[发明专利]高炉操作参数及状态变量与CO利用率相关性分析方法

权利要求书

1.高炉操作参数及状态变量与CO利用率相关性分析方法，所述方法由硬件系统实现，其特征在于：包括以下步骤：对所述高炉操作参数及状态变量的数据进行滤波和预处理得到滤波和预处理后的高炉操作参数及状态变量；设定截止频率，提取不同截止频率下的所述滤波和预处理后的高炉操作参数及状态变量；利用离散变量的互信息方法分析不同截止频率下提取的滤波和预处理后的高炉操作参数及状态变量与CO利用率的相关性；设定相关性阈值，确定满足相关性阈值的不同截止频率下提取的滤波和预处理后高炉操作参数及状态变量；相关性的计算步骤具体包括：以X＝[x₁,...,x_i,...,x_o]^T表示高炉操作参数及状态变量，Y＝[y₁,...,y_i,...y_o]^T表示CO利用率；将横坐标划分为k个区间，纵坐标划分为l个区间；X和Y的联合概率分布以及变量概率分布计算式如下：

其中，p(X_j,Y_m)表示变量X和变量Y的联合概率分布，p(X_j)表示变量X的边缘概率分布，p(Y_m)表示变量Y的边缘概率分布；j表示变量X的区间序列，m表示变量Y的区间序列，n_jm表示同时落在变量X的第j个区间以及变量Y的第m个区间的样本数；根据所述p(X_j,Y_m)、p(X_j)及p(Y_m)计算得到所述X及Y的互信息数值，即，X及Y的相关性大小。

2.如权利要求1所述的高炉操作参数及状态变量与CO利用率相关性分析方法，其特征在于：所述滤波和预处理的基础为快速傅里叶变换，具体步骤包括：确定影响CO利用率的潜在高炉操作参数及状态变量的样本数据；剔除样本数据中的异常值获得样本数据集；确定所述样本数据集的离散序列x(n)及采样时间序列；对所述离散序列x(n)进行离散快速傅里叶变换；设定截止频率标度值并据此提取满足截止频率标度值条件的离散快速傅里叶变换后的离散序列x(n)。

3.如权利要求2所述的高炉操作参数及状态变量与CO利用率相关性分析方法，其特征在于：所述高炉操作参数及状态变量的样本数据包括：炉墙热负荷、冷风流量、冷风压力、热风压力、炉顶上升管顶温、压差、透气性指数、矿焦比、料速、硅含量、富氧量及喷煤量。

4.如权利要求2所述的高炉操作参数及状态变量与CO利用率相关性分析方法，其特征在于：所述确定所述样本数据集的离散序列x(n)及采样时间序列包括：确定采样频率F_s，采样时间间隔采样点数n，采样时间序列t＝(0,1,...,n-1)×T。

5.如权利要求2所述的高炉操作参数及状态变量与CO利用率相关性分析方法，其特征在于：所述离散快速傅里叶变换具体公式为：其中，n表示采样点数,N表示最接近n的2的整数次方，g表示频率的样本点。

6.如权利要求5所述的高炉操作参数及状态变量与CO利用率相关性分析方法，其特征在于：所述设定截止频率标度值并据此提取满足截止频率标度值条件的离散快速傅里叶变换后的离散序列x(n)具体包括：所述截止频率标度值与截止频率的关系为：其中，f_c表示真实的截止频率，F_s表示采样频率，F_c表示截止频率标度值；保留频率小于等于F_c或大于等于N-F_c+2的离散序列。

7.如权利要求1所述的高炉操作参数及状态变量与CO利用率相关性分析方法，其特征在于：所述根据所述p(X_j,Y_m)、p(X_j)及p(Y_m)计算得到所述X及Y的互信息数值具体公式为：

其中，I(X,Y)表示变量X和变量Y之间的互信息值，根据互信息的大小来确定与CO利用率相关性大的高炉操作参数及状态变量。