本發明涉及化工生產，尤其涉及一種基于反應變量監控的漂粉精主反應裝置控制方法。

背景技術：

1、漂粉精是一種廣泛應用于水處理、消毒、漂白等領域的化學品，其生產過程中主反應裝置的運行狀態直接影響產品質量、生產效率及能耗。近年來，隨著智能制造和自動化技術的發展，通過對反應過程中關鍵變量(如ph值、氧化還原電位以及濃度等)的實時監測并進行智能調整，可提高生產過程的穩定性和自動化水平。但現有漂粉精主反應裝置通常采用固定工藝參數設定的方式進行控制，如溫度、壓力、投料速率等，由于反應過程中可能受到原料純度、環境條件、設備老化等因素的影響，工藝參數可能出現波動，進而影響產品質量的穩定性。且現有裝置在制備過程中過分關注溫度、壓力等基礎工藝參數，而對反應過程中關鍵化學指標、顆粒團聚以及副反應分解等現象的監測較少，導致無法及時發現異常。同時現有設備仍需依賴人工取樣分析來調整工藝參數，存在一定滯后性，無法實現精細化控制。

技術實現思路

1、本發明克服了現有技術的不足，提供了一種基于反應變量監控的漂粉精主反應裝置控制方法。

2、為達上述目的，本發明采用的技術方案為：

3、本發明第一方面提供了一種基于反應變量監控的漂粉精主反應裝置控制方法，包括以下步驟：

4、獲取漂粉精的反應變量監控數據，通過構建漂粉精的標準反應隨機演化方程對反應變量監控數據進行狀態隨機推演，得到漂粉精處于裝置內的模擬反應狀態；

5、根據不同既定監控節點上的所述模擬反應狀態鄰接拓撲計算漂粉精反應出現顆粒團聚的狀態轉移價值，以構建漂粉精反應的顆粒團聚時序狀態預測模型；

6、通過顆粒團聚時序狀態預測模型對未來顆粒團聚狀態進行預測，根據預測結果熱點色度插值出實際顆粒團聚的狀態熱點色度圖，基于狀態熱點色度圖控制漂粉精主反應裝置的攪拌速率與泄氣閥；

7、構建出現副反應時的氣體生成量化哈希表，使用氣體生成量化哈希表對主反應成分出現副反應時產生的氣體進行哈希累計，根據哈希累計結果分析控制裝置的反應溫度。

8、更具體地，所述獲取漂粉精的反應變量監控數據，通過構建漂粉精的標準反應隨機演化方程對反應變量監控數據進行狀態隨機推演，得到漂粉精處于裝置內的模擬反應狀態，具體包括以下步驟：

9、獲取漂粉精的標準反應工藝，通過所述標準反應工藝提取漂粉精的主反應成分以及生產出合格漂粉精時主反應成分的基準反應濃度和準確速率常數；

10、基于標準反應工藝在大數據網絡中搜索獲取主反應成分的反應動力學公式，通過反應動力學公式對所述基準反應濃度與準確速率常數進行動力計算，得到標準反應傾向函數；

11、獲取漂粉精主反應裝置的反應變量監控數據以及反應工況流程，引入分子隨機演化模型，基于標準反應工藝在分子隨機演化模型中對反應工況流程執行演化描述，輸出漂粉精的標準反應隨機演化方程；

12、通過標準反應傾向函數求解所述標準反應隨機演化方程，得到下一次主反應的泊松觸發時間步長，基于反應變量監控數據對主反應成分的反應速率分布進行累積計算，累積過程中，依照下一次主反應的泊松觸發時間步長推進標準反應隨機演化方程的時序；

13、推進達到反應終止步長后，輸出一系列累計速率分布下主反應成分的演化反應，根據演化反應更新標準反應隨機演化方程的狀態，得到漂粉精處于裝置內的模擬反應狀態。

14、更具體地，所述根據不同既定監控節點上的所述模擬反應狀態鄰接拓撲計算漂粉精反應出現顆粒團聚的狀態轉移價值，以構建漂粉精反應的顆粒團聚時序狀態預測模型，具體包括以下步驟：

15、獲取漂粉精主反應裝置監控反應變量的預設監控策略，通過預設監控策略提取漂粉精主反應裝置連續的既定監控節點；

16、獲取漂粉精主反應裝置處于各個既定監控節點上的模擬反應狀態，定義為現時模擬反應狀態，根據反應變量監控數據分配計算漂粉精從當前既定監控節點上的現時模擬反應狀態轉移到下一既定監控節點的狀態邊界權重；

17、以現時模擬反應狀態為狀態鄰接回路節點，基于狀態邊界權重連接各個狀態鄰接回路節點構造現時模擬反應狀態的狀態轉移鄰接圖，通過所述狀態轉移鄰接圖剝離出漂粉精反應的狀態拓撲布局；

18、基于大數據網絡獲取漂粉精顆粒團聚現象的迫近反應條件，根據迫近反應條件構建漂粉精反應出現顆粒團聚的反應狀態評估體系，引入貝爾曼方程，基于反應狀態評估體系在貝爾曼方程中評估更新狀態拓撲布局內每一轉移狀態的價值，得到轉移狀態的價值函數；

19、提取反應狀態評估體系的最大臨界標準，基于最大臨界標準預設價值函數閾值，若價值函數大于價值函數閾值，則重復上述轉移狀態的價值函數的評估更新迭代步驟，直至小于價值函數閾值為止，得到價值函數矩陣，基于價值函數矩陣訓練構建漂粉精反應的顆粒團聚時序狀態預測模型。

20、更具體地，所述通過顆粒團聚時序狀態預測模型對未來顆粒團聚狀態進行預測，根據預測結果空間色度插值出實際顆粒團聚的狀態熱點色度圖，基于狀態熱點色度圖控制漂粉精主反應裝置的攪拌速率與泄氣閥，具體包括以下步驟：

21、獲取漂粉精的生產需求，根據生產需求預設未來反應時序，通過所述顆粒團聚時序狀態預測模型對未來反應時序上的漂粉精進行主反應成分顆粒團聚預測，輸出主反應成分處于未來反應時序上的顆粒團聚狀態片段，標記為未來顆粒團聚狀態切片；

22、通過大數據獲取主反應成分生產漂粉精時出現不同預設顆粒團聚粒徑的規格變異指數，基于規格變異指數賦值各預設顆粒團聚粒徑相應的熱點色度分量；

23、引入曼哈頓距離法計算每個所述未來顆粒團聚狀態切片中實際顆粒團聚粒徑的空間相關性，生成未來顆粒團聚狀態切片的協方差矩陣，基于熱點色度分量在協方差矩陣中計算顆粒團聚粒徑格局，得到顆粒團聚粒徑格局的克里金方程組；

24、聯立求解所述克里金方程組，得到每個未來顆粒團聚狀態切片中不同實際顆粒團聚粒徑的分量插值權重，根據分量插值權重將熱點色度分量對應熱點插值于每個顆粒團聚粒徑格局中的實際顆粒團聚粒徑，生成實際顆粒團聚的狀態熱點色度圖；

25、通過生產需求獲取漂粉精的正常顆粒團聚狀態，根據所述正常顆粒團聚狀態預設正常熱點色域區間，若實際顆粒團聚的狀態熱點色度圖顯示的當前狀態熱點色度無法在正常熱點色度區間內查詢到，則控制漂粉精主反應裝置的攪拌速率并打開泄氣閥。

26、更具體地，所述構建出現副反應時的氣體生成量化哈希表，使用氣體生成量化哈希表對主反應成分出現副反應時產生的氣體進行哈希累計，根據哈希累計結果分析控制裝置的反應溫度，具體包括以下步驟：

27、構建氣體量化初始哈希表，基于副化學反應配平公式對反應變量監控數據進行哈希配平量化計算，得到氣體生成摩爾哈希鍵值對，將氣體生成摩爾哈希鍵值對分析存儲于氣體量化初始哈希表，得到出現副反應時的氣體生成量化哈希表；

28、當漂粉精主反應裝置的泄氣閥處于打開狀態，則基于漂粉精主反應裝置連續的既定監控節點將反應變量監控數據拆分為n個數據區塊，根據每個數據區塊構建一個累積葉子節點；

29、通過所述氣體生成量化哈希表對每一個累積葉子節點進行哈希查詢，得到每個累積葉子節點的氣體生成量化哈希值；

30、從某一累積葉子節點開始，將相鄰的兩個氣體生成量化哈希值組合起來，生成該累積葉子節點的新生哈希組合，并利用氣體生成量化哈希表再次計算所述新生哈希組合的哈希值，形成新的氣體生成量化哈希值；

31、以新的氣體生成量化哈希值作為上一層的累計葉子節點，不斷重復上述相鄰氣體生成量化哈希值的組合以及重新哈希值計算的步驟，直至生成一個唯一的根哈希值為止，得到出現副反應時的氣體累積根哈希值；

32、通過化學反應知識圖譜識別所述氣體累積根哈希值，以獲取導致氣體累積根哈希值生成的溫度梯度，構造為第一溫度梯度曲線；

33、獲取漂粉精主反應裝置的當前溫度梯度，構造為第二溫度梯度曲線，計算第一溫度梯度曲線與第二溫度梯度曲線的斜率差，得到斜率差值，根據斜率差值對漂粉精主反應裝置的內部反應溫度進行控制。

34、更具體地，所述構建氣體量化初始哈希表，基于副化學反應配平公式對反應變量監控數據進行哈希配平量化計算，得到氣體生成摩爾哈希鍵值對，將氣體生成摩爾哈希鍵值對分析存儲于氣體量化初始哈希表，得到出現副反應時的氣體生成量化哈希表，具體包括以下步驟：

35、基于大數據網絡獲取化學反應知識圖譜，通過化學反應知識圖譜對主反應成分進行識別，輸出主反應成分發生不完全溶解時的反應特性；

36、引入氣體副反應摩爾定律，以反應特性為索引規則，基于索引規則構建氣體副反應摩爾定律的存儲鍵表架構，生成氣體量化初始哈希表；

37、獲取主反應成分發生不完全溶解時的副化學反應配平公式，引入加密哈希算法，利用加密哈希算法在副反應化學公式中對反應變量監控數據進行配平量化計算，得到主反應成分處于不同反應變量監控數據條件下出現不完全溶解時的氣體生成摩爾哈希鍵值對；

38、若氣體量化初始哈希表對于氣體生成摩爾哈希鍵值對的索引位置為空，則直接存儲該氣體生成摩爾哈希鍵值至當前索引位置，得到一類氣體哈希量化；

39、若氣體量化初始哈希表對于氣體生成摩爾哈希鍵值對映射到相同索引，則二次探測尋找該氣體生成摩爾哈希鍵值的新生存儲位置，得到二類氣體哈希量化；

40、基于一類氣體哈希量化與二類氣體哈希量化對氣體量化初始哈希表執行動態更新調整，得到出現副反應時的氣體生成量化哈希表。

41、本發明第二方面提供了一種基于反應變量監控的漂粉精主反應裝置控制系統，所述漂粉精主反應裝置控制系統包括存儲器與處理器，所述存儲器中存儲有一種基于反應變量監控的漂粉精主反應裝置控制方法程序，當所述漂粉精主反應裝置控制方法程序被所述處理器執行時，實現任一項所述的漂粉精主反應裝置控制方法步驟。

42、本發明解決了背景技術中存在的技術缺陷，本發明的有益技術效果在于：

43、獲取漂粉精的反應變量監控數據，通過構建漂粉精的標準反應隨機演化方程對反應變量監控數據進行狀態隨機推演，得到漂粉精處于裝置內的模擬反應狀態；根據不同既定監控節點上的所述模擬反應狀態鄰接拓撲計算漂粉精反應出現顆粒團聚的狀態轉移價值，以構建漂粉精反應的顆粒團聚時序狀態預測模型；通過顆粒團聚時序狀態預測模型對未來顆粒團聚狀態進行預測，根據預測結果空間色度插值出實際顆粒團聚的狀態熱點色度圖，基于狀態熱點色度圖控制漂粉精主反應裝置的攪拌速率與泄氣閥；構建出現副反應時的氣體生成量化哈希表，使用氣體生成量化哈希表對主反應成分出現副反應時產生的氣體進行哈希累計，根據哈希累計結果分析控制裝置的反應溫度。本發明能夠根據漂粉精生產過程出現的顆粒團聚以及氣體逸散現象對主反應裝置進行攪拌、泄氣以及反應溫度的精準控制，從而使漂粉精主反應裝置的生產反應更加穩定高效，提高反應安全系數。