【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及鍋爐運行狀態預警，具體為燃煤電廠鍋爐低負荷水動力預警方法及裝置。
技術介紹
1、在燃煤電廠的日常運營中，鍋爐的低負荷運行常常帶來一系列水動力問題，如水位波動、蒸汽流量波動、溫度不均等。這些問題不僅影響鍋爐的熱效率，還可能威脅到鍋爐設備的安全性。因此，針對鍋爐低負荷狀態下的水動力問題，開發一種科學、可靠的預警方法，能夠在水動力異常發生前及時進行預警，確保鍋爐的安全運行。
2、現有技術存在以下缺陷或問題：現有技術中公開號為：cn117823882b燃煤電廠鍋爐低負荷水動力預警方法及裝置中包括對燃煤電廠鍋爐水動力介質管道進行關鍵位置節點標記；在標記為關鍵位置節點處部署數據采集傳感器，并預先設定數據采集傳感器的采集時間節點；采集傳感器包括流量傳感器、壓力傳感器以及溫度傳感器；根據預先設定的采集時間節點，控制數據采集傳感器進行水動力運行參數采集，并對采集到的水動力運行參數進行數據處理，獲得水動力三維運行特征矩陣；
3、上述設備在使用過程中能夠更全面、準確地評估鍋爐低負荷水動力運行狀態，提前發現潛在問題并及時進行預警，有助于保障鍋爐系統的安全穩定運行；
4、上述內容中通過矩陣建模方式對鍋爐運行狀態進行檢測，自身并不具備優化和迭代升級，無法就鍋爐運行狀態進行自動調節與預警的同時人力投入較大。
5、需要說明的是，上述內容屬于專利技術人的技術認知范疇，并不必然構成現有技術。
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于針對現有技術的不足之處，提
2、為實現上述目的，本專利技術提供如下技術方案：燃煤電廠鍋爐低負荷水動力預警裝置，包括：
3、鍋爐端，所述鍋爐端內置有傳感器總成，所述傳感器總成包括水位傳感器、壓力傳感器、蒸汽流量傳感器、溫度傳感器以及煙氣分析儀；
4、中央控制終端，所述中央控制端內部設置有控制單元，其內部設有信息處理端，并且通過無線/有線數據傳輸與傳感器總成相連接；
5、所述控制單元與外部數據儲存云端平臺支架存在有數據連接。
6、本專利技術要解決的另一技術問題是燃煤電廠鍋爐低負荷水動力預警方法，包括如下步驟：
7、步驟一：確定監測目標、關鍵參數以及監測需求；
8、步驟二：根據需求完成實時監測系統的建立；選擇各類傳感器，并將其安裝在鍋爐的不同部位，以全面的獲取鍋爐的運行數據；
9、步驟三：將傳感器采集到的信號通過無線/有線數據傳輸至中央控制終端，確保數據能夠實現實時傳輸；
10、步驟四：通過可視化界面展示各項參數的實時數據，同時對數據進行預處理，方便后續預警模型的建立；
11、步驟五：構建實時監測數據的預警模型，可選用統計分析法以及機器學習方法中的一種，完成系統的測試與驗證后，對系統進行優化及定時維護。
12、作為本專利技術的優選技術方案，所述監測目標具體為：通過實時監測鍋爐運作狀態，提前發現水動力異常，確保鍋爐的穩定運作；
13、所述關鍵參數具體為：選擇鍋爐中與水動力相關的關鍵運行參數，包括但不限于水位、蒸汽流量、蒸汽壓力、溫度、煙氣成分、給水量以及熱轉換效率；
14、所述監測需求具體為：監測點的數量、位置以及類型，合理布置傳感器以覆蓋鍋爐各關鍵部位以及數據頻率。
15、作為本專利技術的優選技術方案，所述水位傳感器選擇浮球式、水壓式及雷達式中的一種且設置于鍋爐水冷壁內部，所述壓力傳感器選擇可適應高溫環境的，其設置于爐膛及過熱器內部，所述蒸汽流量傳感器具體為電磁流量計，其設置于鍋爐給水系統內部，所述溫度傳感器具體為電阻溫度探測器，其設置于鍋爐給水系統內部，所述煙氣分析儀用于檢測煙氣成分，其設置于鍋爐排氣端內部。
16、作為本專利技術的優選技術方案，所述數據處理包括濾波、去噪及數據清洗，對異常數據進行檢測和標記，確保后續分析的可靠性。
17、作為本專利技術的優選技術方案，所述統計分析法具體操作步驟如下：
18、1)對收集到的歷史數據進行清洗，去除無效數據，確保數據完整，進行異常值處理，修復數據中的誤差和異常值；
19、2)對不同來源和不同量綱的數據進行標準化處理，確保各參數在同一尺度范圍內；
20、3)對每個監測進行基本的統計分析，如均值、標準差、最小值、最大值及四分數，分析各個參數的分布情況，了解其正常波動范圍；
21、4)使用直方圖、箱線圖等方法查看數據的分布情況，判斷參數是否呈現正態分布、偏態分布或其他形式的分布，分析各參數隨時間的變化趨勢，特別是在不同負荷、不同工況下的變化規律；
22、5)使用相關系數，例如皮爾遜相關系數，分析各個參數之間的關系。例如，水位和蒸汽流量之間的關系，給水流量和鍋爐負荷之間的關系；
23、通過分析參數間的相關性，篩選出對水動力變化影響最大的關鍵指標；
24、6)分析歷史數據中發生過異常的情況，識別出異常出現時的特征模式。可以通過繪制時間序列圖、趨勢圖等方式，觀察在異常事件發生前后，相關參數的變化趨勢；
25、7)基于描述性統計分析的結果，設定合理的閾值。例如，可以選擇參數的均值±n倍標準差作為正常范圍；
26、8)對于重要的關鍵參數，可以根據歷史數據的極端值設定上限和下限，作為報警的觸發點；
27、9)采用分位數法設定閾值，如設定為95％分位數、99％分位數等，表示數據超過該閾值的概率為5％或1％；
28、10)對于涉及多個參數的復雜情況，可以設定多維度聯合閾值，例如蒸氣壓力和水位的聯合閾值，若兩者同時超出正常范圍，則觸發報警，并且采用加權或綜合評分的方式，根據不同參數的重要性，確定加權后的閾值；
29、11)設立預警規則，具體如下：
30、單一閾值預警規則：當某個參數超過設定的上限或下限時，系統觸發報警。例如，當鍋爐水位低于設定值時，系統發出警報；
31、組合閾值規則：設置多個參數的組合規則，例如，如果水位低于正常值，且蒸汽流量不穩定，系統則認為發生了水動力異常，觸發預警；
32、時間窗口規則：設定一個時間窗口，觀察數據在該窗口內的波動情況；如果在一定時間內(如30分鐘、1小時等)數據持續超出閾值，則發出報警；
33、12)使用測試數據驗證預警模型的有效性，測試數據應包括鍋爐正常運作時數據和發生異常時的數據；
34、13)計算模型的準確率、召回率以及f1值，評估預警系統的性能；
35、14)分析誤報警和漏報警的情況，優化閾值設定和規則；
36、15)根據驗證結果，調整閾值和預警規則，減少誤報警和漏報警；
37、可通過增加和減少閾值范圍，調整參數的加權系數；
38、若系統頻繁誤報，則需要進一步調整正常范圍的設定；
39、16)配置實時數據采集系統，本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.燃煤電廠鍋爐低負荷水動力預警裝置，其特征在于，包括：
2.燃煤電廠鍋爐低負荷水動力預警方法，其特征在于，包括如下步驟：
3.根據權利要求1所述的燃煤電廠鍋爐低負荷水動力預警方法，其特征在于，步驟一中所述監測目標具體為：通過實時監測鍋爐運作狀態，提前發現水動力異常，確保鍋爐的穩定運作；
4.根據權利要求1所述的燃煤電廠鍋爐低負荷水動力預警方法，其特征在于，步驟二中所述水位傳感器選擇浮球式、水壓式及雷達式中的一種且設置于鍋爐水冷壁內部，所述壓力傳感器選擇可適應高溫環境的，其設置于爐膛及過熱器內部，所述蒸汽流量傳感器具體為電磁流量計，其設置于鍋爐給水系統內部，所述溫度傳感器具體為電阻溫度探測器，其設置于鍋爐給水系統內部，所述煙氣分析儀用于檢測煙氣成分，其設置于鍋爐排氣端內部。
5.根據權利要求1所述的燃煤電廠鍋爐低負荷水動力預警方法，其特征在于，步驟四中所述數據處理包括濾波、去噪及數據清洗，對異常數據進行檢測和標記，確保后續分析的可靠性。
6.根據權利要求1所述的燃煤電廠鍋爐低負荷水動力預警方法，其特征在于，步驟五中所述統
7.根據權利要求1所述的燃煤電廠鍋爐低負荷水動力預警方法，其特征在于，步驟五中所述機器學習方法具體操作步驟如下：
...【技術特征摘要】
1.燃煤電廠鍋爐低負荷水動力預警裝置，其特征在于，包括：
2.燃煤電廠鍋爐低負荷水動力預警方法，其特征在于，包括如下步驟：
3.根據權利要求1所述的燃煤電廠鍋爐低負荷水動力預警方法，其特征在于，步驟一中所述監測目標具體為：通過實時監測鍋爐運作狀態，提前發現水動力異常，確保鍋爐的穩定運作；
4.根據權利要求1所述的燃煤電廠鍋爐低負荷水動力預警方法，其特征在于，步驟二中所述水位傳感器選擇浮球式、水壓式及雷達式中的一種且設置于鍋爐水冷壁內部，所述壓力傳感器選擇可適應高溫環境的，其設置于爐膛及過熱器內部，所述蒸汽流量傳感器具體為電磁流量計，...
【專利技術屬性】
技術研發人員：何麗，
申請(專利權)人：河北科普斯特陶瓷科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
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