一种混合式船舶尾气脱硫装置的控制方法及系统与流程

本发明属于设备控制，具体涉及一种混合式船舶尾气脱硫装置的控制方法及系统。

背景技术：

1、随着全球环保意识的增强和航运业的快速发展，船舶尾气排放问题日益受到关注。特别是船舶排放的二氧化硫等污染物，对海洋环境和大气质量构成了严重威胁。为此，各国政府纷纷出台严格的排放法规，要求船舶采取有效的脱硫措施。混合式船舶尾气脱硫装置作为一种高效、灵活的脱硫技术，正逐渐成为市场的主流选择。本文旨在介绍一种创新的混合式船舶尾气脱硫装置的控制方法及系统，该方法通过综合考虑船舶位置、海水环境等因素，智能选择最优的脱硫方式，以实现高效、环保的船舶尾气处理。

2、传统的船舶尾气脱硫装置主要分为开环和闭环两种类型。开环脱硫装置利用海水直接吸收尾气中的二氧化硫，但受限于海水碱度和深度等环境因素，且可能对环境造成二次污染。闭环脱硫装置则通过化学吸收剂进行脱硫，虽不受海水条件限制，但运行成本较高。因此，如何根据船舶航行条件和环境因素智能选择脱硫方式，成为当前研究的热点。

技术实现思路

1、为解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种混合式船舶尾气脱硫装置的控制方法及系统，

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

3、s1：通过船舶的ais单元获取船舶经纬坐标，获取禁排海域经纬坐标范围，通过船底传感器获取海水碱度数据和海水深度数据，通过装置内置传感器获取闭环脱硫装置参数和开环脱硫装置参数；

4、s2：根据所述船舶经纬坐标、所述禁排海域经纬坐标范围、所述海水碱度数据、所述海水深度数据通过判定模型计算得到判定结果；所述判定结果包括闭环式运行和继续计算；

5、s3根据所述判定结果进行识别，若所述判定结果为所述闭环式运行，则智能终端执行第一控制策略；若所述判定结果为所述继续计算，则执行步骤s4-s5；

6、s4：根据所述闭环脱硫装置参数通过预处理模型计算得到闭环预处理数据，根据所述开环脱硫装置参数通过预处理模型计算得到开环预处理数据，根据所述闭环预处理数据通过闭环grnn模型计算得到闭环脱硫效率预测结果，根据所述海水碱度数据和所述开环预处理数据通过开环grnn模型计算得到开环脱硫效率预测结果；

7、s5：根据所述闭环脱硫效率预测结果和所述开环脱硫效率预测结果通过评定模型计算得到评定结果，所述智能终端根据所述评定结果确定执行策略。

8、具体地，所述判定模型包括通过坐标匹配算法判断所述船舶经纬坐标是否在所述禁排海域经纬坐标范围，是，则输出判断结果为所述闭环式运行；否，则获取海水碱度阈值，根据所述海水碱度数据和所述海水碱度阈值进行判断，若所述海水碱度数据小于所述海水碱度阈值，则输出判断结果为所述闭环式运行；若所述海水碱度数据大于所述海水碱度阈值，则获取海水深度阈值，根据所述海水深度阈值和所述海水深度数据进行判断，若所述海水深度数据小于所述海水深度阈值，则输出判断结果为所述闭环式运行；所述海水深度数据大于所述海水深度阈值，则输出判定结果为所述继续计算。

9、具体地，所述预处理模型根据所述闭环脱硫装置参数通过滤波得到降噪数据，根据所述降噪数据通过零点校正得到校正数据，根据所述校正数据通过归一化得到所述闭环预处理数据。

10、具体地，所述评定模型根据所述闭环脱硫效率预测结果和所述开环脱硫效率预测结果进行判断，若所述闭环脱硫效率预测结果大于所述开环脱硫效率预测结果，则输出评定结果为所述闭环式运行；若所述闭环脱硫效率预测结果小于所述开环脱硫效率预测结果，则输出评定结果为所述开环式运行。

11、具体地，所述闭环grnn模型由输入层、模式层、求和层、输出层组成，具体计算步骤为：

12、s201：通过所述输入层将所述闭环预处理数据传输至所述模型层；

13、s202：所述模式层根据所述闭环预处理数据通过高斯函数进行计算得到高斯处理数据；

14、s203：所述求和层根据所述高斯处理数据进行求和运算得到求和结果；

15、s204：所述输出层根据所述求和结果进行计算得到预测数据，根据所述预测数据通过反归一化得到所述闭环脱硫效率预测结果。

16、具体地，所述闭环脱硫装置参数包括闭环脱硫装置入口烟气量、闭环脱硫装置氨浓度、闭环脱硫装置吸收液浓度、闭环脱硫装置液气比、闭环脱硫装置进口温度、闭环脱硫装置耗氨量、闭环脱硫装置喷淋塔浆液ph值；所述开环脱硫装置参数包括开环脱硫装置入口烟气量、开环脱硫装置氨浓度、开环脱硫装置液气比、开环脱硫装置进口温度、开环脱硫装置耗氨量、开环脱硫装置喷淋塔浆液ph值。

17、具体地，所述执行策略包括所述第一控制策略和第二控制策略，所述第一控制策略为闭环脱硫装置运行、开环脱硫装置关闭；所述第二控制策略为所述闭环脱硫装置关闭、所述开环脱硫装置运行。

18、一种混合式船舶尾气脱硫装置的控制系统，包括：数据采集模块、判定模块、识别模块、预测模块、控制模块；

19、所述数据采集模块，用于通过船舶的ais单元获取船舶经纬坐标，获取禁排海域经纬坐标范围，通过船底传感器获取海水碱度数据和海水深度数据，通过装置内置传感器获取闭环脱硫装置参数和开环脱硫装置参数；

20、所述判定模块，用于根据所述船舶经纬坐标、所述禁排海域经纬坐标范围、所述海水碱度数据、所述海水深度数据通过判定模型计算得到判定结果；所述判定结果包括闭环式运行和继续计算；

21、所述识别模块，用于根据所述判定结果进行识别，若所述判定结果为所述闭环式运行，则智能终端执行第一控制策略；若所述判定结果为所述继续计算，则执行步骤s4-s5；

22、所述预测模块，用于根据所述闭环脱硫装置参数通过预处理模型计算得到闭环预处理数据，根据所述开环脱硫装置参数通过预处理模型计算得到开环预处理数据，根据所述闭环预处理数据通过闭环grnn模型计算得到闭环脱硫效率预测结果，根据所述海水碱度数据和所述开环预处理数据通过开环grnn模型计算得到开环脱硫效率预测结果；

23、所述控制模块，用于根据所述闭环脱硫效率预测结果和所述开环脱硫效率预测结果通过评定模型计算得到评定结果，所述智能终端根据所述评定结果确定执行策略。

24、一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器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如上述所述的混合式船舶尾气脱硫装置的控制方法。

25、一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如上述任一所述的混合式船舶尾气脱硫装置的控制方法。

26、本发明的有益效果为：

27、（1）该方法首先根据船舶的经纬坐标、禁排海域的经纬坐标范围、海水碱度数据和海水深度数据进行综合判断，这一步骤确保了脱硫操作既符合环保法规，又充分利用了自然环境条件，当船舶进入禁排海域或海水条件不满足要求时，系统自动切换至闭环脱硫装置运行，确保在任何情况下都能满足环保要求。

28、（2）通过设置有grnn模型，当船舶不在禁排海域且海水条件满足要求时，系统通过获取实时数据，利用广义回归神经网络（grnn）模型分别对闭环脱硫装置和开环脱硫装置的脱硫效率进行预测。grnn模型以其强大的非线性映射能力和泛化能力，能够准确预测不同工况下的脱硫效率，为最优脱硫方式的选择提供了科学依据。

29、（3）根据grnn模型的预测结果，系统智能判断闭环脱硫装置和开环脱硫装置的脱硫效率大小，从而选择效率更高的脱硫方式运行。这种动态选择机制既保证了脱硫效果，又降低了运行成本。