【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电解制氢，尤其涉及一种aem电解制氢设备的仿真方法及装置。
技术介绍
1、为实现碳减排目标，大力发展氢能已成为全球共识，在国家能源战略指导下，氢能在储能、发电、交通、冶金和化工等领域的应用正在逐步扩大，而想要实现氢能源大规模应用，电解水制氢系统和设备的发展则是至关重要的一环；当前主流电解水制氢主要有4种方式，包括碱性电解水制氢(awe)、质子交换膜电解水制氢(pem)、高温固体氧化物电解水制氢(soe)和固体聚合物阴离子交换膜电解水制氢(aem)；其中，aem电解水采用阴离子交换膜，可用于实现氢气的高效产生，相比碱性电解水制氢(awe)技术，aem技术具有更快的响应速度和更高的电流密度，而相比质子交换膜电解水制氢(pem)技术，aem技术的制造成本更低；因此，aem电解水制氢具有造价低、高效、可控性强等特点；
2、aem电解水制氢涉及到电气、热、化工流程等场景，由于涉及到的系统众多，系统一般需要经过测试后才进行部署以应用于制备氢气，采用实物搭建制氢系统测试会花费大量时间和成本，因此采用数字孪生技术进行仿真分析就显得格外重要；数字孪生技术通过构建物理对象的数字化镜像，描述物理对象在现实世界中的变化，模拟物理对象在现实环境中的行为和影响，以实现状态监测、故障诊断、趋势预测和综合优化；然而现有仿真显示的常规画面，使用操作效果比较笼统不直观，如运行设备出现故障问题不能及时发现问题位置，进而增加问题处理时间；在数据采集记录上没有直观的图来显示，无法对采集的数据进行对比分析。
技术实现思
1、本专利技术旨在解决上述现有技术中数据反应不直观、数据对比不直观和系统调试成本高的问题，提供一种aem电解制氢设备的仿真方法及装置。
2、本专利技术提供一种aem电解制氢设备的仿真方法，包括以下步骤：
3、通过预设的渲染模块建立动态运行图，其中，所述动态运行图与预设的aem电解制氢设备原理图对应；
4、通过预设的采集模块采集所述aem电解制氢设备的运行数据；
5、通过预设的储存模块储存所述运行数据；
6、获取用户需求指令，并进行判断；
7、若为“时况显示”指令，则通过预设的显示模块显示所述运行数据或历史数据曲线动态图；
8、若为“系统仿真”指令，则通过预设的建模模块建立动态运行仿真模型，其中，所述动态运行仿真模型模拟所述aem电解制氢设备的工作原理、工作过程和实际性能。
9、进一步的，所述通过预设的建模模块建立动态运行仿真模型的步骤之后，包括：
10、获取用户输入的动态条件；
11、通过所述动态运行仿真模型进行分析，并得到仿真结果；
12、通过显示模块显示所述仿真结果。
13、进一步的，所述通过预设的渲染模块建立动态运行图，其中，所述动态运行图与预设的aem电解制氢设备原理图对应的步骤中，还包括：
14、通过所述渲染模块在所述动态运行图上设置窗口界面，所述窗口界面用于显示所述运行数据，且所述窗口界面位置与所述运行数据测试位置对应。
15、进一步的，所述通过预设的采集模块采集所述aem电解制氢设备的运行数据的步骤之前，还包括：
16、将所述采集模块与所述aem电解制氢设备中预设的传感器建立通信连接；
17、通过所述采集模块向所述传感器发送采集信号；
18、通过所述传感器采集所述aem电解制氢设备的运行数据，并将所述运行数据发送至所述采集模块。
19、进一步的，所述若为“时况显示”指令，则通过所述显示模块显示所述运行数据或历史数据曲线动态图的步骤中，还包括：
20、判断用户是否已选取参数和时间；
21、若否，则通过所述显示模块将所述运行数据显示于所述窗口界面；
22、若是，则通过所述显示模块显示所述参数在所述时间内的历史数据曲线动态图。
23、进一步的，所述若是，则通过所述显示模块显示所述参数在所述时间内的历史数据曲线动态图的步骤之前，还包括：
24、通过所述储存模块调取所述参数在所述时间内的历史数据；
25、通过预设的生成模块生成历史数据曲线动态图，并将所述历史数据曲线动态图发送至显示模块。
26、进一步的，所述通过预设的建模模块建立动态运行仿真模型的步骤中，还包括：
27、通过预设的分析模块分析所述运行数据，得到模拟所述aem电解制氢设备的初始机理模型和初始控制策略；
28、通过所述分析模块对所述初始机理模型和所述初始控制策略进行优化处理，得到最终机理模型和最终控制策略；
29、通过所述建模模块将所述最终机理模型、所述最终控制策略和所述动态运行图融合形成动态运行仿真模型。
30、进一步的，所述通过所述分析模块对所述初始机理模型和所述初始控制策略进行优化处理，得到最终机理模型和最终控制策略的步骤中，还包括：
31、通过所述初始机理模型和所述初始控制策略生成模拟所述aem电解制氢设备运行的模拟数据；
32、通过所述分析模块将所述模拟数据与所述运行数据对比分析，得到分析结果；
33、所述分析模块根据所述分析结果对所述初始机理模型和所述初始控制策略进行调整。
34、本专利技术还提供一种aem电解制氢设备的仿真装置，包括：
35、渲染模块，用于建立与aem电解制氢设备原理图相同的动态运行图；
36、采集模块，用于采集所述aem电解制氢设备的运行数据；
37、储存模块，用于储存数据；
38、判断模块，用于判断用户需求指令；
39、建模模块，用于建立动态运行仿真模型；
40、显示模块，用于显示数据。
41、本专利技术还提供一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中储存有计算机程序，处理器执行计算机程序，以实现上述任意一项方法中的步骤。
42、本专利技术提供了一种aem电解制氢设备的仿真方法及装置，具有以下有益效果：
43、本专利技术提出将aem电解制氢设备的原理图做成动态运行图，将aem电解制氢设备中各参数的测试数据在动态运行图中对应显示，有利于精确直观反应各元器件的状态，在发生故障时可以快速找到问题的位置和解决方法；
44、本专利技术提出将各参数历史数据生成历史数据曲线动态图，有利于数据对比更直观；
45、本专利技术提出通过搭建能够模拟aem电解制氢设备的仿真模型，通过输入不同的动态条件得到仿真结果，通过计算机仿真的方式可以减少摸索最优产氢过程中的调试浪费及风险，方便快捷搭建全流程仿真模型进行参数调试，产氢速率更加准确，以优化温度控制参数，提高电解制氢效率。
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1.一种AEM电解制氢设备的仿真方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的AEM电解制氢设备的仿真方法，其特征在于，所述通过预设的建模模块建立动态运行仿真模型的步骤之后，包括：
3.根据权利要求1所述的AEM电解制氢设备的仿真方法，其特征在于，所述通过预设的渲染模块建立动态运行图，其中，所述动态运行图与预设的AEM电解制氢设备原理图对应的步骤中，还包括：
4.根据权利要求1所述的AEM电解制氢设备的仿真方法，其特征在于，所述通过预设的采集模块采集所述AEM电解制氢设备的运行数据的步骤之前，还包括：
5.根据权利要求3所述的AEM电解制氢设备的仿真方法，其特征在于，所述若为“时况显示”指令，则通过所述显示模块显示所述运行数据或历史数据曲线动态图的步骤中，还包括：
6.根据权利要求5所述的AEM电解制氢设备的仿真方法，其特征在于，所述若是，则通过所述显示模块显示所述参数在所述时间内的历史数据曲线动态图的步骤之前，还包括：
7.根据权利要求1所述的AEM电解制氢设备的仿真方法，其特征在于，所述通过预
8.根据权利要求7所述的AEM电解制氢设备的仿真方法，其特征在于，所述通过所述分析模块对所述初始机理模型和所述初始控制策略进行优化处理，得到最终机理模型和最终控制策略的步骤中，还包括：
9.一种AEM电解制氢设备的仿真装置，其特征在于，包括：
10.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器中储存有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至8中任一项所述的一种AEM电解制氢设备的仿真方法中的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种aem电解制氢设备的仿真方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的aem电解制氢设备的仿真方法，其特征在于，所述通过预设的建模模块建立动态运行仿真模型的步骤之后，包括：
3.根据权利要求1所述的aem电解制氢设备的仿真方法，其特征在于，所述通过预设的渲染模块建立动态运行图，其中，所述动态运行图与预设的aem电解制氢设备原理图对应的步骤中，还包括：
4.根据权利要求1所述的aem电解制氢设备的仿真方法，其特征在于，所述通过预设的采集模块采集所述aem电解制氢设备的运行数据的步骤之前，还包括：
5.根据权利要求3所述的aem电解制氢设备的仿真方法，其特征在于，所述若为“时况显示”指令，则通过所述显示模块显示所述运行数据或历史数据曲线动态图的步骤中，还包括：
6.根据权利...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄东全，曹炬，贾力，
申请(专利权)人：深圳稳石氢能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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