一种面向城市固废焚烧过程的端边云智能优化运行系统

技术领域

本发明涉及城市固废焚烧技术领域，特别是涉及一种面向城市固废焚烧过程的端边云智能优化运行系统。

背景技术

针对城市固体废弃物的处置问题，城市固废焚烧(城市固废焚烧)处理是主要的技术之一，其具有无害化、减量化和资源化等优势。现阶段，城市固废焚烧技术在我国占比最大且仍受到国家和工业界大力推广和发展。现有技术中，人工智能、新一代信息技术以及云计算等技术无法与城市固废焚烧发电过程的深入融合，在MISWI的全流程安全性与可靠性较差，数据传输危险性较高并且系统运行成本过大，无法实现高效和低碳的城市固废焚烧过程。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的是提供一种面向城市固废焚烧过程的端边云智能优化运行系统，本发明解决了现有技术城市固废焚烧过程效率低，安全性差的问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种面向城市固废焚烧过程的端边云智能优化运行系统，包括：

依次连接的终端节点子系统、边缘节点子系统和云节点子系统；

所述终端节点子系统用于实现城市固废焚烧过程，并对所述城市固废焚烧过程进行控制；所述边缘节点子系统用于获取所述城市固废焚烧过程的实时数据并进行数据传输；所述云节点子系统用于获取所述实时数据，并根据所述实时数据预测、控制和优化所述城市固废焚烧过程。

优选地，所述终端节点子系统包括：

相互连接的工艺模块和分布式集散控制模块；

所述工艺模块用于实现城市固废焚烧的实际过程；所述分布式集散控制模块用于获取城市固废焚烧过程的工艺参数数据，并对所述工艺参数数据进行调整。

优选地，所述边缘节点子系统包括：

城市固废焚烧过程数据采集模块、非结构化数据采集模块、边缘服务计算模块、工艺参数反向输传隔离模块、结构化数据加密发送模块和工艺参数加密接收模块；

所述边缘服务计算模块分别与所述城市固废焚烧过程数据采集模块、所述非结构化数据采集模块、所述工艺参数反向传输隔离模块、所述结构化数据加密发送模块连接和工艺参数加密接收模块连接；所述城市固废焚烧过程数据采集模块和所述工艺参数反向传输隔离模块均与所述分布式集散控制模块连接；所述非结构化数据采集模块与所述工艺模块连接；

所述城市固废焚烧过程数据采集模块用于采集所述分布式集散控制模块的工艺参数数据和数据采集配置文件，并进行存储；所述非结构化数据采集模块用于采集所述分布式集散控制模块的工艺参数数据和数据采集配置文件中的非结构化数据，并进行电子化和数字化的处理，得到处理后的非结构化数据；所述边缘服务计算模块用于获取所述工艺参数数据和数据采集配置文件，进行分析、转换和压缩处理，得到第一处理后的数据，并接收所述所述工艺参数加密接收模块中的数据，并进行处理，得到第二处理后的数据；所述结构化数据加密发送模块用于根据所述第一处理后的数据进行与所述云节点子系统的数据传输；所述工艺参数反向输传隔离模块用于将所述第二处理后的数据传输到所述分布式集散控制模块。

优选地，所述云节点子系统包括：

结构化数据加密接收模块、多模态数据重构管理模块、城市固废焚烧过程云计算模块和工艺参数远程发送模块；

所述结构化数据加密接收模块分别与所述结构化数据加密发送模块和所述多模态数据重构管理模块连接；所述城市固废焚烧过程云计算模块分别与所述多模态数据重构管理模块和所述工艺参数远程发送模块连接；所述工艺参数远程发送模块与所述参数加密接收模块连接；

所述结构化数据加密接收模块用于获取所述第一处理后的数据，并对所述第一处理后的数据进行解密处理，得到第一解密数据；所述多模态数据重构管理模块用于对所述第一解密数据中的非结构化数据进行重构，得到第二解密数据；所述城市固废焚烧过程云计算模块用于获取第二解密数据和所述第一解密数据，并进行计算，得到第一工艺参数数据；所述工艺参数远程发送模块用于对所述第一工艺参数数据进行安全设置，得到打包数据，并将所述打包数据上传道所述边缘子系统。

优选地，所述城市固废焚烧过程云计算模块包括：

城市固废焚烧过程数值模拟与孪生体运行子模块、城市固废焚烧过程建模与智能控制子模块、城市固废焚烧过程协同优化决策子模块和城市固废焚烧过程演化推理与运行状态预测子模块；

所述城市固废焚烧过程数值模拟与孪生体运行子模块用于构建城市固废焚烧运行过程的数字孪生体模型；所述城市固废焚烧过程建模与智能控制子模块用于获取最优控制参数；所述城市固废焚烧过程协同优化决策子模块用于获取当前最优的工艺参数结果；所述城市固废焚烧过程演化推理与运行状态预测子模块用于根据当前系统状态，对未来时刻的运行进行预测。

优选地，城市固废焚烧过程数据采集模块包括：

正向采集数据存储子模块、内网采集计算机和外网发布计算机；

所述内网采集计算机用于采集所述分布式集散控制模块的工艺参数数据和数据采集配置文件；所述外网发布计算机用于通过所述单向光纤接收所述工艺参数数据和所述数据采集配置文件，并向所述边缘节点子系统的局域网提供数据服务；所述正向采集数据存储子模块用于采集所述外网发布计算机中的所述工艺参数数据，并进行存储。

优选地，所述工艺参数反向输传隔离模块包括：

反向传输数据存储子模块、外网数据采集计算机、反向传输数据存储系统、内网发布计算机和内网信息显示操作计算机；

所述反向传输数据存储子模块用于采集和存储第二处理后的数据；所述外网数据采集计算机用于获取所述数据采集配置文件和第二处理后的数据；所述参数数据存储在反向传输数据存储系统中，该系统用于存储数据采集配置文件和第二处理后的数据并与外网发布计算机直接相连；内网发布计算机用于接收所述第二处理后的数据和所述配置文件；所述内网信息显示操作计算机用于获取所述内网发布计算机中的参数数据和配置文件，并根据所述第二处理后的数据和所述配置文件进行可视化展示。

优选地，所述结构化数据加密发送模块包括：

发送远程数据存储子模块和5G加密发送设备；

所述发送远程数据存储子模块用于采集所述边缘服务计算模块中的第一处理后的数据，并对所述第一处理后的数据进行安全设置，得到设置好的数据，并对所述设置好的数据进行打包，得到打包数据，并将所述打包数据上传到所述5G加密发送设备；所述5G加密发送设备用于将所述打包数据上传到所述云节点子系统。

优选地，所述工艺参数加密接收模块包括：

第一接收远程数据存储子模块和第一5G加密接收设备；

所述第一5G加密接收设备用于接收所述云节点子系统的打包数据；所述第一接收远程数据存储子模块用于读取所述第一5G加密接收设备中的打包数据，并进行解密，以获取工艺参数的结构化数据。

优选地，所述结构化数据加密接收模块包括：

第二接收远程数据存储子模块和第二5G加密接收设备；

所述第二5G加密接收设备用于接收所述边缘子系统发送的第一处理后的数据；所述第二接收远程数据存储子模块对所述第二5G加密接收设备中的加密数据进行解密，得到第一解密数据。

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

本发明提供了一种面向城市固废焚烧过程的端边云智能优化运行系统，本发明通过设置的终端节点子系统、边缘节点子系统和云节点子系统，实现对城市固废焚烧过程的高效控制，提升了城市固废焚烧过程的高效性和安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的端边云智能优化运行系统结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

本申请的说明书和权利要求书及所述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”和“第四”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤、过程、方法等没有限定于已列出的步骤，而是可选地还包括没有列出的步骤，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤元。

本发明的目的是提供一种面向城市固废焚烧过程的端边云智能优化运行系统，本发明解决了现有技术城市固废焚烧过程效率低，安全性差的问题。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图1所示，本发明提供了一种面向城市固废焚烧过程的端边云智能优化运行系统，包括：

依次连接的终端节点子系统、边缘节点子系统和云节点子系统；

所述终端节点子系统用于实现城市固废焚烧过程，并对所述城市固废焚烧过程进行控制；所述边缘节点子系统用于获取所述城市固废焚烧过程的实时数据并进行数据传输；所述云节点子系统用于获取所述实时数据，并根据所述实时数据预测、控制和优化所述城市固废焚烧过程。

终端节点子系统：该部分是工艺模块的物理实体，领域专家通过分布式集散控制模块对城市固废焚烧过程进行人工干预以实现其稳定运行。城市固废焚烧过程的长周期、不间断运行特性为边缘节点提供海量的多模态运行数据，同时，运行产生的多变工况、异常故障等场景为边缘节点子系统和云节点子系统的智能优化提供了需求。

边缘节点子系统：针对终端节点子系统，该部分实现城市固废焚烧过程多模态数据(过程数据、火焰视频、文本信息等)的安全正向隔离采集以及与智能预测、控制与优化相关的工艺参数的反向隔离功能；此外，边缘服务计算模块实现多模态数据的分析、提取、转换和压缩等功能并为城市固废焚烧过程运行提供实时在线的智能优化决策辅助。针对云节点子系统，该部分实现的功能包括结构化数据的远程5G加密发送以及与智能预测、控制与优化相关工艺参数的远程5G加密接收。

云节点子系统：针对边缘节点子系统数据的远程传输，该部分实现结构化数据远程5G加密接收以及与智能预测、控制与优化相关工艺参数的远程5G加密发送。针对云节点智能计算，该部分实现的功能包括多模态数据重构和与数据存储与管理以及城市固废焚烧过程数值模拟与孪生体运行、城市固废焚烧过程建模与智能控制、城市固废焚烧过程协同优化决策、城市固废焚烧过程演化推理与运行状态预测等云计算。

特别的，本发明将与现场分布式集散控制模块直接相连的网络称为内网，与内网相隔离的网络称为外网。

进一步的，所述终端节点子系统包括：

相互连接的工艺模块和分布式集散控制模块；

分布式集散控制模块，特指城市固废焚烧发电企业在建厂时根据实际城市固废焚烧工艺流程构建的分布式集散控制(DCS)模块。

所述工艺模块用于实现城市固废焚烧的实际过程；所述分布式集散控制模块用于获取城市固废焚烧过程的工艺参数数据，并对所述工艺参数数据进行调整。

所述城市固废焚烧的实际过程包括：

1)储运发酵阶段：环卫车辆从城市各收集站点将城市固废(Municipal SolidWaste,MSW)运输至城市固废焚烧电厂，经称重记录后从卸料平台倾倒至固废储存池中未发酵区，然后由固废抓斗对其进行混合搅拌，再抓取至发酵区，经3～7天发酵和脱水以保证MSW焚烧的低位热值。

2)固废燃烧阶段：固废抓斗将发酵后的MSW投放至进料斗，经进料器将MSW推送到焚烧炉内，依次经过干燥、燃烧1、燃烧2和燃烬炉排后，MSW中的可燃成分随之完全燃烧；所需助燃空气由一次风机和二次风机从炉排下方和炉膛中部注入，最终燃烧产生的灰渣从燃烬炉排末端落至捞渣机，经水冷后送入炉渣池。炉膛燃烧过程需满足：严格控制烟气温度在850℃以上、高温烟气在炉内停留时间超过2秒、确保足够大的烟气湍流度等工艺要求。

3)余热交换阶段：炉膛产生的高温烟气(高于850℃)经引风机抽吸进入余热锅炉系统，先后经过过热器、蒸发器和省煤器设备，与锅炉汽包液态水进行热交换后产生高温蒸汽，进而实现降温处理，使余热锅炉出口的烟气温度低于200℃(即烟气G1)。

4)蒸汽发电阶段：利用余热锅炉产生的高温蒸汽推动汽轮发电机，机械能转变为电能，实现厂级用电的自给自足和剩余电量的上网供应，实现资源化和获取经济效益。

5)烟气净化阶段：城市固废焚烧过程的烟气净化主要包含脱硝(NOx)、脱硫(HCL、HF、SO2等)、脱重金属(Pb、Hg、Cd等)、吸附二噁英(DXN)和除尘(颗粒物)等一系列过程，进而实现焚烧烟气污染物排放达标的目的。

6)烟气排放阶段：经降温和净化处理后的焚烧烟气(即烟气G2)由引风机抽吸后经烟囱排放至大气中。

进一步的，所述边缘节点子系统包括：

城市固废焚烧过程数据采集模块、非结构化数据采集模块、边缘服务计算模块、工艺参数反向输传隔离模块、结构化数据加密发送模块和工艺参数加密接收模块；

所述边缘服务计算模块分别与所述城市固废焚烧过程数据采集模块、所述非结构化数据采集模块、所述工艺参数反向传输隔离模块、所述结构化数据加密发送模块连接和工艺参数加密接收模块连接；所述城市固废焚烧过程数据采集模块和所述工艺参数反向传输隔离模块均与所述分布式集散控制模块连接；所述非结构化数据采集模块与所述工艺模块连接；

所述城市固废焚烧过程数据采集模块用于采集所述分布式集散控制模块的工艺参数数据和数据采集配置文件，并进行存储；所述非结构化数据采集模块用于采集所述分布式集散控制模块的工艺参数数据和数据采集配置文件中的非结构化数据，并进行电子化和数字化的处理，得到处理后的非结构化数据；所述边缘服务计算模块用于获取所述工艺参数数据和数据采集配置文件，进行分析、转换和压缩处理，得到第一处理后的数据，并接收所述所述工艺参数加密接收模块中的数据，并进行处理，得到第二处理后的数据；所述结构化数据加密发送模块用于根据所述第一处理后的数据进行与所述云节点子系统的数据传输；所述工艺参数反向输传隔离模块用于将所述第二处理后的数据传输到所述分布式集散控制模块。

进一步的，所述云节点子系统包括：

结构化数据加密接收模块、多模态数据重构管理模块、城市固废焚烧过程云计算模块和工艺参数远程发送模块；

所述结构化数据加密接收模块分别与所述结构化数据加密发送模块和所述多模态数据重构管理模块连接；所述城市固废焚烧过程云计算模块分别与所述多模态数据重构管理模块和所述工艺参数远程发送模块连接；所述工艺参数远程发送模块与所述参数加密接收模块连接；

所述结构化数据加密接收模块用于获取所述第一处理后的数据，并对所述第一处理后的数据进行解密处理，得到第一解密数据；所述多模态数据重构管理模块用于对所述第一解密数据中的非结构化数据进行重构，得到第二解密数据；所述城市固废焚烧过程云计算模块用于获取第二解密数据和所述第一解密数据，并进行计算，得到第一工艺参数数据；所述工艺参数远程发送模块用于对所述第一工艺参数数据进行安全设置，得到打包数据，并将所述打包数据上传道所述边缘子系统。

进一步的，城市固废焚烧过程数据采集模块包括：

正向采集数据存储子模块、内网采集计算机和外网发布计算机；

所述内网采集计算机用于采集所述分布式集散控制模块的工艺参数数据和数据采集配置文件；所述外网发布计算机用于通过所述单向光纤接收所述工艺参数数据和所述数据采集配置文件，并向所述边缘节点子系统的局域网提供数据服务；所述正向采集数据存储子模块用于采集所述外网发布计算机中的所述工艺参数数据，并进行存储。

为防止工艺参数数采集对工艺模块的DCS系统造成干扰，工艺参数采用内网采集计算机、单向光纤和外网发布计算机组成的城市固废焚烧过程数据采集系统实现物理隔离功能，即工艺参数数仅能单向正向传输。具体步骤包括：

(1)通过内网采集计算机中“通用OPC客户端”(此处的通用是指能够识别和采集不同类型DCS厂家开发的符合工业标准的OPC服务器上的数据)采集工艺模块中PLC/DCS控制系统网络OPC服务器中的工艺参数数，在此基础上，将工艺参数数和数据采集配置文件通过单向传输光纤发布至外网端；

(2)外网发布计算机通过单向光纤接收来自内网采集计算机的工艺参数数和数据采集配置文件，同时采用符合工业标准的“OPC服务器”以OPC通讯形式向边缘节点子系统局域网内提供数据服务；

(3)外网侧接入正向采集数据存储系统通过“通用OPC客户端”采集外网发布计算机中OPC服务器发布的工艺参数数，并进行数据存储。

所述非结构化数据采集模块包括：采用视频采集卡、扫描仪、采集计算机等设备及其对应软件对火焰视频、纸质文本等非结构化数据进行数字化和电子化，以向边缘节点子系统提供数据源。针对火焰视频而言，通过同轴电缆的三通接头将工艺模块火焰燃烧监视器信号引入至采集计算机，利用模拟信号视频采集卡实现对图像数据的采集。

进一步的，所述工艺参数反向输传隔离模块包括：

反向传输数据存储子模块、外网数据采集计算机、内网发布计算机和内网信息显示操作计算机；

所述反向传输数据存储子模块用于采集和存储第二处理后的数据；所述外网数据采集计算机用于获取所述数据采集配置文件和第二处理后的数据；所述参数数据存储在方向传输数据存储系统中；内网发布计算机用于接收所述第二处理后的数据和所述配置文件；所述内网信息显示操作计算机用于获取所述内网发布计算机中的参数数据和配置文件，并根据所述第二处理后的数据和所述配置文件进行可视化展示。

采用单向物理隔离的反向传输的策略，将外网侧智能预测、控制与优化相关工艺参数回传至内网侧的城市固废焚烧过程DCS系统中。具体步骤包括：

(1)反向传输数据存储系统采集和存储边缘服务器中运行的智能预测、控制与优化第二处理后的数据，采用以太网通讯标准向同一局域网络中的计算机提供数据共享服务；

(2)外网采集计算机通过数据共享服务获取方向传输数据存储系统中第二处理后的数据，在此基础上，将第二处理后的数据和数据采集配置文件通过单向传输光纤发布至内网端；

(3)内网发布计算机通过单向光纤接收来自外网数据采集计算机的第二处理后的数据和数据采集配置文件，同时采用符合工业标准的“OPC服务器”以OPC通讯形式向内网提供数据服务；

(4)内网信息显示操作计算机通过“通用OPC客户端”采集内网发布计算机中OPC服务器发布的第二处理后的数据并进行可视化展示，最终根据与领域专家人机交互确定这些数据是否装载至现场控制器中。

所述边缘服务计算模块主要由高性能计算机组构成，实现对城市固废焚烧过程海量多模态数据的分析、提取、转换和压缩等功能。基于边缘侧通讯优势，通过人工智能算法为城市固废焚烧运行提供实时在线的智能优化决策辅助，具体步骤包括：

(1)读取城市固废焚烧过程城市固废焚烧过程数据采集模块和非结构化数据采集模块的数据，进而获取实时工艺参数数据和火焰视频并进行存储。利用人工智能算法提取火焰视频等非结构化数据特征并转换成结构化数据，以服务于数据的低成本远程传输需求。

(2)将结构化后的数据提供至结构化数据远程第一5G加密发送模块，以提供给云节点子系统；

(2)获取云节点子系统智能预测、控制与优化相关工艺参数，利用人工智能算法进行可视化展示以及实现异常信息恢复等。

(3)运行具有静态和低功耗特性的智能预测、智能控制与优化算法，对从云节点子系统获取的相关工艺参数进行修正，得到第一处理后的数据，以送至工艺参数反向输传隔离模块。

进一步的，所述结构化数据加密发送模块包括：

发送远程数据存储子模块和覅一5G加密发送设备；建立结构化数据远程通信加密通道，实现边缘节点子系统向云节点子系统的数据安全传输，

所述发送远程数据存储子模块用于采集所述边缘服务计算模块中的第一处理后的数据，并对所述第一处理后的数据进行安全设置，得到设置好的数据，并对所述设置好的数据进行打包，得到打包数据，并将所述打包数据上传到所述第一5G加密发送设备；所述第一5G加密发送设备用于将所述打包数据上传到所述云节点子系统。

具体步骤如下：

(1)发送远程数据存储系统读取边缘服务计算模块，获取由边缘服务计算模块将多模态数据转换后的结构化数据，并对数据进行增强认证、协议转换、信息摆渡三重安全设置，增加传输过程中数据的安全性，最终将其打包成数据配置文件发送至5G加密终端设备；

(2)5G加密终端设备通过无线信号经运营商网络将加密后的数据文件，按需求指令传输至指定的具有安全认证的云节点接收端。

进一步的，所述工艺参数加密接收模块包括：

第一接收远程数据存储子模块和第一5G加密接收设备；建立结构化数据远程通信加密通道，实现边缘节点子系统对云节点子系统数据的安全接收。

所述第一5G加密接收设备用于接收所述云节点子系统的打包数据；所述第一接收远程数据存储子模块用于读取所述第一5G加密接收设备中的打包数据，并进行解密，以获取工艺参数的结构化数据。

具体步骤如下：

(1)采用第一5G加密接收设备通过无线信号经运营商网络，接收云节点子系统5G加密发送设备发送的加密数据文件。

(2)接收远程数据存储系统读取第一5G加密接收设备的加密数据文件并进行解密操作，得到包含智能预测、控制与优化相关的工艺参数的结构化数据，以服务于边缘服务计算的数据获取需求。

更进一步的，所述结构化数据加密接收模块包括：

第二接收远程数据存储子模块和第二5G加密接收设备；建立结构化数据远程通信加密通道，实现云节点子系统对边缘节点子系统的数据安全接收。

所述第二5G加密接收设备用于接收所述边缘子系统发送的第一处理后的数据；所述第二接收远程数据存储子模块对所述第二5G加密接收设备中的加密数据进行解密，得到第一解密数据。

(1)采用第二5G加密接收设备通过无线信号经运营商网络，接收边缘节点子系统5G加密发送设备发送的第一处理后的数据。

(2)接收远程数据存储系统读取第二5G加密接收设备的第一处理后的数据并进行解密操作，得到第一解密数据，所述第一解密数据包含过程数据、火焰图片、运行信息转换后的结构化数据，以服务于多模态数据重建与智能数据库管理存储的获取。

进一步的，所述城市固废焚烧过程云计算模块包括：

城市固废焚烧过程数值模拟与孪生体运行子模块、城市固废焚烧过程建模与智能控制子模块、城市固废焚烧过程协同优化决策子模块和城市固废焚烧过程演化推理与运行状态预测子模块；

所述城市固废焚烧过程数值模拟与孪生体运行子模块用于构建城市固废焚烧运行过程的数字孪生体模型；所述城市固废焚烧过程建模与智能控制子模块用于获取最优控制参数；所述城市固废焚烧过程协同优化决策子模块用于获取当前最优的工艺参数结果；所述城市固废焚烧过程演化推理与运行状态预测子模块用于根据当前系统状态，对未来时刻的运行进行预测。

城市固废焚烧过程云计算模块主要由高性能计算机组构成，从多模态数据重建和数据库存储与管理模块中获取实时和历史城市固废焚烧运行数据，各子模块计算完成后将计算结果发送至远程数据存储系统，以服务于云节点向边缘节点提供运行支撑的需求包含多个云计算功能子模块，并且每个子模块对应不同的运行需求，具体步骤包括。

(1)城市固废焚烧过程数值模拟与孪生体运行子模块，基于数字仿真软件(例如Flic、Fluent和Aspen plus)构建城市固废焚烧过程数值模型，并基于实时运行数据模拟可能产生的运行工况数据；在此基础上，构建城市固废焚烧运行过程的数字孪生体模型，并同步模拟虚拟城市固废焚烧运行数据，为云节点中的建模、控制、优化和决策计算提供数据支撑。

(2)城市固废焚烧过程建模与智能控制子模块，融合历史数据和实时数据在线学习和自组织更新预测模型与被控对象模型，在此基础上采用智能控制算法实现控制演算以获取最优控制参数。

(3)城市固废焚烧过程协同优化决策子模块，融合历史时刻信息、当前时刻信息和数值孪生模拟信息，采用智能优化算法进行城市固废焚烧全流程协同优化，进而得到符合当前最优运行的工艺参数结果。

(4)城市固废焚烧过程演化推理与运行状态预测子模块，根据云节点中的历史数据、在线传输的实时数据和模拟数据，采用工业过程工况感知和故障诊断算法实现当前时刻状态监测和未来时刻的运行演化与状态预测。

所述工艺参数远程发送模块由发送远程数据存储系统和5G加密发送设备组成，建立结构化数据远程通信加密通道，实现云节点子系统向边缘节点子系统的数据安全传输，具体步骤如下：

(1)发送远程数据存储系统读取城市固废焚烧过程云计算模块的数据，获取智能预测、控制与优化相关工艺参数数据，并对数据进行增强认证、协议转换、信息摆渡三重安全设置，增加传输过程中数据的安全性，最终将其打包成数据配置文件发送至5G加密终端设备；

(2)5G加密终端设备通过无线信号经运营商网络将加密后的数据文件，按需求指令传输至指定的具有安全认证的边缘节点子系统接收端。

本发明的有益效果如下：

首次给出了面向城市固废焚烧过程的端边云系统框架，该系统包括终端节点子系统、边缘节点子系统和云计算节点侧3个部分；在边缘节点子系统，用单向物理隔离方式正向采集与方向传输数据，避免了对实际工厂运行中设备的干扰与误操作产生的严重后果，提高了边缘节点子系统设备运行以及城市固废焚烧全流程运行的安全性与可靠性；在边缘节点子系统，对火焰视频等非结构化数据进行结构化处理，降低端边云系统运行成本并提高传输效率；通过对结构化数据进行远程5G加密传输，边缘节点通过无线信号经运营商网络与云节点建立基于加密算法的加密通道，实现了边缘节点数据源端与云节点安全传输以及数据安全校验(防篡改)；云节点高性能计算，基于新一代信息技术和人工智能算法实现非结构化数据的重构、数值仿真模型构建、多种混合机制的建模与控制优化。所提端边云智能优化运行系统为城市固废焚烧过程智慧化运行发展提供了有效支撑。提升了城市固废焚烧过程的高效性和安全性

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。