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高炉异常炉况诊断专家系统

作　者: 杨绪平
导　师: 毕学工
学　校: 武汉科技大学
专　业: 钢铁冶金
关键词: 高炉异常炉况规则模糊推理专家系统
分类号: TP182
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 64次
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内容摘要

高炉冶炼过程保持稳定顺行具有重要意义。管道行程、崩料和悬料等异常炉况严重影响到高炉的稳定生产,严重的时候,还会造成重大事故。因此,准确及时地预测和判断出炉况,对高炉稳定顺行极其重要。传统的高炉操作,主要依靠操作人员的操作经验和一些简化的数学模型,使用功能单一。随着人工智能技术的发展,开发出了结合人工智能和高炉操作经验的一些高炉专家系统。高炉专家系统异常炉况的预报一般采用模糊推理或神经网络的方式,神经网络可较全面地应用各种检测信息,但推理过程不够直观明确,且具有统计学模型的通病——其可靠性过分依赖建模时的过程条件;模糊推理方法更符合人类的思维习惯,但目前国内外异常炉况专家系统使用的检测信息种类一般比较少。实际上,高炉的很多参数可作为异常炉况的征兆参数,在实际生产中还经常出现个别参数因检测值出错而无效的情况。因此,在异常炉况预报模型中尽可能考虑较多的参数是明智的选择。本文通过对韶钢8号高炉实际生产数据进行的分析,选取十多种征兆参数,开发出综合应用模糊推理和产生式规则的异常炉况预报专家系统。根据高炉冶炼特点和操作经验,建立了异常炉况专家系统知识库,使用Microsoft Visual C++6.0软件开发实现系统功能。异常炉况预报专家系统可以提前预报可能发生的异常炉况,减少操作人员的大量的工作量,提高炉况的控制水平。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
第一章文献综述  8-17
  1.1 高炉炼铁概述  8
  1.2 高炉专家系统  8-15
    1.2.1 高炉专家系统结构及特点  9-10
    1.2.2 高炉专家系统在国外的应用  10-14
    1.2.3 高炉专家系统在国内的应用  14-15
  1.3 课题来源和研究意义  15-17
第二章高炉炉况及系统参数的选取  17-28
  2.1 正常炉况  17-18
  2.2 异常炉况  18-23
    2.2.1 管道  18-20
    2.2.2 崩料  20-21
    2.2.3 悬料  21
    2.2.4 炉缸堆积  21-23
  2.3 参数的选择及与炉况关系的分析  23-28
    2.3.1 选取参数  23
    2.3.2 风压、风量和透气性指数  23-25
    2.3.3 炉顶煤气温度  25-26
    2.3.4 炉顶煤气利用率  26
    2.3.5 料速  26
    2.3.6 炉顶煤气氮含量  26-27
    2.3.7 崩料空洞  27-28
第三章系统开发相关技术  28-38
  3.1 模糊数学  28-30
    3.1.1 模糊理论基础  28
    3.1.2 隶属函数  28-30
  3.2 专家系统知识的表达  30-34
    3.2.1 产生式规则表示法  31
    3.2.2 框架表示法  31-32
    3.2.3 语义网络表示法  32
    3.2.4 过程表示法  32-33
    3.2.5 可信度表示法  33
    3.2.6 神经元网络表示法  33-34
  3.3 特征量计算  34-35
  3.4 数据预处理  35-38
    3.4.1 卡尔曼滤波  35-36
    3.4.2 平均值滤波  36-38
第四章异常炉况专家系统开发  38-45
  4.1 参数的模糊化及异常炉况模糊状态选择  38-39
  4.2 基于规则的炉况预报推理  39-40
  4.3 异常炉况推理图  40-42
  4.4 异常炉况综合推理  42-43
  4.5 炉况预报专家系统软件开发  43-45
    4.5.1 开发软件  43
    4.5.2 系统数据库管理软件  43-44
    4.5.3 系统软件的开发  44-45
第五章结论  45-46
参考文献  46-49
致谢  49

高炉异常炉况诊断专家系统

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