一种基于数据分析的化工反应釜运行警报系统的制作方法

本发明涉及化工反应釜运行监管，具体是一种基于数据分析的化工反应釜运行警报系统。

背景技术：

1、化工反应釜是一个广泛应用于石油、化工、橡胶、农药、染料、医药和食品等领域的综合反应容器，它主要用于完成硫化、硝化、氢化、烃化、聚合、缩合等工艺过程，通过对容器的结构设计与参数配置，反应釜能够实现工艺要求的加热、蒸发、冷却及低高速的混配功能；

2、在化工生产过程中，反应釜作为关键设备，其运行状态直接关系到生产的安全性和效率，目前在化工反应釜的运行过程中不能实时监测并准确反馈其内部、外围区域以及线路的安全状况，难以综合判断其运行风险性并及时预警，不利于管理人员进行合理改善调控措施，智能化程度低，运行监管难度大；

3、针对上述的技术缺陷，现提出一种解决方案。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于数据分析的化工反应釜运行警报系统，解决了现有技术在化工反应釜的运行过程中不能实时监测并准确反馈其内部、外围区域以及线路的安全状况，难以综合判断其运行风险性并及时预警，智能化程度低且运行监管难度大的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种基于数据分析的化工反应釜运行警报系统，包括服务器、反应釜内况监测模块、反应釜外况监测模块、反应釜线路管理模块和运行警报模块；反应釜内况监测模块用于在化工反应釜的运行过程中对其内部状况进行监测，通过分析生成内况正常信号或内况异常信号，且将内况正常信号或内况异常信号经服务器发送至运行警报模块，运行警报模块接收到内况异常信号时发出相应预警；

4、反应釜外况监测模块将距离化工反应釜外围轮廓l1米内的区域标记为管控区域，并在化工反应釜的运行过程中对管控区域进行实时监测，通过分析生成外况正常信号或外况异常信号，且将外况正常信号或外况异常信号经服务器发送至运行警报模块，运行警报模块接收到外况异常信号时发出相应预警；

5、反应釜线路管理模块获取到化工反应釜所需管理的电力线路，将对应电力线路标记为目标线路e，且e为大于1的自然数；在化工反应釜的运行过程中对所有电力线路进行监测以判断其运行风险性，据此确定风险线路和安全线路，并生成线路稳定信号或线路存险信号，且将线路稳定信号或线路存险信号经服务器发送至运行警报模块，运行警报模块接收到线路存险信号时发出相应预警。

6、进一步的，反应釜内况监测模块的具体运行过程包括：

7、采集到化工反应釜内若干个位置的实时温度，将若干个位置的实时温度进行方差计算得到温度均匀系数，将单位时间内超过预设温度均匀系数阈值的温度均匀系数的数量占比值标记为温度非均匀数占值，以及将单位时间内的所有温度均匀系数进行均值计算得到温度布况值，将温度非均匀数占值和温度布况值与预设温度非均匀数占阈值和预设温度布况阈值分别进行数值比较，若温度非均匀数占值或温度布况值超过对应预设阈值，则生成内况异常信号。

8、进一步的，若温度非均匀数占值和温度布况值均未超过对应预设阈值，则采集到化工反应釜内部的实时气压和实时搅拌速度，且将实时气压相较于预设标准实时气压的偏差值标记为实压检偏值，将实时搅拌速度相较于预设标准搅拌速度的偏差值标记为实拌检偏值；

9、以及将若干个位置的实时温度进行均值计算得到实温检测值，且将实温检测值相较于预设标准实温检测值的偏差值标记为实温检偏值，通过将实压检偏值、实拌检偏值和实温检偏值进行数值计算得到内况实测值，将单位时间内的所有内况实测值进行均值计算得到内况测析值，且将内况实测值与预设内况实测阈值进行数值比较，若内况实测值超过预设内况实测阈值，则判断对应时刻化工反应釜内处于内况不良状态；

10、获取到单位时间内化工反应釜中处于内况不良状态的总时长和最大持续时长并将其分别标记为内况不良总时值和内况不良持幅值，通过将内况测析值、内况不良总时值和内况不良持幅值进行数值计算得到反应釜内况评估值，将反应釜内况评估值与预设反应釜内况评估阈值进行数值比较，若反应釜内况评估值超过预设反应釜内况评估阈值，则生成内况异常信号；若反应釜内况评估值未超过预设反应釜内况评估阈值，则生成内况正常信号。

11、进一步的，反应釜外况监测模块的具体运行过程包括：

12、在管控区域中布设若干个监测点，采集到对应监测点的温度数据，以及采集到单位时间内对应监测点的温度增长数据，且通过气体泄漏检测分析以得到对应监测点的气体泄检值，通过将相应监测点的温度数据、温度增长数据和气体泄检值进行数值计算得到外况点析值，将外况点析值与预设外况点析值范围进行数值比较，若外况点析值超过预设外况点析值范围的最大值，则将对应监测点标记为高险监测点；若外况点析值处于预设外况点析值范围内，则将对应监测点标记为中险监测点；若外况点析值未超过预设外况点析值范围的最小值，则将对应监测点标记为低险监测点；

13、若化工反应釜中存在高险监测点，则生成外况异常信号；若化工反应釜中存在高险监测点，则将中险监测点的数量与监测点的总数量的比值标记为中险点占值，以及将所有监测点的外况点析值进行均值计算得到外况检评值，通过将中险点占值和外况检评值进行数值计算得到反应釜外况评估值，将反应釜外况评估值与预设反应釜外况评估阈值进行数值比较，若反应釜外况评估值超过预设反应釜外况评估阈值，则生成外况异常信号；若反应釜外况评估值未超过预设反应釜外况评估阈值，则生成外况正常信号。

14、进一步的，气体泄漏检测分析的具体分析过程如下：

15、获取到化工反应釜运行过程中在其外围所需监测的气体，采集到单位时间内对应监测点相应气体的平均浓度数据，事先设定每类气体分别对应一组预设危害权重值，将对应气体的平均浓度数据与相应预设危害权重值的乘积标记为气体监危值，通过将相应监测点的所有气体监危值进行求和计算以得到气体泄检值。

16、进一步的，反应釜线路管理模块的分析过程包括：

17、将单位时间内输入目标线路e的电能数据与目标线路e所输出的电能数据的差值标记为线路损耗值，以及将目标线路e上若干个位置的表面温度进行均值计算得到线路表温检测值，将线路表温检测值与预设线路表温检测阈值的比值标记为线路表温占况值，通过将线路损耗值和线路表温占况值进行数值计算得到线路检测评估值，将线路检测评估值与预设线路检测评估阈值进行数值比较，若线路检测评估值超过预设线路检测评估阈值，则将目标线路e标记为风险线路；

18、若线路检测评估值未超过预设线路检测评估阈值，则采集到目标线路e中若干个位置的实时电压值和实时电流值，将所有位置的实时电压值进行方差计算以得到电压波评值，将所有位置的实时电流值进行方差计算以得到电流波评值，将电压波评值和电流波评值与预设电压波评阈值和预设电流波评阈值分别进行数值比较，若电压波评值或电流波评值超过对应预设阈值，则将目标线路e标记为风险线路；若电压波评值和电流波评值均未超过对应预设阈值，则将目标线路e标记为安全线路。

19、进一步的，在确定风险线路和安全线路中，若化工反应釜中存在风险线路，则生成线路存险信号；若化工反应釜中不存在风险线路，则采集到针对目标线路e的相邻上一次检查时刻，将当前时刻与相邻上一次检查时刻的间隔时长标记为检隔时长，将检隔时长与相应预设检隔时长阈值进行数值比较，若检隔时长超过预设检隔时长阈值，则将对应目标线路e标记为待检线路；

20、获取到化工反应釜中待检线路的数量并将其标记为待检线表值，以及将目标线路e的检隔时长与相应预设检隔时长阈值的比值标记为检隔占况值，将所有电力线路的检隔占况值进行均值计算得到检隔表析值，通过将待检险表值和检隔表析值进行数值计算得到线路总析值，将线路总析值与预设线路总析阈值进行数值比较，若线路总析值超过预设线路总析阈值，则生成线路存险信号；若线路总析值未超过预设线路总析阈值，则生成线路稳定信号。

21、进一步的，服务器与响振检测分析模块通信连接，响振检测分析模块通过振动检测传感器和噪音检测传感器对化工反应釜在运行过程中的振动数据和噪音数据进行采集，将振动数据和噪音数据与预设振动数据阈值和预设噪音数据阈值分别进行数值比较，若振动数据或噪音数据超过对应预设阈值，则判断化工反应釜处于响振非优状态；

22、获取到单位时间内化工反应釜处于响振非优状态的总时长并将其标记为响振非优时析值，以及将单位时间内的所有振动数据进行均值计算得到反应釜振况值，将单位时间内的所有噪音数据进行均值计算得到反应釜音况值，通过将响振非优时析值、反应釜振况值和反应釜音况值进行数值计算得到反应釜辅异值，将反应釜辅异值与预设反应釜辅异阈值进行数值比较，若反应釜辅异值超过预设反应釜辅异阈值，则生成反应釜响振不合格信号，且将反应釜响振不合格信号经服务器发送至运行警报模块，运行警报模块接收到反应釜响振不合格信号时发出相应预警。

23、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

24、1、本发明中，通过反应釜内况监测模块将化工反应釜的内部状况进行监测分析，反应釜外况监测模块将化工反应釜外围的管控区域进行实时监测分析，反应釜线路管理模块将化工反应釜的所有电力线路进行监测以判断其运行风险性，在生成内况异常信号、外况异常信号或线路存险信号时使运行警报模块发出相应预警，能够综合判断化工反应釜的运行风险性并及时预警，有利于管理人员进行合理改善调控措施，智能化程度高，运行监管难度小；

25、2、本发明中，通过响振检测分析模块对化工反应釜在运行过程中的振动、噪音状况进行采集分析，辅助评估化工反应釜的运行异常状况，并判断是否生成反应釜响振不合格信号，在生成反应釜响振不合格信号时使运行警报模块发出相应预警，以提醒管理人员及时进行原因调查并作出合理改善措施，进一步降低化工反应釜的运行安全隐患。