一种电池隔膜废气吸附系统的智能控制方法和系统与流程

本发明涉及环保生产，具体涉及一种电池隔膜废气吸附系统的智能控制方法、系统、计算设备及存储介质。

背景技术：

1、电池隔膜是电池中的一种重要组件，用于阻止正负极之间的直接接触，同时允许离子通过。电池隔膜的生产过程通常涉及多个工艺，例如聚合反应、挤出、拉伸、涂覆等工艺，经过萃取和干燥系统，蒸发电池隔膜上的二氯甲烷，含有二氯甲烷的空气需要进行处理后才能排放。

2、电池隔膜生产过程中产生的二氯甲烷需要吸附、脱附和烘干循环的方式进行处理，即，第一个吸附箱将二氯甲烷吸附到滤芯中，从气相中去除，第二个吸附箱通过蒸汽或其他方式将吸附在滤芯上的二氯甲烷脱附出来，第三个吸附箱将脱附后的滤芯进行烘干，去除残留的水分和其他物质，待到滤芯干燥后再次进行下一轮的吸附。每个吸附箱进行吸附、脱附和烘干的时间是不同的，可能导致部分废气无法完全吸附，从而影响废气处理效果。

技术实现思路

1、为了提高电池隔膜生产过程中的废气处理效率，本方案提出一种电池隔膜废气吸附系统的智能控制方法，通过构建吸附系统的动态模型和优化算法来优化各个阶段的操作时间，使系统在吸附完成的同时也完成烘干，最大限度地提高系统的废气处理效率和性能。

2、根据本发明的第一方面，提供了一种电池隔膜废气吸附系统的智能控制方法，其中，电池隔膜废气吸附系统包括进气端口、吸附箱、脱附箱、烘干箱、出气端口和干燥端口，该方法包括：

3、收集吸附箱相关数据，并监测烘干箱的湿度；基于收集的相关数据训练基于长短期记忆网络的预测模型得到训练好的预测模型；基于训练好的预测模型预测吸附箱完成吸附的时间点；根据预测的时间点和烘干箱的当前湿度，基于模糊控制算法动态调整烘干风速。

4、通过上述技术方案，根据模型预测的吸附箱完成吸附的时间点和烘干箱的当前湿度动态调整烘干风速，可以保证烘干的时间和完成吸附的时间一致，提高吸附效率，降低系统能耗。

5、可选地，在本发明提供的电池隔膜废气吸附系统的智能控制方法中，相关数据包括吸附箱尺寸、吸附介质的状态、环境温度、湿度、二氯甲烷浓度和历史吸附数据，历史吸附数据包括吸附过程中二氯甲烷与吸附介质之间的吸附量、吸附速率、吸附等温线、吸附动力学参数。

6、可选地，在本发明提供的电池隔膜废气吸附系统的智能控制方法中，对收集的相关数据进行特征提取，选择与吸附完成时间相关的特征作为数据集；将数据集分为训练集和测试集，使用训练集对长短期记忆网络模型进行训练，通过反向传播算法更新模型参数，使用测试集对训练后的模型交叉验证评估；根据评估结果调整模型超参数，得到训练好的预测模型。

7、可选地，在本发明提供的电池隔膜废气吸附系统的智能控制方法中，获取吸附箱中二氯甲烷的当前浓度、吸附介质特性、温度和湿度数据；将当前浓度、吸附介质特性、温度和湿度数据进行特征提取和数据转换后输入训练好的预测模型中进行预测，输出吸附箱预测完成吸附的时间。

8、可选地，在本发明提供的电池隔膜废气吸附系统的智能控制方法中，持续监测吸附箱实际完成吸附的时间，根据实时监测结果动态调整预测模型的输入特征和参数。

9、可选地，在本发明提供的电池隔膜废气吸附系统的智能控制方法中，将预测模型输出的时间点和当前湿度作为输入变量，将烘干风速作为输出变量；对输入变量进行模糊化，将预测时间点和当前湿度映射到模糊集合中；基于专家知识定义模糊逻辑规则，将模糊化的输入变量映射到模糊化的输出变量上；使用模糊逻辑推理方法，根据当前的模糊输入变量和定义的规则库，推断出模糊化的输出变量；将模糊化的输出变量转换为实际的烘干风速，执行相应的烘干风速调整策略。

10、可选地，在本发明提供的电池隔膜废气吸附系统的智能控制方法中，吸附箱、脱附箱和烘干箱均采用活性炭纤维滤芯，吸附箱用于通过活性炭纤维滤芯吸附二氯甲烷气体，脱附箱用于通入蒸汽将被吸附的二氯甲烷从活性炭纤维滤芯中脱附出来；烘干箱用于利用活性炭纤维滤芯对湿度进行调节和控制。

11、根据本发明的第二方面，提供了一种电池隔膜废气吸附系统的智能控制系统，包括：数据监测模块、模型训练模块、模型预测模块和模糊控制模块。

12、其中，数据监测模块，用于收集吸附箱相关数据，并监测烘干箱的湿度；模型训练模块，用于基于收集的相关数据训练基于长短期记忆网络的预测模型得到训练好的预测模型；模型预测模块，用于基于训练好的预测模型预测吸附箱完成吸附的时间点；模糊控制模块，用于根据预测的时间点和烘干箱的当前湿度，基于模糊控制算法动态调整烘干风速。

13、根据本发明的第三方面，提供了一种计算设备，包括：至少一个处理器；和存储有程序指令的存储器，其中，程序指令被配置为适于由至少一个处理器执行，程序指令包括用于执行上述电池隔膜废气吸附系统的智能控制方法的指令。

14、根据本发明的第四方面，提供一种存储有程序指令的可读存储介质，当程序指令被计算设备读取并执行时，使得计算设备执行上述的电池隔膜废气吸附系统的智能控制方法。

15、根据本方案提供的电池隔膜废气吸附系统的智能控制方法和系统，通过将吸附箱相关数据和烘干箱湿度数据综合利用训练基于长短期记忆网络的预测模型，实现了对吸附箱完成吸附时间点的预测；通过模糊控制算法动态调整烘干速率，实现了对烘干过程的智能化控制，适用于实时环境下的动态调节，从而保证完成吸附和烘干时间一致，可以提高系统的效率和连续性，同时降低能耗和工作中断的风险。

16、上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

技术特征：

1.一种电池隔膜废气吸附系统的智能控制方法，所述电池隔膜废气吸附系统包括进气端口、吸附箱、脱附箱、烘干箱、出气端口和干燥端口，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的电池隔膜废气吸附系统的智能控制方法，其特征在于，所述相关数据包括吸附箱尺寸、吸附介质的状态、环境温度、湿度、二氯甲烷浓度和历史吸附数据，所述历史吸附数据包括吸附过程中二氯甲烷与吸附介质之间的吸附量、吸附速率、吸附等温线、吸附动力学参数。

3.根据权利要求2所述的电池隔膜废气吸附系统的智能控制方法，其特征在于，所述基于收集的相关数据训练基于长短期记忆网络的预测模型得到训练好的预测模型的步骤包括：

4.根据权利要求1所述的电池隔膜废气吸附系统的智能控制方法，其特征在于，所述基于所述训练好的预测模型预测吸附箱完成吸附的时间点的步骤包括：

5.根据权利要求4所述的电池隔膜废气吸附系统的智能控制方法，其特征在于，所述基于所述训练好的预测模型预测吸附箱完成吸附的时间点的步骤还包括：

6.根据权利要求4所述的电池隔膜废气吸附系统的智能控制方法，其特征在于，所述根据预测的时间点和烘干箱的当前湿度，基于模糊控制算法动态调整烘干风速的步骤包括：

7.根据权利要求1所述的电池隔膜废气吸附系统的智能控制方法，其特征在于，所述吸附箱、脱附箱和烘干箱均采用活性炭纤维滤芯，所述吸附箱用于通过活性炭纤维滤芯吸附二氯甲烷气体，所述脱附箱用于通过通入蒸汽将被吸附的二氯甲烷从活性炭纤维滤芯中脱附出来；所述烘干箱用于利用烘干风对纤维的湿度进行调节和控制。

8.一种电池隔膜废气吸附系统的智能控制系统，其特征在于，包括：

9.一种计算设备，包括：

10.一种存储有程序指令的可读存储介质，当所述程序指令被计算设备读取并执行时，使得所述计算设备执行如权利要求1-7任意一项中所述的电池隔膜废气吸附系统的智能控制方法。

技术总结本发明公开了一种电池隔膜废气吸附系统的智能控制方法，其中，电池隔膜废气吸附系统包括进气端口、吸附箱、脱附箱、烘干箱、出气端口和干燥端口，该方法包括：收集吸附箱相关数据，并监测烘干箱的湿度；基于收集的相关数据训练基于长短期记忆网络的预测模型得到训练好的预测模型；基于训练好的预测模型预测吸附箱完成吸附的时间点；根据预测的时间点和烘干箱的当前湿度，基于模糊控制算法动态调整烘干风速。本方案能够提高废气吸附系统的运行效率和节能环保性能。技术研发人员：马景旭,孟东晖,梁建华,李广播,杨恕成受保护的技术使用者：北京环都环保科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/9