(19)中华 人民共和国 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 202111419132.4 (22)申请日 2021.11.26 (71)申请人 中船动力研究院有限公司 地址 201306 上海市浦东 新区临港新城新 元南路600号1号厂房408室 (72)发明人 赵雪琪　卢隐　饶彧　 (74)专利代理 机构 北京品源专利代理有限公司 11332 代理人 赵迎迎 (51)Int.Cl. G06F 16/26(2019.01) G06K 9/62(2022.01) G06N 20/00(2019.01) B01D 53/30(2006.01) G01N 33/00(2006.01) (54)发明名称 一种VOCs处 理装置的在线监测系统及方法 (57)摘要 本发明公开了一种VOCs处理装置的在线监 测系统及方法， 在线监测系统包括信号采集处理 单元、 数据存储分析单元和监测应用单元， 信号 采集处理单元可同时采集多种VOCs处理装置在 运行工作状态下的实时的运行工况数据， 并对运 行工况数据进行第一次预处理以生成待存储分 析数据包， 再传输至数据存储分析单元， 在此处 利用机器学习算法对处理装置设备的状态监测 数据进行处理分类与分析， 同时将分析结果上传 至监测应用单元； 利用计算机网络服务架构与服 务实现动态报警、 可视化监测看板、 设备管理、 废 气处理状态分析等功能， 减少了设备的停机时 间， 降低了设备的维修成本， 还减少了因设备损 坏造成的污染物排 放量增大的损失。 权利要求书3页 说明书10页 附图3页 CN 114090681 A 2022.02.25 CN 114090681 A 1.一种VOCs处 理装置的在线监测系统， 其特 征在于， 包括： 信号采集处理单元， 与多个VOCs处理装置连接， 所述信号采集处理单元用于实时采集 VOCs处理装置的运行工况数据， 并对所述运行工况数据进 行第一次预 处理以生成待存储分 析数据包； 数据存储分析单元， 所述数据存储分析单元与所述信号采集处理单元通信连接， 所述 数据存储分析单元用于对所述待存储分析数据包中的数据进 行第二次预处理， 并对第二次 预处理后的数据分类存储以建立数据库； 其中， 所述数据库包括测试数据、 样本数据、 实时 数据和静态数据； 所述实时数据为随时间变化的运行工况数据； 静态数据包括VOCs处理装 置的编号和生产信息数据； 样本数据和测试数据为所述实时数据中的待分析数据； 所述数 据存储分析单元还用于根据数据库中的测试数据以及样本数据建立算法分析模型以对 VOCs处理装置状态进行 数据实时分析， 并将数据分析 结果保存于所述数据库； 监测应用单元， 所述监测应用单元用于调用所述数据库中的数据， 根据所述数据库中 的数据对多个VOC s处理装置的运行工况进 行在线监测， 根据所述数据库中的数据建立报警 模型并判断故障报警点， 以及根据所述数据库中的数据建立性能分析模 型以对所述VOC s处 理装置的处 理性能进行 预测与分析。 2.根据权利要求1所述的VOCs处理装置的在线监测系统， 其特征在于， 还包括， 显示单 元， 所述显示单元用于可视化显示所述监测应用单元 的在线监测结果、 分析预测结果和异 常状态报警信息 。 3.根据权利要求1所述的VOCs处理装置的在线监测系统， 其特征在于， 所述信号采集处 理单元包括： 信号采集子单元， 所述信号采集子单元用于通过数据采集信号线采集多个所述VOCs处 理装置的运行工况 数据； 信号处理子单元， 所述信号处理子单元用于对所述运行工况数据进行编译与解码、 数 据的清洗以及分类， 并将处 理后的数据形成待存 储分析数据包； 信号网关子单元， 所述信号网关子单元用于将所述待存储分析数据包发送至所述数据 存储分析单元。 4.根据权利要求2所述的VOCs处理装置的在线监测系统， 其特征在于， 所述数据存储分 析单元包括： 数据存储子单元， 所述数据存储子单元用于接收所述待存储分析数据包， 并对所述待 存储分析数据包中的原 始数据进行存 储； 数据处理子单元， 所述数据处理子单元用于通过机器学习算法对所述待存储分析数据 包中的原始数据进行清洗和分类处理， 并将处理后的数据返还至数据存储子单元进行数据 的更新和存储； 分类处理后的数据包括样本数据、 测试数据、 实时数据和静态数据； 所述数 据存储子单元还用于将更新后的数据进行分类存储并构建数据模型， 所述数据模型用于建 立关系型数据库与非关系型数据库； 其中， 所述数据模型包括测试数据模型、 样本数据模 型、 实时数据模型和静态数据模型； 数据分析子单元， 所述数据分析子单元用于根据 所述样本数据模型中的样本数据建立 算法分析模型， 并通过所述测试数据模型中的测试数据对所述算法分析模型进行训练； 所 述数据分析子单元还用于通过所述算法分析模型对所述实时数据模型中的待分析数据进权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114090681 A 2行处理以获得 数据分析 结果； 所述数据存 储子单元还用于存 储所述数据分析 结果。 5.根据权利要求2所述的VOCs处理装置的在线监测系统， 其特征在于， 所述监测应用单 元包括： 可视化监测子单元， 用于调用数据库中的实时数据和静态数据， 确定所述实时数据的 类型与变化趋势， 根据所述静态数据确定VOCs处理装置的编号， 以柱状图、 条形图、 饼状图 中的至少一种图形将VOCs处理装置对应的运行工况在所述显示单元中进行动态的可视化 展示； 以及将不同VOC s处理装置对VOC s处理前后的效果状态在所述显示单元进 行展示分类 对比； 报警子单元， 用于调用数据库中预设时间段内的多个历史故障报警点数据， 根据预设 时间段内的故障报警点数据建立报警模型； 以及用于根据所述报警模型判断当前实时数据 是否为故障报警点， 并在当前实时数据为故障报警点时通过所述显示单元显示异常状态报 警信息； 所述报警模型与监测工况一 一对应； 性能分析子单元， 用于调用所述数据库中预设时间段内的多个历史数据分析结果， 基 于数据积累以及变化趋势建立性能分析模型， 并根据所述性能分析模型对 所述VOCs处理装 置的污染物处 理效果和/或使用寿命进行 预测与分析。 6.根据权利要求5所述的VOCs处理装置的在线监测系统， 其特征在于， 所述监测应用单 元还包括： 分布式设备管理子单元， 所述分布式设备管理子单元用于通过所述显示单元分布式显 示各VOCs处理装置的装置基本信息和监测分析结果； 所述装置基本信息包括与所述VOC s处 理装置对应的静态数据中的编号、 类型、 生产厂家生产日期和使用寿命中的至少一种。 7.根据权利要求2所述的VOCs处理装置的在线监测系统， 其特征在于， 所述显示单元包 括PC端显示屏和/或移动端显示屏。 8.一种VOCs处 理装置的在线监测方法， 其特 征在于， 包括： 信号采集处理单元实时采集VOCs处理装置的运行工况数据， 并对所述运行工况数据进 行第一次预处 理以生成待存 储分析数据包； 信号采集处 理单元与多个VOCs处 理装置连接； 数据存储分析单元对所述待存储分析数据包中的数据进行第 二次预处理， 并对第 二次 预处理后的数据分类存储以建立数据库； 其中， 所述数据库包括测试数据、 样本数据、 实时 数据和静态数据； 所述数据存 储分析单元与所述信号采集处 理单元通信连接； 数据存储分析单元根据数据库中的测试数据以及样本数据建立算法分析模型以对 VOCs处理装置状态进行 数据实时分析并将数据分析 结果保存于所述数据库； 监测应用单元调用所述数据库中的数据， 根据所述数据库中的数据对多个VOCs处理装 置的运行工况进行在线监测， 根据所述数据库中的数据建立报警模型并判断故障报警点， 以及根据所述数据库中的数据建立性能分析模型以对所述VOCs处理装置的处理性能进行 预测与分析。 9.根据权利要求8所述的VOCs处理装置的在线监测方法， 其特征在于， 所述数据存储分 析单元对所述待存储分析数据包中的数据进 行第二次预处理， 并对第二次预处理后的数据 分类存储以建立数据库， 包括： 接收所述待存 储分析数据包， 并对所述待存 储分析数据包中的原 始数据进行存 储； 通过机器学习算法对所述待存储分析数据包中的原始数据进行清洗和分类处理， 并将权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 114090681 A 3