[发明专利]一种炼铁系统大数据平台

说明书

本发明公开一种高炉炼铁系统大数据平台，使用多源数据融合技术将炼铁系统仪表数据、检化验数据、关键设备动作信号、人工输入数据及模型计算数据进行数据抽取、数据清洗、数据过滤、计算形成数据库。并利用大数据分析结合机理模型开发出满足现场生产不同需求的九大功能模块。该大数据平台利用大数据分析手段帮助操作者对原料、设备状态、高炉炉况进行在线监控、预警和实时分析，根据外围状况和高炉炉况诊断给高炉操作者制定攻守方向，操作者可依据大数据分析结果和炉况治理案例库制定炉况治理方案。该大数据平台以高炉生产为中心，为操作者提供方向性指导。

技术领域

本发明属于冶金行业智能制造信息化领域，特别涉及一种炼铁系统大数据平台。

背景技术

从冶炼的角度讲，高炉是一个巨大的对流反应器，流程复杂，影响因素多；从监测的角度讲，高炉是一个“黑盒子”，仅能从有限的检测手段推断高炉内部发生的变化；从控制的角度讲，高炉是一种多变量、大滞后、非线性的系统。这样一来，操作者主要依靠有限的监测手段和操作经验对高炉过程进行分析、判断和调剂来维持高炉生产的进行。为了改变这个现状，人们开发了高炉专家系统，但专家系统强调实时决策、闭环控制，而这要求原料条件稳定，设备运行良好，各种仪表及检化验数据可靠。另外专家系统主要对高炉本体相关数据如气流分布、下料、透气性、炉热、渣铁等的分析和诊断结合日常操作知识库给炉况进行综合诊断，而这些在原料非常稳定的条件可以实现较高的吻合度。事实上，高炉是前道工序，包括煤粉质量、矿粉质量、储运、焦化工艺、烧结工艺、球团工艺、配料、设备状况等各个环节发生波动及故障的“吸纳器”，前道工序发生变化，高炉稳定顺行受到影响后，操作者根据自己的经验来进行炉况调整操作。因次，专家系统的应用情况不尽人意。

发明内容

本发明的目的在于提供一种炼铁系统大数据平台，利用大数据分析手段帮助操作者对原料、设备状态、高炉炉况进行在线监控、预警、实时分析，并建立高炉开炉以来历史上应对各种状况的炉况治理经验数据库，操作者根据预警及分析结果和炉况治理案例库制定最终的应对措施。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种高炉炼铁大数据平台，包括：

基础数据库表：通过通讯服务器、以太网将炼铁系统仪表数据和关键设备动作信号传输到数据采集服务器，通过以太网将炼铁系统的检化验数据、前端录入数据、数学模型计算数据传输到数据采集服务器，建立基础数据库表；

二级数据库表：将基础数据库表的各类数据进行数据清洗和过滤，利用多源数据融合技术将各类型数据整合并进行数据挖掘，按功能建立秒、分钟、小时、班、天级别的二级数据库表；

九大功能模块：基于二级数据库表进行数据清洗，利用大数据分析结合冶金机理模型在功能服务器上建立原料质量预警、设备故障预警、在线监控、高炉炉况诊断及预警、大数据实时分析、炉况治理案例库、离线模型计算、关键参数趋势查询及自动化报表九大功能模块。

进一步，所述的高炉炼铁大数据平台中检化验数据包括入炉原料以及高炉铁水和炉渣的物理和化学性能数据。

进一步，所述的高炉炼铁大数据平台中前端录入数据包括通过前端录入界面录入的对于炼铁系统重要但仪表检测不到的工艺数据，录入后传输到数据库服务器，参与数据融合及二级数据库表的建立。

进一步，所述的高炉炼铁大数据平台中采用的模型包括料层分布模型、下部送风模型、高炉配料模型、热平衡模型和里斯特操作线数学模型。

更进一步，所述的高炉炼铁大数据平台中模型自离线触发后，从一级或二级数据库表中自动抽取所需要的数据并开始运算，结果传输到数采服务器，并参与数据融合及二级数据库表的建立。