数变旋流器控制方法及系统

技术领域

本申请实施例涉及自控技术领域，尤其涉及一种数变旋流器控制方法及系统。

背景技术

随着工业自动化技术的进步，选煤设备也朝着自动控制的方向不断发展，目前，无压三产品重介质旋流器是使用较多的一种选煤设备，传统的旋流器本身结构固定无法从外部控制分选条件，且局限于对合介密度的控制，通常通过给系统加介或者加水，把合介密度控制在合格区间。

当原煤煤质发生变化或者产出品出现指标不合格的情况时，传统的旋流器因上述两个原因，通常需要进行停产调试和设备更换，对生产时间造成浪费，进而造成一定的经济损失。

发明内容

本申请实施例提供一种数变旋流器控制方法及系统，以避免停产调试和设备更换的情况发生。

第一方面，本申请实施例提供了一种数变旋流器控制方法，所述数变旋流器设置有多个调节机构，所述方法包括：

获取煤质检测设备实时检测的煤质数据以及预设调控目标，并确定所述预设调控目标对应的目标调控算法；

根据所述煤质数据、所述目标调控算法确定每个所述调节机构各自对应的调节值；

对于任一调节机构，根据所述调节机构对应的调节值对所述调节机构的开度进行调节，以实现对所述数变旋流器的控制。

第二方面，本申请实施例还提供了一种数变旋流器控制系统，所述系统包括数变旋流器、数变旋流器控制器、多个煤质数据测量组件；

所述数变旋流器设置有多个调节机构，每个调节机构均为一控制点；

所述多个煤质数据测量组件分别设置在原煤入料处、精煤脱介脱水分级处、中煤脱介脱水分级处、矸石脱介脱水分级处；

所述多个煤质数据测量组件均与所述数变旋流器控制器相连接，用于将测量的煤质数据发送给所述数变旋流器控制器相连接；

所述数变旋流器控制器均与所述控制点相连接，用于执行如本申请任一实施例提供的数变旋流器控制方法。

本申请实施例的技术方案，在数变旋流器上设置多个调节机构，先获取煤质检测设备实时检测的煤质数据以及预设调控目标，并确定所述预设调控目标对应的目标调控算法；然后根据所述煤质数据、所述目标调控算法确定每个所述调节机构各自对应的调节值；对于任一调节机构，根据所述调节机构对应的调节值对所述调节机构的开度进行调节，以实现对所述数变旋流器的控制。基于此，本申请的方案能够根据煤质数据以及预设调控目标，在线的情况下，就能自动对各调节机构进行控制，从而实现该预设调控目标，避免了停产调试或者设备更换的情况发生。

附图说明

图1为本申请实施例一提供的数变旋流器控制方法的流程示意图；

图2为本申请的实施例一提供的一种数变旋流器的结构示意图；

图3为本申请实施例二提供的一种数变旋流器控制系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本申请，而非对本申请的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的部分而非全部结构。

实施例一

图1为本申请实施例一提供的数变旋流器控制方法的流程示意图，本实施例从第一平台端进行说明，方法可适用于数变旋流器控制的场景。该方法可以由数变旋流器控制装置来执行，该装置可采用硬件和/或软件的方式实现,并一般可以集成在具有数据运算能力的计算机等数变旋流器控制系统中，具体包括如下步骤：

步骤101、获取煤质检测设备实时检测的煤质数据以及预设调控目标，并确定预设调控目标对应的目标调控算法。

需要说明的是，为了实现对数变旋流器的在线自动调控的目的，本实施例对数变旋流器的结构也进行了升级，其核心升级点在于设置了多个调节机构。具体的，如图2所示，图2为本申请的实施例一提供的一种数变旋流器的结构示意图，数变旋流器包括：通过连接管相连通的一段旋流器基体1和二段旋流器基体2，以及一段旋流器基体1的合介口、一段旋流器基体溢流口11和原煤入料口4、二段旋流器基体2的二段旋流器基体溢流口21和底流口22中至少一处设置有调节机构。

更优的，本实施例可以设置有六个调节机构，具体可以包括用于控制合介入口开度的控制合介入口开度调节机构37、用于控制一段溢流开度的一段溢流开度调节机构38、用于控制二段溢流开度的二段溢流开度调节机构39、用于控制连接管开度的连接管开度调节机构41、用于控制底流口开度的控制底流口开度调节机构40以及用于控制补介口开度的调节机构。

基于上述结构，本步骤中，在原煤入料口处设置煤质数据检测组件，用于检测原煤对应的第一煤质数据。具体的，煤质数据检测组件可以包括灰分仪、皮带秤以及浮沉仪，其中，灰分仪用于检测灰分，皮带秤用于称重，浮沉仪用于检测浮沉特性，这三种数据构成了调节系统所需的完整煤质数据。

另外，在精煤脱介脱水分级处、中煤脱介脱水分级处、矸石脱介脱水分级处均设置有该煤质数据检测组件，因此，4组煤质数据检测组件检测到的原煤对应的第一煤质子数据、精煤对应的第二煤质子数据、中煤对应的第三煤质子数据以及矸石对应的第四煤质子数据，构成本步骤中的煤质数据。

本步骤中，对于煤质数据均可以为实时检测的，以便于在原煤的煤质发生变化时，能够更为快速地对调节机构进行调节，保证生产结果能够更快满足预设调控目标。

需要说明的是，本步骤中的预设调控目标可以设定多种，比如设定保证精煤灰分符合要求，或者保证矸石纯净度符合要求，不同的设定目标会产生不同的调节效果。

在确定预设调控目标对应的目标调控算法时，可以先确定预设调控目标对应的调控类型，调控类型包括以下至少一种类型：原煤调控类型、精煤调控类型、中煤调控类型、矸石调控类型；然后根据调控类型从第一煤质子数据、第二煤质子数据、第三煤质子数据以及第四煤质子数据中筛选待比对煤质子数据；再根据待比对煤质子数据以及预设调控目标确定目标调控算法。

具体的，预设调控目标会指示出调控类型，比如对精煤灰分的调控，即为精煤调控类型，对中煤灰分的调控，即为中煤调控类型。

另外，根据待比对煤质子数据以及预设调控目标确定目标调控算法时，可以先根据待比对煤质子数据以及预设调控目标确定待调控调节机构以及待调控调节机构对应的调节模型；然后根据所有调节模型确定目标调控算法。

需要说明的是，调控算法的架构可以如下所示：

其中，T表示控制点，本步骤中，控制点包括前述6个调节机构各自对应的控制点以及工艺控制点，具体为

，其中，/>

另外，上述公式中，等式右边代表原煤以及产品（即精煤、中煤和矸石）的指标：

，其中，j=1、2、3、4、5或6，j表示下述具体的控制点，比如，j为1，即下述控制点A

其中，x代表灰分数据，m代表重量数据，

每个控制点能够涉及的调控类型是不同的，具体如下：

控制点A

控制点A

控制点A

控制点A

控制点A

控制点A

在一个具体的例子中，若预设调控目标为精煤灰分符合要求，那么，根据上述预设的调节模型与调控目标之间的映射关系，确定出与精煤灰分相关的待调控调节机构以及调节模型。

其中，控制点1、2涉及到了精煤灰分的调节，对应的待调控调节机构为控制点1对应的调节机构和控制点2对应的调节机构，调节模型即为

对应的目标调控算法即为上述两个调节模型的和。

在一个具体的例子中，当预设调控目标为精煤灰分为x

当检测中煤灰分x

当中煤偏离绝对值≥3%，则认定为偏离值大，当中煤偏离绝对值＜3%，则认定为偏离值小。对应的调控逻辑为，若中煤偏离值小只需要微调，若中煤偏离值大则需要大幅调整和微调共同参与调整。

当前中煤灰分反馈值较预设目标的偏离值为x

，其中，/>

其中，k

其中，L

另外，为了提高调控的准确性与效率，还可以设置微调和大幅调整的分界阈值，每个调控目标均设置有各自对应的分界阈值。其中，该分界阈值与原煤煤质有关，具体可以设置多级映射关系，将原煤煤质分为多个等级，每个等级都各自对应有相应的分界阈值。

另外，需要说明的是，前述与煤质相关的系数，也可以设置各自的多级映射关系，然后根据具体检测到的原煤煤质数据来对系数进行更新，以满足不同煤质的分选需求。

具体的，对于任一调控目标，可以先确定偏离值，该偏离值为调控目标与相应煤质数据之间的差值。

在一个具体的例子中，若其中的一个调控目标为矸石灰分要大于某数值，从煤质数据中，提取出矸石灰分数据即为前述相应煤质数据，然后计算该某数值与矸石灰分数据之间的差值即可。

然后比较差值的绝对值与分界阈值之间的大小，若小于该分界阈值，则仅取能够起到微调作用的控制点作为目标调控算法的一部分即可，若大于该分界阈值，则将能够起到微调作用和大幅度调整作用的控制点作为目标调控算法的一部分即可。

在一个具体的例子中，若其中的一个调控目标为矸石灰分大于80%，煤质数据中矸石灰分的实际检测值为75%，两者差值的绝对值为5%，分界阈值预先设置为3%，因此，两者差值的绝对值要大于分解阈值，此时则需要使用能够起到微调作用和大幅度调整作用的控制点，共同进行调控。

另外，为了更为精准的调控，本实施例可以周期性地或者实时地更新目标调控算法，在前述差值的绝对值大于分界阈值的情况下，调控过程中，若在下一周期或者实时检测到当前差值的绝对值小于分界阈值，此时可以对目标调控算法进行更新，更新的内容为去除大幅度调整作用的控制点，仅保留微调作用的控制点即可。

在一个具体的例子中，以周期性为例，周期可以为1分钟，每到达一新的周期，则判断一次前述差值的绝对值大于分界阈值所对应的调控目标，当前差值的绝对值与分界阈值的大小，若小于，则将进行目标调控算法的更新。

而对于前述差值的绝对值小于分界阈值所对应的调控目标，则无需进行前述过程的更新和周期性判断。

另外，以实时检测为例，每检测到煤质数据，则计算一次差值，然后与分界阈值进行比较，只要检测到当前差值的绝对值小于分界阈值，则将进行目标调控算法的更新。而对于前述差值的绝对值小于分界阈值所对应的调控目标，则无需进行前述过程的更新和实时判断。

步骤102、根据煤质数据、目标调控算法确定每个调节机构各自对应的调节值。

本步骤中，可以对于任一目标调控算法，将煤质数据中目标调控算法对应的待比对煤质子数据输入到目标调控算法中，得到目标调控算法对应的调节机构的调节值。

需要说明的是，由于前述过程中，每个控制点都各自对应一个目标调控算法，本步骤中，将前述煤质数据中该目标调控算法对应的待比对煤质子数据与相应预设调控目标输入到目标调控算法中即可得到该控制点对应的调节值。

以前述对中煤灰分调控的目标调控算法为例：

，/>

步骤103、对于任一调节机构，根据调节机构对应的调节值对调节机构的开度进行调节，以实现对数变旋流器的控制。

本步骤中，在得到具体的调节值后，可以直接对相应的调节机构调整该调节值即可。

另外，本实施例中，还可以获取密控数据以及合介密度期望区间，并根据密控数据和合介密度期望区间对合介系统进行控制。

具体的，密控数据包括用于测量合介密度的密度计以及用于测量合介磁性物含量的磁性物含量计，合介系统包括密控子系统、桶位调节子系统以及加介子系统。

在对合介系统控制时，可以先获取合介密度期望区间、合介的密度数据以及磁性物含量数据；然后根据合介密度期望区间、合介的密度数据以及磁性物含量数据对密控子系统、桶位调节子系统以及加介子系统进行控制，以使合介的密度处于合介密度期望区间之间。

需要说明的是，本实施例将合介系统的控制也结合到数变旋流器控制器之中，可以简化控制系统的数量，也可以使合介系统的控制与旋流器控制之间更好的融合，提高其控制相关性。

具体结合时，可以将对于密控子系统、桶位调节子系统以及加介子系统的控制逻辑转移到本控制系统中，然后利用密控数据以及合介密度期望区间来对密控子系统、桶位调节子系统以及加介子系统进行调节和控制。

本实施例中，在数变旋流器上设置多个调节机构，先获取煤质检测设备实时检测的煤质数据以及预设调控目标，并确定预设调控目标对应的目标调控算法；然后根据煤质数据、目标调控算法确定每个调节机构各自对应的调节值；对于任一调节机构，根据调节机构对应的调节值对调节机构的开度进行调节，以实现对数变旋流器的控制。基于此，本申请的方案能够根据煤质数据以及预设调控目标，在线的情况下，就能自动对各调节机构进行控制，从而实现该预设调控目标，避免了停产调试或者设备更换的情况发生。

实施例二

图3为本申请实施例二提供的一种数变旋流器控制系统的结构示意图。如图3所示，数变旋流器控制系统包括数变旋流器、数变旋流器控制器、多个煤质数据测量组件；数变旋流器设置有多个调节机构，每个调节机构均为一控制点。

多个煤质数据测量组件分别设置在原煤入料处、精煤脱介脱水分级处、中煤脱介脱水分级处、矸石脱介脱水分级处；多个煤质数据测量组件均与数变旋流器控制器相连接，用于将测量的煤质数据发送给数变旋流器控制器相连接；数变旋流器控制器均与控制点相连接，用于执行如前述实施例一的数变旋流器控制方法。

另外，数变旋流器控制系统还包括：合介密控数据测量组件；

数变旋流器控制器与合介密控数据测量组件相连接，用于获取合介密控数据测量组件测量的密控数据；数变旋流器控制器还与合介系统相连接，用于执行前述实施例一提供的数变旋流器控制方法，具体如下：

获取煤质检测设备实时检测的煤质数据以及预设调控目标，并确定所述预设调控目标对应的目标调控算法；

根据所述煤质数据、所述目标调控算法确定每个所述调节机构各自对应的调节值；

对于任一调节机构，根据所述调节机构对应的调节值对所述调节机构的开度进行调节，以实现对所述数变旋流器的控制。

进一步的，所述煤质数据包括原煤对应的第一煤质子数据、精煤对应的第二煤质子数据、中煤对应的第三煤质子数据以及矸石对应的第四煤质子数据；

所述确定所述预设调控目标对应的目标调控算法，包括：

确定所述预设调控目标对应的调控类型，所述调控类型包括以下至少一种类型：原煤调控类型、精煤调控类型、中煤调控类型、矸石调控类型；

根据所述调控类型从所述第一煤质子数据、第二煤质子数据、第三煤质子数据以及第四煤质子数据中筛选待比对煤质子数据；

根据所述待比对煤质子数据以及所述预设调控目标确定目标调控算法。

进一步的，所述根据所述待比对煤质子数据以及所述预设调控目标确定目标调控算法，包括：

根据所述待比对煤质子数据以及所述预设调控目标确定待调控调节机构以及所述待调控调节机构对应的调节模型；

根据所有所述调节模型确定目标调控算法。

进一步的，所述根据所述煤质数据、所述目标调控算法确定每个所述调节机构各自对应的调节值，包括：

对于任一目标调控算法，将所述煤质数据中所述目标调控算法对应的待比对煤质子数据输入到所述目标调控算法中，得到所述目标调控算法对应的调节机构的调节值。

进一步的，所述方法还包括：

获取密控数据以及合介密度期望区间，并根据所述密控数据和所述合介密度期望区间对合介系统进行控制。

进一步的，所述密控数据包括用于测量合介密度的密度计以及用于测量合介磁性物含量的磁性物含量计，所述合介系统包括密控子系统、桶位调节子系统以及加介子系统；

所述获取密控数据以及合介密度期望区间，并根据所述密控数据和所述合介密度期望区间对合介系统进行控制，包括：

获取合介密度期望区间、合介的密度数据以及磁性物含量数据；

根据所述合介密度期望区间、所述合介的密度数据以及所述磁性物含量数据对所述密控子系统、所述桶位调节子系统以及所述加介子系统进行控制，以使合介的密度处于所述合介密度期望区间之间。

需要说明的是，煤质数据测量组件包括灰分仪、皮带秤和浮沉仪。合介密控数据测量组件包括密度计和磁性物含量计。

实施例三

本实施例提供一种数变旋流器控制装置，主要包括：

算法确定模块，用于获取煤质检测设备实时检测的煤质数据以及预设调控目标，并确定所述预设调控目标对应的目标调控算法；

调节值确定模块，用于根据所述煤质数据、所述目标调控算法确定每个所述调节机构各自对应的调节值；

调节模块，用于对于任一调节机构，根据所述调节机构对应的调节值对所述调节机构的开度进行调节，以实现对所述数变旋流器的控制。

本实施例中，在数变旋流器上设置多个调节机构，先获取煤质检测设备实时检测的煤质数据以及预设调控目标，并确定预设调控目标对应的目标调控算法；然后根据煤质数据、目标调控算法确定每个调节机构各自对应的调节值；对于任一调节机构，根据调节机构对应的调节值对调节机构的开度进行调节，以实现对数变旋流器的控制。基于此，本申请的方案能够根据煤质数据以及预设调控目标，在线的情况下，就能自动对各调节机构进行控制，从而实现该预设调控目标，避免了停产调试或者设备更换的情况发生。

进一步的，所述煤质数据包括原煤对应的第一煤质子数据、精煤对应的第二煤质子数据、中煤对应的第三煤质子数据以及矸石对应的第四煤质子数据；

算法确定模块具体用于：

确定所述预设调控目标对应的调控类型，所述调控类型包括以下至少一种类型：原煤调控类型、精煤调控类型、中煤调控类型、矸石调控类型；

根据所述调控类型从所述第一煤质子数据、第二煤质子数据、第三煤质子数据以及第四煤质子数据中筛选待比对煤质子数据；

根据所述待比对煤质子数据以及所述预设调控目标确定目标调控算法。

进一步的，算法确定模块具体用于：

根据所述待比对煤质子数据以及所述预设调控目标确定待调控调节机构以及所述待调控调节机构对应的调节模型；

根据所有所述调节模型确定目标调控算法。

进一步的，调节值确定模块具体用于：

对于任一目标调控算法，将所述煤质数据中所述目标调控算法对应的待比对煤质子数据输入到所述目标调控算法中，得到所述目标调控算法对应的调节机构的调节值。

进一步的，所述装置还具体用于：

获取密控数据以及合介密度期望区间，并根据所述密控数据和所述合介密度期望区间对合介系统进行控制。

进一步的，所述密控数据包括用于测量合介密度的密度计以及用于测量合介磁性物含量的磁性物含量计，所述合介系统包括密控子系统、桶位调节子系统以及加介子系统；

装置还具体用于：

获取合介密度期望区间、合介的密度数据以及磁性物含量数据；

根据所述合介密度期望区间、所述合介的密度数据以及所述磁性物含量数据对所述密控子系统、所述桶位调节子系统以及所述加介子系统进行控制，以使合介的密度处于所述合介密度期望区间之间。

注意，上述仅为本申请的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本申请不限于这里的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本申请的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本申请进行了较为详细的说明，但是本申请不仅仅限于以上实施例，在不脱离本申请构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本申请的范围由所附的权利要求范围决定。