本发明涉及一种火电厂，特别涉及一种基于工业互联网的火电厂输煤控制系统，属于火电厂技术领域。
背景技术：
火力发电厂简称火电厂，是利用可燃物（例如煤）作为燃料生产电能的工厂，它的基本生产过程是：燃料在燃烧时加热水生成蒸汽，将燃料的化学能转变成热能，蒸汽压力推动汽轮机旋转，热能转换成机械能，然后汽轮机带动发电机旋转，将机械能转变成电能，原动机通常是蒸汽机或燃气轮机，在一些较小的电站，也有可能会使用内燃机，它们都是通过利用高温、高压蒸汽或燃气通过透平变为低压空气或冷凝水这一过程中的压降来发电的。
在火电厂生产时，各级电厂、电网调度中心和操作控制室配备了许多控制软件和数据监测设备，主要用于正常状态下电力系统和燃烧系统监视和控制。
在火电厂输煤系统中，设有操作员处理端对输煤过程进行检测和控制，但是由于输煤过程和路径较长，操作员对通过检测数据和闭路电视对输煤的各路段进行监控时，难以全面检测到，且在故障、事故状态时，自动化采集系统变成单纯的数据采集系统，将大量的报警信息不加选择地报给操作员，要求调度员在极短的时间内阅读和理解大量报警信息，并采取及时、准确的行动是非常困难的。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种基于工业互联网的火电厂输煤控制系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于工业互联网的火电厂输煤控制系统，包括操作员控制端、工程师控制端、自动控制总模块、输煤前段总控模块、输煤中段总控模块、输煤后段总控模块、操作员控制端、工程师控制端、输煤预警模块、数据采集模块、信息监控模块和故障诊断及优化控模块组成，所述自动控制总模块下设三个自动控制分模块，分别为输煤前段总控模块、输煤中段总控模块和输煤后段总控模块，输煤前段总控模块、输煤中段总控模块和输煤后段总控模块分别对火电厂输煤的前段、中段和后段进行控制优化处理，所述自动控制总模块由一台满容量的可编程控制器a1组成，所述可编程控制器通过以太网交换机与工程师控制端通讯连接，所述输煤前段总控模块、输煤中段总控模块和输煤后段总控模块均为可编程控制器a2组成，且三台可编程控制器a2分别通过网络交换机与操作员控制端通信连接。
作为本发明的一种优选技术方案，所述自动控制总模块将输煤前段总控模块、输煤中段总控模块和输煤后段总控模块传递来的各机组的运行参数与设置在数据库中的预设目标值进行比较，其中，
若运行参数与预设值的差值小于±5时，对各机组的运行参数进行修正，使机组在最佳参数和工况条件下运行，并将修正数据发送至输煤前段总控模块、输煤中段总控模块和输煤后段总控模块的操作员控制端；
若运行参数与预设值的差值大于±5时，对各机组的运行参数进行修正，使机组在最佳参数和工况条件下运行，将数据传递给信息监控模块。
作为本发明的一种优选技术方案，若修正失败，将数据传递给信息监控模块，信息监控模块将各种数据和信息集成在一起通过数据显示模块显示出来并传递给故障诊断及优化控制模块，故障诊断及优化控制模块通过数据采集模块实时监控设备状态，并通过输煤预警模块及时进行故障诊断并预警。
作为本发明的一种优选技术方案，输煤系统根据电厂的输煤皮带长度等实际情况，选取码头、转运站、原煤仓及运煤配电间等处设置多个远程i/0站，所述自动控制总模块通过主站通信模块与多个远程i/0站通信连接。
作为本发明的一种优选技术方案，所述数据采集模块由设置在输煤前段、输煤中段和输煤后段的多个数据采集传感器分别对火电厂输煤的前段、中段和后段进行生产数据采集。
作为本发明的一种优选技术方案，多个所述数据采集传感器包括压力传感器、湿度传感器、温度传感器、输煤速度传感器、粉尘探测器和重量传感器。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明一种基于工业互联网的火电厂输煤控制系统，自动控制总模块下设输煤前段总控模块、输煤中段总控模块和输煤后段总控模块，输煤前段总控模块、输煤中段总控模块和输煤后段总控模块分别对火电厂输煤的前段、中段和后段进行控制优化处理，提高输煤效率，对输煤进程进行全面适时地监控，故障诊断及优化控制模块将有价值的数据和信息经过分析、筛选、推理后提供给操作人员，达到优化生产，减少操作员工作量的目的。
附图说明
图1为本发明的自动控制总模块的结构示意图；
图2为本发明系统的模块结构示意图。
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。
请参阅图1-2，本发明提供了一种基于工业互联网的火电厂输煤控制系统的技术方案：一种基于工业互联网的火电厂输煤控制系统，包括操作员控制端、工程师控制端、自动控制总模块、输煤前段总控模块、输煤中段总控模块、输煤后段总控模块、操作员控制端、工程师控制端、输煤预警模块、数据采集模块、信息监控模块和故障诊断及优化控模块组成，自动控制总模块下设三个自动控制分模块，分别为输煤前段总控模块、输煤中段总控模块和输煤后段总控模块，输煤前段总控模块、输煤中段总控模块和输煤后段总控模块分别对火电厂输煤的前段、中段和后段进行控制优化处理，所述自动控制总模块由一台满容量的可编程控制器a1组成，可编程控制器通过以太网交换机与工程师控制端通讯连接，输煤前段总控模块、输煤中段总控模块和输煤后段总控模块均为可编程控制器a2组成，且三台可编程控制器a2分别通过网络交换机与操作员控制端通信连接。
自动控制总模块将输煤前段总控模块、输煤中段总控模块和输煤后段总控模块传递来的各机组的运行参数与设置在数据库中的预设目标值进行比较，其中，
若运行参数与预设值的差值小于±5时，对各机组的运行参数进行修正，使机组在最佳参数和工况条件下运行，并将修正数据发送至输煤前段总控模块、输煤中段总控模块和输煤后段总控模块的操作员控制端；
若运行参数与预设值的差值大于±5时，对各机组的运行参数进行修正，使机组在最佳参数和工况条件下运行，将数据传递给信息监控模块。
若修正失败，将数据传递给信息监控模块，信息监控模块将各种数据和信息集成在一起通过数据显示模块显示出来并传递给故障诊断及优化控制模块，故障诊断及优化控制模块通过数据采集模块实时监控设备状态，并通过输煤预警模块及时进行故障诊断并预警。
故障诊断及优化控制模块采用人工神经网络技术进行诊断处理，人工神经网络技术在故障诊断和过程控制等领域的研究非常活跃，神经网络强大的非线性映射、联想、记忆能力对于电厂优化系统中的数据验证也特别适用，如3层bp网络理论上可模拟任何次曲线，利用训练好的神经网络，不仅能验证数据的好坏，而且对于坏数据，可以根据上次好的数据预测出正确数据，其误差甚小，神经网络的自学习功能，可以使验证系统始终和机组实际运行状态相适应。
输煤系统根据电厂的输煤皮带长度等实际情况，选取码头、转运站、原煤仓及运煤配电间等处设置多个远程i/0站，所述自动控制总模块通过主站通信模块与多个远程i/0站通信连接。
具体的，设置远程i/0站的目的是可以节省大量电缆、安装材料和施工费用，dpu通过冗余的通讯网络联结到操作站，使运行人员通过对整个煤系统进行集中监控，在控制点合并后，一些现场无固定人员值班的车间需要定时巡视，在煤、灰系统设有闭路电视监视系统，对系统中无人值班而又重要的设备或区域进行辅助监视，减少巡检工作量，当电厂设有厂级监控系统时，煤系统、灰系统处理系统与厂级监控系统连接，向电厂高级管理层直接提供有效的实时生产管理信息，实现高效率的生产管理。
数据采集模块由设置在输煤前段、输煤中段和输煤后段的多个数据采集传感器分别对火电厂输煤的前段、中段和后段进行生产数据采集。
多个所述数据采集传感器包括压力传感器、湿度传感器、温度传感器、输煤速度传感器、粉尘探测器和重量传感器。
具体使用时，本发明一种基于工业互联网的火电厂输煤控制系统，自动控制总模块下设输煤前段总控模块、输煤中段总控模块和输煤后段总控模块，输煤前段总控模块、输煤中段总控模块和输煤后段总控模块分别对火电厂输煤的前段、中段和后段进行控制优化处理，提高输煤效率，对输煤进程进行全面适时地监控，故障诊断及优化控制模块将有价值的数据和信息经过分析、筛选、推理后提供给操作人员，达到优化生产，减少操作员工作量的目的。
在本发明的描述中，需要理解的是，指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
1.一种基于工业互联网的火电厂输煤控制系统，包括操作员控制端、工程师控制端、自动控制总模块、输煤前段总控模块、输煤中段总控模块、输煤后段总控模块、操作员控制端、工程师控制端、输煤预警模块、数据采集模块、信息监控模块和故障诊断及优化控模块组成，其特征在于，所述自动控制总模块下设三个自动控制分模块，分别为输煤前段总控模块、输煤中段总控模块和输煤后段总控模块，输煤前段总控模块、输煤中段总控模块和输煤后段总控模块分别对火电厂输煤的前段、中段和后段进行控制优化处理，所述自动控制总模块由一台满容量的可编程控制器a1组成，所述可编程控制器通过以太网交换机与工程师控制端通讯连接，所述输煤前段总控模块、输煤中段总控模块和输煤后段总控模块均为可编程控制器a2组成，且三台可编程控制器a2分别通过网络交换机与操作员控制端通信连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于工业互联网的火电厂输煤控制系统，其特征在于：所述自动控制总模块将输煤前段总控模块、输煤中段总控模块和输煤后段总控模块传递来的各机组的运行参数与设置在数据库中的预设目标值进行比较，其中，
若运行参数与预设值的差值小于±5时，对各机组的运行参数进行修正，使机组在最佳参数和工况条件下运行，并将修正数据发送至输煤前段总控模块、输煤中段总控模块和输煤后段总控模块的操作员控制端；
若运行参数与预设值的差值大于±5时，对各机组的运行参数进行修正，使机组在最佳参数和工况条件下运行，将数据传递给信息监控模块。
3.根据权利要求2所述的一种基于工业互联网的火电厂输煤控制系统，其特征在于：若修正失败，将数据传递给信息监控模块，信息监控模块将各种数据和信息集成在一起通过数据显示模块显示出来并传递给故障诊断及优化控制模块，故障诊断及优化控制模块通过数据采集模块实时监控设备状态，并通过输煤预警模块及时进行故障诊断并预警。
4.根据权利要求1所述的一种基于工业互联网的火电厂输煤控制系统，其特征在于：输煤系统根据电厂的输煤皮带长度等实际情况，选取码头、转运站、原煤仓及运煤配电间等处设置多个远程i/0站，所述自动控制总模块通过主站通信模块与多个远程i/0站通信连接。
5.根据权利要求1所述的一种基于工业互联网的火电厂输煤控制系统，其特征在于：所述数据采集模块由设置在输煤前段、输煤中段和输煤后段的多个数据采集传感器分别对火电厂输煤的前段、中段和后段进行生产数据采集。
6.根据权利要求5所述的一种基于工业互联网的火电厂输煤控制系统，其特征在于：多个所述数据采集传感器包括压力传感器、湿度传感器、温度传感器、输煤速度传感器、粉尘探测器和重量传感器。
技术总结