(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210784292.7 (22)申请日 2022.06.28 (71)申请人 华南理工大 学 地址 510640 广东省广州市天河区五山路 381号 (72)发明人 满奕　李继庚　洪蒙纳　张清源　 (74)专利代理 机构 成都方圆聿联专利代理事务 所(普通合伙) 51241 专利代理师 邓永红 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06Q 10/04(2012.01) G06Q 50/04(2012.01) G06F 111/04(2020.01) G06F 119/08(2020.01) (54)发明名称 面向造纸过程热分散系统的最佳实践数据 驱动建模 优化方法 (57)摘要 本发明公开了一种面向造纸过程热分散系 统的最佳 实践数据驱动建模优化方法， 基于收集 到的大量造纸热分散过程的历史运行数据， 计算 单位产品的能源成本， 建立以成本为目标的最佳 实践数据库。 对数据库进行异常值剔除， 并通过 自动化建模和 智能优化方法， 对于难以抉择的加 工参数选择问题给出最为合适的加工参数组合 建议， 能在提高加工质量、 稳定工控的同时降低 加工成本， 能源消耗 等。 权利要求书2页 说明书4页 附图4页 CN 115099046 A 2022.09.23 CN 115099046 A 1.面向造纸过程热分散系统的最佳实践数据驱动建模优化方法， 其特征在于， 包括以 下步骤： S1、 获取造纸热分散过程运行参数， 对热分散历史数据异常值进行处理， 再根据生产成 本建立最佳运行参数 数据库； S2、 根据热分散过程 生产稳定的原则建立 运行参数约束条件和质量指标约束条件； S3、 建立热分散过程热、 电耦合用能的每升纤维热分散成本函数； S4、 建立热分散最佳运行参数数据库更新迭代模型， 在约束条件范围内， 若无法寻优到 当前工况的更优运行参数， 将该实时工况加入最佳参数 数据库； S5、 根据热分散过程生产稳定的运行参数约束条件和降低生产成本的目标， 建立热分 散参数寻优 模型对实时生产参数进行寻优， 得到最佳实 践运行参数； 无建议优化 参数则将当前工况返回更新迭代模型。 2.根据权利要求1所述的面向造纸过程热分散系统的最佳实践数据驱动建模优化方 法， 其特征在于， S1中， 所述对 热分散历史数据 异常值， 包括 叩解度未达到标准的数据、 运行 异常数据和传感器误差数据进行处理； 叩解度未达到标准的数据直接删除， 再使用箱型图 法删除运行异常数据和传感器误差数据。 箱型图法的过程是分别计算下四分位数Q1为位置＝(n+1)/4的数和上四分位数Q3为位 置＝3(n+1)/4的数， 则正常值的上限为： Qmax＝Q3+1.5(Q3‑Q1) 正常值的下限为： Qmin＝Q3‑1.5(Q3‑Q1) 3.根据权利要求1所述的面向造纸过程热分散系统的最佳实践数据驱动建模优化方 法， 其特征在于， 为了保证生产的稳定进行， 对生产过程的调整要保持在一定范围内， 则所 述热分散过程生产稳定的运行参数约束条件包括： 背压功率约束、 热分散功率约束和浆料 温度约束。 而热分散过程后需要保证浆料 的叩解度达到要求， 所以约束还包括质量指标叩 解度约束条件。 背压功率约束为： μb， minFb， a＜Fb＜ μb， maxFb， a 其中， Fb， a表示实际运行中的背压功率， Fb表示优化后的背压功率， μb， min、 μb， max分别表示 稳定生产情况 下的最小最大背压约束系数。 热分散功率约束为： μe， minFe， a＜Fe＜ μe， maxFe， a 其中， Fe， a表示实际运行中的热分散功率， Fe表示优化后的热分散功率， μe， min、 μe， max分别 表示稳定生产情况 下的最小最大 热分散约束系数。 浆料温度约束为： μt， minTf， a＜Tf＜ μt， maxTf， a 其中， Tf， a表示实际运行中的浆料温度， Tf表示优化后的浆料温度， μt， min、 μt， max分别表示 稳定生产情况 下的最小最大浆料温度约束系数。 在这里μb， min、 μb， max、 μe， min、 μe， max、 μt， min、 μt， max统一称为约束系数， 不同情况下的优化过 程的约束系数可以根据优化目标的倾向来改变， 考虑到环保因素更倾向于降低蒸汽的使用权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115099046 A 2可以减少浆料温度约束系 数； 单纯考虑更低的成本可以扩大寻优范围， 即减少下限增大上 限； 考虑生产的稳定性则可以减少寻优范围。 4.根据权利要求1所述的面向造纸过程热分散系统的最佳实践数据驱动建模优化方 法， 其特征在于， S3中所述热分散过程热、 电耦合的用能优化模型的目标函数为： 其中ap表示电单价， bp表示蒸汽单价， F3表示蒸汽流 量， Qf是纤维流 量， lc表示纤维浓度。 5.根据权利要求1所述的面向造纸过程热分散系统的最佳实践数据驱动建模优化方 法， 其特征在于， S5所述优化结果的最佳实践运行参数包括： 推荐的最佳背压功率、 最佳热 分散功率、 及最佳蒸汽温度。 如没有建议优化参数， 则将当前工况返回最佳运行参数数据库 更新迭代模型， 更新 最佳运行参数 数据库。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115099046 A 3