[發(fā)明專利]一種基于大數(shù)據(jù)的高爐爐況智能評價方法及系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210412852.6
• 申請日: 2022-04-19
• 公開（公告）號: CN114897315A
• 公開（公告）日: 2022-08-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 唐玨;儲滿生;齊月松;石泉;王茗玉;劉志強;柳政根;呂煒;何家雷
• 申請（專利權(quán)）人: 東北大學(xué)
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/04;G06K9/62;G06N20/20;G06F16/215;G06F16/2458;C21B5/00
• 代理公司: 北京易捷勝知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11613
• 代理人: 韓國勝

本申請涉及一種基于大數(shù)據(jù)的高爐爐況智能評價方法及系統(tǒng)，所述方法包括：基于高爐基礎(chǔ)數(shù)據(jù)獲取高爐應(yīng)用數(shù)據(jù)，基于高爐應(yīng)用數(shù)據(jù)提取爐況表征參數(shù)；基于爐況表征參數(shù)獲取高爐爐況等級；基于高爐應(yīng)用數(shù)據(jù)和高爐爐況等級獲取爐況評價參數(shù)，基于爐況評價參數(shù)獲取底層參數(shù)；基于高爐爐況等級和爐況評價參數(shù)，獲得第一爐況評價規(guī)則；基于爐況評價參數(shù)和底層參數(shù)，獲得第二爐況評價規(guī)則；基于第一爐況評分規(guī)則和第二爐況評價規(guī)則，獲得第三爐況評分規(guī)則，并獲得爐況評價分?jǐn)?shù)；基于爐況評價分?jǐn)?shù)判斷是否出現(xiàn)爐況波動信息，若出現(xiàn)爐況波動信息，則進(jìn)一步確定爐況波動原因。通過本申請中的方法，實現(xiàn)了對高爐爐況的實時評價。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請屬于數(shù)據(jù)處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于大數(shù)據(jù)的高爐爐況智能評價方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

由于高爐煉鐵是一個復(fù)雜的過程，該過程具有大滯后、多變量、非線性分布的的特點，高爐內(nèi)部的物理變化與化學(xué)反應(yīng)過程復(fù)雜，高爐是一個密閉容器，操作人員只能根據(jù)各類傳感器反饋回來的數(shù)據(jù)結(jié)合日常經(jīng)驗估測高爐爐況再進(jìn)行相應(yīng)操作，調(diào)節(jié)高爐生產(chǎn)狀態(tài)的手段有限且操作滯后時間長。

高爐生產(chǎn)過程中高爐的順行涉及到的因素眾多，而現(xiàn)有的高爐爐況評價系統(tǒng)所采用的參數(shù)少，沒有考慮到國內(nèi)中小型高爐的原料波動性大，導(dǎo)致專家系統(tǒng)規(guī)則的制定需要不斷的人工更新，由于每個高爐的操作爐型、原料等各方面不同導(dǎo)致專家系統(tǒng)不具有普適性。只有當(dāng)數(shù)據(jù)庫中存有足夠數(shù)量的異常爐況實例和詳盡的評價規(guī)則時專家系統(tǒng)才能達(dá)到預(yù)期效果。且現(xiàn)的利用數(shù)據(jù)挖掘的高爐爐況評價沒有做到智能算法與冶金理論的統(tǒng)籌兼顧，所得評價方案的適用性與合理性存疑。爐況評價也沒有與生產(chǎn)實際狀態(tài)進(jìn)行聯(lián)系進(jìn)而進(jìn)行動態(tài)調(diào)整，缺乏靈活性。

鑒于此，提供一種基于大數(shù)據(jù)的高爐爐況智能評價方法及系統(tǒng)，實現(xiàn)了高爐爐況的實時評價及預(yù)測，并在高爐爐況出現(xiàn)變差的趨勢時及時定位爐況失分項，使高爐處于長期順行的狀態(tài)。

發(fā)明內(nèi)容

(一)要解決的技術(shù)問題

鑒于現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點、不足，本申請?zhí)峁┮环N基于大數(shù)據(jù)的高爐爐況智能評價方法及系統(tǒng)。

(二)技術(shù)方案

為達(dá)到上述目的，本申請采用如下技術(shù)方案：

第一方面，本申請?zhí)峁┮环N基于大數(shù)據(jù)的高爐爐況智能評價方法，包括：

S1、獲取高爐基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，通過對高爐基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行分類、存儲及預(yù)處理，獲取高爐應(yīng)用數(shù)據(jù)，并基于高爐應(yīng)用數(shù)據(jù)提取爐況表征參數(shù)；

S2、基于爐況表征參數(shù)和預(yù)先設(shè)定的高爐生產(chǎn)階段，通過無監(jiān)督學(xué)習(xí)對高爐爐況進(jìn)行表征，并通過對高爐爐況進(jìn)行分級評價，以獲取高爐爐況等級；

所述預(yù)先設(shè)定的高爐生產(chǎn)階段包括計劃休風(fēng)階段、休風(fēng)后復(fù)產(chǎn)初期階段和正常生產(chǎn)階段；

S3、基于高爐應(yīng)用數(shù)據(jù)和高爐爐況等級，通過相關(guān)性分析獲取爐況評價參數(shù)；以單一爐況評價參數(shù)為目標(biāo)，通過相關(guān)性分析獲取底層參數(shù)；

S4、基于高爐爐況等級和爐況評價參數(shù)，通過權(quán)重分析獲得第一權(quán)重，并劃分爐況評價參數(shù)的數(shù)據(jù)區(qū)間；基于爐況評價參數(shù)的所有數(shù)據(jù)區(qū)間，通過權(quán)重分析獲得第二權(quán)重；基于第一權(quán)重和第二權(quán)重，獲得第一爐況評價規(guī)則；

所述第一權(quán)重為爐況評價參數(shù)的權(quán)重，第二權(quán)重為爐況評價參數(shù)的所有數(shù)據(jù)區(qū)間的權(quán)重；

S5、基于爐況評價參數(shù)和底層參數(shù)，通過權(quán)重分析獲得第三權(quán)重，并劃分底層參數(shù)的數(shù)據(jù)區(qū)間；基于底層參數(shù)的所有數(shù)據(jù)區(qū)間，通過權(quán)重分析獲得第四權(quán)重；基于第三權(quán)重和第四權(quán)重，獲得第二爐況評價規(guī)則；

所述第三權(quán)重為底層參數(shù)的權(quán)重，第四權(quán)重為底層參數(shù)的所有數(shù)據(jù)區(qū)間的權(quán)重；

S6、基于第一爐況評價規(guī)則和第二爐況評價規(guī)則，獲得第三爐況評分規(guī)則，并基于第三爐況評分規(guī)則獲得爐況評價分?jǐn)?shù)；