面向余熱發(fā)電的三維動態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)研究與設(shè)計.pdf

1、近年來各個領(lǐng)域?qū)τ诠?jié)能減排的要求越來越高，很多鋼鐵企業(yè)都在運(yùn)用余熱發(fā)電技術(shù)來進(jìn)一步降低燒結(jié)能耗，計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)是余熱發(fā)電系統(tǒng)的重要組成部分。目前常見的余熱發(fā)電監(jiān)控系統(tǒng)大都通過計算機(jī)以二維的形式展現(xiàn)給操作人員，不能逼真地呈現(xiàn)真實(shí)工業(yè)運(yùn)行狀態(tài)；另外，目前的監(jiān)控系統(tǒng)也不能對余熱發(fā)電的重要指標(biāo)-發(fā)電功率進(jìn)行有效的監(jiān)控。本文以實(shí)際項(xiàng)目應(yīng)用為背景，將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用到余熱發(fā)電監(jiān)控系統(tǒng)中，從而設(shè)計出一套面向余熱發(fā)電的三維動態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)，并且通過建立余熱

2、發(fā)電功率的預(yù)測模型，在監(jiān)控系統(tǒng)中對余熱發(fā)電功率進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控。
　　1.運(yùn)用思維進(jìn)化算法優(yōu)化的 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立了余熱發(fā)電功率預(yù)測模型。運(yùn)用思維進(jìn)化算法優(yōu)化的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對余熱發(fā)電過程中余熱鍋爐的工業(yè)參數(shù)組和余熱發(fā)電功率之間的關(guān)系建立預(yù)測模型，對余熱發(fā)電過程中的工業(yè)指標(biāo)-余熱發(fā)電功率進(jìn)行預(yù)測，并和多項(xiàng)式擬合、BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)兩種預(yù)測模型進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)思維進(jìn)化算法優(yōu)化的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的預(yù)測模型在對余熱發(fā)電功率進(jìn)行預(yù)測時具有較高的預(yù)測精度，由

3、此選用思維進(jìn)化算法優(yōu)化的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)作為余熱發(fā)電功率的預(yù)測模型并在監(jiān)控系統(tǒng)中進(jìn)行實(shí)現(xiàn)和調(diào)用。
　　2.運(yùn)用三維建模軟件及腳本編程語言設(shè)計與制作了余熱發(fā)電工業(yè)過程三維場景。通過3DS MAX和Un ity3D制作余熱發(fā)電過程三維場景，使用三維引擎技術(shù)搭建三維場景，三維場景中包括三維模型、地形、燈光等對象，使用腳本語言設(shè)計與編程實(shí)現(xiàn)了對余熱發(fā)電工業(yè)設(shè)備三維模型的控制，可逼真地顯示余熱發(fā)電工業(yè)過程的實(shí)時運(yùn)行狀態(tài)，包括：燒結(jié)礦傳送過程、燒結(jié)礦

4、碎石過程、豎式冷卻爐冷卻燒結(jié)礦過程、冷卻礦傳送過程、蒸汽運(yùn)送過程、余熱鍋爐運(yùn)行過程、蒸汽除塵過程、汽輪機(jī)發(fā)電過程、各個工業(yè)設(shè)備參數(shù)的實(shí)時變化顯示過程。
　　3.設(shè)計了余熱發(fā)電過程三維動態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)的人機(jī)交互監(jiān)控系統(tǒng)。通過Visual Stud io工具集中的Windows Form平臺制作余熱發(fā)電過程三維動態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)的人機(jī)交互系統(tǒng)。人機(jī)交互系統(tǒng)包括登錄模塊、數(shù)學(xué)模型模塊、三維場景模塊、傳入?yún)?shù)模塊、數(shù)據(jù)顯示模塊、數(shù)據(jù)通信模塊、數(shù)據(jù)庫

5、模塊及功率預(yù)測與監(jiān)控模塊，功率預(yù)測與監(jiān)控模塊包括數(shù)據(jù)預(yù)測和預(yù)測曲線顯示。人機(jī)交互系統(tǒng)可以實(shí)時接收余熱發(fā)電過程的工業(yè)參數(shù)，并在三維工業(yè)場景中進(jìn)行實(shí)時運(yùn)行顯示，調(diào)用后臺數(shù)學(xué)預(yù)測模型對采集上來的工業(yè)參數(shù)組進(jìn)行余熱發(fā)電功率的實(shí)時預(yù)測，并對實(shí)時的預(yù)測值和采集的真實(shí)值進(jìn)行比較，且能夠?qū)崟r做出實(shí)時預(yù)測值和測量值的曲線比較圖。操作人員在對余熱發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時三維監(jiān)控的同時，可通過預(yù)測值和測量值的比較發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行中出現(xiàn)的問題。
　　本文對設(shè)計的三維