【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及環保，尤其涉及一種垃圾焚燒爐燃燒管理系統。
技術介紹
1、隨著城市化進程的加快，垃圾處理問題逐漸成為社會關注的焦點；垃圾焚燒作為一種有效的垃圾處理方法，已經被廣泛應用于世界各地；垃圾焚燒不僅能夠減少垃圾的體積、減輕填埋壓力，而且能夠產生熱能，供給城市熱力系統；然而，垃圾焚燒過程中，燃燒效率和污染排放問題一直是技術和環保領域的重點挑戰；焚燒爐內的溫度、壓力、煙氣成分和氧氣含量等參數對燃燒過程的效率和排放水平具有重要影響；如果這些參數無法實時監控和精確調節，將可能導致燃燒效率低下和污染物排放超標，影響環境保護和能源利用。
2、現有的垃圾焚燒爐控制系統通常依賴于人工或預設的控制策略，難以實現對燃燒過程的動態優化調節；傳統的控制系統未能有效地結合實時監測數據與優化規則進行系統性分析，導致燃燒過程中的調節不精確，效率較低，且污染物排放不可控；此外，現有技術中缺乏綜合分析與實時調整的系統，不能在燃燒過程中自動識別并調節關鍵參數，無法及時應對復雜和變化多端的燃燒狀態；因此，迫切需要一種垃圾焚燒爐燃燒管理系統，來解決上述問題。
技術實現思路
1、基于上述目的，本專利技術提供了一種垃圾焚燒爐燃燒管理系統。
2、一種垃圾焚燒爐燃燒管理系統，包括數據采集模塊、數據預處理模塊、數據分析模塊、決策控制模塊以及燃燒調節模塊；其中：
3、數據采集模塊：用于采集垃圾焚燒爐燃燒過程中的溫度、壓力、煙氣成分及氧氣含量的燃燒數據，并將采集的數據傳輸至數據預處理模塊；p>
4、數據預處理模塊：與數據采集模塊連接，用于對采集到的燃燒數據進行預處理，包括數據清洗、異常數據過濾和格式化處理；
5、數據分析模塊：與數據預處理模塊連接，用于對預處理后的燃燒數據進行實時分析，生成燃燒狀態評估結果，并通過與預設的最佳燃燒狀態模型進行對比，判斷當前燃燒過程的效率及污染排放水平；
6、決策控制模塊：與數據分析模塊連接，基于數據分析模塊提供的燃燒狀態評估結果，結合預設的優化規則，生成燃燒調整指令；
7、燃燒調節模塊：與決策控制模塊連接，用于根據燃燒調整指令，調整燃燒過程中的空氣流量、溫度和燃料投入量，確保燃燒過程符合設定的效率和環保標準。
8、可選的，所述數據采集模塊包括溫度采集單元、壓力采集單元、煙氣成分采集單元以及氧氣含量采集單元；其中：
9、溫度采集單元：用于安裝在垃圾焚燒爐的內壁上，通過熱電偶或紅外傳感器實時采集燃燒過程中的溫度數據；
10、壓力采集單元：用于安裝在垃圾焚燒爐的燃燒室或爐膛出口處，利用壓力傳感器實時監測爐內及煙氣排放管道中的壓力變化，以獲取燃燒過程中的壓力數據；
11、煙氣成分采集單元：用于安裝在垃圾焚燒爐煙氣排放口或排放管道，通過氣體傳感器實時檢測煙氣成分濃度數據，包括二氧化碳、一氧化碳和氮氧化物；
12、氧氣含量采集單元：用于安裝在垃圾焚燒爐的燃燒室內或爐膛入口，通過氧氣傳感器實時測量燃燒過程中的氧氣濃度。
13、可選的，所述數據預處理模塊包括數據清洗單元、異常數據過濾單元以及格式化處理單元；其中：
14、數據清洗單元：用于識別并去除采集到的燃燒數據中的噪聲和無效數據，采用中值濾波算法對連續監測的溫度和壓力數據進行平滑處理，以消除短時間內的突變噪聲，并利用線性插值方法填補因傳感器故障或通信中斷導致的數據缺失點；
15、異常數據過濾單元：用于檢測并剔除燃燒數據中的異常值，采用基于統計學的標準差判定方法對各參數進行實時監控，當某一參數的數值超出預設的三倍標準差范圍時，自動將其標記為異常數據并予以移除；
16、格式化處理單元：用于將清洗和過濾后的燃燒數據轉換為統一的分析格式，應用z-score標準化方法對不同量綱的參數進行歸一化處理，并采用json格式進行數據編碼轉換，以確保數據結構的一致。
17、可選的，所述數據分析模塊包括實時分析單元、狀態評估單元、模型對比單元以及報告生成單元；其中：
18、實時分析單元：用于接收來自數據預處理模塊的預處理后的燃燒數據，并采用時間序列分析算法對燃燒過程中的溫度、壓力、煙氣成分及氧氣含量的參數進行分析，以識別燃燒過程中的動態變化趨勢；
19、狀態評估單元：用于基于實時分析單元生成的數據，按照預設的燃燒狀態評估標準，對當前燃燒過程的效率和污染物排放水平進行評分；
20、模型對比單元：用于將狀態評估單元的評估結果與預設的最佳燃燒狀態模型進行對比，識別當前燃燒狀態與最佳狀態之間的偏差；
21、報告生成單元：用于根據分析和對比結果，生成燃燒狀態評估報告，并將評估報告傳輸至決策控制模塊。
22、可選的，所述實時分析單元包括：
23、平滑處理：使用移動平均算法對燃燒數據進行平滑處理，減少短期波動的影響；
24、趨勢分析：采用指數平滑法處理平滑后的數據，預測未來時刻的燃燒參數值；
25、周期性變化分析：使用自回歸滑動平均模型對燃燒數據進行周期性分析，判斷數據是否存在周期性波動；
26、異常檢測：通過設置閾值對燃燒數據進行異常檢測，采用基于均值和標準差的異常值檢測方法，若某時刻數據超出均值±3倍標準差，則認為該時刻數據為異常值。
27、可選的，所述狀態評估單元包括：
28、效率評估：基于實時分析單元提供的燃燒溫度、壓力及氧氣含量數據，采用熱效率公式對燃燒效率進行計算；計算公式為：，其中，為燃燒效率，為焚燒爐實際輸出的熱能，為燃料投入的熱能；
29、污染物排放水平評估：依據煙氣成分數據，采用以下排放評分公式對污染物排放水平進行評估：，其中，為一氧化碳的排放水平評分，為實際測得的co濃度，為該類型垃圾焚燒爐的最大允許一氧化碳濃度；
30、綜合評估：根據燃燒效率與污染物排放評分的結果，采用加權平均法生成最終的燃燒狀態評估得分，公式為：，其中，為最終評估得分，為各個參數的權重系數。
31、可選的，所述模型對比單元包括：
32、偏差計算：接收狀態評估單元生成的燃燒狀態評估得分和預設的最佳燃燒狀態模型得分，采用偏差計算公式計算當前燃燒狀態與最佳狀態之間的偏差；
33、偏差分析：根據計算得到的偏差，應用歸一化偏差分析方法，將偏差值標準化至[0,1]區間，公式為：，其中，和分別為預設的燃燒狀態評估得分的最小值和最大值；
34、閾值判定單元：用于將歸一化后的偏差與預設的閾值進行比較，判斷是否存在顯著偏差，判定公式為：
35、，
36、其中，為預設的偏差閾值，設置為0.2。
37、可選的，所述決策控制模塊包括優化規則數據庫單元、規則匹配單元以及指令生成單元；其中：
38、優化規則數據庫單元：用于存儲預設的優化規則，該優化規則基于燃燒效率和污染物排放標準制定，涵蓋不同燃燒狀態下的調整策略和參數范圍，本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種垃圾焚燒爐燃燒管理系統，其特征在于，包括數據采集模塊、數據預處理模塊、數據分析模塊、決策控制模塊以及燃燒調節模塊；其中：
2.根據權利要求1所述的一種垃圾焚燒爐燃燒管理系統，其特征在于，所述數據采集模塊包括溫度采集單元、壓力采集單元、煙氣成分采集單元以及氧氣含量采集單元；其中：
3.根據權利要求1所述的一種垃圾焚燒爐燃燒管理系統，其特征在于，所述數據預處理模塊包括數據清洗單元、異常數據過濾單元以及格式化處理單元；其中：
4.根據權利要求1所述的一種垃圾焚燒爐燃燒管理系統，其特征在于，所述數據分析模塊包括實時分析單元、狀態評估單元、模型對比單元以及報告生成單元；其中：
5.根據權利要求4所述的一種垃圾焚燒爐燃燒管理系統，其特征在于，所述實時分析單元包括：
6.根據權利要求5所述的一種垃圾焚燒爐燃燒管理系統，其特征在于，所述狀態評估單元包括：
7.根據權利要求6所述的一種垃圾焚燒爐燃燒管理系統，其特征在于，所述模型對比單元包括：
8.根據權利要求1所述的一種垃圾焚燒爐燃燒管理系統，其特征在于，
9.根據權利要求8所述的一種垃圾焚燒爐燃燒管理系統，其特征在于，所述指令生成單元包括：
10.根據權利要求1所述的一種垃圾焚燒爐燃燒管理系統，其特征在于，所述燃燒調節模塊包括空氣流量調節單元、溫度控制單元以及燃料投入控制單元；其中：
...【技術特征摘要】
1.一種垃圾焚燒爐燃燒管理系統，其特征在于，包括數據采集模塊、數據預處理模塊、數據分析模塊、決策控制模塊以及燃燒調節模塊；其中：
2.根據權利要求1所述的一種垃圾焚燒爐燃燒管理系統，其特征在于，所述數據采集模塊包括溫度采集單元、壓力采集單元、煙氣成分采集單元以及氧氣含量采集單元；其中：
3.根據權利要求1所述的一種垃圾焚燒爐燃燒管理系統，其特征在于，所述數據預處理模塊包括數據清洗單元、異常數據過濾單元以及格式化處理單元；其中：
4.根據權利要求1所述的一種垃圾焚燒爐燃燒管理系統，其特征在于，所述數據分析模塊包括實時分析單元、狀態評估單元、模型對比單元以及報告生成單元；其中：
5.根據權利要求4所述的一種垃圾焚...
【專利技術屬性】
技術研發人員：單建偉，
申請(專利權)人：西安阿爾卑斯環?？萍加邢薰?/a>，
類型：發明
國別省市：
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