[实用新型]一种铁合金电炉冶炼过程的工况预报系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及铁合金电炉冶炼技术领域，具体涉及一种铁合金电炉冶炼过程的工况预报系统。

背景技术

铁合金电炉冶炼过程工况判断是铁合金电炉控制决策流程中的一个重要环节。铁合金电炉冶炼铁合金的过程一般分为四个时期，即引弧加料、主熔期、精炼初期和精炼期。通过对电炉工况准确的判断，可以及时调整各种物料的加入和供电策略，从而在不同的冶炼阶段采用不同的电气制度，快速、准确地达到产品生产要求，缩短冶炼周期，提高电弧炉的生产效率。

目前在冶炼过程中，对电弧炉工况实现准确而及时的检测尚不具备条件，要较好的控制电弧炉工况就必须通过准确的预报，结合智能控制技术，预设定和动态修改各种工艺制度，以便更好的满足冶炼要求。对此，各国钢铁企业以及相关研究机构一直致力于电弧炉工况诊断系统的研究和应用，常采用的方法有：基于专家系统的工况判断、基于神经网络的工况预报方法和以实际工程经验为基础的直接判断法。目前工况判断常用的方法优化目标一般都是基于经验风险最小化，易陷入局部最优，训练结果不太稳定，且一般需要大量的数据样本。

由于在复杂的工业生产过程中，工况无法用一个或几个过程变量来直接表示，某传感器的输出知识描述了工况的一个侧面而不是整个工况。采用适当的信息融合方法，将从不同侧面描述工况的多个传感器信息融合起来，就有可能获得对工况的完整或比较完整的描述，使人们能据此工况进行生产操作和实时干预，或系统按工况进行自动控制。电弧炉冶炼过程采用大量各式各样的传感器来监测和控制生产过程，多传感器系统是现代复杂生产过程控制的一个重要的特征，使信息融合技术引入工业控制成为必要。

实用新型内容

本实用新型的目的是提出一种铁合金电炉冶炼过程的工况预报系统，该系统以微处理器为核心，利用冶炼过程的各种传感器信息采用最小二乘支持向量机SVM(Support Vector Machine)的方法进行数据融合分析，实现铁合金电炉冶炼过程的工况预报，预测结果具有较高的准确率，能够满足实际需要。

为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案如下：

一种铁合金电炉冶炼过程的工况预报系统，包括多传感器数据采集电路、信号调理电路、微处理器、通信电路、D/A转换器、FLASH、SDRAM、电源电路和显示电路；所述信号调理电路与多传感器数据采集电路连接，用于接收多传感器数据采集电路传来的数据采集信息，将多传感器数据采集电路输入的数据进行变换、滤波和隔离处理，转化为微处理器可接收的信号；所述微处理器与信号调理电路连接，用于将信号调理电路输入的模拟信号转换为数字量，然后交由微处理器进行多传感器信息融合处理，实现铁合金电炉冶炼过程工况的判定，并根据不同的工况，查表求得对应各种工况的供电系统输入电压和电流值；所述显示电路与微处理器的内置LCD控制器连接，用于显示工况判定的结果和求得的供电系统输入电压和电流值；所述D/A转换器与微处理器的输出接口连接，用于接收来自微处理器输出的对应各种工况的供电系统输入电压和电流值，通过D/A转换成模拟量驱动相应的执行机构；所述通信电路与微处理器连接，用于实现微处理器和上位机之间进行的系统调试；所述电源电路与微处理器连接，用于提供微处理器、多传感器数据采集电路、信号调理电路和通信电路所需的直流电源；所述SDRAM是微处理器外扩的内存，所述FLASH是微处理器外扩的存储器，微处理器在启动时将NAND FLASH中的4KB启动代码拷贝到微处理器外扩的内存SDRAM启动缓冲区中运行，实现从NAND FLASH的启动。

上述多传感器数据采集电路包括电极压放量位移传感器、电极弧电流传感器、变压器二次侧电流传感器、变压器二次侧电压传感器、有功电能测量的数字电能表、电炉冷却水流量传感器、炉料重量传感器和炉底温度传感器。

本实用新型的有益效果如下：

1)、采用多传感器信息融合的方法，将从不同侧面描述工况的多个传感器信息融合起来，获得对工况的完整或比较完整的描述，使预报结果更加准确、合理。

2)、采用嵌入式微处理器提供一系列完整的系统外围设备，大大降低了整个系统的成本，避免了为系统配置额外器件的需要。

3)、通过系统中D/A转换器驱动执行机构的接口，可根据铁合金电炉冶炼过程的工况预报结果进行生产操作和实时干预，或按工况进行冶炼过程的自动控制，提高了生产效率，更具有实用性。

附图说明

图1是本实用新型铁合金电炉冶炼过程的工况预报系统的结构原理图。

图2是本实用新型所采用的最小二乘支持向量机信息融合技术的原理图。

具体实施方式