焚烧优化控制与专家诊断系统
一、系统概述
废物焚烧是一个非常复杂的物理化学过程，是一个受多种因素制约的复杂系统。焚烧炉的安全运行与焚烧过程的稳定性是密切相关的。焚烧不稳定会导致噪音增加、焚烧效率降低、二次污染物排放增加等诸多问题，甚至有可能对安全性和经济性产生严重影响。
本焚烧优化控制与专家诊断系统包含分散控制系统（DCS）、管理信息系统（MIS）、状态诊断与管理系统（CDS）三个子系统实现焚烧系统的在线监控、状态诊断、能量和信息的综合管理等优化运行功能，用以确保医疗废物焚烧系统的安全稳定运行。其中分散控制系统（DCS）是整个优化控制与诊断系统的基础。
二、系统软件结构
整个焚烧优化控制与诊断系统的软件结构如下图。
从系统硬件和网络结构划分，本系统包括直接过程控制级、集中操作监控级和管理信息级三级结构。
直接过程控制级：由现场传感器和操作器构成，完成现场仪表的数据采集、简单PID控制等功能，是DCS及优化运行系统的数据源头和执行端。
集中操作监控级：与直接过程控制级紧密相连，集中操作监控级中实时数据库的数据均来源于直接过程控制级，集中操作监控级的控制输出也是依赖于直接过程控制级来完成现场设备的驱动。
管理信息级：从集中操作监控级的实时数据库中取样生成管理信息数据库，是管理信息级的数据信息基础。
三、系统硬件结构和布局
系统采用机炉一体化监测控制的方式，直接过程控制级采用高速并行处理I/O模块完成D/A、A/D和DIO的功能，通过总线连接I/O，支持Internet/Intranet应用。集中操作监控级取消大部分常规仪表，只保留少量重要测点参数显示、操作器和报警光字排，采用计算机冗余备份方式，当主计算机控制方式出现故障时依靠计算机作为后备控制方式以保证系统运行的可靠性。并设置值长工程师站，通过网络获取机炉实时数据，通过状态诊断和能量管理系统对机组运行状态、能量水平进行全程监控。采用BWD工业网络体系，设置Web服务器以及数据库服务器构建厂级网络，建立基于Web浏览的管理信息系统（MIS）。
本系统结合专家运行经验，辅以智能化人工优化决策平台，对运行参数寻优，使系统软、硬件、机组设备运行工况处于较优状态，从而确保安全稳定运行。
四、状态诊断与管理功能
状态诊断与管理系统运行于工程师站上，负责热解气化焚烧炉、烟气净化系统及众多辅助系统的状态预测、故障诊断等功能，以丰富的专家经验支持医疗废物焚烧的安全稳定运行，状态预测诊断专家知识库可随时进行扩充，添加故障种类，有效扩展状态预测诊断系统的应用范围；同时状态信息数据库及时记录当前系统的运行状态，并将状态信息在线传输至管理信息系统的历史数据库中，便于故障追忆和分析，并为检修提供所需的状态信息。功能主要包括：
①采用模型化方法对热解焚烧工况进行分析，并结合实时数据库信息对焚烧工况加以预测，对危险工况先期报警，为操作人员提供充分的调节时间，减少危险工况的发生几率。同时根据实时数据库与历史数据库，运用正反规则推理、神经网络推理及模型推理相结合的推理方法，对焚烧炉运行过程中余热锅炉等主要设备的运行状态和热解气化炉运行工况予以监视、诊断；
②对辅助系统包括给料系统、烟气系统、灰渣系统的运行状态进行监测，根据在线数据信息和系统故障数据库数据对辅助系统运行状态加以判断，对故障工况报警，便于辅助系统的调整和检修。
③对计算机系统、网络、仪表状态进行监测，及时排除偏差数据，判断故障软硬件，及时屏蔽软件错误，隔离故障硬件，启动冗余系统或切换至常规仪表，保证系统的安全稳定运行。
④状态推理数据库可随时进行扩充，添加故障种类，有效扩展状态预测诊断系统的应用范围；同时状态信息数据库及时记录当前锅炉系统的运行状态，并将状态信息在线传输至管理信息系统的历史数据库中，便于故障追忆和分析，并为检修提供所需的状态信息。
五、系统优势
该系统在一个单一系统中集成了多种不同的功能模块，具有在线优化运行的能力，可预测导致温度波动、污染物排放增加等焚烧不稳定工况，并能给出合理的解决方案；在正常情况下，不需操作人员干预，可通过网络连接在线诊断、更新系统并对在线接收的数据进行快速的正确性分析。具有以下系统优势：
①系统控制策略为“模糊控制”与“常规PID控制”相结合，这种控制策略具有控制性能好、精度高等优点；
②状态诊断与运行管理系统是本系统的特色，结合模型化方法，为监控系统提出优化建议，配合监控系统对运行工况进行实时优化，使焚烧炉各主要运行参数和辅助系统始终运行于最优工况下。
③传感器、计算机、测量仪表、操作器均选用性能可靠、价格适宜的优质产品，保证系统的可靠性。
④在线实时进行环境指标、性能指标、经济指标分析，为优化焚烧系统运行提供技术经济上的有利支持。
