高爐智能診斷專家系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)

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1、摘要高爐是鋼鐵企業(yè)的咽喉，它的能耗極大，控制過程非常復(fù)雜。運(yùn)用人工智能與知識工程技術(shù)，建立高爐智能診斷專家是實(shí)現(xiàn)高爐冶煉“優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低耗、長壽”的重要途徑之一。不同高爐的冶煉條件存在著很大的差異，而且國內(nèi)高爐的自動(dòng)化技術(shù)和檢測水平還很落后，因此直接引進(jìn)國外的專家系統(tǒng)往往價(jià)格昂貴且使用效果并不理想。本課題依托于沙鋼6#高爐，立足于我國高爐生產(chǎn)的實(shí)情，研究并自主開發(fā)了高爐智能診斷專家系統(tǒng)。采用產(chǎn)生式規(guī)則、正向推理模式，實(shí)現(xiàn)了對異常爐況的在線和離線診斷功能。并建立了參數(shù)自學(xué)習(xí)子系統(tǒng)，通過對高爐爐況特

2、征指數(shù)統(tǒng)計(jì)特性的分析，對參數(shù)的界限值進(jìn)行定期學(xué)習(xí)和自動(dòng)更新，提高了爐況診斷的準(zhǔn)確性，使專家系統(tǒng)具有很強(qiáng)的自學(xué)習(xí)，自適應(yīng)能力。沙鋼6#高爐實(shí)際運(yùn)用結(jié)果表明，該專家系統(tǒng)可以穩(wěn)定、連續(xù)的在線運(yùn)行，通過實(shí)時(shí)對爐況變化進(jìn)行評價(jià)，對可能出現(xiàn)的異常給出預(yù)報(bào)，且命中率較高，具有良好的實(shí)用性和可靠性。關(guān)鍵詞：高爐專家系統(tǒng)爐況診斷參數(shù)自學(xué)習(xí)ⅡAbstractAsanimportantiron—makingequipment,ablastfurnaceCOplsume$enormousencr雹y．Inwhichth

3、ecomrolpmc鼯sismuchintricate，SOitisnecessarytokeepblastfurnacesteadyandmhigh—efficiently．Therea托manyldndsofresearchesonthisproblem,expert-systemiscoasidercdasaneffectiveway．Duetothelowautomatizationdegree、limitedme舢ClllOlltlevelanddifferentsmeltingcon

4、dition，expert-systemintroducedfromoverseascountriesisnotanadaptablesolutionondomesticfunlace．ThisresearchreliesOilthe6群blastfurnaceinJiangsuShagangGroupCo．，themainpurposeistodevelopablastfLlrnaceintelligentdiagnosisexpert-systemindependently．Inthissy

5、stem,knowledgerepresentationiscompiledbasedontheproductionrulesandforwardreasoningmechanism．Theonlineandofflineabnormalstatusdiagnosisfunctionspr{oVidethesystemabilitiestoevaluatethevarietiesofreal—timestatu$andtopredicttheabnormalstatusoftheBEFurthe

6、rmore，theperformanceofthesystemisimprovedbymeansofparamctorself-adaptivealgorithm．Theintelligentdiagnosisexpert-systemisprov。davailablethroughtheusingofitonthe6撐blastfIlmaceinShagangKeywords：Blastfuillace，expert-system,statusdiagnosis，parameterauto·l

7、earnin原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：本人所呈交的學(xué)位論文，是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果。盡我所知，除文中已經(jīng)注NIIN的內(nèi)容外，本學(xué)位論文的研究成果不包含任何他人享有著作權(quán)的內(nèi)容。對本論文所涉及的研究工作做出貢獻(xiàn)的其他個(gè)人和集體，均己在文中以明確方式標(biāo)明。作者簽名：斜晦．日II：塵必．，關(guān)于學(xué)位論文使用授權(quán)的說明本人完全了解冶金自動(dòng)化研究設(shè)計(jì)院有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，即：自動(dòng)化院有權(quán)保留送交論文的復(fù)印件，允許論文被查閱和借閱，可以公布論文的全部或部分內(nèi)容，可以采用影印、

8、縮印或其他復(fù)制手段保存論文。(保密的論文在解密后遵守此規(guī)定)作者簽名：叢盔夠．日期：型!Z±：艫導(dǎo)師簽名：鱗日II：—?jiǎng)h弘第一章引言第一章引言1．1課題背景在冶金過程中，絕大部分的生鐵(包括鑄造用鐵及煉鋼用鐵)都來自于高爐。這主要取決于高爐生產(chǎn)率高、熱利用系數(shù)高的特點(diǎn)，因此高爐被譽(yù)為“冶金企業(yè)的咽喉”。高爐冶煉是一個(gè)連續(xù)而復(fù)雜的物理、化學(xué)過程，它不但包含有爐料的下降與煤氣流上升之間產(chǎn)生的熱量和動(dòng)量的傳遞，還包括煤氣流與礦石之間的傳質(zhì)現(xiàn)象。只有動(dòng)量、熱量和質(zhì)量的傳遞穩(wěn)定進(jìn)行，高爐爐況才能穩(wěn)定順行。