[发明专利]基于数据过滤的高炉悬料判断方法

说明书

技术领域

本发明涉及高炉炼铁监测领域，尤其是一种基于数据过滤的高炉悬料判断方法。

背景技术

高炉炼铁是一个集物理、化学反应并伴随传热、传质的固液气三相相互转换的高温、连续、复杂的工业过程，因此，使用传统检测手段获得的高炉内部各种参数和特征都是孤立的、单一的，不能完全真实反映高炉实际的工作状态，也就无法对高炉的布料操作、送风操作、煤粉喷吹等操作进行有效指导。高炉悬料是指高炉生产过程中由于煤气流运动出现异常，导致炉料透气性下降造成炉料停止下降所出现一种严重异常炉况。目前在高炉实际操作过程中判断方法主要是料尺数据1分钟时间出现停滞和热风压力出现突然上升。高炉悬料的危害很大，如果不能早期发现，很容易造成更加严重的炉况失常。因此如能提前根据高炉的一些可观测的数据来判断高炉的悬料迹象将有助于高炉的稳定顺行。一般情况下，高炉计算机系统直接采集高炉基础自动化中检测仪表数据，然后进行归一、降噪等处理，然后送至高炉的计算机数据库中。高炉专家系统或智能控制系统，根据监测的参数间接判断高炉工作状态，利用专家知识库及推理机评价高炉炉况，评价的结果通常用八卦图、直方图等界面显示给高炉操作者。高炉操作者根据评价的结果预测下一阶段的生产情况，调整高炉生产操作策略。

[专利号95118361.3高炉综合判断系统]涉及一种根据高炉检测数据进行高炉综合指标判断的系统，基于实例库和常规知识库进行分析比较判断。

[专利号200710012215.5高炉生产过程控制信息智能化系统]是利用推理机设计对高炉工作状况做出评价，利用数据库技术设计事件表，表中规则来源于参数中提出特征值，使用事件触发器启动推理机。

以上二个专利都是基于专家知识库的，由于目前高炉复杂性、多变性，很难建立一成不变的通用的专家知识库，即使有也很难适应其他高炉。专家知识是建立在高炉数据检测点少，数据不可靠及机理不清的前提下的，已经不适于现代高炉检测点多，数据可靠的现状。这其实就是引进和国内开发的各类系统使用效果不理想的原因。

[专利号CN1403593一种利用智能控制系统控制高炉冶炼的方法]利用智能控制系统控制高炉过程，在炼铁厂搭建局域网，实现炼铁过程信息实时采集与自动传送功能，利用智能控制软件模块，跟踪高炉运行数据变化，然后输出诊断结果。该方法主要涉及控制模型和控制策略等技术，未涉及对高炉数据的有效过滤以及使用数据过滤方法来判断高炉悬料。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于数据过滤的高炉悬料判断方法，采用分级处理方法，对高炉实际运行中的数据实施过滤，有效监控高炉数据变化和波动，判断高炉出现悬料可能性提供依据。

本发明的另一个目的在于通过规则维护解决以往规则库修改不便(需专家参与修改)、维护困难、结构复杂、结论模糊等问题。进而达到了减少炉况波动，保证炉况稳定顺行，提高高炉生产效率，减少能源消耗的目的。

本发明的再一个目的在于结合高炉生产工艺的特点对一级规则库模块、二级规则库模块参数进行设定，克服仅以料尺停滞判断高炉悬料，以及用热风压力突然上升，而缺少与之相关实际数据判断高炉“悬料”所存在的缺陷。

本发明的目的是通过以下过程实现的，一种基于数据过滤的高炉悬料判断方法，其特征在于包括建立数据采集处理模块、一级规则库模块、二级规则库模块、结果输出模块及规则维护模块。一级规则库的数据为与料尺和料尺下降速度相关参数和相关参数域值，包括热风压力、风量、热风压力与风量经过归一化计算后的比值、透气性指数、炉顶温度、炉喉温度、十字测温四点边缘温度、十字测温四点边缘温度平均值与炉顶温度比值、十字测温四点边缘温度平均值与炉喉温度比值、铁水[Si]含量、炉热指数、矿批重与焦批重比值，一个冶炼周期内附加焦炭数量；二级规则库数据为一级规则库输出的各参数超过域值报警数据。通过一级规则库模块对数据采集模块采集的高炉实际运行中的数据实施过滤，监控高炉单参数的变化和波动。通过二级规则库模块监控高炉多参数共同的变化和波动。当单参数数据未满足一级规则规定的报警限时，其数据自动被一级规则库过滤掉，当单参数数据满足一级规则规定的报警限时，依据一级规则经结果输出模块触发报警或直接干预高炉操作，同时将满足一级规则报警限并触发报警的数据送入二级规则库进行处理。当送入二级规则库的多参数数据未满足二级规则规定的报警限时，其数据自动被二级规则库过滤掉，当送入二级规则库的多参数数据满足二级规则规定的报警限时，依据二级规则经结果输出模块触发报警。

1.数据采集处理模块