本公开涉及石英砂生产，具体地，涉及一种用于石英砂生产的除尘控制系统及方法。
背景技术：
1、在石英砂的生产过程中，烘干是一个关键步骤，它不仅影响着石英砂的质量和产量，还涉及到环保和能源效率的问题。中国专利cn100453939c公开了一种回转圆筒石英砂烘干工艺，其能够将湿石英砂与高温烟气在干燥器内混合后进行烘干处理，然后将烘干处理后产生的150℃左右的烟气和大量水蒸气的混合物经过旋风除尘器和布袋除尘器进行净化，并被引风机引出，由烟囱排入大气。
2、在上述回转圆筒石英砂烘干工艺中，虽然旋风除尘器和布袋除尘器的引入能够对于高温烟气进行除尘净化处理，具体来说，旋风除尘器能够初步分离烟气中的较大固体颗粒，而布袋除尘器能够进一步净化烟气，确保达到排放标准。但是，在旋风除尘器中，通常采用固定的转速或档位调节的方式来分离除去烟气中的较大固体颗粒物。如果使用固定的转速来分离烟气中的固体颗粒，可能无法适应烟气中颗粒物浓度的变化。当烟气中的颗粒物浓度较高时，固定的转速可能不足以有效分离所有颗粒，导致排放的烟气中固体颗粒含量超标。此外，颗粒物的去除效果还与烟气的温度和湿度相关，高温和高湿度的烟气可能导致颗粒物更容易粘附在旋风除尘器的内壁上，降低除尘效率。
3、因此，期望一种优化的用于石英砂生产的除尘控制系统。
技术实现思路
1、提供该
技术实现要素：
部分以便以简要的形式介绍构思，这些构思将在后面的具体实施方式部分被详细描述。该发明内容部分并不旨在标识要求保护的技术方案的关键特征或必要特征，也不旨在用于限制所要求的保护的技术方案的范围。
2、第一方面，本公开提供了一种用于石英砂生产的除尘控制系统，所述系统包括：烟气多参数数据采集模块，用于获取由部署于旋风除尘器入口处的传感器组采集的烟气多参数数据的时间序列，其中，所述烟气多参数数据包括烟气温度值、烟气湿度值和烟气颗粒物浓度值；烟气多参数数据时序规整模块，用于将所述烟气多参数数据的时间序列按照时间维度进行数据规整以得到烟气温度时序向量、烟气湿度时序向量和烟气颗粒物浓度时序向量；烟气参数时序特征提取模块，用于分别对所述烟气温度时序向量、所述烟气湿度时序向量和所述烟气颗粒物浓度时序向量进行时序关联特征提取以得到烟气温度时序关联特征向量、烟气湿度时序关联特征向量和烟气颗粒物浓度时序关联特征向量；烟气多参数时序特征强化融合模块，用于将所述烟气温度时序关联特征向量、所述烟气湿度时序关联特征向量和所述烟气颗粒物浓度时序关联特征向量通过基于transformer结构的烟气多参数时序特征能量度量强化模块以得到强化烟气多参数时序语义融合特征向量；旋风除尘器转速控制模块，用于基于所述强化烟气多参数时序语义融合特征向量，确定所述旋风除尘器的转速的控制结果，所述控制结果用于表示旋风除尘器的转速应增大、减小或不变。
3、可选地，所述烟气参数时序特征提取模块，用于：将所述烟气温度时序向量、所述烟气湿度时序向量和所述烟气颗粒物浓度时序向量通过基于时间卷积网络的烟气参数时序特征提取器以得到所述烟气温度时序关联特征向量、所述烟气湿度时序关联特征向量和所述烟气颗粒物浓度时序关联特征向量。
4、可选地，所述烟气多参数时序特征强化融合模块，包括：向量组合单元，用于将所述烟气温度时序关联特征向量、所述烟气湿度时序关联特征向量和所述烟气颗粒物浓度时序关联特征向量组成烟气多参数时序关联特征的集合，并计算所述烟气多参数时序关联特征的集合中各个特征向量的特征能级系数以得到烟气温度时序特征能级系数、烟气湿度时序特征能级系数和烟气颗粒物浓度时序特征能级系数；概率化映射单元，用于分别对所述烟气温度时序特征能级系数、所述烟气湿度时序特征能级系数和所述烟气颗粒物浓度时序特征能级系数进行概率化映射以得到烟气温度时序特征能级权重、烟气湿度时序特征能级权重和烟气颗粒物浓度时序特征能级权重；第一权重相乘计算单元，用于将所述烟气温度时序关联特征向量与所述烟气温度时序特征能级权重进行相乘以得到烟气温度时序能级调制特征向量；第二权重相乘计算单元，用于将所述烟气湿度时序关联特征向量与所述烟气湿度时序特征能级权重进行相乘以得到烟气湿度时序能级调制特征向量；第三权重相乘计算单元，用于将所述烟气颗粒物浓度时序关联特征向量与所述烟气颗粒物浓度时序特征能级权重进行相乘以得到烟气颗粒物浓度时序能级调制特征向量；矩阵计算单元，用于将所述烟气温度时序能级调制特征向量的转置向量与所述烟气湿度时序能级调制特征向量进行相乘后再与所述烟气颗粒物浓度时序关联特征向量的长度的平方根进行按位置相除以得到烟气温度-湿度时序关联权重矩阵；归一化单元，用于利用函数对所述烟气温度-湿度时序关联权重矩阵中的各个位置特征值进行归一化以得到激活烟气温度-湿度时序关联权重矩阵；矩阵乘法计算单元，用于计算所述激活烟气温度-湿度时序关联权重矩阵与烟气颗粒物浓度时序能级调制特征向量的转置向量之间的矩阵乘法以得到所述强化烟气多参数时序语义融合特征向量。
5、可选地，所述向量组合单元，用于：对于所述烟气多参数时序关联特征的集合，计算所述烟气多参数时序关联特征的集合中的烟气温度时序关联特征向量的特征最大值以得到烟气温度时序特征最大值；分别计算所述烟气温度时序关联特征向量的均值和方差以得到烟气温度时序特征均值和烟气温度时序特征方差；将所述烟气温度时序特征方差和预设超参数进行相加后得到的数值乘以四以得到烟气温度时序特征第一能级因子；计算所述烟气温度时序特征最大值与所述烟气温度时序特征均值的差值的平方以得到烟气温度时序特征差异值；将所述烟气温度时序特征方差乘以二后，再与二倍数的所述预设超参数和所述烟气温度时序特征差异值进行相加以得到烟气温度时序特征第二能级因子；将所述烟气温度时序特征第一能级因子除以所述烟气温度时序特征第二能级因子以得到所述烟气温度时序特征能级系数。
6、可选地，所述概率化映射单元，用于：通过函数分别对所述烟气温度时序特征能级系数、所述烟气湿度时序特征能级系数和所述烟气颗粒物浓度时序特征能级系数进行归一化处理以得到所述烟气温度时序特征能级权重、所述烟气湿度时序特征能级权重和所述烟气颗粒物浓度时序特征能级权重。
7、可选地，所述旋风除尘器转速控制模块，用于：将所述强化烟气多参数时序语义融合特征向量通过基于分类器的旋风除尘器转速控制器以得到控制结果，所述控制结果用于表示旋风除尘器的转速应增大、减小或不变。
8、可选地，所述旋风除尘器转速控制模块，包括：全连接编码单元，用于使用所述基于分类器的旋风除尘器转速控制器的多个全连接层对所述强化烟气多参数时序语义融合特征向量进行全连接编码以得到编码分类特征向量；分类单元，用于将所述编码分类特征向量通过所述基于分类器的旋风除尘器转速控制器的softmax分类函数以得到所述控制结果。
9、第二方面，本公开提供了一种用于石英砂生产的除尘控制方法，所述方法包括：获取由部署于旋风除尘器入口处的传感器组采集的烟气多参数数据的时间序列，其中，所述烟气多参数数据包括烟气温度值、烟气湿度值和烟气颗粒物浓度值；将所述烟气多参数数据的时间序列按照时间维度进行数据规整以得到烟气温度时序向量、烟气湿度时序向量和烟气颗粒物浓度时序向量；分别对所述烟气温度时序向量、所述烟气湿度时序向量和所述烟气颗粒物浓度时序向量进行时序关联特征提取以得到烟气温度时序关联特征向量、烟气湿度时序关联特征向量和烟气颗粒物浓度时序关联特征向量；将所述烟气温度时序关联特征向量、所述烟气湿度时序关联特征向量和所述烟气颗粒物浓度时序关联特征向量通过基于transformer结构的烟气多参数时序特征能量度量强化模块以得到强化烟气多参数时序语义融合特征向量；基于所述强化烟气多参数时序语义融合特征向量，确定所述旋风除尘器的转速的控制结果，所述控制结果用于表示旋风除尘器的转速应增大、减小或不变。
10、可选地，分别对所述烟气温度时序向量、所述烟气湿度时序向量和所述烟气颗粒物浓度时序向量进行时序关联特征提取以得到烟气温度时序关联特征向量、烟气湿度时序关联特征向量和烟气颗粒物浓度时序关联特征向量，包括：将所述烟气温度时序向量、所述烟气湿度时序向量和所述烟气颗粒物浓度时序向量通过基于时间卷积网络的烟气参数时序特征提取器以得到所述烟气温度时序关联特征向量、所述烟气湿度时序关联特征向量和所述烟气颗粒物浓度时序关联特征向量。
11、可选地，将所述烟气温度时序关联特征向量、所述烟气湿度时序关联特征向量和所述烟气颗粒物浓度时序关联特征向量通过基于transformer结构的烟气多参数时序特征能量度量强化模块以得到强化烟气多参数时序语义融合特征向量，包括：将所述烟气温度时序关联特征向量、所述烟气湿度时序关联特征向量和所述烟气颗粒物浓度时序关联特征向量组成烟气多参数时序关联特征的集合，并计算所述烟气多参数时序关联特征的集合中各个特征向量的特征能级系数以得到烟气温度时序特征能级系数、烟气湿度时序特征能级系数和烟气颗粒物浓度时序特征能级系数；分别对所述烟气温度时序特征能级系数、所述烟气湿度时序特征能级系数和所述烟气颗粒物浓度时序特征能级系数进行概率化映射以得到烟气温度时序特征能级权重、烟气湿度时序特征能级权重和烟气颗粒物浓度时序特征能级权重；将所述烟气温度时序关联特征向量与所述烟气温度时序特征能级权重进行相乘以得到烟气温度时序能级调制特征向量；将所述烟气湿度时序关联特征向量与所述烟气湿度时序特征能级权重进行相乘以得到烟气湿度时序能级调制特征向量；将所述烟气颗粒物浓度时序关联特征向量与所述烟气颗粒物浓度时序特征能级权重进行相乘以得到烟气颗粒物浓度时序能级调制特征向量；将所述烟气温度时序能级调制特征向量的转置向量与所述烟气湿度时序能级调制特征向量进行相乘后再与所述烟气颗粒物浓度时序关联特征向量的长度的平方根进行按位置相除以得到烟气温度-湿度时序关联权重矩阵；利用函数对所述烟气温度-湿度时序关联权重矩阵中的各个位置特征值进行归一化以得到激活烟气温度-湿度时序关联权重矩阵；计算所述激活烟气温度-湿度时序关联权重矩阵与烟气颗粒物浓度时序能级调制特征向量的转置向量之间的矩阵乘法以得到所述强化烟气多参数时序语义融合特征向量。
12、采用上述技术方案，在利用旋风除尘器进行烟气除尘以去除烟气中的固体颗粒物时，通过部署于旋风除尘器入口处的传感器组实时监测采集烟气的多参数数据，包括烟气温度值、烟气湿度值和烟气颗粒物浓度值，并在后端引入基于人工智能和深度学习技术的数据处理和分析算法来对于这些烟气多参数数据进行时序协同关联和交互作用分析，以此来学习和刻画出烟气温度、湿度和颗粒物浓度之间的时序动态交互影响，从而基于烟气的实际状态来自适应调整旋风除尘器的转速。这样，能够实现更为智能化的石英砂生产除尘控制，以避免固定转速或档位调节控制方式带来的问题，并使得除尘控制系统更好地适应烟气条件的变化。
13、本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
1.一种用于石英砂生产的除尘控制系统，其特征在于，包括：烟气多参数数据采集模块，用于获取由部署于旋风除尘器入口处的传感器组采集的烟气多参数数据的时间序列，其中，所述烟气多参数数据包括烟气温度值、烟气湿度值和烟气颗粒物浓度值；烟气多参数数据时序规整模块，用于将所述烟气多参数数据的时间序列按照时间维度进行数据规整以得到烟气温度时序向量、烟气湿度时序向量和烟气颗粒物浓度时序向量；烟气参数时序特征提取模块，用于分别对所述烟气温度时序向量、所述烟气湿度时序向量和所述烟气颗粒物浓度时序向量进行时序关联特征提取以得到烟气温度时序关联特征向量、烟气湿度时序关联特征向量和烟气颗粒物浓度时序关联特征向量；烟气多参数时序特征强化融合模块，用于将所述烟气温度时序关联特征向量、所述烟气湿度时序关联特征向量和所述烟气颗粒物浓度时序关联特征向量通过基于transformer结构的烟气多参数时序特征能量度量强化模块以得到强化烟气多参数时序语义融合特征向量；旋风除尘器转速控制模块，用于基于所述强化烟气多参数时序语义融合特征向量，确定所述旋风除尘器的转速的控制结果，所述控制结果用于表示旋风除尘器的转速应增大、减小或不变。
2.根据权利要求1所述的用于石英砂生产的除尘控制系统，其特征在于，所述烟气参数时序特征提取模块，用于：将所述烟气温度时序向量、所述烟气湿度时序向量和所述烟气颗粒物浓度时序向量通过基于时间卷积网络的烟气参数时序特征提取器以得到所述烟气温度时序关联特征向量、所述烟气湿度时序关联特征向量和所述烟气颗粒物浓度时序关联特征向量。
3.根据权利要求2所述的用于石英砂生产的除尘控制系统，其特征在于，所述烟气多参数时序特征强化融合模块，包括：向量组合单元，用于将所述烟气温度时序关联特征向量、所述烟气湿度时序关联特征向量和所述烟气颗粒物浓度时序关联特征向量组成烟气多参数时序关联特征的集合，并计算所述烟气多参数时序关联特征的集合中各个特征向量的特征能级系数以得到烟气温度时序特征能级系数、烟气湿度时序特征能级系数和烟气颗粒物浓度时序特征能级系数；概率化映射单元，用于分别对所述烟气温度时序特征能级系数、所述烟气湿度时序特征能级系数和所述烟气颗粒物浓度时序特征能级系数进行概率化映射以得到烟气温度时序特征能级权重、烟气湿度时序特征能级权重和烟气颗粒物浓度时序特征能级权重；第一权重相乘计算单元，用于将所述烟气温度时序关联特征向量与所述烟气温度时序特征能级权重进行相乘以得到烟气温度时序能级调制特征向量；第二权重相乘计算单元，用于将所述烟气湿度时序关联特征向量与所述烟气湿度时序特征能级权重进行相乘以得到烟气湿度时序能级调制特征向量；第三权重相乘计算单元，用于将所述烟气颗粒物浓度时序关联特征向量与所述烟气颗粒物浓度时序特征能级权重进行相乘以得到烟气颗粒物浓度时序能级调制特征向量；矩阵计算单元，用于将所述烟气温度时序能级调制特征向量的转置向量与所述烟气湿度时序能级调制特征向量进行相乘后再与所述烟气颗粒物浓度时序关联特征向量的长度的平方根进行按位置相除以得到烟气温度-湿度时序关联权重矩阵；归一化单元，用于利用函数对所述烟气温度-湿度时序关联权重矩阵中的各个位置特征值进行归一化以得到激活烟气温度-湿度时序关联权重矩阵；矩阵乘法计算单元，用于计算所述激活烟气温度-湿度时序关联权重矩阵与烟气颗粒物浓度时序能级调制特征向量的转置向量之间的矩阵乘法以得到所述强化烟气多参数时序语义融合特征向量。
4.根据权利要求3所述的用于石英砂生产的除尘控制系统，其特征在于，所述向量组合单元，用于：对于所述烟气多参数时序关联特征的集合，计算所述烟气多参数时序关联特征的集合中的烟气温度时序关联特征向量的特征最大值以得到烟气温度时序特征最大值；分别计算所述烟气温度时序关联特征向量的均值和方差以得到烟气温度时序特征均值和烟气温度时序特征方差；将所述烟气温度时序特征方差和预设超参数进行相加后得到的数值乘以四以得到烟气温度时序特征第一能级因子；计算所述烟气温度时序特征最大值与所述烟气温度时序特征均值的差值的平方以得到烟气温度时序特征差异值；将所述烟气温度时序特征方差乘以二后，再与二倍数的所述预设超参数和所述烟气温度时序特征差异值进行相加以得到烟气温度时序特征第二能级因子；将所述烟气温度时序特征第一能级因子除以所述烟气温度时序特征第二能级因子以得到所述烟气温度时序特征能级系数。
5.根据权利要求4所述的用于石英砂生产的除尘控制系统，其特征在于，所述概率化映射单元，用于：通过函数分别对所述烟气温度时序特征能级系数、所述烟气湿度时序特征能级系数和所述烟气颗粒物浓度时序特征能级系数进行归一化处理以得到所述烟气温度时序特征能级权重、所述烟气湿度时序特征能级权重和所述烟气颗粒物浓度时序特征能级权重。
6.根据权利要求5所述的用于石英砂生产的除尘控制系统，其特征在于，所述旋风除尘器转速控制模块，用于：将所述强化烟气多参数时序语义融合特征向量通过基于分类器的旋风除尘器转速控制器以得到控制结果，所述控制结果用于表示旋风除尘器的转速应增大、减小或不变。
7.根据权利要求6所述的用于石英砂生产的除尘控制系统，其特征在于，所述旋风除尘器转速控制模块，包括：全连接编码单元，用于使用所述基于分类器的旋风除尘器转速控制器的多个全连接层对所述强化烟气多参数时序语义融合特征向量进行全连接编码以得到编码分类特征向量；分类单元，用于将所述编码分类特征向量通过所述基于分类器的旋风除尘器转速控制器的softmax分类函数以得到所述控制结果。
8.一种用于石英砂生产的除尘控制方法，其特征在于，包括：获取由部署于旋风除尘器入口处的传感器组采集的烟气多参数数据的时间序列，其中，所述烟气多参数数据包括烟气温度值、烟气湿度值和烟气颗粒物浓度值；将所述烟气多参数数据的时间序列按照时间维度进行数据规整以得到烟气温度时序向量、烟气湿度时序向量和烟气颗粒物浓度时序向量；分别对所述烟气温度时序向量、所述烟气湿度时序向量和所述烟气颗粒物浓度时序向量进行时序关联特征提取以得到烟气温度时序关联特征向量、烟气湿度时序关联特征向量和烟气颗粒物浓度时序关联特征向量；将所述烟气温度时序关联特征向量、所述烟气湿度时序关联特征向量和所述烟气颗粒物浓度时序关联特征向量通过基于transformer结构的烟气多参数时序特征能量度量强化模块以得到强化烟气多参数时序语义融合特征向量；基于所述强化烟气多参数时序语义融合特征向量，确定所述旋风除尘器的转速的控制结果，所述控制结果用于表示旋风除尘器的转速应增大、减小或不变。
9.根据权利要求8所述的用于石英砂生产的除尘控制方法，其特征在于，分别对所述烟气温度时序向量、所述烟气湿度时序向量和所述烟气颗粒物浓度时序向量进行时序关联特征提取以得到烟气温度时序关联特征向量、烟气湿度时序关联特征向量和烟气颗粒物浓度时序关联特征向量，包括：将所述烟气温度时序向量、所述烟气湿度时序向量和所述烟气颗粒物浓度时序向量通过基于时间卷积网络的烟气参数时序特征提取器以得到所述烟气温度时序关联特征向量、所述烟气湿度时序关联特征向量和所述烟气颗粒物浓度时序关联特征向量。
10.根据权利要求9所述的用于石英砂生产的除尘控制方法，其特征在于，将所述烟气温度时序关联特征向量、所述烟气湿度时序关联特征向量和所述烟气颗粒物浓度时序关联特征向量通过基于transformer结构的烟气多参数时序特征能量度量强化模块以得到强化烟气多参数时序语义融合特征向量，包括：将所述烟气温度时序关联特征向量、所述烟气湿度时序关联特征向量和所述烟气颗粒物浓度时序关联特征向量组成烟气多参数时序关联特征的集合，并计算所述烟气多参数时序关联特征的集合中各个特征向量的特征能级系数以得到烟气温度时序特征能级系数、烟气湿度时序特征能级系数和烟气颗粒物浓度时序特征能级系数；分别对所述烟气温度时序特征能级系数、所述烟气湿度时序特征能级系数和所述烟气颗粒物浓度时序特征能级系数进行概率化映射以得到烟气温度时序特征能级权重、烟气湿度时序特征能级权重和烟气颗粒物浓度时序特征能级权重；将所述烟气温度时序关联特征向量与所述烟气温度时序特征能级权重进行相乘以得到烟气温度时序能级调制特征向量；将所述烟气湿度时序关联特征向量与所述烟气湿度时序特征能级权重进行相乘以得到烟气湿度时序能级调制特征向量；将所述烟气颗粒物浓度时序关联特征向量与所述烟气颗粒物浓度时序特征能级权重进行相乘以得到烟气颗粒物浓度时序能级调制特征向量；将所述烟气温度时序能级调制特征向量的转置向量与所述烟气湿度时序能级调制特征向量进行相乘后再与所述烟气颗粒物浓度时序关联特征向量的长度的平方根进行按位置相除以得到烟气温度-湿度时序关联权重矩阵；利用函数对所述烟气温度-湿度时序关联权重矩阵中的各个位置特征值进行归一化以得到激活烟气温度-湿度时序关联权重矩阵；计算所述激活烟气温度-湿度时序关联权重矩阵与烟气颗粒物浓度时序能级调制特征向量的转置向量之间的矩阵乘法以得到所述强化烟气多参数时序语义融合特征向量。
