高压热裂解系统远程集控运维平台

技术领域

本发明涉及污泥处理技术领域，具体地说，涉及高压热裂解系统远程集控运维平台。

背景技术

近年来，越来越多的污水处理厂将高压热裂解技术应用于污泥处理中，通过高压热裂解可以改变污泥的物理性状，提高了污泥的流动性和可生化程度，可以将市政污泥、有机工业污泥和有机生活垃圾转换为生物质能源。但是，高压热裂解工艺流程繁琐，影响因素较多，其运转过程中需实时监测大量的设备状态量，人工工作量大，且人工操作误差较大，会影响工艺的效果，同时因工艺流程中涉及的设备较多，不便对设备进行实时的检测和维护，若出现故障需停机处理，浪费大量时间，耽误工作进度，且工作效率降低。

发明内容

本发明的目的在于提供了高压热裂解系统远程集控运维平台，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述技术问题的解决，本发明的目的之一在于，提供了高压热裂解系统远程集控运维平台，包括

数据处理单元、应用中心单元和交互平台单元；所述数据处理单元、所述应用中心单元与所述交互平台单元依次通过以太网通讯连接；所述数据处理单元用于实时测量收集设备层各装置的状态数据并对数据进行分析处理；所述应用中心单元用于对系统运转全过程进行集中监控和管理；所述交互平台单元用于给用户建立访问及操控在线系统的通道；

所述数据处理单元包括数据感知模块、数据采集模块、数据传输模块和数据交换模块；

所述应用中心单元包括远程监控模块、运维管理模块和信息管理模块；

所述交互平台单元包括信息发布模块、网络通信模块、访问权限模块和参数设定模块。

作为本技术方案的进一步改进，所述数据感知模块的信号输出端与所述数据采集模块的信号输入端连接，所述数据采集模块的信号输出端与所述数据传输模块的信号输入端连接，所述数据传输模块的信号输出端与所述数据交换模块的信号输入端连接；所述数据感知模块用于通过各种传感器测量系统运转过程中的状态数据；所述数据采集模块用于采集录入测量所得的数据；所述数据传输模块用于通过无线传输设备将采集的数据传输到服务端；所述数据交换模块用于对数据进行解析、筛分及存储操作。

作为本技术方案的进一步改进，所述数据交换模块包括数据解析模块、数据筛分模块和数据存储模块；所述数据解析模块的信号输出端与所述数据筛分模块的信号输入端连接，所述数据筛分模块的信号输出端与所述数据存储模块的信号输入端连接；所述数据解析模块用于对接收的数据进行解析和格式统一处理；所述数据筛分模块用于对统一格式的数据进行分析对比并分别归类处理；所述数据存储模块用于对数据分类存储以建立多个数据库。

作为本技术方案的进一步改进，所述数据解析模块采用语义转换的方法，包括如下步骤：

用R

T为Type，语义转换问题类型标识；D为Data，语义转换层待处理的数据对象；OT为Operation Type，语义转换层所执行转换操作的触发器类型；O为Operation，语义转换具体操作；R为Reference，规则中操作。

作为本技术方案的进一步改进，所述远程监控模块、所述运维管理模块与所述信息管理模块并列运行；所述远程监控模块用于通过无线通信对系统运转流程进行远程监测和查看；所述运维管理模块用于对系统基础设备进行远程的线上维护管理；所述信息管理模块用于录入保存系统内各设备的基础信息并进行存储、读取及管理。

作为本技术方案的进一步改进，所述远程监控模块包括故障监测模块、视频监察模块和预警上报模块；所述故障监测模块与所述视频监察模块并列运行，所述故障监测模块、所述视频监察模块的信号输出端同时与所述预警上报模块的信号输入端连接；所述故障监测模块用于实时监测设备运行过程中出现的非正常状况；所述视频监察模块用于通过监控摄像头实时监察各设备车间的运转情况；所述预警上报模块用于对设备出现的非正常情况向服务端进行报警并报告设备的位置。

作为本技术方案的进一步改进，所述预警上报模块n维向量欧氏距离算法，其计算公式为：

其中，d

作为本技术方案的进一步改进，所述运维管理模块包括远程运维模块、专家知识库模块和安全管理模块；所述远程运维模块、所述专家知识库模块与所述安全管理模块依次通过以太网通讯连接；所述远程运维模块用于通过遥控平台实现远程报修、受理和解决设备故障的维管过程；所述专家知识库模块用于建立故障类型及解决方案的数据库以备用户进行咨询；所述安全管理模块用于对运维平台的数据、信息及通信进行加密防护。

作为本技术方案的进一步改进，所述信息发布模块、所述网络通信模块、所述访问权限模块与参数设定模块通过以太网通讯连接；所述信息发布模块用于通过客户端将信息反馈给用户；所述网络通信模块用于通过多种信息传输方式给用户建立访问系统的通道；所述访问权限模块用于对访问通道进行加密、对用户进行身份验证并分配对应的操作权限；所述参数设定模块用于给具有权限的用户提供设定及修改设备参数的通道。

本发明的目的之二在于，提供了上述高压热裂解系统远程集控运维平台的工作流程，包括如下步骤：

S1、用户经人机交互终端以合法身份登录系统，系统按用户的身份对其开放对应的权限，工程师可以对全过程运行的设备参考值进行设定；

S2、依次启动各个子站，污泥依次经过滤、脱水等初步处理后，进入到高压热裂解处理车间进行处理；

S3、污泥高压热裂解处理过程中，设置在每个子站的传感器实时监测子站设备的运行状态并及时将收集的测量值上报到数据中心，数据中心对数据进行分析对比，以判断各子站的运行状态，同时各数据经筛分后分别存储到对应数据库内；

S4、污泥高压热裂解处理过程中，设置在各个子站的安防系统，对进出现场的材料、工人及设备进行检查，并按身份给工人开放对应的操作权限；

S5、污泥高压热裂解处理过程中，摄像头实时监测子站的运行状态并通过网络通信将画面传输到用户终端及监控显示屏上以便观察员监察；

S6、各子站运行过程中，当设备出现故障，则系统及时向管理员发出报警并将故障位置反馈给管理员，同时系统按照设定的应急方案进行排障操作；

S7、若系统无法自动修复故障，则工程师通过线上仪表进行排障处理，在此过程中，工程师可以进入专家知识库查询可实施的解决方案，并将创新的处理方案更新到知识库内；

S8、若线上无法处理故障，则系统向就近的工程师发出前往现场进行维修的指令，在此过程中，现场工程师可以通过移动终端登录系统查看故障的具体位置，也可以访问专家知识库查询处理方案，还可以及时对创新方案进行更新。

本发明的目的之三在于，提供了高压热裂解系统远程集控运维平台装置，包括处理器、存储器以及存储在存储器中并在处理器上运行的计算机程序，处理器用于执行计算机程序时实现上述任一的高压热裂解系统远程集控运维平台。

本发明的目的之四在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一的高压热裂解系统远程集控运维平台。

与现有技术相比，本发明的有益效果：该高压热裂解系统远程集控运维平台中，通过对高压热裂解工艺流程进行系统的集控运维，通过远程运维平台，可以省去大量人工操作，提高状态监测的及时性和准确性，实现无人值守的全流程运转，以达到在线监测、故障预警和修复的目的，同时建立专家知识库，可以实时为远程运维提供决策支撑和维护解决方案，保证工艺的持续运转，保证工作进度，提高污泥处理的工作效率。

附图说明

图1为本发明的示例性产品架构图；

图2为本发明的控制装置局部结构示意图之一；

图3为本发明的控制装置局部结构示意图之二；

图4为本发明的控制装置局部结构示意图之三；

图5为本发明的控制装置局部结构示意图之四；

图6为本发明的控制装置局部结构示意图之五；

图7为本发明的控制装置局部结构示意图之六；

图8为本发明的控制装置局部结构示意图之七；

图9为本发明的控制装置局部结构示意图之八。

图中各个标号意义为：

100、数据处理单元；101、数据感知模块；102、数据采集模块；103、数据传输模块；104、数据交换模块；1041、数据解析模块；1042、数据筛分模块；1043、数据存储模块；

200、应用中心单元；201、远程监控模块；2011、故障监测模块；2012、视频监察模块；2013、预警上报模块；202、运维管理模块；2021、远程运维模块；2022、专家知识库模块；2023、安全管理模块；203、信息管理模块；

300、交互平台单元；301、信息发布模块；302、网络通信模块；303、访问权限模块；304、参数设定模块。

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。

应用实施例

如图1-9所示，本实施例提供了高压热裂解系统远程集控运维平台，包括

数据处理单元100、应用中心单元200和交互平台单元300；数据处理单元100、应用中心单元200与交互平台单元300依次通过以太网通讯连接；数据处理单元100用于实时测量收集设备层各装置的状态数据并对数据进行分析处理；应用中心单元200用于对系统运转全过程进行集中监控和管理；交互平台单元300用于给用户建立访问及操控在线系统的通道；

数据处理单元100包括数据感知模块101、数据采集模块102、数据传输模块103和数据交换模块104；

应用中心单元200包括远程监控模块201、运维管理模块202和信息管理模块203；

交互平台单元300包括信息发布模块301、网络通信模块302、访问权限模块303和参数设定模块304。

本实施例中，数据感知模块101的信号输出端与数据采集模块102的信号输入端连接，数据采集模块102的信号输出端与数据传输模块103的信号输入端连接，数据传输模块103的信号输出端与数据交换模块104的信号输入端连接；数据感知模块101用于通过各种传感器测量系统运转过程中的状态数据；数据采集模块102用于采集录入测量所得的数据；数据传输模块103用于通过无线传输设备将采集的数据传输到服务端；数据交换模块104用于对数据进行解析、筛分及存储操作。

其中，数据包括温度(T)、气压(Mpa)、时间(t)、流速等。

其中，传感器包括温度计、气压计、计量电磁阀等。

此外，无线传输设备优选采用DTU。

进一步地，数据交换模块104包括数据解析模块1041、数据筛分模块1042和数据存储模块1043；数据解析模块1041的信号输出端与数据筛分模块1042的信号输入端连接，数据筛分模块1042的信号输出端与数据存储模块1043的信号输入端连接；数据解析模块1041用于对接收的数据进行解析和格式统一处理；数据筛分模块1042用于对统一格式的数据进行分析对比并分别归类处理；数据存储模块1043用于对数据分类存储以建立多个数据库。

具体地，数据解析模块1041采用语义转换的方法，包括如下步骤：

用R

T为Type，语义转换问题类型标识；D为Data，语义转换层待处理的数据对象；OT为Operation Type，语义转换层所执行转换操作的触发器类型；O为Operation，语义转换具体操作；R为Reference，规则中操作。

其中，数据筛分模块1042可以采用多种算法，如邻居混杂度算法，其计算公式为：

其中，给定一个待分类实例I，特征子集集合S，训练集D，V为特征子集，NC(V)为I在V上类为c的邻居数目，SUM为NC(V)之和(即对c求和，也即I在V上的所有邻居之和)；IP(V)为I在V上邻居的混杂度(越小越纯)；CL(V)为I在V上的候选类标识；Priority(V)为定义类标识优先级，其中IPmin为I在所有特征子集上的最小混杂度。

本实施例中，远程监控模块201、运维管理模块202与信息管理模块203并列运行；远程监控模块201用于通过无线通信对系统运转流程进行远程监测和查看；运维管理模块202用于对系统基础设备进行远程的线上维护管理；信息管理模块203用于录入保存系统内各设备的基础信息并进行存储、读取及管理。

进一步地，远程监控模块201包括故障监测模块2011、视频监察模块2012和预警上报模块2013；故障监测模块2011与视频监察模块2012并列运行，故障监测模块2011、视频监察模块2012的信号输出端同时与预警上报模块2013的信号输入端连接；故障监测模块2011用于实时监测设备运行过程中出现的非正常状况；视频监察模块2012用于通过监控摄像头实时监察各设备车间的运转情况；预警上报模块2013用于对设备出现的非正常情况向服务端进行报警并报告设备的位置。

其中，故障监测的方式包括地图和接线图等。

具体地，预警上报模块2013n维向量欧氏距离算法，其计算公式为：

其中，d

进一步地，运维管理模块202包括远程运维模块2021、专家知识库模块2022和安全管理模块2023；远程运维模块2021、专家知识库模块2022与安全管理模块2023依次通过以太网通讯连接；远程运维模块2021用于通过遥控平台实现远程报修、受理和解决设备故障的维管过程；专家知识库模块2022用于建立故障类型及解决方案的数据库以备用户进行咨询；安全管理模块2023用于对运维平台的数据、信息及通信进行加密防护。

本实施例中，信息发布模块301、网络通信模块302、访问权限模块303与参数设定模块304通过以太网通讯连接；信息发布模块301用于通过客户端将信息反馈给用户；网络通信模块302用于通过多种信息传输方式给用户建立访问系统的通道；访问权限模块303用于对访问通道进行加密、对用户进行身份验证并分配对应的操作权限；参数设定模块304用于给具有权限的用户提供设定及修改设备参数的通道。

产品及方法实施例

参阅图1，示出了本实施例所涉及的高压热裂解系统远程集控运维平台的示例性架构图，该产品包括集控中心计算机、数据中心计算机、同时连接在两组计算机上的人机交互终端以及若干并列运行的子站，每组子站均配置若干传感器和摄像头等，另外还通过以外网通讯连接有若干移动终端。

本实施例中，提供了上述高压热裂解系统远程集控运维平台的工作流程，其包括如下步骤：S1、用户经人机交互终端以合法身份登录系统，系统按用户的身份对其开放对应的权限，工程师可以对全过程运行的设备参考值进行设定；

S2、依次启动各个子站，污泥依次经过滤、脱水等初步处理后，进入到高压热裂解处理车间进行处理；

S3、污泥高压热裂解处理过程中，设置在每个子站的传感器实时监测子站设备的运行状态并及时将收集的测量值上报到数据中心，数据中心对数据进行分析对比，以判断各子站的运行状态，同时各数据经筛分后分别存储到对应数据库内；

S4、污泥高压热裂解处理过程中，设置在各个子站的安防系统，对进出现场的材料、工人及设备进行检查，并按身份给工人开放对应的操作权限；

S5、污泥高压热裂解处理过程中，摄像头实时监测子站的运行状态并通过网络通信将画面传输到用户终端及监控显示屏上以便观察员监察；

S6、各子站运行过程中，当设备出现故障，则系统及时向管理员发出报警并将故障位置反馈给管理员，同时系统按照设定的应急方案进行排障操作；

S7、若系统无法自动修复故障，则工程师通过线上仪表进行排障处理，在此过程中，工程师可以进入专家知识库查询可实施的解决方案，并将创新的处理方案更新到知识库内；

S8、若线上无法处理故障，则系统向就近的工程师发出前往现场进行维修的指令，在此过程中，现场工程师可以通过移动终端登录系统查看故障的具体位置，也可以访问专家知识库查询处理方案，还可以及时对创新方案进行更新。

其中，子站车间包括污泥脱水、污泥浓缩、污泥预热、污泥高压热裂解、污泥泄压喷射、污泥厌氧消化、污泥热水解等。

电子设备实施例

参阅图9，示出了本实施例所涉及的提供了高压热裂解系统远程集控运维平台装置结构示意图，该装置包括处理器、存储器以及存储在存储器中并在处理器上运行的计算机程序。

处理器包括一个或一个以上处理核心，处理器通过总线与处理器相连，存储器用于存储程序指令，处理器执行存储器中的程序指令时实现上述的高压热裂解系统远程集控运维平台。

可选的，存储器可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随时存取存储器(SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(EPROM)，可编程只读存储器(PROM)，只读存储器(ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。

此外，本发明还提供了计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述的高压热裂解系统远程集控运维平台。

可选的，本发明还提供了了包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述各方面高压热裂解系统远程集控运维平台。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，程序可以存储与计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。