

3、作为本发明所述主汽管道瞬态升降负荷的快速启停方法的一种优选方案，其中：所述关键参数包括蒸汽压力、管道温度、蒸汽流速、蒸汽质量、振动数据、声音频谱分析。

4、作为本发明所述主汽管道瞬态升降负荷的快速启停方法的一种优选方案，其中：所述预处理包括以下步骤，进行数据清洗，检查数据的完整性，移除异常数据点，对不同来源和不同尺度的数据进行归一化处理，确保数据在同一标准下可比较；将所有数据标记时间戳，通过插值或其他方法处理时间间隔不一致的数据，从原始数据中提取相关特征；将从不同传感器收集的数据整合到统一的数据集中，确保数据对齐和完整性，便于建模和分析；对预处理后的数据进行初步分析，识别趋势确定用于模型的训练和验证的数据。

5、作为本发明所述主汽管道瞬态升降负荷的快速启停方法的一种优选方案，其中：所述主汽管道瞬态工况识别模型包括

6、

7、式中，s为主汽管道瞬态工况识别结果，pi为第i个监测参数，ωi为参数pi的权重，由数据分析确定，α和β为调节因子，t为时间周期；多次进行主汽管道瞬态工况识别的计算，得到不同工况下的主汽管道瞬态工况识别结果，分析计算结果，确定主汽管道不同瞬态工况产生的临界瞬态工况识别结果si；定义安全指数γ，取0-1之间的值，将每个si乘以γ，得到调整后临界瞬态工况识别结果以最小的值为第一瞬态工况识别限制结果值根据监测到的主汽管道瞬态工况识别结果s，计算s与的比值：如果β<1，则为安全状态，如果β≥1，则判定为警戒状态；根据β值的大小，确定警戒级别，警戒级别越高，增加监测频率，当监测到瞬态工况异常变化时，提高警戒级别，当达到最大警戒级别，进行主汽管道的快速启停。

8、作为本发明所述主汽管道瞬态升降负荷的快速启停方法的一种优选方案，其中：所述调整管道参数包括以下步骤，若主汽管道内的振动频率超过安全阈值的95％，则立即减少蒸汽流速至安全运行水平，同时将支撑结构的检查频率提升至正常频率的两倍，启动流速调节阀门，逐步减少蒸汽流量，安排技术团队对支撑结构进行紧急检查；若蒸汽湿度超过设定的最优范围，则调整加热器温度设置，控制蒸汽干度回到最优范围内，同时监测温度调整后的湿度变化，确保在调整一小时内达到预期的干度水平；若瞬态工况模型预测负荷将急剧增加，则启动快速响应程序，将安全阀门开度增加至最大值，并且在短时间内将工作压力提高5％-10％，应对突增负荷，监测系统的能耗和效率，确保在应对负荷增加的同时不会超出能源效率的最优范围；若环境温度高于或低于正常运行范围的10％，则调整管道隔热材料的厚度，调节冷却系统的风扇转速或冷却液流量，维持管道温度在正常运行范围内，在环境温度变化后的30分钟内完成；若连续监测到的压力、流速、温度数据呈现出不符合预期的趋势变化，则动态调整模型的权重参数，在数据趋势变化确认后的一小时内将最近的数据的权重提高10％，并持续监控调整效果。

9、作为本发明所述主汽管道瞬态升降负荷的快速启停方法的一种优选方案，其中：所述在多环境条件下测试启停状态包括以下步骤，确定测试的关键环境变量，覆盖主汽管道所有运行条件，设计可变环境模拟系统，模拟各种环境条件的变化，建立环境变化的测试协议；进行启停测试计划，包括在每种模拟环境下的操作步骤和时间表，实施自动化测试脚本，确保在不同环境条件下的测试准确性和一致性，记录每次启停操作的详细数据，包括启动和停止的时间点、系统响应和任何异常情况；收集和整理启停测试过程中的所有关键性能数据，运用统计分析方法评估不同环境条件下的性能差异和趋势，利用数据分析结果识别性能瓶颈和潜在的改进领域；基于性能分析，识别在特定环境条件下出现的问题，进行问题识别，探讨问题原因和解决方案，制定改进计划和实施步骤；实施改进措施对主汽管道进行调整和优化，在改进后的系统上重复执行启停测试，验证改进措施效果，对比改进前后的测试结果，评估改进措施的有效性，并根据需要进一步调整。

10、作为本发明所述主汽管道瞬态升降负荷的快速启停方法的一种优选方案，其中：所述进行问题识别包括以下步骤，若在特定环境条件下，性能数据显示与正常范围有显著偏差，则首先归类和分析这些偏差数据，确定偏差程度和模式；若分析结果表明在高温条件下性能显著下降，则聚焦于热效应对系统组件影响，若在高湿度环境下发现安全风险增加，则重点检查防腐措施的有效性和电气绝缘的完整性；若识别为高温导致的润滑问题，则更换适用于高温的高性能润滑油，并调整润滑系统的工作参数，若发现是湿度造成的电气故障，则提高电气组件的防潮等级，增加干燥剂使用，或改进电气箱的密封设计；若实施改进措施，则在相同的环境条件下重复性能测试，验证调整措施的有效性，若再次测试仍然显示问题未得到解决，则回到分析阶段，进一步调查或考虑其他潜在的问题来源。

11、第二方面，本发明提供了一种主汽管道瞬态升降负荷的快速启停系统，其包括：监控模块，用于实时监控主汽管道关键参数并进行预处理，构建主汽管道瞬态工况识别模型；识别模块，用于根据识别模型输出结果预测负荷变化趋势，调整管道参数，建立实时数据反馈机制，将运行数据实时上传至云端分析系统，持续进行数据分析和学习，优化系统识别性能；测试模块，用于在多环境条件下测试启停状态，保持稳定运行，实现主汽管道瞬态升降负荷的快速启停。

12、第三方面，本发明提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其中：所述处理器执行所述计算机程序时实现主汽管道瞬态升降负荷的快速启停方法的步骤。

13、第四方面，本发明提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其中：所述计算机程序被处理器执行时实现主汽管道瞬态升降负荷的快速启停方法的步骤。

14、本发明有益效果为通过实时监控关键参数，能够即时反映系统状态，提高响应速度，构建的瞬态工况识别模型提高工况识别的准确性和效率，自动调整管道参数以适应负荷变化，提高系统的适应性和效率。不断的数据分析和学习使系统能够持续优化，提升整体性能。通过持续学习和优化，能够适应复杂变化的工况，确保长期运行的高效性和安全性。