本發(fā)明涉及化工生產(chǎn)，尤其涉及一種基于反應(yīng)變量監(jiān)控的漂粉精主反應(yīng)裝置控制方法。

背景技術(shù)：

1、漂粉精是一種廣泛應(yīng)用于水處理、消毒、漂白等領(lǐng)域的化學(xué)品，其生產(chǎn)過程中主反應(yīng)裝置的運行狀態(tài)直接影響產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)效率及能耗。近年來，隨著智能制造和自動化技術(shù)的發(fā)展，通過對反應(yīng)過程中關(guān)鍵變量(如ph值、氧化還原電位以及濃度等)的實時監(jiān)測并進行智能調(diào)整，可提高生產(chǎn)過程的穩(wěn)定性和自動化水平。但現(xiàn)有漂粉精主反應(yīng)裝置通常采用固定工藝參數(shù)設(shè)定的方式進行控制，如溫度、壓力、投料速率等，由于反應(yīng)過程中可能受到原料純度、環(huán)境條件、設(shè)備老化等因素的影響，工藝參數(shù)可能出現(xiàn)波動，進而影響產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性。且現(xiàn)有裝置在制備過程中過分關(guān)注溫度、壓力等基礎(chǔ)工藝參數(shù)，而對反應(yīng)過程中關(guān)鍵化學(xué)指標、顆粒團聚以及副反應(yīng)分解等現(xiàn)象的監(jiān)測較少，導(dǎo)致無法及時發(fā)現(xiàn)異常。同時現(xiàn)有設(shè)備仍需依賴人工取樣分析來調(diào)整工藝參數(shù)，存在一定滯后性，無法實現(xiàn)精細化控制。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種基于反應(yīng)變量監(jiān)控的漂粉精主反應(yīng)裝置控制方法。

2、為達上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

3、本發(fā)明第一方面提供了一種基于反應(yīng)變量監(jiān)控的漂粉精主反應(yīng)裝置控制方法，包括以下步驟：

4、獲取漂粉精的反應(yīng)變量監(jiān)控數(shù)據(jù)，通過構(gòu)建漂粉精的標準反應(yīng)隨機演化方程對反應(yīng)變量監(jiān)控數(shù)據(jù)進行狀態(tài)隨機推演，得到漂粉精處于裝置內(nèi)的模擬反應(yīng)狀態(tài)；

5、根據(jù)不同既定監(jiān)控節(jié)點上的所述模擬反應(yīng)狀態(tài)鄰接拓撲計算漂粉精反應(yīng)出現(xiàn)顆粒團聚的狀態(tài)轉(zhuǎn)移價值，以構(gòu)建漂粉精反應(yīng)的顆粒團聚時序狀態(tài)預(yù)測模型；

6、通過顆粒團聚時序狀態(tài)預(yù)測模型對未來顆粒團聚狀態(tài)進行預(yù)測，根據(jù)預(yù)測結(jié)果熱點色度插值出實際顆粒團聚的狀態(tài)熱點色度圖，基于狀態(tài)熱點色度圖控制漂粉精主反應(yīng)裝置的攪拌速率與泄氣閥；

7、構(gòu)建出現(xiàn)副反應(yīng)時的氣體生成量化哈希表，使用氣體生成量化哈希表對主反應(yīng)成分出現(xiàn)副反應(yīng)時產(chǎn)生的氣體進行哈希累計，根據(jù)哈希累計結(jié)果分析控制裝置的反應(yīng)溫度。

8、更具體地，所述獲取漂粉精的反應(yīng)變量監(jiān)控數(shù)據(jù)，通過構(gòu)建漂粉精的標準反應(yīng)隨機演化方程對反應(yīng)變量監(jiān)控數(shù)據(jù)進行狀態(tài)隨機推演，得到漂粉精處于裝置內(nèi)的模擬反應(yīng)狀態(tài)，具體包括以下步驟：

9、獲取漂粉精的標準反應(yīng)工藝，通過所述標準反應(yīng)工藝提取漂粉精的主反應(yīng)成分以及生產(chǎn)出合格漂粉精時主反應(yīng)成分的基準反應(yīng)濃度和準確速率常數(shù)；

10、基于標準反應(yīng)工藝在大數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中搜索獲取主反應(yīng)成分的反應(yīng)動力學(xué)公式，通過反應(yīng)動力學(xué)公式對所述基準反應(yīng)濃度與準確速率常數(shù)進行動力計算，得到標準反應(yīng)傾向函數(shù)；

11、獲取漂粉精主反應(yīng)裝置的反應(yīng)變量監(jiān)控數(shù)據(jù)以及反應(yīng)工況流程，引入分子隨機演化模型，基于標準反應(yīng)工藝在分子隨機演化模型中對反應(yīng)工況流程執(zhí)行演化描述，輸出漂粉精的標準反應(yīng)隨機演化方程；

12、通過標準反應(yīng)傾向函數(shù)求解所述標準反應(yīng)隨機演化方程，得到下一次主反應(yīng)的泊松觸發(fā)時間步長，基于反應(yīng)變量監(jiān)控數(shù)據(jù)對主反應(yīng)成分的反應(yīng)速率分布進行累積計算，累積過程中，依照下一次主反應(yīng)的泊松觸發(fā)時間步長推進標準反應(yīng)隨機演化方程的時序；

13、推進達到反應(yīng)終止步長后，輸出一系列累計速率分布下主反應(yīng)成分的演化反應(yīng)，根據(jù)演化反應(yīng)更新標準反應(yīng)隨機演化方程的狀態(tài)，得到漂粉精處于裝置內(nèi)的模擬反應(yīng)狀態(tài)。

14、更具體地，所述根據(jù)不同既定監(jiān)控節(jié)點上的所述模擬反應(yīng)狀態(tài)鄰接拓撲計算漂粉精反應(yīng)出現(xiàn)顆粒團聚的狀態(tài)轉(zhuǎn)移價值，以構(gòu)建漂粉精反應(yīng)的顆粒團聚時序狀態(tài)預(yù)測模型，具體包括以下步驟：

15、獲取漂粉精主反應(yīng)裝置監(jiān)控反應(yīng)變量的預(yù)設(shè)監(jiān)控策略，通過預(yù)設(shè)監(jiān)控策略提取漂粉精主反應(yīng)裝置連續(xù)的既定監(jiān)控節(jié)點；

16、獲取漂粉精主反應(yīng)裝置處于各個既定監(jiān)控節(jié)點上的模擬反應(yīng)狀態(tài)，定義為現(xiàn)時模擬反應(yīng)狀態(tài)，根據(jù)反應(yīng)變量監(jiān)控數(shù)據(jù)分配計算漂粉精從當(dāng)前既定監(jiān)控節(jié)點上的現(xiàn)時模擬反應(yīng)狀態(tài)轉(zhuǎn)移到下一既定監(jiān)控節(jié)點的狀態(tài)邊界權(quán)重；

17、以現(xiàn)時模擬反應(yīng)狀態(tài)為狀態(tài)鄰接回路節(jié)點，基于狀態(tài)邊界權(quán)重連接各個狀態(tài)鄰接回路節(jié)點構(gòu)造現(xiàn)時模擬反應(yīng)狀態(tài)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移鄰接圖，通過所述狀態(tài)轉(zhuǎn)移鄰接圖剝離出漂粉精反應(yīng)的狀態(tài)拓撲布局；

18、基于大數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)獲取漂粉精顆粒團聚現(xiàn)象的迫近反應(yīng)條件，根據(jù)迫近反應(yīng)條件構(gòu)建漂粉精反應(yīng)出現(xiàn)顆粒團聚的反應(yīng)狀態(tài)評估體系，引入貝爾曼方程，基于反應(yīng)狀態(tài)評估體系在貝爾曼方程中評估更新狀態(tài)拓撲布局內(nèi)每一轉(zhuǎn)移狀態(tài)的價值，得到轉(zhuǎn)移狀態(tài)的價值函數(shù)；

19、提取反應(yīng)狀態(tài)評估體系的最大臨界標準，基于最大臨界標準預(yù)設(shè)價值函數(shù)閾值，若價值函數(shù)大于價值函數(shù)閾值，則重復(fù)上述轉(zhuǎn)移狀態(tài)的價值函數(shù)的評估更新迭代步驟，直至小于價值函數(shù)閾值為止，得到價值函數(shù)矩陣，基于價值函數(shù)矩陣訓(xùn)練構(gòu)建漂粉精反應(yīng)的顆粒團聚時序狀態(tài)預(yù)測模型。

20、更具體地，所述通過顆粒團聚時序狀態(tài)預(yù)測模型對未來顆粒團聚狀態(tài)進行預(yù)測，根據(jù)預(yù)測結(jié)果空間色度插值出實際顆粒團聚的狀態(tài)熱點色度圖，基于狀態(tài)熱點色度圖控制漂粉精主反應(yīng)裝置的攪拌速率與泄氣閥，具體包括以下步驟：

21、獲取漂粉精的生產(chǎn)需求，根據(jù)生產(chǎn)需求預(yù)設(shè)未來反應(yīng)時序，通過所述顆粒團聚時序狀態(tài)預(yù)測模型對未來反應(yīng)時序上的漂粉精進行主反應(yīng)成分顆粒團聚預(yù)測，輸出主反應(yīng)成分處于未來反應(yīng)時序上的顆粒團聚狀態(tài)片段，標記為未來顆粒團聚狀態(tài)切片；

22、通過大數(shù)據(jù)獲取主反應(yīng)成分生產(chǎn)漂粉精時出現(xiàn)不同預(yù)設(shè)顆粒團聚粒徑的規(guī)格變異指數(shù)，基于規(guī)格變異指數(shù)賦值各預(yù)設(shè)顆粒團聚粒徑相應(yīng)的熱點色度分量；

23、引入曼哈頓距離法計算每個所述未來顆粒團聚狀態(tài)切片中實際顆粒團聚粒徑的空間相關(guān)性，生成未來顆粒團聚狀態(tài)切片的協(xié)方差矩陣，基于熱點色度分量在協(xié)方差矩陣中計算顆粒團聚粒徑格局，得到顆粒團聚粒徑格局的克里金方程組；

24、聯(lián)立求解所述克里金方程組，得到每個未來顆粒團聚狀態(tài)切片中不同實際顆粒團聚粒徑的分量插值權(quán)重，根據(jù)分量插值權(quán)重將熱點色度分量對應(yīng)熱點插值于每個顆粒團聚粒徑格局中的實際顆粒團聚粒徑，生成實際顆粒團聚的狀態(tài)熱點色度圖；

25、通過生產(chǎn)需求獲取漂粉精的正常顆粒團聚狀態(tài)，根據(jù)所述正常顆粒團聚狀態(tài)預(yù)設(shè)正常熱點色域區(qū)間，若實際顆粒團聚的狀態(tài)熱點色度圖顯示的當(dāng)前狀態(tài)熱點色度無法在正常熱點色度區(qū)間內(nèi)查詢到，則控制漂粉精主反應(yīng)裝置的攪拌速率并打開泄氣閥。

26、更具體地，所述構(gòu)建出現(xiàn)副反應(yīng)時的氣體生成量化哈希表，使用氣體生成量化哈希表對主反應(yīng)成分出現(xiàn)副反應(yīng)時產(chǎn)生的氣體進行哈希累計，根據(jù)哈希累計結(jié)果分析控制裝置的反應(yīng)溫度，具體包括以下步驟：

27、構(gòu)建氣體量化初始哈希表，基于副化學(xué)反應(yīng)配平公式對反應(yīng)變量監(jiān)控數(shù)據(jù)進行哈希配平量化計算，得到氣體生成摩爾哈希鍵值對，將氣體生成摩爾哈希鍵值對分析存儲于氣體量化初始哈希表，得到出現(xiàn)副反應(yīng)時的氣體生成量化哈希表；

28、當(dāng)漂粉精主反應(yīng)裝置的泄氣閥處于打開狀態(tài)，則基于漂粉精主反應(yīng)裝置連續(xù)的既定監(jiān)控節(jié)點將反應(yīng)變量監(jiān)控數(shù)據(jù)拆分為n個數(shù)據(jù)區(qū)塊，根據(jù)每個數(shù)據(jù)區(qū)塊構(gòu)建一個累積葉子節(jié)點；

29、通過所述氣體生成量化哈希表對每一個累積葉子節(jié)點進行哈希查詢，得到每個累積葉子節(jié)點的氣體生成量化哈希值；

30、從某一累積葉子節(jié)點開始，將相鄰的兩個氣體生成量化哈希值組合起來，生成該累積葉子節(jié)點的新生哈希組合，并利用氣體生成量化哈希表再次計算所述新生哈希組合的哈希值，形成新的氣體生成量化哈希值；

31、以新的氣體生成量化哈希值作為上一層的累計葉子節(jié)點，不斷重復(fù)上述相鄰氣體生成量化哈希值的組合以及重新哈希值計算的步驟，直至生成一個唯一的根哈希值為止，得到出現(xiàn)副反應(yīng)時的氣體累積根哈希值；

32、通過化學(xué)反應(yīng)知識圖譜識別所述氣體累積根哈希值，以獲取導(dǎo)致氣體累積根哈希值生成的溫度梯度，構(gòu)造為第一溫度梯度曲線；

33、獲取漂粉精主反應(yīng)裝置的當(dāng)前溫度梯度，構(gòu)造為第二溫度梯度曲線，計算第一溫度梯度曲線與第二溫度梯度曲線的斜率差，得到斜率差值，根據(jù)斜率差值對漂粉精主反應(yīng)裝置的內(nèi)部反應(yīng)溫度進行控制。

34、更具體地，所述構(gòu)建氣體量化初始哈希表，基于副化學(xué)反應(yīng)配平公式對反應(yīng)變量監(jiān)控數(shù)據(jù)進行哈希配平量化計算，得到氣體生成摩爾哈希鍵值對，將氣體生成摩爾哈希鍵值對分析存儲于氣體量化初始哈希表，得到出現(xiàn)副反應(yīng)時的氣體生成量化哈希表，具體包括以下步驟：

35、基于大數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)獲取化學(xué)反應(yīng)知識圖譜，通過化學(xué)反應(yīng)知識圖譜對主反應(yīng)成分進行識別，輸出主反應(yīng)成分發(fā)生不完全溶解時的反應(yīng)特性；

36、引入氣體副反應(yīng)摩爾定律，以反應(yīng)特性為索引規(guī)則，基于索引規(guī)則構(gòu)建氣體副反應(yīng)摩爾定律的存儲鍵表架構(gòu)，生成氣體量化初始哈希表；

37、獲取主反應(yīng)成分發(fā)生不完全溶解時的副化學(xué)反應(yīng)配平公式，引入加密哈希算法，利用加密哈希算法在副反應(yīng)化學(xué)公式中對反應(yīng)變量監(jiān)控數(shù)據(jù)進行配平量化計算，得到主反應(yīng)成分處于不同反應(yīng)變量監(jiān)控數(shù)據(jù)條件下出現(xiàn)不完全溶解時的氣體生成摩爾哈希鍵值對；

38、若氣體量化初始哈希表對于氣體生成摩爾哈希鍵值對的索引位置為空，則直接存儲該氣體生成摩爾哈希鍵值至當(dāng)前索引位置，得到一類氣體哈希量化；

39、若氣體量化初始哈希表對于氣體生成摩爾哈希鍵值對映射到相同索引，則二次探測尋找該氣體生成摩爾哈希鍵值的新生存儲位置，得到二類氣體哈希量化；

40、基于一類氣體哈希量化與二類氣體哈希量化對氣體量化初始哈希表執(zhí)行動態(tài)更新調(diào)整，得到出現(xiàn)副反應(yīng)時的氣體生成量化哈希表。

41、本發(fā)明第二方面提供了一種基于反應(yīng)變量監(jiān)控的漂粉精主反應(yīng)裝置控制系統(tǒng)，所述漂粉精主反應(yīng)裝置控制系統(tǒng)包括存儲器與處理器，所述存儲器中存儲有一種基于反應(yīng)變量監(jiān)控的漂粉精主反應(yīng)裝置控制方法程序，當(dāng)所述漂粉精主反應(yīng)裝置控制方法程序被所述處理器執(zhí)行時，實現(xiàn)任一項所述的漂粉精主反應(yīng)裝置控制方法步驟。

42、本發(fā)明解決了背景技術(shù)中存在的技術(shù)缺陷，本發(fā)明的有益技術(shù)效果在于：

43、獲取漂粉精的反應(yīng)變量監(jiān)控數(shù)據(jù)，通過構(gòu)建漂粉精的標準反應(yīng)隨機演化方程對反應(yīng)變量監(jiān)控數(shù)據(jù)進行狀態(tài)隨機推演，得到漂粉精處于裝置內(nèi)的模擬反應(yīng)狀態(tài)；根據(jù)不同既定監(jiān)控節(jié)點上的所述模擬反應(yīng)狀態(tài)鄰接拓撲計算漂粉精反應(yīng)出現(xiàn)顆粒團聚的狀態(tài)轉(zhuǎn)移價值，以構(gòu)建漂粉精反應(yīng)的顆粒團聚時序狀態(tài)預(yù)測模型；通過顆粒團聚時序狀態(tài)預(yù)測模型對未來顆粒團聚狀態(tài)進行預(yù)測，根據(jù)預(yù)測結(jié)果空間色度插值出實際顆粒團聚的狀態(tài)熱點色度圖，基于狀態(tài)熱點色度圖控制漂粉精主反應(yīng)裝置的攪拌速率與泄氣閥；構(gòu)建出現(xiàn)副反應(yīng)時的氣體生成量化哈希表，使用氣體生成量化哈希表對主反應(yīng)成分出現(xiàn)副反應(yīng)時產(chǎn)生的氣體進行哈希累計，根據(jù)哈希累計結(jié)果分析控制裝置的反應(yīng)溫度。本發(fā)明能夠根據(jù)漂粉精生產(chǎn)過程出現(xiàn)的顆粒團聚以及氣體逸散現(xiàn)象對主反應(yīng)裝置進行攪拌、泄氣以及反應(yīng)溫度的精準控制，從而使漂粉精主反應(yīng)裝置的生產(chǎn)反應(yīng)更加穩(wěn)定高效，提高反應(yīng)安全系數(shù)。