结晶器专家系统的开发及应用实践

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1、结晶器专家系统的开发及应用实践蔡娥，许军，口居冰，吴鹏（中冶连铸北京冶金技术研究院，北京100081）陈伯瑜，李德辉（福建三钢集团有限责任公诃炼钢厂，三明365000）摘要：中冶连铸完成了高技术含量、复杂的结晶器专家系统的产业化，实际应用效果良好。系统除能保证尽量高的准确率和尽可能低的误报率外。还能帮助连铸生产者“直观”地看到结晶器内部诸况，衡量工艺状况，对稳定连铸操作，获得更好的铸坯质量具冇积极的作用。关键词：漏钢预报结晶器专家系统DevelopmentandApplicationofaNewMo

2、ldExpertSystemCaiEXuJunBaiJubingWuPeng（R&DDepartmentofCCTEC,Beijing100086）ChenBoyuLiDehui（SteelPlantofSanGang365000）ABSTRACT：Anewmoldexpertsystemdevelopedbycctechasbeenputintoapplication,andhavegoodresult.Inadditiontothehigheraccuracyrateofbreakoutalar

3、mandlessfalsebreakoutalarm,thesystemcanalsohelptheoperator"lookinto'，themold,andthenhelpthemtoweightheoperationnormalorabnormal.KEYWORD：breakout,expertsystem1序言指导操作员控制连对稳定连铸操作，结晶器专家系统是高技术含量、复杂的系统，是综合传感器技术，电气自动化技术，计算机技术，可视化显示技术，数学模型技术的现代化系统。系统采集有关结品器工艺参

4、数并经数据处理后将有关数据显示在监控器上，帮助连铸生产者“直观”地看到结晶器内部情况，铸机。如遇异常，系统可发出警报，提醉操作员采取措施，避免生产事故发生。获得更好的铸坯质量具有积极的作用。有效平衡准确率和使数据少受干扰；要实现结晶器专家系统的产业化，必须达到以下功能：漏钢预报模型准确，误报率，使准确率尽量高，误报率尽量低；系统设计必须保证来源数据的可靠，保证有效的数据处理方式，既能高效，又能有效处理异常数据；保证系统的鲁棒性，能适应工艺参数，操作条件，甚至于连铸机变更的变化。2系统开发2.1结晶器

5、专家系统结品器专家系统的重要功能是进行漏钢预报，结品器专家系统（主界面如图1）除能进行漏钢预报外，还能检测热电偶温度，显示结晶器铜板温度云图，显示平均热流，热偶热趋势。软件致力于帮助客户直观的了解结晶器，预先判断事故，预测铸坯缺陷，衡量现有连铸工艺的合理性。图1热状态界面2.2系统软件特点为了解决产业化的冃的。本系统除了建立自适应型强的模型外，还注重计算机技术的应用。系统为了解决海量数据的存储问题，开发了独立的文件存储格式，并结合双缓存技术，将数据存储的时间效率与空间效率进行统一处理，实践表明，此技

6、术有效地解决了海量数据的存储与查询问题，并保证了系统高速采样的时间效率难题.热偶信号变化的多样性决定了在漏钢预报过程中模式识别的闲难，本系统通过开发信号识别算法，将信号分解成模式基元，不同的基元组合构成了纵多的温度模式，不同的基元产生不同的基元特征信息，在漏钢预报过程屮，对基元组合的特征值进行抽取，并进一步计算屮间参数，对粘钢现象进行有效识别。3应用实践3.1漏钢预报的应用3.1.1模型现今漏钢预报判断主要有三种方式：简单逻辑⑴，神经网络⑵，以及多元统计方法⑶。这儿种方式都在实际生产中有应用，各有优

7、缺点。本系统综合考虑了粘钢发生时热电偶温度在时间、空间上的传递，对热偶温度分布进行分析和模式识别，通过对模式识别结果进行特征值分析，产生粘钢报警；对于没有历史数据的铸机，依据大量的来自其它类似现场的实际漏钢数据，预先训练权值，尽量保证漏钢预报的可靠性。并根据应用后产生的历史数据不断进行参数修正。粘结漏钢模式识别原理如图2：第一行热电偶的温度上升（图中1行4列），一段吋间后同列第二行热电偶（图中2行4列）的温度上升，而后第一行（图中1行4列）的温度下降，第二行（图中2行4列）的温度下降。同时，由于粘结

8、点的扩张，该列热电偶周圉的热电偶列会有同样趋势（见1行3列，2行3列）。为了使系统具有更加强健的适应性，降低工程应用屮的系统维护与跟踪困难。本模型支持算法参数自适应算法，自适应后的算法参数可以将铜板厚度变化，保护渣类型变化以及浇注钢种变化导致的系统参数的调整进行涵盖，3.1.2应用效果08年9月，三明钢厂因其所采用的国外某公司的漏钢预报系统误报率太高。要求中冶连铸结晶器专家系统上线与老系统并行运行，对比运行至今，总结发现屮冶连铸结晶器专家系统运行效果更好，具有更高的准