【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及工业除尘，尤其是涉及一种除尘器数字孪生系统及方法。
技术介绍
1、目前，针对除尘器的智慧服务平台，一般通过对除尘器的运行参数基于预设参数进行判断，以对除尘器进行控制。然而，上述现有技术的自动化程度较低，导致用户的体验较差。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种除尘器数字孪生系统及方法，缓解了现有技术的自动化程度较低的技术问题，提升了用户的体验。
2、第一方面，本专利技术实施例提供了一种除尘器数字孪生系统，包括：依次相连的数据感知模块、数据分析模块以及人机交互模块；上述数据感知模块用于获取煤质分析数据、除尘器以及与上述除尘器相连的锅炉主机与辅机设备的实时运行数据；上述辅机设备为脱硝氨逃逸仪表、低温省煤器出口烟气温度计、输灰仓泵、脱硫循环泵以及脱硫系统出口烟尘仪；上述数据分析模块用于将上述实时运行数据以及上述煤质分析数据输入预设的数据处理模型，输出实时分析结果；上述数据处理模型预先基于上述除尘器以及上述锅炉主机与上述辅机设备的历史运行数据、上述除尘器以及上述锅炉主机与上述辅机设备的结构参数数据以及上述除尘器以及上述锅炉主机与辅机设备的控制经验数据进行构建得到；上述人机交互模块用于如果接收到用户的操作指令，根据上述操作指令，展示和/或处理上述实时分析结果。
3、在本专利技术较佳的实施方式中，上述除尘器数字孪生系统还包括：与上述数据感知模块相连的数据存储模块；上述数据存储模块包括：缓存数据库、时序数据库；上述缓存数据库以及时序数据库均用于存储
4、在本专利技术较佳的实施方式中，上述实时运行数据上设置有数据更新标识位；上述数据感知模块还用于根据上述数据更新标识位判断上述实时运行数据对应的数值是否更新；如果是，将更新后的实时运行数据保存到上述时序数据库，并更新上述缓存数据库的实时运行数据的上述数据更新标识位。
5、在本专利技术较佳的实施方式中，上述实时运行数据包括：上述除尘器的高压电源运行参数、阴极振打和阳极振打的振打参数、瓷套电加热的加热参数、阴极振打和阳极振打的振打失效状态、灰斗的积灰情况、除尘效率、功耗、漏风率、钢支架和灰斗的结构安全监测数据、阳极板的比集尘面积、出入口氧含量、湿度、烟气压力以及出入口烟尘浓度；上述锅炉主机的锅炉负荷、锅炉吹灰以及给煤量数据、脱硝系统的氨逃逸数据、输灰系统的启停数据、上述低温省煤器出口烟温、故障数据、上述脱硫循环泵的启停数据、故障数据以及上述脱硫系统出口烟尘仪数据。
6、在本专利技术较佳的实施方式中，上述数据处理模型包括：浓度预测子模型、数字孪生子模型、结构安全评估子模型、深度节能优化子模型以及烟气特性分析子模型；上述数据感知模块还用于根据上述实时运行数据，确定上述锅炉主机的锅炉灰渣比、负荷、总燃料量以及入炉煤种、灰分数据；上述浓度预测子模型用于根据预设的烟尘浓度计算公式对上述锅炉灰渣比、上述负荷、上述总燃料量以及上述入炉煤种、灰分数据进行计算，得出除尘器入口烟尘浓度预测；上述烟尘浓度计算公式基于上述除尘器以及上述锅炉主机与上述辅机设备的控制经验数据预先进行构建；上述数字孪生子模型用于通过上述除尘器的机理模型以及上述除尘器的数据驱动模型，构建上述除尘器的除尘特性的实时映射模型；上述数据驱动模型用于指示通过上述历史运行数据对初始神经网络训练得到的除尘效率与运行参数之间的关系模型；上述数据感知模块还用于获取上述除尘器的预设位置的实时力学数据；上述结构安全评估子模型根据上述实时力学数据，分析上述除尘器的壳体、灰斗以及钢支架的安全状态；上述结构安全评估模型基于上述除尘器的有限元模型预先建立；上述深度节能优化子模型用于基于预设的污染物脱除模型以及运行能耗物耗成本模型，根据上述实时运行数据，预测上述除尘器出口烟尘浓度，并将上述除尘器出口烟尘浓度与预设的烟尘浓度控制目标值比较，得到比较结果；根据上述比较结果，输出除尘器的运行参数控制信号；上述污染物脱除模型以及上述运行能耗物耗成本模型均用于指示基于上述除尘器运行逻辑与预设约束参数构建的能源资源分配模型； 上述烟气特性分析子模型用于根据上述实时运行数据以及上述煤质分析数据，计算得到燃煤着火稳定性指数、燃尽特性指数、煤粉着火指数、结渣特性指数、粉煤灰磨损特性指数、粉尘比电阻、上述除尘器的入口烟气量、烟气中硫酸氢铵成分、上述除尘器对煤种的适应性数据。
7、在本专利技术较佳的实施方式中，上述数据处理模型还包括：健康实时分析子模型、故障预警及诊断子模型以及设备寿命评估子模型；上述健康实时分析子模型用于根据上述实时运行数据以及上述实时力学数据，确定上述除尘器的技术性能、故障情况、寿命情况、安全情况、运行环境情况及腐蚀情况；根据上述技术性能、上述故障情况、上述寿命情况、上述安全情况、上述运行环境情况及上述腐蚀情况以及对应的权重和赋分规则，计算上述除尘器的健康分数；根据上述健康分数对照预设的健康等级，输出上述健康分数对应的目标健康等级；上述故障预警及诊断子模型用于根据上述实时运行数据，确定上述除尘器的故障类型，并基于预设的原因分析数据对上述故障类型进行分析，输出分析结果；以及将上述分析结果对照预设的故障原因筛选规则，确定上述分析结果对应的目标故障原因；上述实时运行数据还包括：上述锅炉主机以及上述辅机设备的元器件寿命影响因素数据；上述元器件寿命影响因素数据包括：环境温度、电源功率闪络工况、igbt温度、变压器温度、环境酸碱腐蚀性、环境粉尘以及环境湿度；上述设备寿命评估子模型用于根据上述除尘器的环境温度、上述电源功率闪络工况、上述igbt温度、上述变压器温度、上述环境酸碱腐蚀性、上述环境粉尘、上述环境湿度以及预设的寿命影响因素的影响系数，计算上述除尘器及上述元器件的实时寿命评估数据。
8、在本专利技术较佳的实施方式中，上述故障预警及诊断子模型还用于将上述分析结果与预设的告警规则进行对比；如果上述分析结果符合上述告警规则，生成上述分析结果对应的告警信号，并将上述告警信号传输给指定告警终端进行告警操作。
9、在本专利技术较佳的实施方式中，上述人机交互模块包括：显示页面；上述显示页面上预先搭建有与上述除尘器对应的除尘器三维模型；上述除尘器三维模型的子结构基于上述实时运行数据标注有预设颜色。
10、在本专利技术较佳的实施方式中，上述显示页面包括：多个交互控件；每个交互控件对应预设的交互功能；每个交互控件均用于如果接收到用户的操作指令，根据上述操作指令，在上述三维模型上展示和/或处理上述交互功能对应的上述实时分析结果。
11、第二方面，本专利技术实施例还提供了一种除尘器数字孪生方法，应用于上述除尘器数字孪生系统；上述方法包括：获取煤质分析数据、除尘器以及与上述除尘器相连的锅炉主机与辅机设备的实时运行数据；上述辅机设备为脱硝氨逃逸仪表、低温省煤器出口烟气温度计、输灰仓泵、脱硫循环泵以及脱硫系统出口烟尘仪；将上述实时运行数据以及上述煤质分析数据输入预设的数据处理模型，输出实时分析结果；上述数据处理模型预先基于上述除尘器以及上述锅炉主机与上述辅机设备的历史运行数据、上述除本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种除尘器数字孪生系统，其特征在于，包括：依次相连的数据感知模块、数据分析模块以及人机交互模块；
2.根据权利要求1所述的除尘器数字孪生系统，其特征在于，所述除尘器数字孪生系统还包括：与所述数据感知模块相连的数据存储模块；所述数据存储模块包括：缓存数据库、时序数据库；
3.根据权利要求2所述的除尘器数字孪生系统，其特征在于，所述实时运行数据上设置有数据更新标识位；
4.根据权利要求1所述的除尘器数字孪生系统，其特征在于，所述实时运行数据包括：所述除尘器的高压电源运行参数、阴极振打和阳极振打的振打参数、瓷套电加热的加热参数、阴极振打和阳极振打的振打失效状态、灰斗的积灰情况、除尘效率、功耗、漏风率、钢支架和灰斗的结构安全监测数据、阳极板的比集尘面积、出入口氧含量、湿度、烟气压力以及出入口烟尘浓度；所述锅炉主机的锅炉负荷、锅炉吹灰以及给煤量数据、脱硝系统的氨逃逸数据、输灰系统的启停数据、所述低温省煤器出口烟温、故障数据、所述脱硫循环泵的启停数据、故障数据以及所述脱硫系统出口烟尘仪数据。
5.根据权利要求4所述的除尘器数字孪生系统，其特
6.根据权利要求5所述的除尘器数字孪生系统，其特征在于，所述数据处理模型还包括：健康实时分析子模型、故障预警及诊断子模型以及设备寿命评估子模型；
7.根据权利要求6所述的除尘器数字孪生系统，其特征在于，所述故障预警及诊断子模型还用于将所述分析结果与预设的告警规则进行对比；如果所述分析结果符合所述告警规则，生成所述分析结果对应的告警信号，并将所述告警信号传输给指定告警终端进行告警操作。
8.根据权利要求1所述的除尘器数字孪生系统，其特征在于，所述人机交互模块包括：显示页面；所述显示页面上预先搭建有与所述除尘器对应的除尘器三维模型；所述除尘器三维模型的子结构基于所述实时运行数据标注有预设颜色。
9.根据权利要求8所述的除尘器数字孪生系统，其特征在于，所述显示页面包括：多个交互控件；每个交互控件对应预设的交互功能；
10.一种除尘器数字孪生方法，其特征在于，应用于权利要求1至9任一项所述的除尘器数字孪生系统；所述方法包括：
...【技术特征摘要】
1.一种除尘器数字孪生系统，其特征在于，包括：依次相连的数据感知模块、数据分析模块以及人机交互模块；
2.根据权利要求1所述的除尘器数字孪生系统，其特征在于，所述除尘器数字孪生系统还包括：与所述数据感知模块相连的数据存储模块；所述数据存储模块包括：缓存数据库、时序数据库；
3.根据权利要求2所述的除尘器数字孪生系统，其特征在于，所述实时运行数据上设置有数据更新标识位；
4.根据权利要求1所述的除尘器数字孪生系统，其特征在于，所述实时运行数据包括：所述除尘器的高压电源运行参数、阴极振打和阳极振打的振打参数、瓷套电加热的加热参数、阴极振打和阳极振打的振打失效状态、灰斗的积灰情况、除尘效率、功耗、漏风率、钢支架和灰斗的结构安全监测数据、阳极板的比集尘面积、出入口氧含量、湿度、烟气压力以及出入口烟尘浓度；所述锅炉主机的锅炉负荷、锅炉吹灰以及给煤量数据、脱硝系统的氨逃逸数据、输灰系统的启停数据、所述低温省煤器出口烟温、故障数据、所述脱硫循环泵的启停数据、故障数据以及所述脱硫系统出口烟尘仪数据。
5.根据权利要求4所述的除尘器数字孪生系统，其特征在于，所...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘云，祝建军，陈学功，诸葛敬涛，朱琪亮，袁旭光，洪佳乐，
申请(专利权)人：浙江大维高新技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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