[發(fā)明專(zhuān)利]一種實(shí)時(shí)定量判定燒結(jié)終點(diǎn)狀態(tài)的軟測(cè)量方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011127923.5
• 申請(qǐng)日: 2020-10-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112255364B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-07-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉頌;趙亞迪;卜象平;楊秀偉;馮偉;張小松;趙志偉
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 唐山學(xué)院;唐山數(shù)禹科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G01N31/12
• 分類(lèi)號(hào): G01N31/12;G01N25/12;G01N21/84;G06N3/04
• 代理公司: 焦作加貝專(zhuān)利代理事務(wù)所(普通合伙) 41182
• 代理人: 任昕

本發(fā)明公開(kāi)了一種實(shí)時(shí)定量判定燒結(jié)終點(diǎn)狀態(tài)的軟測(cè)量方法，屬于燒結(jié)工藝過(guò)程控制領(lǐng)域。該方法需要以燒結(jié)產(chǎn)線(xiàn)中風(fēng)箱的廢氣溫度檢測(cè)值和機(jī)尾CCD攝像機(jī)拍攝的圖像為基礎(chǔ)，對(duì)熱電偶安插位置與廢氣溫度檢測(cè)值擬合二次曲線(xiàn)，通過(guò)計(jì)算曲線(xiàn)極大值點(diǎn)的坐標(biāo)（X,Y），初步獲得定量的終點(diǎn)位置（MBTP）和終點(diǎn)溫度（Tmax）。燒結(jié)產(chǎn)線(xiàn)的漏風(fēng)問(wèn)題偶爾會(huì)引起風(fēng)箱廢氣溫度檢測(cè)失真，導(dǎo)致二次曲線(xiàn)擬合法獲得錯(cuò)誤的終點(diǎn)狀態(tài)，采用機(jī)尾圖像識(shí)別結(jié)果對(duì)二次曲線(xiàn)擬合法獲得的終點(diǎn)狀態(tài)進(jìn)行修正。該方法計(jì)算得到的終點(diǎn)位置和溫度更加真實(shí)、準(zhǔn)確，能夠輔助現(xiàn)場(chǎng)操作人員實(shí)時(shí)、定量的判定終點(diǎn)狀態(tài)及其變化趨勢(shì)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種實(shí)時(shí)定量判定燒結(jié)終點(diǎn)狀態(tài)的軟測(cè)量方法，屬于燒結(jié)工藝過(guò)程控制領(lǐng)域。

背景技術(shù)

在燒結(jié)生產(chǎn)中，燒結(jié)終點(diǎn)是影響燒結(jié)礦質(zhì)量、產(chǎn)量和成本的重要工藝參數(shù)，適宜、穩(wěn)定的終點(diǎn)狀態(tài)是保證高爐獲得優(yōu)質(zhì)燒結(jié)礦的關(guān)鍵所在。當(dāng)燒結(jié)終點(diǎn)提前時(shí)，燒結(jié)機(jī)的生產(chǎn)能力不能得到充分利用，造成燒結(jié)礦產(chǎn)量降低；當(dāng)燒結(jié)終點(diǎn)滯后時(shí)，混合料沒(méi)有完全燒透就到機(jī)尾被卸下，導(dǎo)致燒結(jié)礦合格率下降，成本上升。

燒結(jié)機(jī)尾環(huán)境惡劣，在這種高溫、高濕、高粉塵和強(qiáng)干擾的條件下，目前尚無(wú)直接檢測(cè)燒結(jié)終點(diǎn)的儀器設(shè)備。無(wú)論是通過(guò)廢氣溫度法、負(fù)壓法和廢氣成分判斷法估算終點(diǎn)位置，還是在機(jī)尾觀測(cè)紅層，只能定性的對(duì)終點(diǎn)狀態(tài)進(jìn)行判斷，這必然影響終點(diǎn)狀態(tài)的精準(zhǔn)控制以及燒結(jié)過(guò)程參數(shù)的優(yōu)化調(diào)整。因此，研究如何定量、準(zhǔn)確的對(duì)終點(diǎn)狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)燒結(jié)生產(chǎn)過(guò)程的精細(xì)化操作具有重要的指導(dǎo)意義。

基于風(fēng)箱廢氣溫度的二次曲線(xiàn)擬合法是目前普遍采取的終點(diǎn)狀態(tài)軟測(cè)量方法。由于燒結(jié)生產(chǎn)過(guò)程中，常常發(fā)生臺(tái)車(chē)料面竄氣、機(jī)尾漏風(fēng)等問(wèn)題，導(dǎo)致風(fēng)箱廢氣溫度與實(shí)際真實(shí)溫度不相符，從而引起基于風(fēng)箱廢氣溫度的終點(diǎn)狀態(tài)擬合結(jié)果出現(xiàn)抖動(dòng)或偏差，這樣的輸出結(jié)果無(wú)法有效的指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)操作者對(duì)終點(diǎn)狀態(tài)的準(zhǔn)確判斷。為了得到更加穩(wěn)定、準(zhǔn)確的終點(diǎn)狀態(tài)檢測(cè)結(jié)果，對(duì)終點(diǎn)狀態(tài)的軟測(cè)量方法進(jìn)行了改進(jìn)和優(yōu)化。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提出了一種實(shí)時(shí)定量判定燒結(jié)終點(diǎn)狀態(tài)的軟測(cè)量方法，能夠?qū)Y(jié)生產(chǎn)過(guò)程中的終點(diǎn)狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)、定量的穩(wěn)定檢測(cè)，這對(duì)現(xiàn)場(chǎng)操作者及時(shí)掌控終點(diǎn)狀態(tài)和開(kāi)展精細(xì)化操作具有重要的指導(dǎo)作用。

具體地，一種實(shí)時(shí)定量判定燒結(jié)終點(diǎn)狀態(tài)的軟測(cè)量方法，包括以下步驟：

步驟一：數(shù)據(jù)獲取，實(shí)時(shí)獲取燒結(jié)產(chǎn)線(xiàn)中風(fēng)箱的廢氣溫度檢測(cè)值和機(jī)尾CCD攝像機(jī)拍攝的圖像；

步驟二：數(shù)據(jù)擬合，通過(guò)對(duì)熱電偶安插位置與廢氣溫度檢測(cè)值擬合二次曲線(xiàn)，獲取曲線(xiàn)極大值點(diǎn)的坐標(biāo)（X,Y），初步獲得定量的終點(diǎn)位置（MBTP）和終點(diǎn)溫度（Tmax）；

步驟三：機(jī)尾圖像分類(lèi)判斷，將機(jī)尾圖像劃分為3個(gè)類(lèi)別，分別為欠燒、正常和過(guò)燒，采用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型對(duì)機(jī)尾圖像進(jìn)行分類(lèi)判斷；

步驟四：終點(diǎn)位置修正，以機(jī)尾圖像被識(shí)別的類(lèi)別為基準(zhǔn)，建立專(zhuān)家規(guī)則，對(duì)二次曲線(xiàn)擬合法獲得的終點(diǎn)狀態(tài)進(jìn)行修正，實(shí)時(shí)得出真實(shí)、準(zhǔn)確的終點(diǎn)狀態(tài)信息。

所述步驟一具體包括：

實(shí)時(shí)獲取燒結(jié)全產(chǎn)線(xiàn)中風(fēng)箱廢氣溫度的檢測(cè)值以及風(fēng)箱中熱電偶的具體安插位置，記錄同時(shí)段內(nèi)燒結(jié)機(jī)機(jī)尾CCD攝像機(jī)拍攝的機(jī)尾圖像，風(fēng)箱廢氣溫度和機(jī)尾檢測(cè)圖像作為終點(diǎn)狀態(tài)實(shí)時(shí)判斷的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)源。

所述步驟二具體包括：

根據(jù)熱電偶安插位置與廢氣溫度檢測(cè)值擬合二次曲線(xiàn)，采用如下方式初步計(jì)算終點(diǎn)位置（MBTP）和終點(diǎn)溫度（Tmax）。

2-1、當(dāng)最后一個(gè)風(fēng)箱的廢氣溫度最大時(shí)，燒結(jié)終點(diǎn)（BTP）=最后一個(gè)風(fēng)箱編號(hào)（Num）-0.5（熱電偶安插位置一般在風(fēng)箱的中部，所以取0.5，此系數(shù)可根據(jù)實(shí)際進(jìn)行調(diào)整），燒結(jié)終點(diǎn)位置（MBTP）=燒結(jié)終點(diǎn)（BTP）*風(fēng)箱的長(zhǎng)度，燒結(jié)終點(diǎn)溫度（Tmax）為最后一個(gè)風(fēng)箱的廢氣溫度。