[发明专利]焦炉火道温度的测量方法及系统

说明书

本发明公开了一种焦炉火道温度的测量方法及系统。采集焦炉立火道温度和蓄顶温度，并对温度数据进行预处理，得到有标记样本集L_|m|和无标记样本集U_|n|；在样本集上建立蓄顶温度和火道温度的关联性模型，从L_|m|中随机重抽样两组有差异的子样本集，分别在两组子样本集上训练出线性回归模型，记为R₁和R₂，标记U_|n|中的样本，同时利用新标记的样本更新R₁和R₂；利用R₁和R₂得到第一阶段的模型f₁；计算f₁在L_|m|里的所有误差，将误差作为新的输出，原输入减去f₁的常数项作为输入；由新的输入和输出构成新样本集，在该样本集上采用带有径向基核函数的SVR训练出模型f₂；融合f₁和f₂得到最终模型，利用最终模型预测焦炉火道温度。本发明可实现焦炉火道温度的实时准确测量。

技术领域

本发明涉及一种标记样本有限情况下的焦炉火道温度的测量方法及系统。

背景技术

焦炭是炼铁、冶金和化工、气化的主要原料之一，为使各项工作达到较好的技术经济指标，所用焦炭必须具有适当的化学性质和物理性质，这对焦炭炼制提出了更高的要求。

焦炭是焦炉炼焦的产物，焦炉火道温度的精确控制是保质焦炭质量的重要途经之一。焦炉火道温度的实时测量是实现焦炉火道精确控制的基础，也是研究重点。

焦炉火道温度是指各燃烧室温度的平均值。燃烧室火焰温度在1600℃左右，该处温度高，燃烧环境恶劣，极不利于安装在线检测仪器，目前实际工业过程中的检测方法是由值班工人定时使用红外测温仪通过炉顶测温孔进行手工测量，这样做不仅工作量大且测量周期长，远远达不到实时性要求，而软测量方法另辟蹊径，采用易测量变量，通过建立数学模型计算目标变量，成为工业上许多难以测量变量的检测方法。在火道温度软测量中，一般在蓄热室顶部安装热电偶，通过检测在燃烧室中燃烧过的废气温度，建立蓄热室温度和火道温度的关联性模型。因此火道温度软测量模型反应的蓄热室温度和火道温度之间的关系，通过检测蓄热室温度来获取火道温度。

焦炉火道温度软测量还存在两大问题，一是由于焦炉火道温度采集困难，使有标记的训练样本数量十分有限，导致模型的泛化性能低。二是焦炉工况复杂，导致输入输出数据间具有强非线性关系，模型精度提高困难。

针对焦炉火道温度的特点，提出有效的基于半监督集成的软测量建模方法。一方面，通过协同训练的半监督线性回归的方法，实现无标记数据的有效利用，可以更好的提高在标记样本有限情况下软测量模型的泛化性能；同时，通过L2-Boosting集成方法的残差重构算法提高精度。