基于多源信息融合的高炉料面径向温度智能检测方法研究

摘要

高炉料面径向温度是料面温度场的一个重要表现形式，也是判断径向煤气流分布的主要依据，对高炉合理布料具有直接指导作用。然而，高炉是一个高温、高压、密闭的容器，高炉料面径向温度难以直接检测。 针对上述问题，本文提出一种基于多源信息融合的高炉料面径向温度检测方法，对径向温度进行实时检测，及时反映料面热状态和径向煤气流的分布情况，对高炉的稳顺运行具有重要参考价值。 本文首先从工艺角度分析高炉多源检测信息的特点及可信度，确定与料面径向温度检测相关的特征信息。 针对不能直接获得的十字测温连续温度、径向灰度、径向矿焦比三类特征信息，分别采用数据插值的方法对十字测温数据进行插值，提取连续温度值； 运用时域和空域滤波技术对红外图像进行处理并提取径向灰度曲线； 建立布料数学模型并提取径向矿焦比。 然后根据三类特征信息分别对料面径向温度进行计算，获得三种料面径向温度计算结果。 在此基础上，建立基于模糊推理的径向温度融合模型，对三种料面径向温度结果进行加权融合计算，其中加权因子通过像素数统计方法和模糊推理算法进行调整，从而确定在一个燃烧周期中加权因子的取值。 本文最后根据国内某钢铁公司2200m3高炉的实际运行数据，采用VC6.0、SQL2000数据库及相关的硬件设备，建立高炉检测实验仿真平台。 仿真运行结果表明： 本文提出的基于多源信息融合的料面径向温度检测方法，实现了料面径向温度的有效检测及直观显示。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1 料面温度检测装置

1.2.2料面温度检测模型

1.2.3存在的问题及解决方法

1.3 主要研究内容及论文构成

第二章高炉生产工艺与料面径向温度检测方案

2.1 高炉生产工艺及其特点分析

2.2料面径向温度检测信息及可信度分析

2.3料面径向温度检测方案

2.4本章小结

第三章基于多源信息的料面径向温度计算模型

3.1基于十字测温的径向温度计算

3.1.1十字测温的插值算法

3.1.2径向温度计算

3.2基于红外图像的径向温度计算

3.2.1 图像的时域和空域滤波

3.2.2径向温度计算

3.3基于布料模型的径向温度计算

3.3.1 布料数学模型

3.3.2径向矿焦比计算方法

3.3.3径向温度计算

3.4本章小结

第四章基于模糊推理的料面径向温度融合模型

4.1径向温度融合模型思想

4.2基于模糊推理的径向温度融合算法

4.2.1加权因子α的确定

4.2.2加权因子β的模糊推理算法

4.3本章小结

第五章 实验仿真平台及检测方法实现

5.1 实验仿真平台

5.1.1系统的硬件组成

5.1.2系统的软件结构

5.1.3系统的数据流图

5.2检测方法的实现

5.3仿真运行效果

5.4本章小结

第六章结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

参考文献

致 谢

攻读硕士学位期间主要的研究成果