[發明專利]一種基于多源信息融合的料面溫度場檢測方法

無效

• 申請號: 201210224634.6
• 申請日: 2012-06-27
• 公開（公告）號: CN102732660A
• 公開（公告）日: 2012-10-17
• 發明（設計）人: 方雄;楊春節;吳平;陳毅夫;黃龍誠;林舒;滕宇
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: C21B7/24
• 分類號: C21B7/24
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 周烽

1.一種基于多源信息融合的高爐料面溫度檢測方法，其特征在于，包括以下步驟：

（1）采集建立料面溫度場所需的紅外圖像、雷達料線、熱風溫度、熱風壓力、十字測溫熱電偶數據，并對多源檢測信息進行時間配準；

（2）建立基于十字測溫的料面溫度估計映射模型，計算與十字測溫點對應的料面溫度；建立的基于十字測溫的料面溫度估計映射模型如下：

ϵiC(Ti100)4=αiβB-iXB-AϵBC(TBi100)4+ξ(Tco-Ti)1≤i≤25;]]>

式中：C＝5.67，為黑體輻射系數；A表示十字測溫平面,B表示料面；β_B-i表示十字測溫平面中任意一點i接受輻射與料面平均對十字測溫平面的輻射比值；X_B-A表示料面向十字測溫平面輻射的角系數；ε_i，ε_B分別為i點、料面輻射發射率；α_i表示i點對輻射的吸收比；ξ為對流表面傳熱系數；T_i、T_Bi、T_co分別為十字測溫i點的測量溫度、對應的料面溫度和煤氣流溫度；

（3）紅外圖像處理：該步驟通過以下子步驟來實現：

（3.1）采用基于時間尺度和空間尺度的濾波方法，消去步驟1采集的紅外圖像的椒鹽噪聲和脈沖干擾；

（3.2）采用k-means聚類算法對圖像進行區域分割；

（3.3）死區和飽和區灰度重新標定：利用十字測溫溫度和灰度之間的相互對應關系，利用牛頓插值方法對十字測溫熱電偶溫度值進行曲線擬合，利用擬合曲線重新對飽和區和死區灰度進行標定；

（4）利用布料模型，通過下式計算料面軸向礦焦比：

OCR(x,y)=Σi=1N(ΔLO)i(ΔLO)i=Σi=1N[fO′(x,y)-fC(x,y)]i[fC′(x,y)-fO(x,y)]i,1≤i≤N;]]>

其中：(x,y)表示徑向料面某點坐標，下標i表示徑向料面第i個點，N表示徑向料面所取點的個數，ΔL_O和ΔL_C分別表示爐內料面分布中礦石層厚度和焦炭層厚度，f_C(x,y)和F_O(x,y)分別表示裝料前的焦、礦料面曲線，f′_O(x,y)和f′_C(x,y)分別表示裝料后新的礦、焦料面曲線，OCR(x,y)表示礦焦比；

（5）建立料面溫度場的回歸模型：

目標函數：min12||w||2+CΣi=1m(ξi+ξi*);]]>

約束條件：yi-wxi-b≤ϵ+ξiwxi+b-yi≤ϵ+ξi*ξi,ξi*≥0;]]>

其中：為非線性映射，w為權系數變量，x為輸入向量，b為偏置系數，為松馳因子，(x_i,y_i)為樣本向量，ξ為不敏感損失因子；

將由紅外圖像灰度、礦焦比、熱風壓力、熱風溫度、雷達料線組成的輸入向量輸入模型，即可獲得料面溫度