[发明专利]一种基于高炉雷达数据的料层分布可视化方法

权利要求书

1.一种基于高炉雷达数据的料层分布可视化方法，其特征在于，包括:

S1、通过高炉雷达获取各测量点的测量数据；

S2、对获取到的测量数据进行预处理，根据预处理后的测量数据得到降料期间的料面下降速度；

S3、基于得到的降料期间的料面下降速度，推算料层下降速度；

S4、基于推算出的料层下降速度，得到料层分布；

S5、在时间、径向、高度三个维度上对料层分布趋势进行拟合，得到在时间-径向-高度上的三维料层分布可视化图形；

其中，所述S5包括：

所述高炉雷达为旋转雷达，在径向维度上采用三次样条插值算法或B样条插值算法拟合料线形状，在时间维度上采用三次样条插值算法对料面进行分段拟合，得到时间-径向-高度上的三维料面变化趋势图和料层分布趋势图；

其中，料线形状变化的实质是料层的均匀下降。

2.根据权利要求1所述的基于高炉雷达数据的料层分布可视化方法，其特征在于，所述三维料层通过任意剖面的可视化方法展现料层运动形状；

在时间-高度二维剖面上显示跟踪料面的相关信息，所述料面的相关信息包括：加料和降料时间的料面信息、料面上各点下降速度；

在时间-高度二维剖面上还显示跟踪某一料层的动态变化，所述料层的动态变化包括：剖面后的料层位置信息、料层下降速度的变化；

在径向-高度二维剖面上显示跟踪某一个料层的相关信息，所述料层的相关信息包括：剖面后的料线信息、料线形状的变化、料线上各点下降速度；

在径向-高度二维剖面上还显示跟踪料层分布的动态变化，所述料层分布的动态变化包括：剖面后料层分布信息、矿焦层厚度、各料层的矿焦比。

3.根据权利要求1所述的基于高炉雷达数据的料层分布可视化方法，其特征在于，所述对获取到的测量数据进行预处理包括：

所述高炉雷达为阵列雷达，则采用基于统计模型的异常数据挖掘算法剔除异常数据，并分区间进行数据采样，选取有效的测量数据；或，

所述高炉雷达为旋转雷达，则采用肖维勒方法剔除异常数据，并用相应的雷达探尺数据补充空缺处，得到有效的测量数据。

4.根据权利要求1所述的基于高炉雷达数据的料层分布可视化方法，其特征在于，所述根据预处理后的测量数据得到降料期间的料面下降速度包括：

S201、记录各测量点的一次加料结束和下一次加料开始时刻的料面高度值和时间值；

S202、根据记录的一次加料结束和下一次加料开始时刻的料面高度值和时间值，得到对应降料期间的料面下降速度；

S203、基于抛物线模型的最小二乘法修正料面各点下降速度；

S204、重复S201～S203，得出各个降料期间的料面下降速度。

5.根据权利要求4所述的基于高炉雷达数据的料层分布可视化方法，其特征在于，在S203之后包括：

记录各测量点之间的扫描时间间隔，及加料开始和结束时刻的时间值；

根据料面下降速度和记录的扫描时间间隔预测各测量点在同一时刻的料面高度值；

根据料面下降速度预测在加料开始和结束时刻的料面高度值。

6.根据权利要求1所述的基于高炉雷达数据的料层分布可视化方法，其特征在于，所述S3包括：

S301、一次加料产生新料层，在降料期间，基于S2得到的料面下降速度作为新料层下降速度；

S302、在该降料期间，保持旧料层下降速度与新料层下降速度相等，且匀速下降；

S303、再次加料又产生新料层，在此期间所有料层保持下降速度不变，继续匀速下降；

S304再次降料期间，基于S2得到的料面下降速度作为又产生的新料层下降速度，重复S302～S303得出所有料层的新下降速度；

S305、根据S301～S304，获得所有料层在各个布料周期的下降速度。

7.根据权利要求1所述的基于高炉雷达数据的料层分布可视化方法，其特征在于，所述S4包括：

根据推算出的料层下降速度，并结合加料结束时刻的料面高度值和布料周期，得出矿石层和焦炭层的下降高度，得到料层分布。