本申請涉及燃燒參數(shù)優(yōu)化，特別是涉及一種基于火焰強度檢測的燃燒優(yōu)化控制系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
1、在煤粉爐燃燒控制領(lǐng)域，運行操作方式主要依賴運行人員憑借長期積累的經(jīng)驗進行人工調(diào)整。然而，煤粉爐系統(tǒng)存在設(shè)備繁多、結(jié)構(gòu)復雜的特點，其燃燒過程涉及多參數(shù)相互影響，呈現(xiàn)出復雜的非線性關(guān)系。并且，存在入爐媒質(zhì)變化大、變負荷運行以及運行參數(shù)復雜等因素，使得運行人員難以依靠經(jīng)驗實時做出合適的決策。
2、為此，公告號為cn117433036a，名稱為《一種基于火焰強度檢測的煤粉爐燃燒優(yōu)化控制系統(tǒng)及方法》的專利中提出了一種煤粉爐燃燒優(yōu)化控制系統(tǒng)及方法，該方法針燃燒參數(shù)進行優(yōu)化，但是優(yōu)化效果有限，而且在實際運行過程中，還可能面臨多種復雜工況的挑戰(zhàn)，因此燃燒物的燃燒效率有待提高。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本申請的目的是提供一種基于火焰強度檢測的燃燒優(yōu)化控制系統(tǒng)及方法，以解決背景技術(shù)所描述的燃燒效率低的問題。
2、為實現(xiàn)上述目的，本申請?zhí)峁┝巳缦路桨福?/p>
3、第一方面，本申請?zhí)峁┮环N基于火焰強度檢測的燃燒優(yōu)化控制系統(tǒng)，包括獲取模塊，用于獲取燃燒火焰的多個波段的火焰強度信號；
4、確定模塊，用于基于所述火焰強度信號確定燃燒物的燃燒效率；
5、第一發(fā)送模塊，用于將所述燃燒效率發(fā)送給耦合指數(shù)計算模型，以使得所述耦合指數(shù)計算模型輸出所述燃燒效率與nox排放的耦合指數(shù)；
6、第二發(fā)送模塊，用于將所述耦合指數(shù)發(fā)送給預(yù)定的燃燒參數(shù)求解模型，以使得所述燃燒參數(shù)求解模型以燃燒效率最大化和污染物排放最小化為目標函數(shù)，求解燃燒參數(shù)，以根據(jù)求解到的所述燃燒參數(shù)控制物料燃燒。
7、可選地，所述獲取模塊包括：
8、第一接收子模塊，用于接收可見光相機發(fā)送來的火焰的可見光強度信號；
9、第二接收子模塊，用于接收紅外探測器發(fā)送來的火焰的紅外熱輻射強度信號；
10、第三接收子模塊，用于接收紫外探測器發(fā)送來的火焰的紫外熱輻射強度信號。
11、可選地，所述確定模塊包括：
12、構(gòu)建子模塊，用于基于所述多個波段的火焰強度信號，構(gòu)建原始三維火焰強度模型；
13、變換子模塊，用于對所述原始三維火焰強度模型進行小波包變換，得到包含有不同頻率的新的三維火焰強度模型；
14、第一發(fā)送子模塊，用于將所述新的三維火焰強度模型發(fā)送給卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，以使得所述卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輸出所述新的三維火焰強度模型的時變特征向量；
15、第二發(fā)送子模塊，用于將所述時變特征向量發(fā)送給預(yù)訓練的燃燒狀態(tài)分類器，以使得所述燃燒狀態(tài)分類器輸出燃燒物料的燃燒效率。
16、第二方面，本申請?zhí)峁┝艘环N基于火焰強度檢測的燃燒優(yōu)化控制方法，包括：
17、獲取燃燒火焰的多個波段的火焰強度信號；
18、基于所述火焰強度信號確定燃燒物的燃燒效率；
19、將所述燃燒效率發(fā)送給耦合指數(shù)計算模型，以使得所述耦合指數(shù)計算模型輸出所述燃燒效率與nox排放的耦合指數(shù)；
20、將所述耦合指數(shù)發(fā)送給預(yù)定的燃燒參數(shù)求解模型，以使得所述燃燒參數(shù)求解模型以燃燒效率最大化和污染物排放最小化為目標函數(shù)，求解燃燒參數(shù)，以根據(jù)求解到的所述燃燒參數(shù)控制物料燃燒。
21、可選地，所述獲取燃燒火焰的多個波段的火焰強度信號包括：
22、接收可見光相機發(fā)送來的火焰的可見光強度信號；
23、接收紅外探測器發(fā)送來的火焰的紅外熱輻射強度信號；
24、接收紫外探測器發(fā)送來的火焰的紫外熱輻射強度信號。
25、可選地，所述基于所述火焰強度信號確定燃燒物的燃燒效率包括：
26、基于所述多個波段的火焰強度信號，構(gòu)建原始三維火焰強度模型；
27、對所述原始三維火焰強度模型進行小波包變換，得到包含有不同頻率的新的三維火焰強度模型；
28、將所述新的三維火焰強度模型發(fā)送給卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，以使得所述卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輸出所述新的三維火焰強度模型的時變特征向量；
29、將所述時變特征向量發(fā)送給預(yù)訓練的燃燒狀態(tài)分類器，以使得所述燃燒狀態(tài)分類器輸出燃燒物料的燃燒效率。
30、可選地，所述時變特征向量包括：火焰鋒面位置、火焰亮度梯度分布和特征輻射波長。
31、可選地，所述預(yù)定的燃燒參數(shù)求解模型為多目標遺傳模型，所述將所述耦合指數(shù)發(fā)送給預(yù)定的燃燒參數(shù)求解模型，以使得所述燃燒參數(shù)求解模型以燃燒效率最大化和污染物排放最小化為目標函數(shù)，求解燃燒參數(shù)通過如下方法實現(xiàn)：
32、將所述耦合指數(shù)發(fā)送給所述多目標遺傳模型，以使得所述多目標遺傳模型以燃燒效率最大化和污染物排放最小化為目標函數(shù)，求解燃燒參數(shù)。
33、可選地，在所述將所述耦合指數(shù)發(fā)送給預(yù)定的燃燒參數(shù)求解模型，以使得所述燃燒參數(shù)求解模型以燃燒效率最大化和污染物排放最小化為目標函數(shù)，求解燃燒參數(shù)之后，所述方法還包括：
34、將所述優(yōu)化解集發(fā)送給非支配排序與擁擠距離計算模型，以使得所述非支配排序與擁擠距離計算模型輸出優(yōu)化解集的前沿解集。
35、可選地，在所述將所述優(yōu)化解集發(fā)送給非支配排序與擁擠距離計算模型，以使得所述非支配排序與擁擠距離計算模型輸出優(yōu)化解集的前沿解集之后，所述方法還包括：
36、根據(jù)所述前沿解集生成控制指令，所述控制指令攜帶所述燃燒參數(shù)，以通過所述燃燒參數(shù)控制燃燒物料的燃燒。
37、第三方面，本申請?zhí)峁┝艘环N計算機設(shè)備，包括：存儲器、處理器以及存儲在存儲器上并可在處理器上運行的計算機程序，所述處理器執(zhí)行所述計算機程序以實現(xiàn)上述第二方面中任一項所述的方法的步驟。
38、第四方面，本申請?zhí)峁┝艘环N計算機可讀存儲介質(zhì)，其上存儲有計算機程序，該計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)上述第二方面中任一項所述的方法的步驟。
39、第五方面，本申請?zhí)峁┝艘环N計算機程序產(chǎn)品，包括計算機程序，該計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)上述第二方面中任一項所述的方法的步驟。
40、根據(jù)本申請?zhí)峁┑木唧w實施例，本申請公開了以下技術(shù)效果：
41、本申請實施例提供的基于火焰強度檢測的燃燒優(yōu)化控制系統(tǒng)，通過獲取燃燒火焰的多個波段的火焰強度信號；基于所述火焰強度信號確定燃燒物的燃燒效率；將所述燃燒效率發(fā)送給耦合指數(shù)計算模型，以使得所述耦合指數(shù)計算模型輸出所述燃燒效率與nox排放的耦合指數(shù)；將所述耦合指數(shù)發(fā)送給預(yù)定的燃燒參數(shù)求解模型，以使得所述燃燒參數(shù)求解模型以燃燒效率最大化和污染物排放最小化為目標函數(shù)，求解燃燒參數(shù)，以根據(jù)求解到的所述燃燒參數(shù)控制物料燃燒。本申請對燃燒效率和污染物排放兩個參數(shù)均進行了優(yōu)化，提高物料的燃燒效率。
1.一種基于火焰強度檢測的燃燒優(yōu)化控制系統(tǒng)，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于火焰強度檢測的燃燒優(yōu)化控制系統(tǒng)，其特征在于，所述獲取模塊包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于火焰強度檢測的燃燒優(yōu)化控制系統(tǒng)，其特征在于，所述確定模塊包括：
4.一種基于火焰強度檢測的燃燒優(yōu)化控制方法，其特征在于，包括：
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于火焰強度檢測的燃燒優(yōu)化控制方法，其特征在于，所述獲取燃燒火焰的多個波段的火焰強度信號包括：
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于火焰強度檢測的燃燒優(yōu)化控制方法，其特征在于，所述基于所述火焰強度信號確定燃燒物的燃燒效率包括：
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于火焰強度檢測的燃燒優(yōu)化控制方法，其特征在于，所述時變特征向量包括：火焰鋒面位置、火焰亮度梯度分布和特征輻射波長。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于火焰強度檢測的燃燒優(yōu)化控制方法，其特征在于，所述預(yù)定的燃燒參數(shù)求解模型為多目標遺傳模型，所述將所述耦合指數(shù)發(fā)送給預(yù)定的燃燒參數(shù)求解模型，以使得所述燃燒參數(shù)求解模型以燃燒效率最大化和污染物排放最小化為目標函數(shù)，求解燃燒參數(shù)通過如下方法實現(xiàn)：
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于火焰強度檢測的燃燒優(yōu)化控制方法，其特征在于，在所述將所述耦合指數(shù)發(fā)送給預(yù)定的燃燒參數(shù)求解模型，以使得所述燃燒參數(shù)求解模型以燃燒效率最大化和污染物排放最小化為目標函數(shù)，求解燃燒參數(shù)之后，所述方法還包括：
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的基于火焰強度檢測的燃燒優(yōu)化控制方法，其特征在于，在所述將所述優(yōu)化解集發(fā)送給非支配排序與擁擠距離計算模型，以使得所述非支配排序與擁擠距離計算模型輸出優(yōu)化解集的前沿解集之后，所述方法還包括：