[发明专利]一种高炉铁口深度智能感知方法、装置及系统

说明书

本发明公开了一种高炉铁口深度智能感知方法、装置及系统，包括以下步骤：S1：采集开口机打铁口时产生的振动信号数据；S2：对振动信号数据进行分解、筛选、降噪、重构，得到处理后的振动重构数据；S3：根据振动重构数据判断铁口打通的时间点，并根据时间点和开口机的位移编码器确定铁口的深度值。本发明通过该方法可以快速准确的实时测量铁口深度，为高炉生产实现智能化与无人化提供了安全保障与工程化支撑，为高炉生产过程劳动强度的降低及减少对环境和工人危害创造了条件。

技术领域

本发明属于高炉技术领域，尤其涉及一种高炉铁口深度智能感知方法、装置及系统。

背景技术

高炉出铁口开口质量及准确测控直接影响高炉生产的诸多方面。首先，高炉出铁口开口质量直接关系到出铁作业正常运行即铁水、炉渣的顺利排出，影响高炉的出铁作业制度；其次，出铁口开口质量直接与泥炮向铁口孔道打入炮泥的数量、密实度和烧结质量严格相关，继而影响出铁口区域泥包的形成和高炉的炉况，影响高炉本体设备的正常使用寿命。至2016年底，目前国际上还无法对出铁口深度进行直接、准确测量。国内各大钢铁厂在高炉生产过程中，对铁口深度的判断以经验为主，既有碍于高炉信息化管理，也无法对高炉出铁口开口质量进行动态实时跟踪控制。

国外日本神户制铁和韩国浦项制铁等企业相继于2005年和2010年后，采用微波与振动谐波等的智能检波处理监测与控制方法，从一定程度上的解决了出铁口深度测量问题。但是还存在着干扰大、感知不准确、成本高、检测效率不高、检测复杂等缺陷，使得出铁口的深度感知仍然存在着需要解决的问题。

发明内容

本发明为解决上述技术问题，提供了一种高炉铁口深度智能感知方法及装置，本发明的技术方案为：

一种高炉铁口深度智能感知方法，包括以下步骤：

S1：采集开口机打铁口时产生的振动信号数据；

S2：对振动信号数据进行分解、筛选、降噪、重构，得到处理后的振动重构数据；

S3：根据振动重构数据判断铁口打通的时间点，并根据时间点和开口机的位移编码器确定铁口的深度值。

在其中一个实施例中，步骤S2进一步包括：

S21：对振动信号数据进行分解处理，得到一系列分解数据；

S22：对分解数据进行筛选，剔除错误数据，得到合格数据；

S23：将合格数据划分为含噪数据与不含噪数据，并对含噪数据进行降噪处理；

S24：将降噪处理后的数据与不含噪数据进行重构，得到振动重构数据。

在其中一个实施例中，步骤S21进一步包括：

通过变分模态分解振动信号数据，得到一系列单分量幅频不同的分解数据。

在其中一个实施例中，步骤S22进一步包括：

根据预设的振动信号数据对应的基准值以及相关性上、下限值，对分解数据进行筛选：

计算分解数据与基准值之间的相关性值；

将低于相关性下限值的数据点判断为错误数据并进行剔除，筛选出合格数据。

在其中一个实施例中，步骤S23进一步包括：

根据分解数据与对应的振动信号之间的相关性，将合格数据划分为含噪数据和不含噪数据，并对含噪数据进行小波阈值降噪处理。

在其中一个实施例中，步骤S24进一步包括：

通过叠加算法将降噪处理后的数据与不含噪数据进行重构，得到振动重构数据。

在其中一个实施例中，步骤S3进一步包括：