CN113888842B - 一种铁水脱硫工艺流程实时监测预警***及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种铁水脱硫工艺流程实时监测预警***，其包括：采集装置，其采集铁水脱硫生产线现场的信号数据，并将采集到的信号数据通过通信模块发送到数据处理装置；数据处理装置，其根据采集到的信号数据进行数据处理并进行判断，并根据判断结果，通过通信模块发送信号至显示终端和/或预警装置；当判断结果为第一状态时，显示终端显示判断结果；当判断结果为第二状态时，显示终端显示判断结果，并且预警装置预警；显示终端，其显示数据处理装置的判断结果；通信模块，所述通信模块与采集装置、数据处理装置以及显示终端通信连接。此外，本发明还公开了一种铁水脱硫工艺流程实时监测预警方法。

Description

一种铁水脱硫工艺流程实时监测预警***及方法
技术领域
本发明涉及工艺监测预警***及方法，具体地，涉及铁水脱硫工艺上的监测预警***及方法。尤其是涉及一种钢铁工厂铁水脱硫工艺全流程可视化导航预警***及方法。
背景技术
随着现代工业生产和科学技术的迅速发展，对钢材质量的要求日益提高，铁水脱硫工艺作为影响钢材质量关键工序之一，钢铁工厂对脱硫工艺的流程管控提出了更高的要求。因此，钢铁工厂管理人员期望可以从问询、汇报中解放出来，可以实现随时快速准确了解当前脱硫工艺的状态和进度，以对整个业务进行全方位的把控。同样地，技术人员和操作工人期望摆脱图纸、打破技术壁垒，可以实现对复杂繁复的流程每一环节和操作烂熟于心，并且在工艺发生问题时，不需要花大量时间去逐级排查，迅速精准的定位问题环境或异常操作。
在已经公开发表的铁水脱硫工艺的相关专利中，暂无对脱硫工艺全流程管控的研究，更多的是对当中的某个环节进行专门研究。
在铁水脱硫工艺的相关论文中，此类研究多是对底层控制***或者是工艺最终效果的改进。例如：许利民等的《梅钢铁水脱硫站自动控制***设计及应用》，孙振江等的《首钢第一炼钢厂铁水脱硫的工艺研究与生产应用》。但是上述研究，要么止于分析设备及工艺对脱硫效果的影响，要么专注于工艺创新和设备效率。
通过对文献和专利的检索，与铁水脱硫工艺相关的专利及文献例如：公开号为CN109376794A，公开日为2019年2月22日，名称为“一种铁水脱硫搅拌器的智能故障诊断方法及***”的中国专利文献公开了一种铁水脱硫搅拌器的智能故障诊断方法及***。但是在该专利文献所公开的技术方案中并未涉及对铁水脱硫工艺流程的监测预警。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种铁水脱硫工艺流程实时监测预警***及方法。
为了实现上述目的，本发明提出了一种铁水脱硫工艺流程实时监测预警***，其包括：
采集装置，采集装置采集铁水脱硫生产线现场的信号数据，并将采集到的信号数据通过通信模块发送到数据处理装置；
数据处理装置，数据处理装置根据采集到的信号数据进行数据处理并进行判断，并根据判断结果，通过通信模块发送信号至显示终端和/或预警装置；当判断结果为第一状态时，显示终端显示判断结果；当判断结果为第二状态时，显示终端显示判断结果，并且预警装置预警；
显示终端，显示终端显示数据处理装置的判断结果，其中，显示终端包括环节状态显示模组以及过渡操作执行显示模组，当显示终端收到信号后，所述环节状态显示模组和/或过渡操作执行显示模组上的指示灯长亮或闪烁；
通信模块，通信模块与采集装置、数据处理装置以及显示终端通信连接。
优选地，在本发明所述的铁水脱硫工艺流程实时监测预警***中，通信模块采用以太网进行通讯传输。
优选地，在本发明所述的铁水脱硫工艺流程实时监测预警***中，环节状态显示模组包括下述模块的至少其中之一：等待发生环节显示模块、已发生环节显示模块、导航环节显示模块以及异常环节显示模块。
优选地，在本发明所述的铁水脱硫工艺流程实时监测预警***中，过渡操作执行显示模组包括下述模块的至少其中之一：未执行显示模块、已执行显示模块、导航操作显示模块以及异常操作显示模块。
优选地，在本发明所述的铁水脱硫工艺流程实时监测预警***中，数据处理装置进行判断时，使用JavaScript脚本以及组态软件内封装的函数计算判断结果。
优选地，在本发明所述的铁水脱硫工艺流程实时监测预警***中，当数据处理装置计算得到下列计算结果的至少其中之一时，判断结果为第一状态：
环节状态显示模组当前计算值为1，且前一次过渡操作执行显示模组计算值为 1；
环节状态显示模组当前计算值为0，且前一次过渡操作执行显示模组计算值为1；
环节状态显示模组当前计算值为0，且前一次过渡操作执行显示模组计算值为 0；
过渡操作执行显示模组当前计算值为1，且前一次环节状态显示模组计算值为 1；
过渡操作执行显示模组当前计算值为0，且前一次环节状态显示模组计算值为 1；
过渡操作执行显示模组当前计算值为0，且前一次环节状态显示模组计算值为 0。
优选地，在本发明所述的铁水脱硫工艺流程实时监测预警***中，当数据处理装置计算得到下列计算结果的至少其中之一时，判断结果为第二状态：
环节状态显示模组当前计算值为1，且前一次过渡操作执行显示模组计算值为 0；
过渡操作执行显示模组当前计算值为1，且前一次环节状态显示模组计算值为 0。
优选地，在本发明所述的铁水脱硫工艺流程实时监测预警***中，数据处理装置采用组态软件内的定时器，每1000ms读取采集装置所采集的数值并进行判断。
相应地，本发明的另一目的在于提供一种铁水脱硫工艺流程实时监测预警方法，其包括步骤：
采集装置采集铁水脱硫生产线现场的信号数据，并将采集到的信号数据通过通信模块发送到数据处理装置；
所述数据处理装置根据采集到的信号数据进行数据处理并进行判断，并根据判断结果，通过所述通信模块发送信号至显示终端和/或预警装置；当判断结果为第一状态时，显示终端显示判断结果；当判断结果为第二状态时，显示终端显示判断结果，并且预警装置预警；
其中，显示终端包括环节状态显示模组以及过渡操作执行显示模组，当显示终端收到信号后，所述环节状态显示模组和/或过渡操作执行显示模组上的指示灯长亮或闪烁。
优选地，在本发明所述的铁水脱硫工艺流程实时监测预警方法中，通信模块采用以太网进行通讯传输。
与现有技术相比，本发明所述的铁水脱硫工艺流程实时监测预警***及方法具有如下的有益效果：
1、本发明所述的铁水脱硫工艺流程实时监测预警***通过设置环节状态显示模组以及过渡操作执行显示模组，使得其操作灵活性高，一旦铁水脱硫工艺中某一环节或是操作发生变化，就可以通过本案的铁水脱硫工艺流程实时监测预警方法及时监测到。
2、本发明所述的铁水脱硫工艺流程实时监测预警***通过设置环节状态显示模组以及过渡操作执行显示模组，使得监测数据可以使得相关操作人员通过观察指示灯的变化状态就可以掌握到，极大地方便了相关操作人员的操作，大大降低了例如管理人员或是技术人员在铁水脱硫工艺流程上的工作强度以及技术门槛，并且大大降低了误操作率。
3、本发明所述的铁水脱硫工艺流程实时监测预警***通过设置预警装置，使得当数据处理装置判断发生第二状态(例如流程环节或是操作处于异常状态时)，预警装置可以及时报警，辅助相关操作人员快速及时定位问题环节或是何处发生异常操作，更好地对铁水脱硫工艺流程进行故障排查。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明所述的铁水脱硫工艺流程实时监测预警方法在一种实施方式中的流程示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
实施例1
在本实施例中，铁水脱硫工艺流程实时监测预警方法，其包括步骤：
采集装置采集铁水脱硫生产线现场的信号数据，并将采集到的信号数据通过通信模块发送到数据处理装置；
数据处理装置根据采集到的信号数据进行数据处理并进行判断，并根据判断结果，通过所述通信模块发送信号至显示终端和/或预警装置；当判断结果为第一状态时，显示终端显示判断结果；当判断结果为第二状态时，显示终端显示判断结果，并且预警装置预警；
其中，显示终端包括环节状态显示模组以及过渡操作执行显示模组，当显示终端收到信号后，所述环节状态显示模组和/或过渡操作执行显示模组上的指示灯长亮或闪烁。
需要说明的是，所述通信模块采用以太网进行通讯传输。
在本实施例中，第一状态包括环节正常和/或操作正常，此时，显示终端仅显示判断结果，而第二状态包括环节异常和/或操作异常，此时，不仅显示终端显示判断结果，而且预警装置预警，例如发出报警信号，或是发送报警信息至相关操作人员的手机或是电脑上。
相应地，在本实施例中，还提供了一种铁水脱硫工艺流程实时监测预警***其基于上述的铁水脱硫工艺流程实时监测预警方法实施，***包括：
采集装置，采集集装置采集铁水脱硫生产线现场的信号数据，并将采集到的信号数据通过通信模块发送到数据处理装置；
数据处理装置，数据处理装置根据采集到的信号数据进行数据处理并进行判断，并根据判断结果，通过所述通信模块发送信号至显示终端和/或预警装置；当判断结果为第一状态时，显示终端显示判断结果；当判断结果为第二状态时，显示终端显示判断结果，并且预警装置预警；
显示终端，显示终端显示数据处理装置的判断结果，其中，显示终端包括环节状态显示模组以及过渡操作执行显示模组，当显示终端收到信号后，所述环节状态显示模组和/或过渡操作执行显示模组上的指示灯长亮或闪烁；
通信模块，通信模块与采集装置、数据处理装置以及显示终端通信连接。
实施例2
图1为本发明所述的铁水脱硫工艺流程实时监测预警方法在一种实施方式中的流程示意图。
如图1所示，根据钢铁厂的铁水脱硫工艺流程，搭建预警界面，搭建时可以根据工艺涉及的环节或是过渡操作进行可视化的设置，其包括：
步骤100：通过组态软件的2D设计器编辑可视化导航预警界面；
步骤200：通过组态软件的边缘管理功能建变量点，并与铁水脱硫工艺生产线中的PLC建立连接，通过以太网实现通讯；
环节状态显示模组对于每个环节块设置了四种可视化状态模块，包括：等待发生环节显示模块、已发生环节显示模块、导航环节显示模块以及异常环节显示模块。当环节块判断为等待发生环节时，等待发生环节显示模块显示为白色，当环节块判断为已发生环节时，已发生显示模块显示为绿色，当环节块判断为导航环节时，导航环节显示模块显示为红绿闪烁，而当环节块判断为异常环节时，异常环节显示模块显示为黄色。
而过渡操作执行显示模组则同样地对操作状态设置了四种可视化状态模块，包括：未执行显示模块、已执行显示模块、导航操作显示模块以及异常操作显示模块。当操作判断为未执行时，未执行显示模块显示为黑色文本，当操作判断为已执行，已执行显示模块显示为绿色文本，当操作判断为导航操作时，导航操作显示模块显示为红绿闪烁文本，而当操作判断为异常操作时，异常操作显示模块显示为黄色文本。
并且，优选地可以在导航操作显示模块显示时，在红绿闪烁文本的线条边框显示流动效果。
需要说明的是，在上述的判断过程，可以通过发生不同的信号使得对应模块点亮或是高亮表示，从而显示不同的环节状态或是操作。
此外，除了采用不同颜色的指示灯来显示不同颜色文本以起到区分不同的可视化状态外，也可以采用不同颜色的信标，以实现区分不同的可视化状态的效果。
上述的每个环节块绑定一个点或几个点的计算值，也就是说，对于每个环节状态可以基于采集装置的一个或多个信号数据进行设置，例如：对于钢包处于吊罐位的环节，其计算值可以为钢包与吊罐位之间的距离，也可以为计算钢包相较于某参照物的距离以及吊罐位相较于某参照物的距离，以确定钢包处于吊罐位的环节状态。
在一些优选的实施方式中，可以使用组态软件内的定时器，每1000ms读取一次各个环节块绑定的变量点值，用来确定环节、过渡操作状态。
步骤300：使用JavaScript脚本及组态软件内封装的函数根据变量点值及设置的其他条件来实现相应环节块颜色变化与线条流动效果。
具体来说，环节状态显示模组不仅由所绑定的环节块计算点值确定，还要受制于上一过渡操作的完成情况。当同时满足所绑的环节块点值为1且上一过渡操作也为1时，则认为当前环节状态是已发生状态；若绑的环节块点值为0且上一过渡操作为1，则认为当前状态是导航状态；若绑的环节块点值为0且上一过渡操作为0，则认为当前状态是未发生状态。
过渡操作执行显示模组不仅由绑定的操作来确定，还要受制于上一环节的状态。当同时满足所绑定的操作执行为1且上一环节状态模块显示也为1时，则认为当前过渡操作为已执行状态；如果绑的操作执行点值为0，且上一环节状态模块显示为 1，则认为当前操作为导航操作；如果绑的操作执行的点值为0且上一环节状态模块显示为0，则认为当前操作是未执行操作。
需要说明的是，计算时，未执行或是未处于该状态，则变量点值记为0，执行或是处于该状态时，则变量点值记为1。
需要补充的是，当铁水脱硫工艺进入到一个可产生分支的流程，可以同时存在多个处在“导航”状态的过渡操作。而当工艺的多个分支流程完成准备合并进入下一工艺流程时，可以同时存在多个处在“导航”状态的过渡操作。
需要指出的是，当环节状态显示模组所绑定的环节块为1，而上一过渡操作状态所绑定的点为0，则表示环节处于异常状态；当过渡操作状态所绑定的操作执行点值为1，而上一环节状态模块显示所绑定的点为0，则表示异常操作，上述的两种情况均表示进入异常状态。
步骤400：当进入异常状态时，预警装置执行预警操作。预警操作包括可视化的预警和预警信息推送，其中可视化预警具体是：
当前环节状态处于异常状态时，异常环节显示模块显示为黄色，此时为预警状态；
当前过渡操作为异常操作时，异常操作显示模块显示为黄色文本，此时为预警状态；
当环节状态处于异常状态，且过渡操作处于异常操作时，则环节状态显示模块与过渡操作执行显示模块均显示黄色，此时说明产生可见的流程不连续。
而预警信息推送可以通过报警控件来实现，预警控件也可以使用组态软件的边缘管理功能建计算点，例如：对于异常状态计算时，设置A＝当前环节点值(A的取值为1或0),B＝上次过渡操作点值(B的取值为1或0)，当且仅当A×1+B×2＝1 时，判断此时为异常状态；对于异常操作计算，设置X＝当前过渡操作点值(X的取值为1或0)，Y＝上一环节点值(Y的取值为1或0)，当且仅当X×1+Y×2＝1时，判断此时发生异常操作。
在预警控件计算点配置中，配置报警级别、触发条件、报警类别等，报警控件拖到可视化组态界面即可，当满足计算点的设定值自动推送预警信息。
通过上述的方法，可以实现对铁水脱硫工艺流程的实时监测预警，尤其是对工艺所处的各个环节状态以及相应的操作流程均可以实现极好地可视化管理以及实时监测的效果。
可以想到的是，本实施例中还提供了一种上述的在本实施例中，还提供了一种铁水脱硫工艺流程实时监测预警***其基于上述的铁水脱硫工艺流程实时监测预警方法实施。
需要说明的是，本发明的保护范围中现有技术部分并不局限于本申请文件所给出的实施例，所有不与本发明的方案相矛盾的现有技术，包括但不局限于在先专利文献、在先公开出版物，在先公开使用等等，都可纳入本发明的保护范围。
此外，本案中各技术特征的组合方式并不限本案权利要求中所记载的组合方式或是具体实施例所记载的组合方式，本案记载的所有技术特征可以以任何方式进行自由组合或结合，除非相互之间产生矛盾。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (6)

1.一种铁水脱硫工艺流程实时监测预警***，其特征在于，包括：
采集装置，所述采集装置采集铁水脱硫生产线现场的信号数据，并将采集到的信号数据通过通信模块发送到数据处理装置；
数据处理装置，所述数据处理装置根据采集到的信号数据进行数据处理并进行判断，并根据判断结果，通过所述通信模块发送信号至显示终端和/或预警装置；当判断结果为第一状态时，显示终端显示判断结果；当判断结果为第二状态时，显示终端显示判断结果，并且预警装置预警；
显示终端，所述显示终端显示数据处理装置的判断结果，其中，显示终端包括环节状态显示模组以及过渡操作执行显示模组，当显示终端收到信号后，所述环节状态显示模组和/或过渡操作执行显示模组上的指示灯长亮或闪烁；
通信模块，所述通信模块与采集装置、数据处理装置以及显示终端通信连接；
所述环节状态显示模组包括下述模块的至少其中之一：等待发生环节显示模块、已发生环节显示模块、导航环节显示模块以及异常环节显示模块；
所述过渡操作执行显示模组包括下述模块的至少其中之一：未执行显示模块、已执行显示模块、导航操作显示模块以及异常操作显示模块；
对于每个环节状态基于采集装置的一个或多个信号数据进行设置；
所述环节状态显示模组不仅由所绑定的环节块计算点值确定，还要受制于上一过渡操作的完成情况；
所述过渡操作执行显示模组不仅由绑定的操作来确定，还要受制于上一环节的状态；
当数据处理装置计算得到下列计算结果的至少其中之一时，判断结果为第一状态：
环节状态显示模组当前计算值为1，且前一次过渡操作执行显示模组计算值为1；
环节状态显示模组当前计算值为0，且前一次过渡操作执行显示模组计算值为1；
环节状态显示模组当前计算值为0，且前一次过渡操作执行显示模组计算值为0；
过渡操作执行显示模组当前计算值为1，且前一次环节状态显示模组计算值为1；
过渡操作执行显示模组当前计算值为0，且前一次环节状态显示模组计算值为1；
过渡操作执行显示模组当前计算值为0，且前一次环节状态显示模组计算值为0；
当数据处理装置计算得到下列计算结果的至少其中之一时，判断结果为第二状态：
环节状态显示模组当前计算值为1，且前一次过渡操作执行显示模组计算值为0；
过渡操作执行显示模组当前计算值为1，且前一次环节状态显示模组计算值为0。
2.根据权利要求1所述的铁水脱硫工艺流程实时监测预警***，其特征在于，所述通信模块采用以太网进行通讯传输。
3.根据权利要求1所述的铁水脱硫工艺流程实时监测预警***，其特征在于，所述数据处理装置进行判断时，使用JavaScript脚本以及组态软件内封装的函数计算判断结果。
4.根据权利要求1所述的铁水脱硫工艺流程实时监测预警***，其特征在于，所述数据处理装置采用组态软件内的定时器，每1000ms读取采集装置所采集的信号数据并进行判断。
5.一种铁水脱硫工艺流程实时监测预警方法，其特征在于，其包括步骤：
采集装置采集铁水脱硫生产线现场的信号数据，并将采集到的信号数据通过通信模块发送到数据处理装置；
所述数据处理装置根据采集到的信号数据进行数据处理并进行判断，并根据判断结果，通过所述通信模块发送信号至显示终端和/或预警装置；当判断结果为第一状态时，显示终端显示判断结果；当判断结果为第二状态时，显示终端显示判断结果，并且预警装置预警；
其中，显示终端包括环节状态显示模组以及过渡操作执行显示模组，当显示终端收到信号后，所述环节状态显示模组和/或过渡操作执行显示模组上的指示灯长亮或闪烁；
所述环节状态显示模组包括下述模块的至少其中之一：等待发生环节显示模块、已发生环节显示模块、导航环节显示模块以及异常环节显示模块；
所述过渡操作执行显示模组包括下述模块的至少其中之一：未执行显示模块、已执行显示模块、导航操作显示模块以及异常操作显示模块；
对于每个环节状态基于采集装置的一个或多个信号数据进行设置；
所述环节状态显示模组不仅由所绑定的环节块计算点值确定，还要受制于上一过渡操作的完成情况；
所述过渡操作执行显示模组不仅由绑定的操作来确定，还要受制于上一环节的状态；
当数据处理装置计算得到下列计算结果的至少其中之一时，判断结果为第一状态：
环节状态显示模组当前计算值为1，且前一次过渡操作执行显示模组计算值为1；
环节状态显示模组当前计算值为0，且前一次过渡操作执行显示模组计算值为1；
环节状态显示模组当前计算值为0，且前一次过渡操作执行显示模组计算值为0；
过渡操作执行显示模组当前计算值为1，且前一次环节状态显示模组计算值为1；
过渡操作执行显示模组当前计算值为0，且前一次环节状态显示模组计算值为1；
过渡操作执行显示模组当前计算值为0，且前一次环节状态显示模组计算值为0；
当数据处理装置计算得到下列计算结果的至少其中之一时，判断结果为第二状态：
环节状态显示模组当前计算值为1，且前一次过渡操作执行显示模组计算值为0；
过渡操作执行显示模组当前计算值为1，且前一次环节状态显示模组计算值为0。
6.根据权利要求5 所述的铁水脱硫工艺流程实时监测预警方法，其特征在于，所述通信模块采用以太网进行通讯传输。
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