选煤悬浮液密度检测方法及装置、存储介质、计算机设备

文档序号:31447225发布日期:2022-09-07 12:11阅读:120来源:国知局
选煤悬浮液密度检测方法及装置、存储介质、计算机设备

1.本技术涉及工业过程技术领域,尤其是涉及到一种选煤悬浮液密度检测方法及装置、存储介质、计算机设备。


背景技术:

2.在选煤生产中,悬浮液密度作为块煤重介质分选、末煤重介质分选及粗煤泥分选等环节的关键工艺参数,是决定产品指标、洗选精度及效率的主要因素。
3.现有技术中,在确定选煤悬浮液密度时,通常利用密度检测仪表确定。目前,选煤工业中使用的密度检测仪表根据测量原理的不同主要可以分为放射源密度计、超声波密度计、振动式密度计、称重式密度计以及压差式密度计等。上述各类密度检测仪表普遍依据单一因素,仪表参数固定,未考虑选煤密度变化过程的综合复杂性。此外,放射源密度计有辐射危害,超声波密度计对介质中气泡、流动、震动非常敏感,振动式密度计中测量管受悬浮液中悬浮物颗粒磨损严重,称重式密度计的执行机头需要足够的安装位置及持续的维护,压差式密度计未考虑悬浮液流动引起的压力变化对压力差与介质密度相关性的干扰等。因此,通过密度检测仪表确定选煤悬浮液密度的准确度是较低的。
4.实际上,选煤生产密度受原煤品质波动、分选操作参数漂移、过程扰动变化以及其他不确定性因素的影响,始终处于运行工况频繁变化的动态波动中。仅考虑单一因素势必会造成密度检测准确度较低的情况出现。为此,如何解决现有技术中密度仪表检测精度低、仪表参数固定的问题成为当前亟需解决的技术问题。


技术实现要素:

5.有鉴于此,本技术提供了一种选煤悬浮液密度检测方法及装置、存储介质、计算机设备,在考虑多种影响因素的同时,可以实时快速、准确地检测选煤悬浮液的密度。
6.根据本技术的一个方面,提供了一种选煤悬浮液密度检测方法,包括:
7.获取历史采样时刻对应的历史压差信号、历史压力信号以及选煤悬浮液历史密度化验值;
8.基于所述历史压差信号、所述历史压力信号以及所述选煤悬浮液历史密度化验值,确定初始密度检测模型对应的压差补偿系数、压力补偿系数以及目标补偿量;
9.依据所述压差补偿系数、所述压力补偿系数、所述目标补偿量以及所述初始密度检测模型,得到选煤悬浮液密度检测模型;
10.基于采集到的目标压差原始信号、目标压力原始信号,以及所述选煤悬浮液密度检测模型,得到选煤悬浮液密度检测值。
11.根据本技术的另一方面,提供了一种选煤悬浮液密度检测装置,包括:
12.获取模块,用于获取历史采样时刻对应的历史压差信号、历史压力信号以及选煤悬浮液历史密度化验值;
13.数值确定模块,用于基于所述历史压差信号、所述历史压力信号以及所述选煤悬
浮液历史密度化验值,确定初始密度检测模型对应的压差补偿系数、压力补偿系数以及目标补偿量;
14.模型确定模块,用于依据所述压差补偿系数、所述压力补偿系数、所述目标补偿量以及所述初始密度检测模型,得到选煤悬浮液密度检测模型;
15.检测值确定模块,用于基于采集到的目标压差原始信号、目标压力原始信号,以及所述选煤悬浮液密度检测模型,得到选煤悬浮液密度检测值。
16.依据本技术又一个方面,提供了一种存储介质,其上存储有计算机程序,所述程序被处理器执行时实现上述选煤悬浮液密度检测方法。
17.依据本技术再一个方面,提供了一种计算机设备,包括存储介质、处理器及存储在存储介质上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序时实现上述选煤悬浮液密度检测方法。
18.借由上述技术方案,本技术提供的一种选煤悬浮液密度检测方法及装置、存储介质、计算机设备,首先,可以获取历史采样时刻对应的历史压差信号、历史压力信号和选煤悬浮液历史密度化验值。进一步,可以以各个历史采样时刻对应的历史压差信号、历史压力信号、选煤悬浮液历史密度化验值为基础,对初始密度检测模型中的压差补偿系数、压力补偿系数、目标补偿量进行确定。得到压差补偿系数、压力补偿系数以及目标补偿量之后,可以将压差补偿系数、压力补偿系数以及目标补偿量全部代入到初始密度检测模型中,进而可以得到选煤悬浮液密度检测模型。得到选煤悬浮液密度检测模型后,后续可以根据传感器采集到的目标压差原始信号、目标压力原始信号,通过选煤悬浮液密度检测模型的计算,即可得到选煤生产现场的选煤悬浮液密度检测值。本技术实施例通过确定选煤悬浮液密度检测模型,后续根据传感器采集到的目标压差原始信号、目标压力原始信号,可以计算得到选煤悬浮液密度检测值,可以在考虑多种影响因素的同时,实时快速、准确地检测选煤悬浮液的密度。
19.上述说明仅是本技术技术方案的概述,为了能够更清楚了解本技术的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举本技术的具体实施方式。
附图说明
20.此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解,构成本技术的一部分,本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术,并不构成对本技术的不当限定。在附图中:
21.图1示出了本技术实施例提供的一种选煤悬浮液密度检测方法的流程示意图;
22.图2示出了本技术实施例提供的另一种选煤悬浮液密度检测方法的流程示意图;
23.图3示出了本技术实施例提供的一种选煤悬浮液密度检测方法的检测效果示意图;
24.图4示出了本技术实施例提供的一种选煤悬浮液密度检测装置的结构示意图;
25.图5示出了本技术实施例提供的一种选煤悬浮液密度检测方法的工业应用硬件架构图;
26.图6示出了本技术实施例提供的一种选煤悬浮液密度检测方法的工业应用软件架构图。
具体实施方式
27.下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。需要说明的是,在不冲突的情况下,本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
28.在本实施例中提供了一种选煤悬浮液密度检测方法,如图1所示,该方法包括:
29.步骤101,获取历史采样时刻对应的历史压差信号、历史压力信号以及选煤悬浮液历史密度化验值;
30.本技术实施例提供的选煤悬浮液密度检测方法,可以应用于选煤生产的场景中,可以实时准确地确定选煤悬浮液的密度。首先,可以获取历史采样时刻对应的历史压差信号、历史压力信号和选煤悬浮液历史密度化验值,也即,每一组历史压差信号、历史压力信号和选煤悬浮液历史密度化验值对应一个历史采样时刻。在这里,历史压差信号、历史压力信号可以是通过安装在选煤悬浮液中的压差传感器、压力传感器直接采集到的信号,也可以是经过处理的信号,选煤悬浮液历史密度化验值可以是工作人员在历史采样时刻对选煤悬浮液采样后,对选煤悬浮液采样进行化验后得到的。人工取样离线化验方法具有简单、准确、便宜的特点,然而人工化验密度数据的化验周期较长,人工化验数据往往存在大滞后,不能实现及时的在线检测,从而使得人工化验数据难以与集成控制系统中其它生产关键参数形成闭环分析,无法实现选煤密度的闭环控制。因而,本技术实施例通过选煤悬浮液历史密度化验值,帮助确定选煤悬浮液密度检测模型。
31.步骤102,基于所述历史压差信号、所述历史压力信号以及所述选煤悬浮液历史密度化验值,确定初始密度检测模型对应的压差补偿系数、压力补偿系数以及目标补偿量;
32.在该实施例中,进一步,可以以各个历史采样时刻对应的历史压差信号、历史压力信号、选煤悬浮液历史密度化验值为基础,对初始密度检测模型中的压差补偿系数、压力补偿系数、目标补偿量进行确定。在这里,压差补偿系数、压力补偿系数、目标补偿量为初始密度检测模型的模型参数。
33.步骤103,依据所述压差补偿系数、所述压力补偿系数、所述目标补偿量以及所述初始密度检测模型,得到选煤悬浮液密度检测模型;
34.在该实施例中,得到压差补偿系数、压力补偿系数以及目标补偿量之后,可以将压差补偿系数、压力补偿系数以及目标补偿量全部代入到初始密度检测模型中,进而可以得到选煤悬浮液密度检测模型。也即,利用得到的压差补偿系数、压力补偿系数以及目标补偿量替换初始密度检测模型中的对应的未知量,即可得到选煤悬浮液密度检测模型。
35.步骤104,基于采集到的目标压差原始信号、目标压力原始信号,以及所述选煤悬浮液密度检测模型,得到选煤悬浮液密度检测值。
36.在该实施例中,得到选煤悬浮液密度检测模型后,后续可以根据传感器采集到的目标压差原始信号、目标压力原始信号,通过选煤悬浮液密度检测模型的计算,即可得到选煤生产现场的选煤悬浮液密度检测值。
37.通过应用本实施例的技术方案,首先,可以获取历史采样时刻对应的历史压差信号、历史压力信号和选煤悬浮液历史密度化验值。进一步,可以以各个历史采样时刻对应的历史压差信号、历史压力信号、选煤悬浮液历史密度化验值为基础,对初始密度检测模型中的压差补偿系数、压力补偿系数、目标补偿量进行确定。得到压差补偿系数、压力补偿系数以及目标补偿量之后,可以将压差补偿系数、压力补偿系数以及目标补偿量全部代入到初
始密度检测模型中,进而可以得到选煤悬浮液密度检测模型。得到选煤悬浮液密度检测模型后,后续可以根据传感器采集到的目标压差原始信号、目标压力原始信号,通过选煤悬浮液密度检测模型的计算,即可得到选煤生产现场的选煤悬浮液密度检测值。本技术实施例通过确定选煤悬浮液密度检测模型,后续根据传感器实时采集到的目标压差原始信号、目标压力原始信号,可以计算得到选煤悬浮液密度检测值,可以在考虑多种影响因素的同时,实时快速、准确地检测选煤悬浮液的密度。
38.进一步的,作为上述实施例具体实施方式的细化和扩展,为了完整说明本实施例的具体实施过程,提供了另一种选煤悬浮液密度检测方法,该方法包括:
39.步骤201,获取历史压差原始信号以及历史压力原始信号,并通过拉依达准则对所述历史压差原始信号以及所述历史压力原始信号进行信号过滤处理;对过滤处理后的历史压差原始信号以及历史压力原始信号进行一阶惯性滤波处理,得到历史压差信号以及历史压力信号;获取选煤悬浮液历史密度化验值,并将所述选煤悬浮液历史密度化验值与所述历史压差信号以及所述历史压力信号进行时序对标处理,得到每个历史采样时刻对应的所述历史压差信号、所述历史压力信号以及所述选煤悬浮液历史密度化验值;
40.在该实施例中,历史压差原始信号、历史压力原始信号可以是经过压差传感器、压力传感器直接采集得到的,采集后可以存储于数据库中,在这里,历史压差原始信号可以是δp(k),历史压力原始信号可以是p(k),k表示历史采样时刻。首先,对历史压差原始信号、历史压力原始信号利用拉依达准则进行过滤处理,具体地,可以将历史压差原始信号、历史压力原始信号进行时序排列,通过拉依达准则在滑动时间窗口内进行离群点剔除,在这里,可以采用贝塞尔公式计算拉依达准则(3σ)中标准误差σ:其中,xi为原始信号,既可以是历史压差原始信号,还可以是历史压力原始信号,n为样本量,具体可以是每个滑动时间窗口宽度对应的样本量,为n组样本均值。经过拉依达准则处理后,还可以对过滤后的历史压差原始信号、历史压力原始信号进行一阶惯性滤波,在这里,一阶惯性滤波函数可以是x(n)=αx(n)+(1-α)x(n-1),其中,α为滤波系数,具体可以为0.85,x(n)为本次采样值,x(n-1)为上次滤波输出值,x(n)为本次滤波输出值。经过拉依达准则和一阶惯性滤波处理后,可以剔除数据异常值并降低数据噪声的影响。
41.接着,还可以从数据库中获取选煤悬浮液历史密度化验值,将选煤悬浮液历史密度化验值、历史压差信号、历史压力信号进行时序对标处理,即针对每个历史采样时刻,可以找到与该历史采样时刻对应的历史压差信号、历史压力信号、选煤悬浮液历史密度化验值。在这里,由于人工化验的采样时间间隔要远大于传感器的采样时间间隔,因此可以将人工从选煤悬浮液中采样的时刻作为历史采样时刻,从历史压差信号、历史压力信号中分别找到与历史采样时刻对应的历史压差信号、历史压力信号并进行标记,进而得到每个历史采样时刻对应的历史压差信号、历史压力信号、选煤悬浮液历史密度化验值。
42.步骤202,获取历史采样时刻对应的历史压差信号、历史压力信号以及选煤悬浮液历史密度化验值;
43.在该实施例中,可以获取历史采样时刻对应的历史压差信号、历史压力信号和选煤悬浮液历史密度化验值,也即,每一组历史压差信号、历史压力信号和选煤悬浮液历史密度化验值对应一个历史采样时刻。
44.步骤203,确定压差信号输入阶次以及压力信号输入阶次;基于所述压差信号输入阶次,分别对每个所述历史采样时刻对应的所述历史压差信号进行处理,得到处理后的历史压差信号;基于所述压力信号输入阶次,分别对每个所述历史采样时刻对应的所述历史压力信号进行处理,得到处理后的历史压力信号;
45.在该实施例中,可以先确定压差信号输入阶次和压力信号输入阶次,进而可以根据压差信号输入阶次、压力信号输入阶次分别对历史压差信号、历史压力信号进行处理。具体地,δp

(k)可以表示处理后的历史压差信号,具体可以通过公式进行处理,其中,n2为压差信号输入阶次;p

(k)可以表示处理后的历史压力信号,具体可以通过公式进行处理,其中,n1为压力信号输入阶次。本技术实施例根据压差信号输入阶次、压力信号输入阶次,对历史压差信号和历史压力信号进行处理,可以使得信号更加平滑,有利于剔除异常值。
46.步骤204,基于所述初始密度检测模型,构建目标参数估计方程;
47.在该实施例中,可以以初始密度检测模型为基础,构建与该初始密度检测模型对应的目标参数估计方程。在这里,目标参数估计方程中可以包括压差补偿系数、压力补偿系数、目标补偿量对应的未知数。
48.在本技术实施例中,初始密度检测模型可以是其中,δp

(k)为处理后的历史压差信号,g为重力加速度g=9.8n/kg,

h为压差变送器安装高度,p

(k)为处理后的历史压力信号,b为压差补偿系数,b1为压力补偿系数,b2为目标补偿量。
49.本技术实施例中,可以基于任意系统辨识的方法对选煤悬浮液密度检测模型的参数进行辨识。具体地,可以选取最小二乘系统辨识方法。首先,初始密度检测模型基于均方误差最小化来进行参数估计,即对应的目标参数估计方程可以是其中,yi=ρa(i)为选煤悬浮液历史密度化验值,m为选煤悬浮液历史密度化验值的数量,在这里,选煤悬浮液历史密度化验值的数量与历史压差信号、历史压力信号的数量是相等的。
50.步骤205,对所述目标参数估计方程分别依据所述压差补偿系数、所述压力补偿系数以及所述目标补偿量进行求导,得到所述压差补偿系数、所述压力补偿系数以及所述目标补偿量对应的导数;
51.在该实施例中,由于目标参数估计方程中包括压差补偿系数、压力补偿系数以及目标补偿量对应的未知数,因此,可以对目标参数估计方程进行求导,具体地,可以分别依据压差补偿系数、压力补偿系数以及目标补偿量进行求导,得到压差补偿系数对应的导数、压力补偿系数对应的导数以及目标补偿量对应的导数。
52.具体地,求解b、b1、b2,使最小化,将分
为对b,b1和b2求导,得到求导,得到以及
53.步骤206,基于所述历史压差信号、所述历史压力信号以及所述选煤悬浮液历史密度化验值,确定所述导数为零时对应的所述压差补偿系数、所述压力补偿系数以及所述目标补偿量;
54.在该实施例中,得到压差补偿系数、压力补偿系数、目标补偿量对应的导数后,可以根据历史压差信号、历史压力信号、选煤悬浮液历史密度化验值,求得各个导数为零时对应的压差补偿系数、压力补偿系数和目标补偿量。
55.具体地,令上式为零,可得到b,b1和b2的解分别为:以及进而可以得到压差补偿系数、压力补偿系数以及目标补偿量。
56.步骤207,依据所述压差补偿系数、所述压力补偿系数、所述目标补偿量以及所述初始密度检测模型,得到选煤悬浮液密度检测模型;
57.在该实施例中,得到压差补偿系数、压力补偿系数以及目标补偿量之后,可以将压差补偿系数、压力补偿系数以及目标补偿量全部代入到初始密度检测模型中,进而可以得到选煤悬浮液密度检测模型。也即,利用得到的压差补偿系数、压力补偿系数以及目标补偿量替换初始密度检测模型中的对应的未知量,即可得到选煤悬浮液密度检测模型。
58.步骤208,基于采集到的目标压差原始信号、目标压力原始信号,以及所述选煤悬浮液密度检测模型,得到选煤悬浮液密度检测值。
59.在该实施例中,得到选煤悬浮液密度检测模型后,后续可以以传感器采集到的目标压差原始信号、目标压力原始信号为基础,通过选煤悬浮液密度检测模型的计算,即可实时检测选煤生产现场的选煤悬浮液密度检测值。在这里,传感器采集到的目标压差原始信号、目标压力原始信号也可以先经过拉依达准则、一阶惯性滤波等处理之后,再输入到选煤悬浮液密度检测模型中,得到选煤悬浮液密度检测值。
60.在本技术实施例中,可选地,步骤207中所述“得到选煤悬浮液密度检测模型”之后,所述方法还包括:确定目标采样时刻对应的第一目标化验值,并基于所述目标采样时刻,从历史化验值中确定多个第二目标化验值;确定与所述第一目标化验值以及所述第二目标化验值对应的多个目标密度检测值,并基于所述第一目标化验值、所述第二目标化验值以及所述多个目标密度检测值,确定目标偏差值;当所述目标偏差值大于预设偏差阈值时,确定所述选煤悬浮液密度检测模型的压差补偿更新系数、压力补偿更新系数以及目标补偿更新量,并基于所述压差补偿更新系数、所述压力补偿更新系数以及所述目标补偿更新量,对所述选煤悬浮液密度检测模型进行更新。
61.在该实施例中,在确定选煤悬浮液密度检测模型之后,后续工作人员还可以按照目标采样时间间隔对选煤悬浮液进行采样,并对采样进行化验,以根据化验值对选煤悬浮液密度检测模型进行更新。在这里,可以将工作人员每次对选煤悬浮液进行采样的时间作为目标采样时刻,在每个目标采样时刻可以对应确定一个第一目标化验值,第一目标化验值即对目标采样时刻的选煤悬浮液采样进行化验之后得到的密度化验值。确定第一目标化验值之后,还可以以目标采样时刻为基础,从历史化验值中确定多个第二目标化验值。接着,可以确定第一目标化验值对应的目标密度检测值,以及多个第二目标化验值对应的多个目标密度检测值,在这里,目标密度检测值是与目标化验值同一时刻的、经过选煤悬浮液密度检测模型计算得到的密度值。之后,通过第一目标化验值、第二目标化验值,以及多个对应的目标密度检测值,计算目标偏差值。例如,累积滑动时间窗口宽度对应(m+1)个目标化验值其中,ρa(t)可以是第一目标化验值,ρa(t-1)
……
ρa(t-m)可以是多个第二目标化验值,同时引入拉依达准则(3σ)纠错机制,排除异常化验值的影响。当目标化验值与目标密度检测值的目标偏差值θ(t)超出预设偏差阈值δ时,即θ(t)>δ时,可以确定压差补偿更新系数、压力补偿更新系数以及目标补偿更新量,并通过压差补偿更新系数、压力补偿更新系数以及目标补偿更新量对选煤悬浮液密度检测模型进行更新,也即对模型参数进行校正,具体可以通过参数就地/远程校正模式加以实现,其中,压差补偿更新系数、压力补偿更新系数以及目标补偿更新量即为选煤悬浮液密度检测模型的更新参数。在这里,θ(t)可以为:本技术实施例以目标采样时刻对应的第一目标化验值为基础,确定目标偏差值,并当目标偏差值大于预设偏差阈值时,随时对选煤悬浮液密度检测模型进行更新,可以使得选煤悬浮液密度检测模型的准确性更高。该实施例中,随着人工密度化验值的增加,可采用现场就地/远程的方式,对选煤悬浮液密度检测模型中的模型参数进行校正。
62.在本技术实施例中,可选地,所述“确定所述选煤悬浮液密度检测模型的压差补偿更新系数、压力补偿更新系数以及目标补偿更新量”,包括:基于所述第一目标化验值、与所述第一目标化验值对应的第一压差原始信号、第一压力原始信号,以及历史化验值、与所述历史化验值对应的第二压差原始信号、第二压力原始信号,确定所述压差补偿更新系数、所述压力补偿更新系数以及所述目标补偿更新量。
63.在该实施例中,确定压差补偿更新系数、压力补偿更新系数以及目标补偿更新量时,同样可以利用上述确定压差补偿系数、压力补偿系数以及目标补偿量的方法得到。具体可以以第一目标化验值、与第一目标化验值对应的第一压差原始信号、第一压力原始信号,以及历史化验值、与历史化验值对应的第二压差原始信号、第二压力原始信号为基础,确定压差补偿更新系数、压力补偿更新系数以及目标补偿更新量。进而可以对选煤悬浮液密度检测模型中的相应参数进行更新,得到更新后的选煤悬浮液密度检测模型。
64.在本技术实施例中,可选地,所述方法还包括:当所述目标偏差值小于或等于所述预设偏差阈值时,保持所述选煤悬浮液密度检测模型不变。
65.在该实施例中,当目标偏差值小于或等于预设偏差阈值时,说明选煤悬浮液密度
检测模型的准确度是较高的,此时可以保持选煤悬浮液密度检测模型不变继续使用。
66.图2示出了本技术实施例中提供的一种选煤悬浮液密度检测方法的执行流程示意图,如图2所示,流程可描述如下:
67.获取压差传感器采集的压差信号δp(k),以及压力传感器采集的压力信号p(k),将压差信号以及压力信号发送到数据采集与通讯模块,数据采集与通讯模块将压差信号和压力信号发送到数据存储模块,并由数据存储模块进行存储,接着,由数据处理模块对压差信号、压力信号进行拉依达准则处理、一阶惯性滤波处理、按照压差信号输入阶次以及压力信号输入阶次处理等,输出δp

(k)和p

(k),最后由参数辨识模型根据δp

(k)和p

(k)确定选煤悬浮液密度检测模型的模型参数(压差补偿系数、压力补偿系数以及目标补偿量),进而将得到的模型参数代入到初始密度检测模型中,可以得到选煤悬浮液密度检测模型,后续可以根据传感器采集的压差信号、压力信号以及选煤悬浮液密度检测模型,得到密度智能检测值。
68.此外,得到选煤悬浮液密度检测模型后,后续可以实时对选煤悬浮液密度检测模型进行更新,具体可以选择就地/远程两种方式之一进行模型参数更新。例如,在进行模型参数更新时,可以将压差传感器采集的压差信号δp(k)、压力传感器采集的压力信号p(k),以及人工密度化验值ρa(t)发送到远程校正模块,接着由远程校正模块即可实现远程自动校正模型参数,并将新的模型参数发送至辨识模型,以得到更新后的选煤悬浮液密度检测模型。
69.采用本技术实施例提供的选煤悬浮液密度检测方法,具有较高的检测精度。通过引入评价指标对检测效果及仪表效果进行对比:均方根误差:在对应化验时刻的智能检测值(或仪表值)与化验值之差平方的2次方根的期望值。合格率指标|p|:在对应化验时刻智能检测值(或仪表值)与密度化验值绝对误差在
±
0.01g/cm3(|p|《0.01)以内样本数占总样本数的百分比。由图3可以看出,通过长期观测,本技术实施例提供的选煤悬浮液密度检测方法对应的密度智能检测值相较于人工化验值的rmse为0.0058;合格率|p|《0.01达94.12%,检测效果较好。
70.进一步的,作为图1方法的具体实现,本技术实施例提供了一种选煤悬浮液密度检测装置,如图4所示,该装置包括:
71.获取模块,用于获取历史采样时刻对应的历史压差信号、历史压力信号以及选煤悬浮液历史密度化验值;
72.数值确定模块,用于基于所述历史压差信号、所述历史压力信号以及所述选煤悬浮液历史密度化验值,确定初始密度检测模型对应的压差补偿系数、压力补偿系数以及目标补偿量;
73.模型确定模块,用于依据所述压差补偿系数、所述压力补偿系数、所述目标补偿量以及所述初始密度检测模型,得到选煤悬浮液密度检测模型;
74.检测值确定模块,用于基于采集到的目标压差原始信号、目标压力原始信号,以及所述选煤悬浮液密度检测模型,得到选煤悬浮液密度检测值。
75.可选地,所述数值确定模块,包括:
76.方程构建单元,用于基于所述初始密度检测模型,构建目标参数估计方程;
77.求导单元,用于对所述目标参数估计方程分别依据所述压差补偿系数、所述压力
补偿系数以及所述目标补偿量进行求导,得到所述压差补偿系数、所述压力补偿系数以及所述目标补偿量对应的导数;
78.数值确定单元,用于基于所述历史压差信号、所述历史压力信号以及所述选煤悬浮液历史密度化验值,确定所述导数为零时对应的所述压差补偿系数、所述压力补偿系数以及所述目标补偿量。
79.可选地,所述装置还包括:
80.阶次确定模块,用于所述确定所述导数为零时对应的所述压差补偿系数、所述压力补偿系数以及所述目标补偿量之前,确定压差信号输入阶次以及压力信号输入阶次;
81.信号处理模块,用于基于所述压差信号输入阶次,分别对每个所述历史采样时刻对应的所述历史压差信号进行处理,得到处理后的历史压差信号;基于所述压力信号输入阶次,分别对每个所述历史采样时刻对应的所述历史压力信号进行处理,得到处理后的历史压力信号。
82.可选地,所述装置还包括:
83.过滤处理模块,还用于所述获取历史采样时刻对应的历史压差信号、历史压力信号以及选煤悬浮液历史密度化验值之前,获取历史压差原始信号以及历史压力原始信号,并通过拉依达准则对所述历史压差原始信号以及所述历史压力原始信号进行信号过滤处理;
84.滤波处理模块,用于对过滤处理后的历史压差原始信号以及历史压力原始信号进行一阶惯性滤波处理,得到历史压差信号以及历史压力信号;
85.所述获取模块,还用于获取选煤悬浮液历史密度化验值,并将所述选煤悬浮液历史密度化验值与所述历史压差信号以及所述历史压力信号进行时序对标处理,得到每个历史采样时刻对应的所述历史压差信号、所述历史压力信号以及所述选煤悬浮液历史密度化验值。
86.可选地,所述装置还包括:
87.化验值确定模块,用于所述得到选煤悬浮液密度检测模型之后,确定目标采样时刻对应的第一目标化验值,并基于所述目标采样时刻,从历史化验值中确定多个第二目标化验值;
88.偏差值确定模块,用于确定与所述第一目标化验值以及所述第二目标化验值对应的多个目标密度检测值,并基于所述第一目标化验值、所述第二目标化验值以及所述多个目标密度检测值,确定目标偏差值;
89.更新模块,用于当所述目标偏差值大于预设偏差阈值时,确定所述选煤悬浮液密度检测模型的压差补偿更新系数、压力补偿更新系数以及目标补偿更新量,并基于所述压差补偿更新系数、所述压力补偿更新系数以及所述目标补偿更新量,对所述选煤悬浮液密度检测模型进行更新。
90.可选地,所述更新模块,用于:基于所述第一目标化验值、与所述第一目标化验值对应的第一压差原始信号、第一压力原始信号,以及历史化验值、与所述历史化验值对应的第二压差原始信号、第二压力原始信号,确定所述压差补偿更新系数、所述压力补偿更新系数以及所述目标补偿更新量。
91.可选地,所述装置还包括:
92.模型保持模块,用于当所述目标偏差值小于或等于所述预设偏差阈值时,保持所述选煤悬浮液密度检测模型不变。
93.需要说明的是,本技术实施例提供的一种选煤悬浮液密度检测装置所涉及各功能单元的其他相应描述,可以参考图1方法中的对应描述,在此不再赘述。
94.进一步,可选地,本技术实施例中,如图5所示,选煤悬浮液密度检测模型的工业应用硬件平台,可以包括:压差传感器、压力传感器、仪表箱、信号隔离器、逻辑控制器(plc)、交换机、触摸屏、通讯设备等。其中,探头1、探头2为压差探头,探头3为压力探头,探头2和探头3的安装位置可以根据实际生产状况调换。信号隔离器、plc、交换机、触摸屏及通讯模块部署于仪表箱内。plc用于实现基于多输入信息的选煤悬浮液密度智能实时检测;触摸屏用于实现选煤悬浮液密度检测值的就地显示、参数设置、参数就地更新、参数就地/远程校正模式切换等功能;通讯模块基于交换机与触摸屏及plc通讯,用于实现数据的读取与远程模型更新参数的写入,即实现选煤悬浮液密度检测模型的远程参数校正。同时,plc与现场dcs相连,实现选煤悬浮液密度检测值的实时显示及数据管理。
95.工业传感器(压差传感器、压力传感器)通过导压管与变送器相连,变送器与仪表箱内隔离器通过硬线相连,隔离器将信号传入plc内,实现变送器到plc的通讯;密度计仪表箱内plc、触摸屏、通讯模块处于同一个局域网中,通过tcp/ip协议实现数据的互相传输;plc与现场dcs通过硬线通讯;远程校正模块通过无线网络与现场仪表箱内装置通讯,实现工业现场的数据及化验结果上“云”,实现数据的集中管理。
96.可选地,本技术实施例中,如图6所示,选煤悬浮液密度检测模型的工业应用软件平台,可以包括软件前端人机交互和后台功能实现两部分。具体可以采用wincc flexible smart应用软件平台搭建前端人机交互系统;采用step 7-microwin smart及python软件平台搭建数据采集与通讯、多输入信息的选煤悬浮液密度智能检测及远程校正系统。其中,前端人机交互界面(触摸屏)基于wincc flexible smart应用软件平台开发,实现人机交互;后台plc采用step 7-microwin smart软件平台编辑,实现基于多输入信息的选煤悬浮液密度智能检测;远程参数校正功能采用python软件平台开发,软件平台通过通讯模块与plc及触摸屏通讯,进行关键数据的读取与模型更新参数的写入。
97.基于上述如图1所示方法,相应的,本技术实施例还提供了一种存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现上述如图1所示的选煤悬浮液密度检测方法。
98.基于这样的理解,本技术的技术方案可以以软件产品的形式体现出来,该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是cd-rom,u盘,移动硬盘等)中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本技术各个实施场景所述的方法。
99.基于上述如图1所示的方法,以及图4所示的虚拟装置实施例,为了实现上述目的,本技术实施例还提供了一种计算机设备,具体可以为个人计算机、服务器、网络设备等,该计算机设备包括存储介质和处理器;存储介质,用于存储计算机程序;处理器,用于执行计算机程序以实现上述如图1所示的选煤悬浮液密度检测方法。
100.可选地,该计算机设备还可以包括用户接口、网络接口、摄像头、射频(radio frequency,rf)电路,传感器、音频电路、wi-fi模块等等。用户接口可以包括显示屏
(display)、输入单元比如键盘(keyboard)等,可选用户接口还可以包括usb接口、读卡器接口等。网络接口可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如蓝牙接口、wi-fi接口)等。
101.本领域技术人员可以理解,本实施例提供的一种计算机设备结构并不构成对该计算机设备的限定,可以包括更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件布置。
102.存储介质中还可以包括操作系统、网络通信模块。操作系统是管理和保存计算机设备硬件和软件资源的程序,支持信息处理程序以及其它软件和/或程序的运行。网络通信模块用于实现存储介质内部各组件之间的通信,以及与该实体设备中其它硬件和软件之间通信。
103.通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到本技术可以借助软件加必要的通用硬件平台的方式来实现,也可以通过硬件实现。首先,可以获取历史采样时刻对应的历史压差信号、历史压力信号和选煤悬浮液历史密度化验值。进一步,可以以各个历史采样时刻对应的历史压差信号、历史压力信号、选煤悬浮液历史密度化验值为基础,对初始密度检测模型中的压差补偿系数、压力补偿系数、目标补偿量进行确定。得到压差补偿系数、压力补偿系数以及目标补偿量之后,可以将压差补偿系数、压力补偿系数以及目标补偿量全部代入到初始密度检测模型中,进而可以得到选煤悬浮液密度检测模型。得到选煤悬浮液密度检测模型后,后续可以根据传感器采集到的目标压差原始信号、目标压力原始信号,通过选煤悬浮液密度检测模型的计算,即可得到选煤生产现场的选煤悬浮液密度检测值。本技术实施例通过确定选煤悬浮液密度检测模型,后续根据传感器采集到的目标压差原始信号、目标压力原始信号,可以计算得到选煤悬浮液密度检测值,可以在考虑多种影响因素的同时,实时快速、准确地检测选煤悬浮液的密度。
104.本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施场景的示意图,附图中的模块或流程并不一定是实施本技术所必须的。本领域技术人员可以理解实施场景中的装置中的模块可以按照实施场景描述进行分布于实施场景的装置中,也可以进行相应变化位于不同于本实施场景的一个或多个装置中。上述实施场景的模块可以合并为一个模块,也可以进一步拆分成多个子模块。
105.上述本技术序号仅仅为了描述,不代表实施场景的优劣。以上公开的仅为本技术的几个具体实施场景,但是,本技术并非局限于此,任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本技术的保护范围。
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