本申請涉及智能控制領(lǐng)域，且更為具體地，涉及一種飛灰熔融處理系統(tǒng)的自動(dòng)控制方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、飛灰主要來源于燃煤發(fā)電廠、垃圾焚燒廠等工業(yè)設(shè)施，含有大量的細(xì)小顆粒物和有害物質(zhì)，如重金屬、二噁英等。這些有害物質(zhì)不僅對環(huán)境造成污染，還可能對人體健康產(chǎn)生嚴(yán)重影響。飛灰熔融處理是一種有效的廢物處理技術(shù)，通過高溫熔融將飛灰轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的玻璃體產(chǎn)物，從而實(shí)現(xiàn)廢物的無害化和資源化。這一過程不僅能夠減少飛灰中的有害物質(zhì)，還能將其轉(zhuǎn)化為有價(jià)值的建筑材料。

2、在飛灰熔融處理過程中，高溫熔融階段是整個(gè)工藝的核心部分，其主要作用是將飛灰在高溫下熔化成液態(tài)，進(jìn)而通過后續(xù)的水淬處理形成穩(wěn)定的玻璃體產(chǎn)物，在這一過程中，對溫度控制的顯得尤為重要。然而，傳統(tǒng)的飛灰熔融處理系統(tǒng)采用固定的溫度設(shè)定值，無法根據(jù)實(shí)際工況動(dòng)態(tài)調(diào)整。這種靜態(tài)控制方式導(dǎo)致溫度控制不夠精細(xì)，難以適應(yīng)復(fù)雜的熔融過程，尤其是在飛灰成分和進(jìn)料速率變化時(shí)，固定的溫度設(shè)定值無法有效應(yīng)對，可能導(dǎo)致熔融不充分或過度加熱。此外，傳統(tǒng)的溫度控制系統(tǒng)反應(yīng)速度較慢，當(dāng)熔融爐內(nèi)的溫度發(fā)生快速變化時(shí)，系統(tǒng)可能無法及時(shí)作出調(diào)整，導(dǎo)致溫度波動(dòng)較大。這種滯后現(xiàn)象不僅影響熔融過程的穩(wěn)定性，還可能增加能耗和設(shè)備的熱應(yīng)力，加速設(shè)備老化。

3、因此，期望一種飛灰熔融處理系統(tǒng)的自動(dòng)控制方案。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本申請針對現(xiàn)有技術(shù)中的缺點(diǎn)，提供了一種飛灰熔融處理系統(tǒng)的自動(dòng)控制方法及系統(tǒng)。

2、根據(jù)本申請的一個(gè)方面，提供了一種飛灰熔融處理系統(tǒng)的自動(dòng)控制方法，飛灰熔融處理過程包括以下步驟：將待處理飛灰進(jìn)行水洗處理以得到水洗后飛灰；將所述水洗后飛灰進(jìn)行干燥處理以得到烘干后水洗飛灰；將所述烘干后水洗飛灰與固體廢料配伍成型后再與燃料炭精一同輸送至熔融爐進(jìn)行高溫熔融處理以形成熔融液和熔融廢氣；對所述熔融液進(jìn)行水淬處理以形成玻璃體產(chǎn)物；對所述玻璃體產(chǎn)物進(jìn)行篩分和包裝處理；其中，所述飛灰熔融處理系統(tǒng)的自動(dòng)控制方法被應(yīng)用于所述步驟：將所述烘干后水洗飛灰與固體廢料配伍成型后再與燃料炭精一同輸送至熔融爐進(jìn)行高溫熔融處理以形成熔融液和熔融廢氣中；其中，所述飛灰熔融處理系統(tǒng)的自動(dòng)控制方法，包括：獲取由部署于所述熔融爐的觀察窗的高溫?cái)z像頭采集的熔融液狀態(tài)圖像，并獲取所述熔融爐內(nèi)的熔融溫度數(shù)據(jù)的時(shí)間序列；對所述熔融液狀態(tài)圖像進(jìn)行狀態(tài)特征提取以得到熔融液狀態(tài)特征；對所述熔融爐內(nèi)的熔融溫度數(shù)據(jù)的時(shí)間序列進(jìn)行時(shí)序特征提取以得到熔融溫度時(shí)序關(guān)聯(lián)特征；對所述熔融液狀態(tài)特征和所述熔融溫度時(shí)序關(guān)聯(lián)特征進(jìn)行狀態(tài)-溫度提示增強(qiáng)聯(lián)合以得到熔融狀態(tài)-溫度跨模態(tài)引導(dǎo)聯(lián)合編碼特征；基于所述熔融狀態(tài)-溫度跨模態(tài)引導(dǎo)聯(lián)合編碼特征，得到控制結(jié)果，所述控制結(jié)果用于表示下一時(shí)間點(diǎn)的加熱功率推薦解碼值。

3、根據(jù)本申請的另一個(gè)方面，提供了一種飛灰熔融處理系統(tǒng)的自動(dòng)控制系統(tǒng)，用于執(zhí)行如上所述的飛灰熔融處理系統(tǒng)的自動(dòng)控制方法，其中，所述飛灰熔融處理系統(tǒng)的自動(dòng)控制系統(tǒng)，包括：數(shù)據(jù)采集模塊，用于獲取由部署于所述熔融爐的觀察窗的高溫?cái)z像頭采集的熔融液狀態(tài)圖像，并獲取所述熔融爐內(nèi)的熔融溫度數(shù)據(jù)的時(shí)間序列；熔融液狀態(tài)特征提取模塊，用于對所述熔融液狀態(tài)圖像進(jìn)行狀態(tài)特征提取以得到熔融液狀態(tài)特征；熔融溫度時(shí)序特征提取模塊，用于對所述熔融爐內(nèi)的熔融溫度數(shù)據(jù)的時(shí)間序列進(jìn)行時(shí)序特征提取以得到熔融溫度時(shí)序關(guān)聯(lián)特征；熔融狀態(tài)-溫度跨模態(tài)聯(lián)合編碼模塊，用于對所述熔融液狀態(tài)特征和所述熔融溫度時(shí)序關(guān)聯(lián)特征進(jìn)行狀態(tài)-溫度提示增強(qiáng)聯(lián)合以得到熔融狀態(tài)-溫度跨模態(tài)引導(dǎo)聯(lián)合編碼特征；加熱功率推薦結(jié)果生成模塊，用于基于所述熔融狀態(tài)-溫度跨模態(tài)引導(dǎo)聯(lián)合編碼特征，得到控制結(jié)果，所述控制結(jié)果用于表示下一時(shí)間點(diǎn)的加熱功率推薦解碼值。

4、本申請由于采用了以上的技術(shù)方案，具有顯著的技術(shù)效果：本申請?zhí)峁┑娘w灰熔融處理系統(tǒng)的自動(dòng)控制方法及系統(tǒng)，其采用基于人工智能的圖像分析和數(shù)據(jù)處理算法來進(jìn)行熔融液狀態(tài)圖像的狀態(tài)分析和熔融爐內(nèi)的熔融溫度數(shù)據(jù)的時(shí)序關(guān)聯(lián)，以此根據(jù)熔融液狀態(tài)特征和熔融溫度時(shí)序關(guān)聯(lián)特征之間的提示增強(qiáng)聯(lián)合表示來智能地得到下一時(shí)間點(diǎn)的加熱功率推薦解碼值。這樣，相比傳統(tǒng)的固定溫度設(shè)定值，系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)分析熔融過程的狀態(tài)，并動(dòng)態(tài)且精確地調(diào)整加熱功率，確保溫度始終保持在最佳范圍內(nèi)，從而減少溫度波動(dòng)，保持熔融過程的穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)了對飛灰熔融過程的智能監(jiān)控和控制。

技術(shù)特征：

1.一種飛灰熔融處理系統(tǒng)的自動(dòng)控制方法，飛灰熔融處理過程包括以下步驟：將待處理飛灰進(jìn)行水洗處理以得到水洗后飛灰；將所述水洗后飛灰進(jìn)行干燥處理以得到烘干后水洗飛灰；將所述烘干后水洗飛灰與固體廢料配伍成型后再與燃料炭精一同輸送至熔融爐進(jìn)行高溫熔融處理以形成熔融液和熔融廢氣；對所述熔融液進(jìn)行水淬處理以形成玻璃體產(chǎn)物；對所述玻璃體產(chǎn)物進(jìn)行篩分和包裝處理；其特征在于，所述飛灰熔融處理系統(tǒng)的自動(dòng)控制方法被應(yīng)用于所述步驟：將所述烘干后水洗飛灰與固體廢料配伍成型后再與燃料炭精一同輸送至熔融爐進(jìn)行高溫熔融處理以形成熔融液和熔融廢氣中；其中，所述飛灰熔融處理系統(tǒng)的自動(dòng)控制方法，包括：獲取由部署于所述熔融爐的觀察窗的高溫?cái)z像頭采集的熔融液狀態(tài)圖像，并獲取所述熔融爐內(nèi)的熔融溫度數(shù)據(jù)的時(shí)間序列；對所述熔融液狀態(tài)圖像進(jìn)行狀態(tài)特征提取以得到熔融液狀態(tài)特征；對所述熔融爐內(nèi)的熔融溫度數(shù)據(jù)的時(shí)間序列進(jìn)行時(shí)序特征提取以得到熔融溫度時(shí)序關(guān)聯(lián)特征；對所述熔融液狀態(tài)特征和所述熔融溫度時(shí)序關(guān)聯(lián)特征進(jìn)行狀態(tài)-溫度提示增強(qiáng)聯(lián)合以得到熔融狀態(tài)-溫度跨模態(tài)引導(dǎo)聯(lián)合編碼特征；基于所述熔融狀態(tài)-溫度跨模態(tài)引導(dǎo)聯(lián)合編碼特征，得到控制結(jié)果，所述控制結(jié)果用于表示下一時(shí)間點(diǎn)的加熱功率推薦解碼值。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的飛灰熔融處理系統(tǒng)的自動(dòng)控制方法，其特征在于，對所述熔融液狀態(tài)圖像進(jìn)行狀態(tài)特征提取以得到熔融液狀態(tài)特征，包括：將所述熔融液狀態(tài)圖像通過基于深度模型的熔融液狀態(tài)特征提取器以得到熔融液狀態(tài)特征圖作為所述熔融液狀態(tài)特征。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的飛灰熔融處理系統(tǒng)的自動(dòng)控制方法，其特征在于，所述基于深度模型的熔融液狀態(tài)特征提取器為基于深度可分離卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的熔融液狀態(tài)特征提取器。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的飛灰熔融處理系統(tǒng)的自動(dòng)控制方法，其特征在于，對所述熔融爐內(nèi)的熔融溫度數(shù)據(jù)的時(shí)間序列進(jìn)行時(shí)序特征提取以得到熔融溫度時(shí)序關(guān)聯(lián)特征，包括：將所述熔融爐內(nèi)的熔融溫度數(shù)據(jù)的時(shí)間序列通過基于前向lstm模型的熔融溫度時(shí)序特征提取器以得到熔融溫度時(shí)序關(guān)聯(lián)特征向量作為所述熔融溫度時(shí)序關(guān)聯(lián)特征。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的飛灰熔融處理系統(tǒng)的自動(dòng)控制方法，其特征在于，對所述熔融液狀態(tài)特征和所述熔融溫度時(shí)序關(guān)聯(lián)特征進(jìn)行狀態(tài)-溫度提示增強(qiáng)聯(lián)合以得到熔融狀態(tài)-溫度跨模態(tài)引導(dǎo)聯(lián)合編碼特征，包括：對所述熔融液狀態(tài)特征圖進(jìn)行沿通道維度的局部特征分解以得到熔融液狀態(tài)局部特征矩陣的集合；對所述熔融溫度時(shí)序關(guān)聯(lián)特征向量和所述熔融液狀態(tài)局部特征矩陣的集合進(jìn)行提示輔助的跨模態(tài)引導(dǎo)聯(lián)合以得到所述熔融狀態(tài)-溫度跨模態(tài)引導(dǎo)聯(lián)合編碼特征。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的飛灰熔融處理系統(tǒng)的自動(dòng)控制方法，其特征在于，對所述熔融溫度時(shí)序關(guān)聯(lián)特征向量和所述熔融液狀態(tài)局部特征矩陣的集合進(jìn)行提示輔助的跨模態(tài)引導(dǎo)聯(lián)合以得到所述熔融狀態(tài)-溫度跨模態(tài)引導(dǎo)聯(lián)合編碼特征，包括：以所述熔融溫度時(shí)序關(guān)聯(lián)特征向量作為查詢向量且以所述熔融液狀態(tài)局部特征矩陣的集合中的各個(gè)熔融液狀態(tài)局部特征矩陣作為鍵矩陣，將所述查詢向量和所述鍵矩陣輸入基于轉(zhuǎn)化器結(jié)構(gòu)的提示學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)以得到熔融液狀態(tài)-溫度局部查詢提示語義編碼向量的集合；將所述熔融溫度時(shí)序關(guān)聯(lián)特征向量和所述熔融液狀態(tài)-溫度局部查詢提示語義編碼向量的集合中的各個(gè)熔融液狀態(tài)-溫度局部查詢提示語義編碼向量輸入基于提示信息的跨模態(tài)掩碼編織網(wǎng)絡(luò)以得到基于提示信息的熔融液狀態(tài)-溫度跨模態(tài)局部特征掩碼權(quán)重矩陣的集合；計(jì)算所述基于提示信息的熔融液狀態(tài)-溫度跨模態(tài)局部特征掩碼權(quán)重矩陣的集合和所述熔融液狀態(tài)局部特征矩陣的集合中每組對應(yīng)的基于提示信息的熔融液狀態(tài)-溫度跨模態(tài)局部特征掩碼權(quán)重矩陣和所述熔融液狀態(tài)局部特征矩陣之間的按位置點(diǎn)乘以得到熔融液狀態(tài)-溫度跨模態(tài)局部粒度顯著交互矩陣的集合；將所述熔融液狀態(tài)-溫度跨模態(tài)局部粒度顯著交互矩陣的集合進(jìn)行特征聚合以得到熔融狀態(tài)-溫度跨模態(tài)引導(dǎo)聯(lián)合編碼特征圖作為所述熔融狀態(tài)-溫度跨模態(tài)引導(dǎo)聯(lián)合編碼特征。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的飛灰熔融處理系統(tǒng)的自動(dòng)控制方法，其特征在于，以所述熔融溫度時(shí)序關(guān)聯(lián)特征向量作為查詢向量且以所述熔融液狀態(tài)局部特征矩陣的集合中的各個(gè)熔融液狀態(tài)局部特征矩陣作為鍵矩陣，將所述查詢向量和所述鍵矩陣輸入基于轉(zhuǎn)化器結(jié)構(gòu)的提示學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)以得到熔融液狀態(tài)-溫度局部查詢提示語義編碼向量的集合，包括：計(jì)算所述熔融溫度時(shí)序關(guān)聯(lián)特征向量與所述熔融液狀態(tài)局部特征矩陣中各個(gè)行向量之間的相似度分?jǐn)?shù)以得到熔融液狀態(tài)-溫度相似度分?jǐn)?shù)的集合；對所述熔融液狀態(tài)-溫度相似度分?jǐn)?shù)的集合中各個(gè)熔融液狀態(tài)-溫度相似度分?jǐn)?shù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理以得到熔融液狀態(tài)-溫度權(quán)重系數(shù)的集合；計(jì)算所述熔融液狀態(tài)-溫度權(quán)重系數(shù)的集合中各個(gè)熔融液狀態(tài)-溫度權(quán)重系數(shù)與所述熔融液狀態(tài)局部特征矩陣中各個(gè)行向量的加權(quán)和以得到所述熔融液狀態(tài)-溫度局部查詢提示語義編碼向量。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的飛灰熔融處理系統(tǒng)的自動(dòng)控制方法，其特征在于，基于所述熔融狀態(tài)-溫度跨模態(tài)引導(dǎo)聯(lián)合編碼特征，得到控制結(jié)果，包括：將所述熔融狀態(tài)-溫度跨模態(tài)引導(dǎo)聯(lián)合編碼特征圖通過基于解碼器的加熱功率控制器以得到所述控制結(jié)果。

9.一種飛灰熔融處理系統(tǒng)的自動(dòng)控制系統(tǒng)，用于執(zhí)行如權(quán)利要求1所述的飛灰熔融處理系統(tǒng)的自動(dòng)控制方法，其特征在于，所述飛灰熔融處理系統(tǒng)的自動(dòng)控制系統(tǒng)，包括：數(shù)據(jù)采集模塊，用于獲取由部署于所述熔融爐的觀察窗的高溫?cái)z像頭采集的熔融液狀態(tài)圖像，并獲取所述熔融爐內(nèi)的熔融溫度數(shù)據(jù)的時(shí)間序列；熔融液狀態(tài)特征提取模塊，用于對所述熔融液狀態(tài)圖像進(jìn)行狀態(tài)特征提取以得到熔融液狀態(tài)特征；熔融溫度時(shí)序特征提取模塊，用于對所述熔融爐內(nèi)的熔融溫度數(shù)據(jù)的時(shí)間序列進(jìn)行時(shí)序特征提取以得到熔融溫度時(shí)序關(guān)聯(lián)特征；熔融狀態(tài)-溫度跨模態(tài)聯(lián)合編碼模塊，用于對所述熔融液狀態(tài)特征和所述熔融溫度時(shí)序關(guān)聯(lián)特征進(jìn)行狀態(tài)-溫度提示增強(qiáng)聯(lián)合以得到熔融狀態(tài)-溫度跨模態(tài)引導(dǎo)聯(lián)合編碼特征；加熱功率推薦結(jié)果生成模塊，用于基于所述熔融狀態(tài)-溫度跨模態(tài)引導(dǎo)聯(lián)合編碼特征，得到控制結(jié)果，所述控制結(jié)果用于表示下一時(shí)間點(diǎn)的加熱功率推薦解碼值。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的飛灰熔融處理系統(tǒng)的自動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述熔融液狀態(tài)特征提取模塊，用于：將所述熔融液狀態(tài)圖像通過基于深度模型的熔融液狀態(tài)特征提取器以得到熔融液狀態(tài)特征圖作為所述熔融液狀態(tài)特征。

技術(shù)總結(jié)
本申請涉及智能控制領(lǐng)域，提供了一種飛灰熔融處理系統(tǒng)的自動(dòng)控制方法及系統(tǒng)，其采用基于人工智能的圖像分析和數(shù)據(jù)處理算法來進(jìn)行熔融液狀態(tài)圖像的狀態(tài)分析和熔融爐內(nèi)的熔融溫度數(shù)據(jù)的時(shí)序關(guān)聯(lián)，以此根據(jù)熔融液狀態(tài)特征和熔融溫度時(shí)序關(guān)聯(lián)特征之間的提示增強(qiáng)聯(lián)合表示來智能地得到下一時(shí)間點(diǎn)的加熱功率推薦解碼值。這樣，相比傳統(tǒng)的固定溫度設(shè)定值，系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)分析熔融過程的狀態(tài)，并動(dòng)態(tài)且精確地調(diào)整加熱功率，確保溫度始終保持在最佳范圍內(nèi)，從而減少溫度波動(dòng)，保持熔融過程的穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)了對飛灰熔融過程的智能監(jiān)控和控制。

技術(shù)研發(fā)人員：耿海榕,郭鵬飛,耿天耕,董玉蕊
受保護(hù)的技術(shù)使用者：浙江惠禾源環(huán)境科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9