一种基于人工智能的推焦车运行安全预警系统的制作方法

本发明涉及安全预警系统，具体涉及一种基于人工智能的推焦车运行安全预警系统。

背景技术：

1、推焦车是一种用于高炉生产过程中焦炭输送和倒炉操作的设备，能够将存储在储焦塔中的焦炭推送至高炉炉缸，确保高炉生产平稳和正常进行，其运行过程是在轨道上按照工艺程序完成推焦等一系列操作，其作业环境复杂，作业环境中存在视野盲区，生产过程中存在极大的安全隐患，对此需要增设管控措施。

2、常规的管控措施是以加强人员安全为主，主要通过采用声、光等报警器，或增设多段警示语言等方式，具体需要与推焦车的连锁装置进行联动，需要根据可能发生的安全隐患时及时作出保护动作；

3、在这管控过程中需要说明的是：常规炼化生产线中包含两个或两个以上的焦炉，对此需要配合使用多个推焦车进行连续交替作业，其中一个推焦车存在运行安全隐患时且做出保护动作时，会间接甚至直接影响到其他推焦车的运行参数，上述单一的管控措施难以满足全线控制过程，甚至进一步增大了安全隐患系数，对此本申请提出了一种解决方案。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于人工智能的推焦车运行安全预警系统，针对现行推焦车的运行管控方式，难以满足全线控制过程，间接甚至直接影响到其他推焦车的运行参数，增大了安全隐患系数。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种基于人工智能的推焦车运行安全预警系统，应用在炼化生产线中的多个推焦车，包括参数实时记录单元、运动双向分析单元和多项参数平衡设定单元，参数实时记录单元用于实时收集推焦车的作业参数、人工信号以及生成响应零点，且将作业参数、人工信号和响应零点发送到运行双向分析单元中；

3、运动双向分析单元以作业参数、人工信号和响应零点建立作业节点模型，在作业节点模型中首先以作业参数和人工信号作为推焦车的作业闭环，在作业闭环中得到响应节点，将响应零点代入到多个推焦车中的响应节点中得到响应差值，且将响应差值发送到多项参数平衡设定单元中；

4、多项参数平衡设定单元具有多个推焦车的控制权限，且通过响应差值对多个推焦车中的作业参数进行重新设定动作。

5、进一步设置为：作业参数包括推焦车的动作信号和对应动作信号的语音信息，对多个推焦车进行逐级编号为i，且将每个推焦车中的动作信号分别设置为a、b、c，每个动作信号中设置有对应的语音信息且分别为aa、bb、cc，人工信号用于表示推焦车的作业人员通过按键的方式来生成的电性信号。

6、进一步设置为：标记动作信号产生的时间节点，之后再标记通过作业人员自主产生人工信号时的时间节点，响应节点为人工信号的时间节点、动作信号的时间二者之间的时间差且标记为ti。

7、进一步设置为：响应零点与响应节点均为时间单位，且将响应零点设置为to，根据工艺流程将响应零点to设置为定值；

8、在响应节点大于响应零点时，用于反馈出存在安全隐患的异常状态；在响应节点小于响应零点时，用于反馈出正常运行的正常状态。

9、进一步设置为：通过每个推焦车之间的响应差值进行判定动作，判定动作包括如下方式：

10、s1：根据响应零点to与响应节点ti设置二者之间的阶段值xi，xi为时间单位，且xi＜to，在ti＜xi的状态下，在反馈推焦车处于正常状态的基础上，不会对其余编号中推焦车造成影响，其他编号的推焦车正常进行；

11、s2：结合s1的内容来说，在存在xi＜to且在推焦车处于正常状态的基础上，单一个推焦车运行过程中不存在安全隐患，而两个或两个以上的推焦车均出现上述xi＜to这一情况下，间接反馈出存在安全隐患的异常状态；

12、s3：在to＜ti这一情况下，不需要s1和s2而直接反馈出存在安全隐患的异常状态。

13、进一步设置为：预先设置对应三个动作信号的反应时间t1，在语音信息生成时间达到t1后，对应的动作信号开始生成，并结合判定动作设置如下内容：

14、在出现s1中的状态下，不需要通过响应差值进行重新设定动作；

15、在出现s2这一状态时，标记出发生s2状态的推焦车编号i，则对应编号i的推焦车中存在的响应差值为：xi/2*0.51，编号i+1推焦车的反应时间优化为t1+xi/2*0.51，编号i+1的推焦车在执行对应的动作信号时，均按照t1+xi/2*0.51的反应时间预先生成对应的语音信息；

16、在出现s3这一状态下，对应编号i的推焦车中存在的响应差值包含如下内容：

17、在(ti-to)＜(t0-xi)的状态下，响应差值为(ti-to)*0.51，编号i+1推焦车的反应时间优化为t1+(ti-to)*0.51，在编号i+1的推焦车重新恢复到s1的状态后，编号i+2的推焦车的反应时间同步恢复到t1的状态；

18、在(ti-to)＞(t0-xi)的状态下，响应差值为(ti-to)*0.51+xi，编号i+1推焦车的反应时间优化为t1+ti-to)*0.51+xi，在编号i+1的推焦车重新恢复到s1的状态后，编号i+2的推焦车的反应时间同步恢复到t1的状态。

19、本发明具备下述有益效果：

20、1、整体方案用于炼化产线中多个推焦车的运行过程，采用提前预警结合人工交互的预警方式，其表现为：以语音信息为基础，语音信息提前对应动作信号以反应时间为基础提前生成，此方式的目的是用于增加作业人员的作业时间，将对应动作信号和人工信号作为推焦车完成作业闭环，并从中得到响应节点，进一步将其代入到响应零点中得到响应差值，从而根据实际运行状态下的响应差值对整体推焦车的运行过程进行判定；

21、2、而在重新设定动作中，依旧以反应时间为基础，有所不同的是：以正在运行过程中的推焦车中的响应差值为例，形成s1、s2和s3三种判定方式，每种判定方式用于表示对应的运行状态，并从中设置阶段值，将阶段值作为上述三种判定方式的中间值，以其中一个推焦车的运行参数为基础，具体以响应差值为主，对另外一个推焦车的反应时间进行重新设置。

技术特征：

1.一种基于人工智能的推焦车运行安全预警系统，其特征在于，应用在炼化生产线中的多个推焦车，包括参数实时记录单元、运动双向分析单元和多项参数平衡设定单元，参数实时记录单元用于实时收集推焦车的作业参数、人工信号以及生成响应零点，且将作业参数、人工信号和响应零点发送到运行双向分析单元中；

2.根据权利要求1所述的一种基于人工智能的推焦车运行安全预警系统，其特征在于，作业参数包括推焦车的动作信号和对应动作信号的语音信息，对多个推焦车进行逐级编号为i，且将每个推焦车中的动作信号分别设置为a、b、c，每个动作信号中设置有对应的语音信息且分别为aa、bb、cc，人工信号用于表示推焦车的作业人员通过按键的方式来生成的电性信号。

3.根据权利要求2所述的一种基于人工智能的推焦车运行安全预警系统，其特征在于，标记动作信号产生的时间节点，之后再标记通过作业人员自主产生人工信号时的时间节点，响应节点为人工信号的时间节点、动作信号的时间二者之间的时间差且标记为ti。

4.根据权利要求3所述的一种基于人工智能的推焦车运行安全预警系统，其特征在于，响应零点与响应节点均为时间单位，且将响应零点设置为to，根据工艺流程将响应零点to设置为定值；

5.根据权利要求4所述的一种基于人工智能的推焦车运行安全预警系统，其特征在于，通过每个推焦车之间的响应差值进行判定动作，判定动作包括如下方式：

6.根据权利要求5所述的一种基于人工智能的推焦车运行安全预警系统，其特征在于，预先设置对应三个动作信号的反应时间t1，在语音信息生成时间达到t1后，对应的动作信号开始生成，并结合判定动作设置如下内容：

技术总结本发明公开了一种基于人工智能的推焦车运行安全预警系统，本发明的整体方案是建立在炼化产线中多个推焦车的运行过程，优化出以主动式的人工信号响应作业参数中的动作信号的反向预警方式，其表现为：以语音信息提前生成的方式增加作业人员足够的作业时间，具体以反应时间为例，对此在这一过程中，将对应动作信号和人工信号作为推焦车完成作业闭环，并从中得到响应节点，进一步将其代入到响应零点中得到响应差值，则根据实际运行状态下的响应差值对整体推焦车的运行过程进行判定，以此完成重新设定动作，重新设定动作中主要是以反应时间为基础，对后续推焦车的运行过程进行重新优化改进，具体改进每个推焦车中的反应时间。技术研发人员：豆修磊,金远,汤仁德,郜业,张凯,王显琪受保护的技术使用者：临涣焦化股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/23