[发明专利]基于实测数据和布料模型的数据融合进行料面监测方法和系统

权利要求书

1.一种基于实测数据和布料模型的数据融合进行料面监测方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

a、基于布料模型计算理论料面形状；

b、对实测数据进行配准,将所述实测数据转化为高炉的料面数据；

c、将所述料面数据进行一次融合，获得一次融合数据值；

d、将所述一次融合数据值与所述理论料面形状进行再次融合。

2.如权利要求1所述的基于实测数据和布料模型的数据融合进行料面监测方法，其特征在于，所述实测数据包括多个高炉雷达数据、多个机械探尺数据和多个十字测温热电偶数据，转化后的所述高炉的料面数据包括雷达测量值、机械探尺测量值和十字测温配准值；步骤b具体为：将高炉雷达数据转化为反映料面高度的雷达测量值，由机械探尺数据直接得到反映料面高度的机械探尺测量值，将十字测温热电偶数据进行时空配准，转化为十字测温配准值。

3.如权利要求2所述的基于实测数据和布料模型的数据融合进行料面监测方法，其特征在于，所述将十字测温热电偶数据进行时空配准包括：利用样条插值法对十字测温热电偶数据进行时间配准，再利用尺度压缩比例因子进行空间配准。

4.如权利要求2所述的基于实测数据和布料模型的数据融合进行料面监测方法，其特征在于，步骤b和步骤c之间还包括：对雷达测量值进行修正，基于修正后的雷达测量值利用最小二乘法拟合料面，并引入体积约束，使得新旧料面曲线所形成的曲面绕高炉中心线旋转而围成的体积与添加炉料的实际装入量相等；进行一次融合的所述料面数据包括所述拟合得到的拟合料面。

5.如权利要求4所述的基于实测数据和布料模型的数据融合进行料面监测方法，步骤c具体为：

c1、计算机械探尺与第j环上每个十字测温热电偶的欧氏距离，将最小欧氏距离所属的机械探尺，作为对应j环的机械探尺；

c2、获取第j环十字测温热电偶反应的料面高度w_j；

c3、将第j环上对应的所述拟合料面上的高度值m_j与所述料面高度w_j加权修正，获得修正后的j环料面高度值w_j；

c4、将所述对应j环的机械探尺的测量值与所述j环料面高度值w_j进行加权修正，得到所述一次融合数据值。

6.如权利要求1所述的基于实测数据和布料模型的数据融合进行料面监测方法，其特征在于，所述步骤d具体为：

d1、结合料线检测点位置、高炉布料规律及颗粒物质堆积特性重构高炉料线形状，其中，包括根据高炉炉料颗粒物质堆积特性，以及在高炉煤气流作用下，内、外堆角的变化，确定高炉炉料颗粒的堆积料面；

d2、结合所述一次融合数据值和基于布料模型计算出的所述理论料面形状，以及高炉布料矩阵对布料冲击情况下颗粒物质的堆积形状的约束条件，得到堆尖位置，并获得生产条件下料线的平台位置和平台宽度；

d3、过所述料线检测点及所述堆尖位置以所述堆积料面为约束做分段三次Hermite插值得到料线形状。

7.如权利要求1所述的基于实测数据和布料模型的数据融合进行料面监测方法，其特征在于，所述步骤d后还包括步骤e：进行故障诊断、异常标记及料面分析。

8.如权利要求7所述的基于实测数据和布料模型的数据融合进行料面监测方法，其特征在于，步骤e包括：

e1、雷达故障标记，根据雷达的以往测量值，记录雷达以往正常值，当出现单一雷达值发生突变时，对雷达故障进行标记；

e2、料面异常标记，当出现料面偏析、倾斜、局部塌陷时对料面进行报警与记录；

e3、料面形状的分析统计，采集一段时间的雷达料面波动信息，自动或者人为地统计出料面的分类形状，作为炉长决策和调整布料的依据。

9.一种基于实测数据和布料模型的数据融合进行料面监测系统，其特征在于，该系统包括以下模块：

数据输入和时空配准模块,用于输入布料参数，并基于布料模型计算理论料面形状；以及用于获取实测数据，对所述实测数据进行配准,将所述实测数据转化为高炉的料面数据；

数据融合模块，用于将所述料面数据进行一次融合，获得一次融合数据值；并将所述一次融合数据值与所述理论料面形状进行再次融合。