基于模糊推理的高炉异常炉况预报专家系统研究及应用

摘要

长期稳定顺行的炉况不但是高炉高产低耗的先决条件，也是延长高炉寿命的必要条件。高炉炼铁是在一个密闭的容器内进行的，炉内发生物理、化学过程极其复杂，炉内现象和炉况状态无法直接观察。降低高炉冶炼过程的能量消耗，实现炼铁生产的稳定和优化，要求及时准确地判断和预报高炉炉况，适时、适度地采取各种调节措施。因此，高炉炉热水平、异常炉况预报一直是国内外研究的热点。
　　本文以作者所参与的国内某大型钢铁企业“4＃高炉异常炉况预报系统研究及应用”为背景，深入研究了高炉的炉热状态及异常炉况的机理、知识获取、推理机的设计，并开发出实用的“高炉异常炉况预报专家系统”。
　　通过对高炉炼铁工艺流程和原理的分析研究，发现对其进行分析判断的过程中存在着大量的模糊信息。在对高炉的各种实测参数数据相关分析中，确定影响高炉异常炉况的参数及参数特征并计算出有关的特征值，以及特征参数的阀值，通过计算它们的隶属度确定推理前件的可信度。在高炉专家知识和数据分析的基础上，建立了判断高炉中的向热、向凉、管道行程、悬料、崩料等异常炉况预报的知识库，此知识库可以在线的增加、删除等操作。在炼铁专家知识和模糊数学理论的基础上，本文提出了基于模糊推理的高炉异常炉况预报专家系统。
　　以Visual C++和SQL Server2000为开发工具编制了高炉异常炉况预报专家系统软件。运用Visual C++中的可视化技术，使运行人员通过图形可直观地分析判断高炉中可能出现的异常炉况。现场运行考核表明，系统使用方便，速度快，命中率高，具有很强的实用性。

目录

封面

中文摘要

英文摘要

目录

1 引 言

1.1 研究背景

1.2 国内外高炉专家系统的发展状况

1.3研究意义及论文结构

2 高炉炼铁工艺及炉况分析

2.1高炉炼铁原理及工艺

2.2 正常炉况分析

2.3 异常炉况分析

3 高炉炼铁过程中的知识获取及模糊处理

3.1 模糊数学的发展

3.2 模糊理论基础

3.3 知识的表示方法

3.4 数据处理

3.5 模糊推理

4 专家系统原理及基于模糊推理的预测模型

4.1专家系统的定义

4.2 专家系统的要素

4.3 高炉专家系统开发的步骤

4.4 基于模糊推理的预测模型

5 高炉专家系统的实现

5.1 系统概述

5.2 数据库与数据表

5.3 推理机的实现

5.4系统软件运行及预报结果

6 结论与展望

致谢

参考文献