[发明专利]一种基于WINCC的工业炉群智能监控管理系统

权利要求书

1.一种基于WINCC的工业炉群智能监控管理系统，其特征在于，包括处理器，所述处理器通信连接有炉温检测模块、环境检测模块、危险分析模块、避险分析模块、预警模块、控制器以及数据中心；

所述预警模块包括紫色警示灯、黄色警示灯以及红色警示灯；

所述避险分析模块用于对炉群工作人员的逃生路线进行规划，具体的规划过程包括以下步骤：

步骤Z1：获取炉体所有出口的位置并将出口位置标记为CKt，t=1，2……，v，v为自然常数；

步骤Z2：获取相邻两个出口位置的直线距离并将直线距离标记为Lt，通过公式得到半径值Rt，其中θ为比例系数，且1.25≤θ≤1.35；

步骤Z3：以CKt为圆心，Rt为半径画圆，将得到的圆形区域标记为规划区域GHt，获取规划区域GHt内的人数并将人数标记为RSt，将规划区域GHt内的工作人员分配至出口位置CKt进行避险逃离；

步骤Z4：通过公式得到规划区域的饱和系数BHt，将饱和系数BHt最小的规划区域标记为补充区域BCt，将炉体内没有被规划区域覆盖的区域标记为分配区域，将分配区域内的工作人员分配至补充区域对应的出口位置进行避险逃离；

所述炉温检测模块用于通过炉体的温度数据对工业炉群的内部温度进行检测分析，所述温度数据为炉体内部空气的温度值与炉体内壁温度值的平均值，具体的分析过程包括以下步骤：

步骤S1：获取炉体内部空气的温度值与炉体内壁的温度值，将炉体内部空气的温度值与炉体内壁的温度值分别标记为WK与WB，通过公式得到炉体工作时的温度系数WDx，其中α为比例系数；

步骤S2:通过存储模块获取到炉体工作时的温度系数阈值WDmin与WDmax，将炉体工作时的温度系数WDx与温度系数阈值WDmin、WDmax进行对比：

若WDx≤WDmin，则判定炉体工作温度不满足使用要求，炉温检测模块向处理器发送温度不合格信号；

若WDminWDx≤WDmax，则判定炉体工作温度满足使用要求；

若WDxWDmax，则判定炉体工作温度存在安全隐患，对炉体温度进行下一步检测；

步骤S3：将炉体内壁进行分割，形成内壁区域i，i=1，2，……n，获取内壁区域i的温度值并将温度值标记为WBi，通过数据中心获取到炉体内壁的温度阈值并将温度阈值标记为WBmax，将WBi逐一与WBmax进行比较，将WBi不低于WBmax的区域标记为危险区域u，u=1，2，……m，将危险区域u的内壁温度标记为WBu；

步骤S4：通过公式得到炉体的第一危险系数WXx1，通过公式得到炉体的第二危险系数WXx2，其中β1与β2均为比例系数；

步骤S5：通过数据中心获取到第一危险系数阈值WXx1max与第二危险系数阈值WXx2max，将炉体的第一危险系数WXx1、第二危险系数WXx2分别与第一危险系数阈值WXx1max、WXx2max进行对比：

若WXx1WXx1max且WXx2WXx2max，则判定炉体的危险等级为三等级，炉温检测模块向处理器发送三级危险信号，所述处理器接收到三级危险信号后将三级危险信号发送至预警模块，所述预警模块接收到三级危险信号后控制紫色警示灯亮起；

若WXx1≥WXx1max或WXx2≥WXx2max，则判定炉体的危险等级为二等级，炉温检测模块向处理器发送二级危险信号，所述处理器接收到二级危险信号后将二级危险信号发送至预警模块，所述预警模块接收到二级危险信号后控制黄色警示灯亮起；

若WXx1≥WXx1max且WXx2≥WXx2max，则判定炉体的危险等级为三等级，炉温检测模块向处理器发送一级危险信号，所述处理器接收到一级危险信号后将一级危险信号发送至预警模块，所述预警模块接收到一级危险信号后控制红色警示灯亮起；

其特征在于，所述处理器接收到温度不合格信号后将温度不合格信号发送至环境检测模块，所述环境检测模块接收到温度不合格信号后对炉体内的反映环境进行检测分析；

环境检测模块通过炉体的温差数据、含氧量数据以及燃料数据对炉体内燃料的反应情况进行检测，所述温差数据为炉体内部温度与外部温度的差值，所述含氧量数据为炉体内部空气含氧量的平均值，所述燃料数据为炉体内剩余燃料的重量值，所述环境检测模块的具体检测过程包括以下步骤：

步骤P1：获取炉体内部温度与外部温度的差值并将温度差值标记为WC，获取炉体内部空气含氧量的平均值并将平均值标记为HY，获取炉体内剩余燃料的重量值并将重量值标记为ZL；

步骤P2：通过公式得到炉体的环境数据HJx，其中γ1、γ2以及γ3均为比例系数，o为修正因子；

步骤P3：通过存储模块获取到环境系数阈值HJmax，将炉体的环境系数HJx与环境系数阈值HJmax进行比较：

若HJx≤HJmax，则判定炉体的工作环境不满足加工要求；

若HJxHJmax，则判定炉体的工作环境满足加工要求；

所述危险分析模块用于接收炉温检测模块发送的危险信号并在接收到危险信号后进行危险分析处理；

当危险分析模块接收到三级危险信号时，危险分析模块向处理器发送降温信号，处理器接收到降温信号后将降温信号发送至控制器，控制器接收到降温信号后控制炉体输出功率降低；

当危险分析模块接收到二级危险信号时，危险分析模块向处理器发送停机信号，处理器接收到停机信号后将停机信号发送至控制器，控制器接收到停机信号后控制炉体的输出部件断电停机；

当危险分析模块接收到一级危险信号时，危险分析模块向处理器发送避险信号，处理器接收到避险信号后将避险信号发送至控制器以及避险分析模块，控制器接收到避险信号后控制炉体的输出部件断电停机。