[发明专利]一种碳素生产过程烟道气体能量分配的仿真系统及方法

权利要求书

1.一种碳素生产过程烟道气体能量分配的仿真系统，其特征在于，包括：中控单元和仿真平台；

所述仿真平台包括多个恒温加热水槽(1)、中央汇集水槽(2)、多个低温制冷水槽(3)、排放水槽(4)；

所述恒温加热水槽(1)通过第一电磁开关阀组(5)和第一水泵(6)与所述中央汇集水槽(2)连接，所述中央汇集水槽(2)通过第二电磁开关阀组(7)和第二水泵(8)与所述低温制冷水槽(3)连接，所述中央汇集水槽(2)还通过第三电磁开关阀组(9)和第三水泵(10)与所述排放水槽(4)连接，所述低温制冷水槽(3)通过第四开关阀组(11)和第四水泵(12)与所述排放水槽(4)连接；

所述中控单元与所述第一电磁开关阀组(5)、所述第二电磁开关阀组(7)、所述第三电磁开关阀组(9)、所述第四电磁开关阀组(11)、所述第一水泵(6)、所述第二水泵(8)、所述第三水泵(10)和所述第四水泵(12)连接。

2.根据权利要求1所述的一种碳素生产过程烟道气体能量分配的仿真系统，其特征在于，所述第一电磁开关阀组(5)、所述第二电磁开关阀组(7)、所述第三电磁开关阀组(9)和所述第四电磁开关阀组(11)均由多台电磁开关阀组成。

3.根据权利要求1所述的一种碳素生产过程烟道气体能量分配的仿真系统，其特征在于，所述恒温加热水槽(1)、所述中央汇集水槽(2)、所述低温制冷水槽(3)和所述排放水槽(4)中均设置有温度传感器(13)，所述中控单元与所述温度传感器(13)连接。

4.一种基于权利要求1-3任意一种所述的碳素生产过程烟道气体能量分配的仿真系统的仿真方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

S1、预设恒温加热水槽和低温制冷水槽的目标温度，并将所有水槽注水至设定液位，预设排放水槽目标温度及目标温度控制区间范围；

S2、检测所有水槽中液位是否超限，若是，则调整液位，若否，则将恒温加热水槽与低温制冷水槽的温度调整至预设范围；

S3、获取排放水槽的目标温度，获取当前排放水槽的温度数据，通过算法进行处理，调整控制模型参数，得到所有水泵的输出流量和电磁开关阀组的通断组合目标值；

S4、中控单元获取目标值，并向所有水泵和电磁开关阀组发送控制指令，更新所有水泵和电磁开关阀组的工作状态；

S5、判断排放水槽温室是否达到规定范围，若否，则重复步骤3-4。

5.根据权利要求4所述的一种碳素生产过程烟道气体能量分配的仿真，其特征在于，所述步骤S1还包括：中央汇集水槽和排放水槽中加入浸没温度传感器敏感端的室温水。

6.根据权利要求4所述的一种碳素生产过程烟道气体能量分配的仿真，其特征在于，所述步骤S3具体包括：

S31、构建温度预测模型：

C＝T_X+0.6T_W+50(K+0.03)

其中，T_X为系统响应时间，T_W为系统稳定时间，K为超调量；

S32、获取样本数据，对样本数据进行筛选，删除无效和不合理数据，对剩余数据中的噪声进行滤波，归一化处理；

S33、选取特征工程；

S34、训练模型并优化相关参数，通过测试集数据对模型进行验证及误差分析。