一种基于数据处理的炼焦实验环境分析管理系统的制作方法

本发明涉及炼焦，具体为一种基于数据处理的炼焦实验环境分析管理系统。

背景技术：

1、炼焦是以煤为原料，经过高温干馏生产焦炭，同时获得煤气、煤焦油以及回收其他化工产品的工艺，由于炼焦环节会产生大量污染物，且污染物排放源项多、覆盖范围广、污染物种类繁，因此，准确掌握炼焦实验环境污染状况，对炼焦实验环境进行有效治理具有重要意义；

2、现有的在对炼焦实验环境的管控中，大都是通过对炼焦实验环境中的各类污染数值进行单独测定后，直接对分析结果进行输出，其对炼焦实验环境的管控存在较大的不准确性，难以从多角度、多层面对炼焦车间环境进行监控分析，的，也难以做到对炼焦车间环境污染状况的全面监控，更无法实现对炼焦实验车间环境精准的优化管理，给炼焦实验车间的运行造成了较大安全隐患，也对自然环境造成了巨大的危害性。

技术实现思路

1、本发明的目的就在于为了解决现有的在对炼焦实验环境的管控，难以从多角度、多层面对炼焦车间环境进行监控分析，也难以做到对炼焦车间环境污染状况的全面监控，更无法实现对炼焦实验车间环境精准的优化管理，给炼焦实验车间的运行造成了较大安全隐患的问题，通过将炼焦实验车间工作状态进行阶段化的明确划分，分别从不同层面、不同维度对炼焦实验车间环境的污染情况进行了准确分析，并实现了对各阶段环境的定量优化控制及重复优化管理，从而在实现对炼焦实验车间环境污染状态的高效监控的同时，也实现了对实验环境污染状况精准、高效的管理，保障了炼焦实验车间的安全运行，而提出一种基于数据处理的炼焦实验环境分析管理系统。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

3、一种基于数据处理的炼焦实验环境分析管理系统，包括炼焦环境监管平台，其特征在于，炼焦环境监管平台的内部设置有服务器，服务器通信连接有数据采集单元、初阶环境分析单元、中阶环境分析单元、尾阶环境分析单元、环境优化管控单元、预警反馈单元和显示终端；

4、所述炼焦环境监管平台用于对炼焦车间的实验环境进行监管分析；

5、所述数据采集单元用于采集炼焦不同阶段的实验车间的环境数据信息，并将其通过服务器分别发送至初阶环境分析单元、中阶环境分析单元、尾阶环境分析单元；

6、所述初阶环境分析单元用于接收炼焦准备阶段的炼焦实验车间的环境数据信息，并进行初始实验环境状态分析处理，据此生成初阶段环境分析合格信号、初阶段环境分析不合格信号，并将初阶段环境分析合格信号发送至中阶环境分析单元，将初阶段环境分析不合格信号发送至环境优化管控单元；

7、所述中阶环境分析单元依据接收到的初阶段环境分析合格信号，并据此调取炼焦燃烧阶段的炼焦实验车间的环境数据信息，并进行过程实验环境状态分析处理，据此生成过程阶段环境分析合格信号、过程阶段环境分析不合格信号，并将过程阶段环境分析合格信号发送至尾阶环境分析单元，将过程阶段环境分析不合格信号发送至环境优化管控单元；

8、所述尾阶环境分析单元依据接收到的过程阶段环境分析合格信号，并据此调取化产品利用阶段的炼焦实验车间的环境数据信息，并进行末端实验环境状态分析处理，据此生成末阶段环境分析合格信号、末阶段环境分析不合格信号，并将末阶段环境分析合格信号发送至预警反馈单元，将末阶段环境分析不合格信号发送至环境优化管控单元；

9、所述环境优化管控单元用于接收各阶段环境分析不合格信号，并进行环境优化控制分析处理，并在完成触发操作后，生成循环次数，并返回上级操作，重新执行初始实验环境状态分析处理或过程实验环境状态分析处理或末端实验环境状态分析处理；并将末阶段环境分析合格信号以及传感对实验环境判定结果属于正常影响信号、传感设备检修指令发送至预警反馈单元进行预警分析处理，并以文本描述的方式通过显示终端进行显示说明。

10、进一步的，初始实验环境状态分析处理的具体操作步骤如下：

11、实时获取炼焦准备阶段的炼焦实验车间的环境数据信息，所述炼焦准备阶段由多个子单位炼焦准备阶段构成，其中，多个子单位炼焦准备阶段包含有原料煤的运输子单位炼焦准备阶段、破碎子单位炼焦准备阶段、洗选子单位炼焦准备阶段；

12、分别获取运输子单位炼焦准备阶段与破碎子单位炼焦准备阶段的煤尘量值、焦尘量值和噪声量值，并将其分别标定为fcij、lcij和zyij，依据公式分别得到第一污染系数dx1、第二污染系数dx2，其中，i＝1，2，3……n，j＝1，2；

13、实时获取洗选子单位炼焦准备阶段的煤泥水量值、矸石量值和噪声量值，并将其分别标定为wsi、gsi和zyi，并将其进行公式分析，依据公式得到第三污染系数dx3；

14、将第一污染系数、第二污染系数、第三污染系数进行加和运算分析，依据公式csx＝dx1+dx2+dx3，得到初始污染系数csx；

15、设置初始污染系数的对比阈值tt1，并将初始污染系数与预设的对比阈值tt1进行比较分析；

16、当初始污染系数小于等于预设的对比阈值tt1时，则生成初阶段环境分析合格信号，当初始污染系数大于预设的对比阈值tt1时，则生成初阶段环境分析不合格信号。

17、进一步的，过程实验环境状态分析处理的具体操作步骤如下：

18、当接收到初阶段环境分析合格信号时，并据此调取炼焦燃烧阶段的炼焦实验车间的环境数据信息，所述炼焦燃烧阶段由多个子单位炼焦燃烧阶段构成，且多个子单位炼焦燃烧阶段包含有装煤子单位炼焦燃烧阶段、出焦子单位炼焦燃烧阶段、熄焦子单位炼焦燃烧阶段；

19、分别获取装煤子单位炼焦燃烧阶段与出焦子单位炼焦燃烧阶段的荒煤气浓度量值、煤烟量值和悬浮颗粒量值，并将其分别标定为hmj*、myj*和xfj*，并将其进行归一化分析，依据公式zmxj*＝e1*hmj*+e2*myj*+e3*xfj*，其中，j*表示各多个子单位炼焦燃烧阶段，其中，j*＝1，2，求得装煤污染系数zmx1、出焦污染系数zmx2，其中，e1、e2和e3分别为荒煤气浓度量值、煤烟量值和悬浮颗粒量值的权重占比系数，且e1、e2和e3均为大于0的自然数；

20、实时获取熄焦子单位炼焦燃烧阶段的硫化量值、氰化量值、碳氧化量值、酚类量值和苯类量值，分别设置硫化量值、氰化量值、碳氧化量值、酚类量值、苯类量值的参照阈值y1、y2、y3、y4、y5，并将各类型量值分别与对应的预设参照阈值y1、y2、y3、y4和y5进行比较分析；

21、当硫化量值、氰化量值、碳氧化量值、酚类量值和苯类量值大于等于对应的预设参照阈值时，则将对应的类型量值标记为异常含量数据k，且k≤5；

22、将被标记为异常含量数据的各类型量值进行加和分析，并将被标记为异常含量数据的各类型量值标定为ak，依据公式zmx3＝a1+......+ak，得到熄焦污染系数zmx3；

23、将装煤污染系数、出焦污染系数、熄焦污染系数进行加和运算分析，依据公式gcx＝zmx1+zmx2+zmx3，得到过程污染系数gcx；

24、设置过程污染系数的参照阈值tt2，并将过程污染系数与预设的参照阈值tt2进行比较分析；

25、当过程污染系数小于等于预设的参照阈值tt2时，则生成过程阶段环境分析合格信号，当过程污染系数大于预设的参照阈值tt2时，则生成过程阶段环境分析不合格信号。

26、进一步的，末端实验环境状态分析处理的具体操作步骤如下：

27、当接收到过程阶段环境分析合格信号时，并据此调取化产品利用阶段的炼焦实验车间的环境数据信息中的废气量值、废固量值、废水量值，以时间为横坐标，以各数据量值为纵坐标，并据此建立化产品回收污染动态坐标系；

28、将捕捉的各时间节点的废气量值、废固量值、废水量值分别通过描点的方式绘制在化产品回收污染动态坐标系上，据此得到废气判定折线、固废判定折线、废水判定折线；

29、分别计算废气判定折线、固废判定折线、废水判定折线与水平线之间的总夹角，并将废气判定折线与水平线之间的总夹角标定为β1，将固废判定折线与水平线之间的总夹角标定为β2，将废水判定折线与水平线之间的总夹角标定为β3；

30、当满足β1+β2+β3＞0时，则生成末阶段环境分析不合格信号，反之，当满足β1+β2+β3≤0时，则生成末阶段环境分析合格信号。

31、进一步的，环境优化控制分析处理的具体操作步骤如下：

32、当接收到初阶段环境分析不合格信号时，捕捉炼焦准备阶段的炼焦实验车间的初尘总量，当初尘总量达到第一上限值时，则触发地面除尘设施，当初尘总量达到第二上限值时，则增加触发喷淋设施，当初尘总量达到第三上限值时，则增加触发抑尘网；

33、当接收到过程阶段环境分析不合格信号时，捕捉炼焦燃烧阶段的炼焦实验车间的中尘总量、毒性总量，当中尘总量达到尘含量上限值时，则同时触发地面除尘设施与喷淋设施，当毒性总量达到毒含量上限值时，则同时触发气体收集净化设施与固体收集净化设施；

34、当接收到末阶段环境分析不合格信号时，捕捉化产品利用阶段的炼焦实验车间的废气总量、废固含量、废水总量，当废气总量达到废气含量上限值时，则触发气体收集净化设施，当废固含量达到废固含量上限值时，则触发固体收集净化设施，当废水总量达到废水含量上限值时，则触发机械澄清槽；

35、在完成触发操作后，生成循环次数o，且o≤3，并返回上级操作，重新执行初始实验环境状态分析处理或过程实验环境状态分析处理或末端实验环境状态分析处理；

36、依据循环优化次数，触发环境优化验证指令，并进行触发环境优化验证分析操作。

37、进一步的，环境优化验证分析操作的具体步骤如下：

38、当循环次数o＝2时，且仍得到各阶段环境分析不合格信号时，则更换实验车间的环境数据信息的初始采样点，依据新的采样点，重新采集各炼焦阶段的环境数据信息，并重新对各炼焦阶段的环境状态进行分析处理；

39、当循环次数o＝3，且仍得到各阶段环境分析不合格信号时，则分析实验车间内各传感监测设备的工作运转状态，统计实验车间的传感监测设备的在线值和掉线值，并将其分别标定为sum1和sum2，若满足sum2÷sum1≤0.1，则生成传感对实验环境判定结果属于正常影响信号，若满足sum2÷sum1＞0.1，则生成传感对实验环境判定结果属于异常影响信号，依据生成的传感对实验环境判定结果属于异常影响信号执行传感设备检修指令。

40、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

41、本发明，通过将炼焦实验车间工作状态进行阶段化的明确划分，利用数据运算以及数据阈值比较的方式，分别从不同层面、不同维度对炼焦实验车间环境的污染情况进行了准确分析，并以此为基础，通过数据累加求和、数据比较的方式，对各阶段环境进行定量优化控制，并采用循环分析机制实现对炼焦实验车间环境的多次优化管理，从而在实现对炼焦实验车间环境污染状态的高效监控的同时，也实现了对实验环境污染状况精准、高效的管理，保障了炼焦实验车间的安全运行。