成果信息
本系統(tǒng)技術(shù)先進(jìn)，功能齊全，運行穩(wěn)定，命中率高。系統(tǒng)運行環(huán)境：工作站或PC機(jī)，UNIX或WINDOWS 2000操作系統(tǒng)。系統(tǒng)工作原理：系統(tǒng)依據(jù)高爐實時監(jiān)控系統(tǒng)的傳感器數(shù)據(jù)和化驗數(shù)據(jù)，以每2分鐘為一個診斷周期，利用人工智能方法，對高爐冶煉過程的狀態(tài)進(jìn)行快速實時的判斷和預(yù)報，并給出相應(yīng)的操作指導(dǎo)，輔助高爐操作人員對當(dāng)前高爐爐況做出正確的判斷和相應(yīng)的操作決策，以保證高爐生產(chǎn)穩(wěn)定順行。本系統(tǒng)主要包括如下四個子系統(tǒng)： 1．高爐爐況評價智能系統(tǒng) 系統(tǒng)對采集的原始數(shù)據(jù)經(jīng)過合理的預(yù)處理后，利用高爐的數(shù)學(xué)模型和專家知識，采用模糊邏輯推理的方法，對高爐某類或單項指數(shù)以及總的爐況進(jìn)行模糊評價?？紤]到高爐本體在運行時會發(fā)生變化，儀表可能會有損壞或缺陷，以及網(wǎng)絡(luò)上數(shù)據(jù)不完全等因素的影響，系統(tǒng)的參數(shù)需要調(diào)整，因此系統(tǒng)設(shè)計了一個參數(shù)學(xué)習(xí)系統(tǒng)，對模糊推理和評價時的參數(shù)進(jìn)行自動調(diào)整，保證了對高爐爐況評價的正確性。 2．高爐異常爐況類型的判斷和操作決策智能系統(tǒng) 系統(tǒng)考慮到目前國內(nèi)高爐在線儀表的條件，盡量利用常規(guī)儀表的數(shù)據(jù)來實現(xiàn)對高爐異常爐況類型的判斷，這些類型包括管道、崩料、懸料、難行、低料線、向涼、向熱、爐壁結(jié)厚和爐缸大涼等。本系統(tǒng)設(shè)計了從傳感器數(shù)據(jù)中抽取數(shù)據(jù)特征的算法，利用模糊邏輯和時態(tài)邏輯來實現(xiàn)專家知識。系統(tǒng)推理機(jī)具有快速反應(yīng)和時態(tài)邏輯推理功能。對異常爐況發(fā)生的原因，系統(tǒng)可做出相應(yīng)的解釋。知識庫的維護(hù)通過網(wǎng)絡(luò)傳輸進(jìn)行，不影響系統(tǒng)的在線運行。系統(tǒng)還設(shè)計了一個參數(shù)學(xué)習(xí)系統(tǒng)來解決參數(shù)的調(diào)試問題。 對于異常爐況類型的預(yù)報和發(fā)生的處理，系統(tǒng)根據(jù)事故的不同優(yōu)先級，同時又考慮到高爐冶煉過程的復(fù)雜性，采用規(guī)劃－動作－反應(yīng)的機(jī)制來做出事故處理的操作建議。當(dāng)高爐恢復(fù)正常時，系統(tǒng)提出相應(yīng)的恢復(fù)操作處理建議。 3．高爐熱狀態(tài)判斷和爐況調(diào)劑操作決策智能子系統(tǒng) 高爐熱狀態(tài)的判斷主要利用鐵水含Si量來間接判斷爐缸溫度的方法。本系統(tǒng)研究開發(fā)了時差方法和遞推時序的人工神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的預(yù)報模型，對鐵水含Si量和含S量進(jìn)行預(yù)報。本系統(tǒng)的預(yù)報模型具有自適應(yīng)的特點，能夠跟蹤高爐冶煉過程的變化，對模型參數(shù)進(jìn)行自動調(diào)整。系統(tǒng)根據(jù)預(yù)報的結(jié)果和化驗數(shù)據(jù)，以及高爐數(shù)學(xué)模型和專家知識，對高爐熱狀態(tài)進(jìn)行模糊推理判斷，并對爐溫的變化趨勢進(jìn)行預(yù)報。對于高爐熱狀態(tài)的調(diào)節(jié)操作，系統(tǒng)利用高爐計算模型和專家的操作經(jīng)驗，同時考慮到高爐熱慣性產(chǎn)生滯后的影響，提出相應(yīng)的動作量建議；并且在爐溫恢復(fù)正常以后，提出恢復(fù)操作的建議。 4．煤氣流分布模型和布料操作決策智能子系統(tǒng) 本系統(tǒng)依據(jù)高爐十字測溫和其它傳感器的數(shù)據(jù)，以及爐頂煤氣分析的化驗數(shù)據(jù)，利用人工智能方法建立高爐實時煤氣流分布模型，用以判斷當(dāng)前高爐煤氣流分布的狀況和爐型的變化，以及其對高爐許多重要指標(biāo)的影響，并決定煤氣流應(yīng)該調(diào)節(jié)的方向。系統(tǒng)利用遞推時序的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對煤氣流分布狀況進(jìn)行實時預(yù)報。 )
背景介紹
高爐冶煉過程診斷和操作決策支持人工智能系統(tǒng)是在國家“八五”和“九五”重點科技攻關(guān)項目的基礎(chǔ)上，由東北大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院軟件研究所和鞍山鋼鐵集團(tuán)公司的科研人員，根據(jù)國內(nèi)高爐冶煉的實際情況，借鑒國外高爐專家系統(tǒng)的經(jīng)驗，聯(lián)合開發(fā)成功的。)
應(yīng)用前景
本系統(tǒng)在開發(fā)過程中，立足于從我國高爐生產(chǎn)的實際出發(fā)，考慮到高爐原料成分變化較大、粒度不均勻、粉礦較多，因此高爐爐況波動較大的特點，以及我國高爐在線儀表條件的限制，系統(tǒng)設(shè)計時盡量利用高爐上常規(guī)儀表的數(shù)據(jù)，因此可以廣泛地應(yīng)用到我國大、中型的高爐生產(chǎn)中。)
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