[发明专利]利用模式识别技术对炉况整体状态进行评估的方法

权利要求书

1.一种利用模式识别技术对炉况整体状态进行评估的方法，其特征在于，它包括如下步骤：

步骤1：通过数据采集模块，实时采集高炉运行过程操作数据、高炉冷却系统监测数据、高炉原料数据、高炉布料矩阵数据、炉顶煤气温度数据、高炉煤气成分数据、下料速度数据、料面偏斜程度数据、炉缸中心点温度数据和炉缸残存渣铁量数据，所述高炉运行过程操作数据包括风口区理论燃烧温度数据、风口区风速数据、风口区风量数据、风口区风温数据、风口区风压数据、加湿量数据、富氧量数据、喷煤量数据，所述高炉冷却系统监测数据包括冷却壁温度数据、冷却系统流量数据、冷却水压力数据和冷却水温度数据；

步骤2：将步骤1中采集到的数据保存在数据库中；

步骤3：在计算处理模块中利用步骤1中采集的炉顶煤气温度数据和高炉煤气成分数据设定炉顶气流分布样本单元，该炉顶气流分布样本单元中的数据用于描述炉顶气流分布模式，利用该炉顶气流分布样本单元对炉顶气流变化进行无指导的分类计算，然后对分类计算的结果自动进行模式识别，利用现有k-means算法将炉顶气流分布模式划分为A个类，上述这A类炉顶气流分布模式构成炉顶气流分布标准案例库，该炉顶气流分布标准案例库中储存了A类炉顶气流分布状况；

在计算处理模块中利用步骤1中采集的冷却壁温度数据、冷却系统流量数据、冷却水压力数据和冷却水温度数据，按照包含全部模式的原则设计炉型变化样本库，该炉型变化样本库中的数据用于描述炉型变化模式，利用该炉型变化样本库对冷却壁温度变化利用无指导的分类算法自动进行模式识别，用7～9个冷却壁温度数据及该冷却壁温度数据对应的冷却系统流量数据、冷却水压力数据和冷却水温度数据构成一个炉型变化样本，表示炉型变化，通过现有SOFM自组织神经网络算法将炉型变化模式划分为B个类，上述B类炉型变化模式构成炉型变化标准案例库，该炉型变化标准案例库中储存了B类炉型变化状况；

在计算处理模块中利用采集的风口区风量数据、风口区风温数据、风口区风压数据、加湿量数据、富氧量数据、喷煤量数据、高炉布料矩阵数据、高炉原料数据、高炉煤气成分数据、下料速度数据、料面偏斜程度数据和炉顶煤气温度数据按照包含全部模式的原则设计炉温变化样本库，该炉温变化样本库中的数据用于描述炉温变化模式，利用该炉温变化样本库对炉温变化利用无指导的分类算法自动进行模式识别，将炉温变化模式划分为C个类，上述炉温用铁水中硅含量表示，上述C类炉温变化模式构成炉温变化标准案例库，该炉温变化标准案例库中储存了C类炉温状况；

在计算处理模块中利用采集的炉缸中心点温度数据和炉缸残存渣铁量数据评估炉缸工作状态，设计由炉缸中心点温度数据、炉缸残存渣铁量数据、风口区理论燃烧温度数据、风口区风速数据、风口区风压数据和风口区风温数据构成的炉缸工作状态样本，该炉缸工作状态样本中的数据用于描述炉缸工作状态模式，通过该炉缸工作状态样本对炉缸工作状态利用无指导的分类算法自动进行模式识别，识别出炉缸工作状态的模式后，构成炉缸工作状态案例库，通过现有k-means算法，利用炉缸工作状态案例库将炉缸工作状态模式划分为D个类，这D类炉缸工作状态模式构成炉缸工作状态标准案例库，该炉缸工作状态标准案例库中储存了D类炉缸状况；

步骤4：每间隔一定时间对炉况进行一次判断，判断时首先从数据库中将当前的高炉运行过程操作数据、高炉冷却系统监测数据、高炉原料数据、高炉布料矩阵数据、炉顶煤气温度数据、高炉煤气成分数据、下料速度数据、料面偏斜程度数据、炉缸中心点温度数据和炉缸残存渣铁量数据取出，分别构建出当前的炉顶气流分布样本、炉型变化样本、炉温变化样本和炉缸工作状态样本，上述当前的炉顶气流分布样本、炉型变化样本、炉温变化样本和炉缸工作状态样本与步骤3中得到的炉顶气流分布标准案例库中的A个类炉顶气流分布状况、炉型变化标准案例库中的B个类炉型变化状况、炉温变化标准案例库中的C个类炉温状况、炉缸工作状态标准案例库中的D类炉缸状况进行比对，最接近当前炉顶气流分布样本、炉型变化样本、炉温变化样本和炉缸工作状态样本的一类炉顶气流分布状况、炉型变化状况、炉温状况和炉缸状况即表示当前的炉况；

步骤5：得到每批料的下料时间即下料指数，通过炉顶煤气成分、鼓风参数计算得到熔损反应碳量，通过每天的铁水产量计算出高炉单位容积的铁产量，得到高炉利用系数，通过每天的铁产量及燃料消耗得到燃料比，在计算处理模块中用下料指数、熔损反应碳量、高炉利用系数和燃料比对步骤4中得到的当前炉顶气流分布状况、炉型变化状况、炉温状况和炉缸状况进行评判；判断高炉实时的下料指数是否在8～10min/批范围内，高炉实时的熔损反应碳量是否在95～115kg/t范围内、高炉实时的高炉利用系数是否在2.3～2.8t/m³.d范围内、高炉实时的燃料比是否在490～530kg/t范围内，如果所述下料指数、熔损反应碳量、高炉利用系数和燃料比均在上述范围内，说明当前炉顶气流分布状况、炉型变化状况、炉温状况和炉缸状况正常，即炉况正常，反之，所述下料指数、熔损反应碳量、高炉利用系数和燃料比有一项不在上述范围内，说明炉况异常。