用于节能减排的炉水防护剂在线监测系统及方法与流程

本申请涉及水质分析相关领域，尤其涉及用于节能减排的炉水防护剂在线监测系统及方法。

背景技术：

1、在工业生产中，锅炉作为重要的热能转换设备，其运行效率和环保性能直接关系到企业的经济效益和环境保护责任。锅炉水的质量是影响锅炉运行效率和寿命的关键因素之一，而炉水防护剂的添加则是提高锅炉水质量、实现节能减排的重要手段。在现有的技术中，对于锅炉水加炉水防护剂的监测和管理，主要依赖于人工定期取样检测和离线分析，这种方法不仅耗时费力，难以覆盖所有关键监测点，而且难以实时反映锅炉水的实际状况，导致炉水防护剂的添加往往滞后于水质变化，无法及时有效地调整防护策略。

2、现阶段相关技术中，炉水防护剂监测管理存在监测的全面性和实时性不足，导致锅炉运行效率和节能减排成效不佳的技术问题。

技术实现思路

1、本申请通过提供用于节能减排的炉水防护剂在线监测系统及方法，通过空间监测点分布模块对锅炉设备进行设备结构复杂度评价，并基于评价结果分布空间监测点，集成空间采样模块、策略响应模块、预测模块和响应模块，自动读取锅炉设备的实时运行数据，匹配锅炉运行场景，预测设备负荷变化，并将这些信息与水质分析结果同步至响应反馈网络，生成响应反馈结果，实现在线监测管理等技术手段，达到了实现对炉水防护剂的全面、实时监测，提高锅炉运行效率和节能减排成效的技术效果。

2、本申请提供用于节能减排的炉水防护剂在线监测系统，包括：

3、空间监测点分布模块，用于对锅炉设备进行设备结构复杂度评价，基于设备结构复杂度评价结果分布空间监测点，所述空间监测点包括进水口监测点、出水口监测点、蒸汽回收管路监测点；空间采样模块，用于在锅炉中加入炉水防护剂，当锅炉设备启动后，同步激活分布在空间监测点的水质监测传感器，执行水质采样，建立空间分布数据集；策略响应模块，用于读取锅炉设备的实时运行数据，基于实时运行数据匹配锅炉运行场景，建立场景基础响应策略；预测模块，用于对锅炉设备进行设备负荷变化预测，建立设备负荷变化预测结果；响应模块，用于将空间分布数据集输入至水质分析模型，建立水质分析结果，并将水质分析结果、设备负荷变化预测结果、场景基础响应策略同步至响应反馈网络，生成响应反馈结果，根据响应反馈结果进行在线监测管理。

4、在可能的实现方式中，所述策略响应模块用于：

5、获取锅炉设备的运行时序数据，基于所述运行时序数据进行运行阶段判别；若判别结果为初期调试阶段，则调用第一时序窗口，执行水质稳态识别，以第一水质稳态识别结果建立调试阶段场景基础响应策略；若判别结果为稳定运行阶段，则调用第二时序窗口，执行水质稳态识别，以第二水质稳态识别结果建立稳定运行阶段场景基础响应策略。

6、在可能的实现方式中，所述空间监测点分布模块用于：

7、获取锅炉设备的结构部件分布，基于结构部件分布进行空间复杂度计算，建立空间复杂度计算结果；对锅炉设备进行水流路径拟合，基于水流路径拟合结果进行流动路径复杂度和流动死角分析，建立水流复杂度计算结果；对锅炉设备进行热交换复杂度分析，建立热交换复杂度计算结果；对空间复杂度计算结果、水流复杂度计算结果和热交换复杂度计算结果进行加权拟合，建立设备结构复杂度评价结果。

8、在可能的实现方式中，所述响应模块用于：

9、将空间分布数据集中每个空间监测点的水质参数进行时间-空间矩阵转换；利用水流路径拟合结果、热传导关联建立空间监测点的点位关联，并基于点位关联优化水质分析模型；将时间-空间矩阵作为输入数据，输入至优化后的水质分析模型，建立水质分析结果。

10、在可能的实现方式中，所述响应模块用于：

11、通过响应反馈网络的预处理层将水质分析结果、设备负荷变化预测结果、场景基础响应策略转换为输入矩阵；利用响应反馈网络的预处理层执行输入矩阵的加权特征提取，如下：；其中，表征在第时刻提取的特征值，表征第个水质分析结果数据，，为水质分析结果数据总数，表征第个设备负荷变化预测结果数据，，为设备负荷变化预测数据总数，表征场景基础响应策略，、、分别为水质参数、负荷参数、场景策略参数的权重；利用响应反馈网络的决策层基于加权特征提取结果进行决策处理，生成响应反馈结果，如下：；其中，表征第时刻的反馈决策输出，为决策权重矩阵，为偏置项，为激活函数，。

12、在可能的实现方式中，所述预测模块用于：

13、调用锅炉设备的历史运行数据，对所述历史运行数据进行数据特征提取，建立历史特征集，所述历史特征集带有负荷变化标识；利用所述实时运行数据对所述历史特征集进行特征相似匹配，建立匹配结果；以匹配结果对应的负荷变化标识生成设备负荷变化预测结果。

14、在可能的实现方式中，所述系统还包括：

15、自增强模块，用于基于响应反馈结果创建增强反馈节点，利用增强反馈节点调用空间监测点的水质监测传感器进行增强监测，建立监测数据集，对所述监测数据集进行响应反馈结果的拟合结果一致性分析，建立一致性偏离值，以一致性偏离值建立阶梯自增强结果，基于阶梯自增强结果在增强反馈节点对响应反馈结果增强优化。

16、本申请还提供了用于节能减排的炉水防护剂在线监测方法，包括：

17、对锅炉设备进行设备结构复杂度评价，基于设备结构复杂度评价结果分布空间监测点，所述空间监测点包括进水口监测点、出水口监测点、蒸汽回收管路监测点；在锅炉中加入炉水防护剂，当锅炉设备启动后，同步激活分布在空间监测点的水质监测传感器，执行水质采样，建立空间分布数据集；读取锅炉设备的实时运行数据，基于实时运行数据匹配锅炉运行场景，建立场景基础响应策略；对锅炉设备进行设备负荷变化预测，建立设备负荷变化预测结果；将空间分布数据集输入至水质分析模型，建立水质分析结果，并将水质分析结果、设备负荷变化预测结果、场景基础响应策略同步至响应反馈网络，生成响应反馈结果，根据响应反馈结果进行在线监测管理。

18、拟通过本申请提出的用于节能减排的炉水防护剂在线监测系统及方法，通过空间监测点分布模块对锅炉设备进行设备结构复杂度评价，基于设备结构复杂度评价结果分布空间监测点，所述空间监测点包括进水口监测点、出水口监测点、蒸汽回收管路监测点，在锅炉中加入炉水防护剂，当锅炉设备启动后，通过空间采样模块同步激活分布在空间监测点的水质监测传感器，执行水质采样，建立空间分布数据集，通过策略响应模块读取锅炉设备的实时运行数据，基于实时运行数据匹配锅炉运行场景，建立场景基础响应策略，通过预测模块对锅炉设备进行设备负荷变化预测，建立设备负荷变化预测结果，通过响应模块将空间分布数据集输入至水质分析模型，建立水质分析结果，并将水质分析结果、设备负荷变化预测结果、场景基础响应策略同步至响应反馈网络，生成响应反馈结果，根据响应反馈结果进行在线监测管理，达到了实现对炉水防护剂的全面、实时监测，提高锅炉运行效率和节能减排成效的技术效果。

技术特征：

1.用于节能减排的炉水防护剂在线监测系统，其特征在于，所述系统包括：

2.如权利要求1所述的用于节能减排的炉水防护剂在线监测系统，其特征在于，所述策略响应模块用于：

3.如权利要求1所述的用于节能减排的炉水防护剂在线监测系统，其特征在于，所述空间监测点分布模块用于：

4.如权利要求3所述的用于节能减排的炉水防护剂在线监测系统，其特征在于，所述响应模块用于：

5.如权利要求1所述的用于节能减排的炉水防护剂在线监测系统，其特征在于，所述响应模块用于：

6.如权利要求1所述的用于节能减排的炉水防护剂在线监测系统，其特征在于，所述预测模块用于：

7.如权利要求1所述的用于节能减排的炉水防护剂在线监测系统，其特征在于，所述系统还包括：

8.用于节能减排的炉水防护剂在线监测方法，其特征在于，所述方法通过权利要求1-7任一项所述的用于节能减排的炉水防护剂在线监测系统执行实现，所述方法包括：

技术总结
本发明公开了用于节能减排的炉水防护剂在线监测系统及方法，涉及水质分析相关领域，该系统包括：空间监测点分布模块用于进行设备结构复杂度评价，分布空间监测点；空间采样模块用于激活水质监测传感器，执行水质采样；策略响应模块用于读取实时运行数据，匹配锅炉运行场景；预测模块用于进行设备负荷变化预测；响应模块用于将水质分析结果、设备负荷变化预测结果、场景基础响应策略同步至响应反馈网络，根据响应反馈结果进行监测管理。解决了现有炉水防护剂监测管理存在的监测的全面性和实时性不足，导致锅炉运行效率和节能减排成效不佳的技术问题，达到了实现对炉水防护剂的全面、实时监测，提高锅炉运行效率和节能减排成效的技术效果。

技术研发人员：张鹏,游智辉,曾才
受保护的技术使用者：吉林博为环保科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2025/1/23