[发明专利]一种基于集成学习的高炉铁水质量预测系统及方法

摘要

本发明提出一种基于集成学习的高炉铁水质量预测系统及方法，包括：高炉、热风炉、第一流量计、第二流量计、第三流量计、温度计、压力计、湿度计、炉腹煤气量测分析仪、富氧率测量分析仪、数据采集装置和计算机；将获取的实时待测试高炉数据，经过预处理，获取输入输出参数，使用已经建立好的均方根误差概率加权集成随机权神经网络的多元铁水质量在线预报模型，得到在线预测结果。本发明可以避免离线化验的滞后性和人工操作带来的不确定性，实现实时在线准确软测量，为现场的操作人员及时准确判断高炉内部运行状态提供了关键指标，同时可以根据工况的变化，利用最新的过程数据更新软测量模型参数，避免了时不变模型的局限性，实用价值很高。

主权项

1.一种基于集成学习的高炉铁水质量预测系统，其特征在于，包括：高炉、热风炉、第一流量计、第二流量计、第三流量计、温度计、压力计、湿度计、炉腹煤气量测分析仪、富氧率测量分析仪、数据采集装置和计算机；待测试样本从高炉入口被放置进入高炉内部，从高炉炉腹风口处进行煤粉喷吹，第一流量计被安装在煤粉喷吹处，第一流量计分别与数据采集装置和炉腹煤气量测分析仪相连接；温度计被安装在热风炉的出风口，温度计与数据采集装置相连接；压力计被安装在热风炉的出风口，压力计与数据采集装置相连接；第二流量计、第三流量计和湿度计被分别安装在热风炉的入风口，第二流量计分别与炉腹煤气量测分析仪和富氧率测量分析仪相连接，第三流量计分别与炉腹煤气量测分析仪和富氧率测量分析仪相连接；湿度计分别与炉腹煤气量测分析仪和数据采集装置相连接；炉腹煤气量测分析仪和富氧率测量分析仪分别与数据采集装置相连接；数据采集装置通过通讯总线与计算机相连接；所述高炉，用于完成高炉冶炼过程；所述热风炉，将富氧的冷空气输送到热风炉，通过热风炉将热风输送到高炉内部；所述第一流量计，被安装在煤粉喷吹处，用于在线测量煤粉喷吹量，并将煤粉喷吹量测量值分别传递到炉腹煤气量测分析仪和数据采集装置中；所述第二流量计，被安装在热风炉的入口处，用于在线测量富氧流量，并将富氧流量测量值分别传递到炉腹煤气量测分析仪和富氧率测量分析仪中；所述第三流量计，被安装在热风炉的入口处，用于在线测量冷风流量，并将冷风流量测量值分别传递到炉腹煤气量测分析仪和富氧率测量分析仪中；所述温度计，被安装在热风炉出口处，用于在线测量热风炉的热风温度，并将热风温度测量值传递到数据采集装置中；所述压力计，被安装在热风炉出口处，用于在线测量热风炉的热风压力，并将热风压力测量值传递到数据采集装置中；所述湿度计，被安装在热风炉的入口处，用于在线测量热风炉的鼓风湿度，并将鼓风湿度测量值分别传递到炉腹煤气量测分析仪、富氧率测量分析仪和数据采集装置中；所述炉腹煤气量测分析仪，通过对第一流量计测量的煤粉喷吹量测量值、第二流量计测量的富氧流量测量值、第三流量计测量的冷风流量测量值以及湿度计测量的鼓风湿度测量值进行分析，炉腹煤气量测分析仪计算出炉腹煤气量参数，并将炉腹煤气量参数传递到数据采集装置；所述富氧率测量分析仪，通过对第二流量计测量的富氧流量测量值、第三流量计测量的冷风流量测量值、湿度计测量的鼓风湿度测量值，富氧率测量分析仪计算出富氧率参数，并将富氧率参数传递到数据采集装置；所述数据采集装置，将第一流量计传递过来的煤粉喷吹量测量值、炉腹煤气量测分析仪传递过来的炉腹煤气量参数、温度计传递过来的热风温度测量值、压力计传递过来的热风压力测量值、富氧率测量分析仪传递过来的富氧率参数以及湿度计传递过来的鼓风湿度测量值在数据采集装置中进行预处理，并将预处理后的数据结果传递给计算机；所述计算机，使用数据采集装置传递过来的预处理后的数据结果，并按照时间顺序保存在计算机中，采用基于集成学习的高炉铁水质量预测方法进行预测，通过建立均方根误差概率加权集成RVFLNs的多元铁水质量在线预报模型，对多元铁水质量指标进行在线预测，得到多元铁水质量指标预测值。