多传感器信息融合及其在工业中的应用

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1、太原理工人学硕士研究生学位论文多传感器信息融合及其在工业中的应用摘要本文以太原某自动化技术有限公司的研究课题“基于多传感器信息融合技术的钢球磨煤机料位检测和控制系统"为背景撰写而成。多传感器信息融合技术是NIJNU发展起来的一个新的研究方向，虽然对它的研究还不太普及和完善，但它在军事、航空航天、工业控制、遥感遥测、医疗、工业机器人等领域已经取得了许多成功的应用。论文在研究了多传感器信息融合技术的基础理论并综合了许多应用实例的基础上，进一步验证了多传感器信息融合技术应用在工业控制领域中的可行性，给出了行之有效的系统设计和评价方法。钢球磨煤机是火力发电厂的重要设备，也是能耗最高

2、的设备之一。目前对钢球磨煤机料位的检测和控制大部分没有实现自动化，基本凭操作人员的经验进行手动操作，导致钢球磨煤机的工作效率低下，能耗较高，自动化程度低，同时也增加了工人的工作量。由于钢球磨煤机空载和满负荷运行时电耗相差不大，因此，降低钢球磨煤机能耗的关键在于增加磨煤机的出力，提高其工作效率，这就需要将钢球磨煤机磨内的存煤量控制在合适的水平上，让钢球磨煤机始终工作在最佳工况下。为实现这个目标就需要对钢球磨煤机中的料位进行实时检测，将检测结果作为反馈量，对磨煤机磨内料位进行控制。论文首先研究了钢球磨煤机的运行特性，了解了现阶段对钢球磨煤机料位检测和控制的现状，比较了常用的料位

3、检测及控制方法的优缺点，通T太原理：f大学硕十研究生学位论文过多方论证，将多传感器信息融合技术应用到钢球磨煤机料位检测、控制中。系统采用TI公司的TMS320VC5502DSP芯片构建了融合硬件平台，设计了融合硬件平台的各部分电路，绘制了PCB板，完成了融合硬件平台的调试。系统将音频传感器采集的信号、出入口差压、入口负压信息作为融合参量，选择了合适的融合算法，完成了相应软件的设计，并进行了BP神经网络法和模糊集理论法的融合仿真。系统根据实际需要，设计了给煤机控制器，进行了操作界面组态，在此基础上完成了系统的总体硬、软件调试，建立了采用多传感器信息融合技术的钢球磨煤机料位检测

4、和控制系统，目前，实验室阶段的调试已全部完成，正在进行现场安装及调试。通过实验室实验和现场初步调试结果可以看出，采用多传感器信息融合技术的钢球磨煤机料位检测和控制系统工作稳定，性能可靠，能实现对钢球磨煤机料位检测和控制的设计要求，并能将其工作状态始终控制在较为高效的工况下，提高了磨煤机的出力，降低了磨煤机功耗，实现了料位检测、控制的自动化。关键词：多传感器信息融合，钢球磨煤机，料位检测，自动控制，融合硬件平台太原理工大学硕士研究生学位论文MUIJI．SENSoRINFoRM【ATIoNFUSIoNANDITSAPPLICATIoNININDUSTRYABSTRACTThea

5、rticleisbasedeontheresearchofanautomationcompanyintaiyuanwhichnamed‘‘Thecoalmassmeasureandcontrolsysteminballmillusingmulti—sensorinformationfusion"．Themulti—sensorinformationfusionisanewresearch，althoughitsresearchisincompletely,buttherehavebeenacquiredsomesuccessfulapplicationsinmilitary

6、affairs，navigation，industrycontrol，remotesensing，medicaltreatment，robotandSOonfield．Thearticlevalidatethefeasibilityoftheapplicationofmulti—sensorinformationfusioninindustry,baseontheresearchofthebasictheoryandthesynthesisofsomesuccessfulapplications，givetheeffectivelymethodforthedesignand

7、evaluationofthemulti‘sensorinformationfusionsystem．Ballmillisansignificantequipmentinthermalpowerplant，itisoneofthemostenergyconsumptionequipment．Presently,mostofthemeasureandcontrolofthecoalmassintheballmillarenotautomatic，theequipmentarebasiclyoperatebyopera