高爐煤氣降溫裝置智能化監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及一種高爐煤氣降溫裝置智能化監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)，電子計(jì)算機(jī)的輸入端通過(guò)電路分別聯(lián)接有溫度變送器以及配置有圖形化模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)專(zhuān)家知識(shí)庫(kù)存儲(chǔ)器的服務(wù)器，電子計(jì)算機(jī)的輸出端通過(guò)電路依次聯(lián)接有電子控制器和根據(jù)電子控制器指令能及時(shí)調(diào)整集水盤(pán)進(jìn)水量的電磁閥。在高爐煤氣降溫裝置工作過(guò)程中，來(lái)自溫度變送器的數(shù)字信號(hào)直接進(jìn)入電子計(jì)算機(jī)，電子計(jì)算機(jī)通過(guò)設(shè)置于服務(wù)器的圖形化模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)專(zhuān)家知識(shí)庫(kù)進(jìn)行智能化分析判斷，再對(duì)電子控制器發(fā)出指令，由電子控制器操縱電磁閥實(shí)現(xiàn)對(duì)集水盤(pán)進(jìn)水量及時(shí)有效的控制。
【專(zhuān)利說(shuō)明】高爐煤氣降溫裝置智能化監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于設(shè)備智能化監(jiān)測(cè)診斷控制裝置【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型技術(shù)和GA神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在線自適應(yīng)趨勢(shì)預(yù)示方法的高爐煤氣降溫裝置智能化監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]高爐煤氣降溫裝置是一種通過(guò)水冷卻，達(dá)到降低高爐煤氣溫度，從而使高爐煤氣順利通過(guò)高溫袋式除塵器，在實(shí)現(xiàn)煙氣凈化的同時(shí)，獲得大量工業(yè)熱水的冶金類(lèi)換熱設(shè)備。從設(shè)備結(jié)構(gòu)和作用原理看，高爐煤氣降溫裝置實(shí)際上是一種與高爐煤氣凈化除塵系統(tǒng)配套的，利用常溫常壓工業(yè)用水作為冷卻劑的立式管式換熱設(shè)備。由于“十一五”以來(lái)中央和省、市各級(jí)政府大力提倡“節(jié)能減排”，該設(shè)備已成為冶金企業(yè)常規(guī)配置的主要生產(chǎn)設(shè)備，其設(shè)備安全技術(shù)性能，以及可開(kāi)動(dòng)率、利用率和效率等設(shè)備管理三項(xiàng)指標(biāo)，直接影響到企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)狀況和企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。
[0003]高爐煤氣降溫裝置在工作時(shí)，在系統(tǒng)大型抽風(fēng)機(jī)作用下，高溫?zé)煔庀冗M(jìn)入下部煙氣室，然后沿著焊接在上、下花板之間的數(shù)量眾多的煙氣管上升，最后在上部集氣室匯合。高爐煤氣降溫裝置集氣室通過(guò)管道與高溫袋式除塵器相聯(lián)，高爐煤氣經(jīng)凈化處理后排空。作為冷卻劑的常溫、常壓工業(yè)用水，通過(guò)設(shè)置在裝置上部的集水盤(pán)，均勻地在煙氣管外表面形成水膜，水膜的厚度和流速?zèng)Q定了裝置的換熱效果，實(shí)際上起決定作用的是集水盤(pán)水位的高低或集水盤(pán)的進(jìn)水量。
[0004]高爐在進(jìn)行冶煉作業(yè)時(shí)，由于鐵礦石、溶劑和焦炭眾多因素的影響，爐況變化很大，高爐煤氣溫度的瞬時(shí)值通常在530°C ±30%范圍內(nèi)波動(dòng)，因此，為了確保高溫袋式除塵器能正常工作，對(duì)高爐煤氣降溫裝置冷卻水量的控制就顯得十分必要。多年來(lái)，鋼鐵企業(yè)對(duì)集水盤(pán)水位的控制一直沿用手動(dòng)操作或手動(dòng)加電動(dòng)的半自動(dòng)操作方式，很難達(dá)到預(yù)期的理想效果。及時(shí)合理地選擇集水盤(pán)進(jìn)水量，特別是動(dòng)態(tài)地跟蹤高爐煤氣溫度瞬時(shí)值、溫度變化梯度等參數(shù)是高爐煤氣降溫裝置安全技術(shù)操作規(guī)程中一個(gè)重要的內(nèi)容，這是一個(gè)長(zhǎng)期懸而未決而又亟待解決的問(wèn)題。影響高爐煤氣溫度變化的因素很多，根據(jù)一些大型鋼鐵企業(yè)設(shè)備事故與故障統(tǒng)計(jì)資料分析，由于高爐爐料，特別是鐵礦石、溶劑、焦炭的物料成分、加料時(shí)間、加料數(shù)量、加料順序、加料部位的不同而導(dǎo)致高爐內(nèi)溫度變化是主要原因。目前很多企業(yè)在設(shè)備使用時(shí)僅憑操作工經(jīng)驗(yàn)來(lái)控制，這種方法極不準(zhǔn)確，因?yàn)樗c操作者經(jīng)驗(yàn)積累、精神狀態(tài)和責(zé)任心直接掛鉤，不確定性因素很多。
[0005]在高爐運(yùn)行過(guò)程中，影響高爐煤氣溫度波動(dòng)的因素很多，如何從錯(cuò)綜復(fù)雜的因素中，實(shí)時(shí)地找出真正的影響設(shè)備運(yùn)行狀況的原因，是智能化監(jiān)測(cè)診斷技術(shù)的關(guān)鍵。當(dāng)前設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷技術(shù)中預(yù)測(cè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)參數(shù)的方法仍然主要靠人工經(jīng)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)確定，由于網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)差，預(yù)測(cè)精度低，因而不能滿足工業(yè)企業(yè)現(xiàn)場(chǎng)復(fù)雜的工況條件。
[0006]為了徹底解決這個(gè)問(wèn)題，很多大中型冶金企業(yè)以及高等院校、研究院所都進(jìn)行了廣泛的的探索，本實(shí)用新型就是在這種技術(shù)背景下產(chǎn)生的。實(shí)用新型內(nèi)容
[0007]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點(diǎn)，本實(shí)用新型提供一種實(shí)現(xiàn)對(duì)高爐煤氣溫度進(jìn)行有效地動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和診斷，確保對(duì)高爐煤氣降溫裝置集水盤(pán)進(jìn)水量準(zhǔn)確控制的高爐煤氣降溫裝置智能化監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)。
[0008]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:一種高爐煤氣降溫裝置智能化監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)，電子計(jì)算機(jī)的輸入端通過(guò)電路分別聯(lián)接有溫度變送器以及配置有圖形化模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)專(zhuān)家知識(shí)庫(kù)存儲(chǔ)器的服務(wù)器，電子計(jì)算機(jī)的輸出端通過(guò)電路依次聯(lián)接有電子控制器和根據(jù)電子控制器指令能及時(shí)調(diào)整集水盤(pán)進(jìn)水量的電磁閥。
[0009]所述溫度變送器具有溫度傳感器、電子放大器和A/D轉(zhuǎn)換器，溫度傳感器通過(guò)電路依次聯(lián)接有電子放大器和A/D轉(zhuǎn)換器。
[0010]所述溫度變送器通過(guò)機(jī)電一體化方式安裝在高爐煤氣降溫裝置下部煙氣室進(jìn)氣
管法蘭處。
[0011]本實(shí)用新型的有益效果是:在高爐煤氣降溫裝置工作過(guò)程中，來(lái)自溫度變送器的數(shù)字信號(hào)直接進(jìn)入電子計(jì)算機(jī)，電子計(jì)算機(jī)通過(guò)設(shè)置于服務(wù)器的圖形化模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)專(zhuān)家知識(shí)庫(kù)進(jìn)行智能化分析判斷，再對(duì)電子控制器發(fā)出指令，由電子控制器操縱電磁閥實(shí)現(xiàn)對(duì)集水盤(pán)進(jìn)水量及時(shí)有效的控制。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)方框示意圖。
[0013]圖中:I一溫度變送器，2 —電子計(jì)算機(jī)，3—服務(wù)器，4一電子控制器，5—電磁閥?！揪唧w實(shí)施方式】
[0014]以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明:
[0015]一種高爐煤氣降溫裝置智能化監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)，它是屬于設(shè)備智能化監(jiān)測(cè)診斷控制裝置【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型技術(shù)和GA神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在線自適應(yīng)趨勢(shì)預(yù)示方法的高爐煤氣降溫裝置智能化監(jiān)測(cè)診斷控制系統(tǒng)，能實(shí)現(xiàn)對(duì)高爐煤氣溫度有效地動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和診斷，確保對(duì)高爐煤氣降溫裝置集水盤(pán)進(jìn)水量的準(zhǔn)確控制。
[0016]本實(shí)用新型所述高爐煤氣降溫裝置智能化監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)，電子計(jì)算機(jī)的輸入端通過(guò)電路分別聯(lián)接有溫度變送器以及配置有圖形化模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)專(zhuān)家知識(shí)庫(kù)存儲(chǔ)器的服務(wù)器，電子計(jì)算機(jī)的輸出端通過(guò)電路依次聯(lián)接有電子控制器和根據(jù)電子控制器指令能及時(shí)調(diào)整集水盤(pán)進(jìn)水量的電磁閥；所述溫度變送器具有溫度傳感器、電子放大器和A/D轉(zhuǎn)換器，溫度傳感器通過(guò)電路依次聯(lián)接有電子放大器和A/D轉(zhuǎn)換器，溫度變送器通過(guò)機(jī)電一體化方式安裝在高爐煤氣降溫裝置下部煙氣室進(jìn)氣管法蘭處；所述電子計(jì)算機(jī)是該智能監(jiān)測(cè)診斷控制系統(tǒng)的核心部件，其配置應(yīng)不低于酷睿二代雙核CPU、4G內(nèi)存、500G硬盤(pán)空間。為了徹底改變當(dāng)前設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷技術(shù)中預(yù)測(cè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)參數(shù)的方法仍然主要依靠人工經(jīng)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)確定的現(xiàn)狀，本實(shí)用新型引入一種基于GA技術(shù)的在線自適應(yīng)趨勢(shì)預(yù)不方法；所述電子控制器是一種基于機(jī)電一體化技術(shù)的伺服執(zhí)行機(jī)構(gòu)；所述電磁閥是高爐煤氣降溫裝置智能化監(jiān)測(cè)診斷控制系統(tǒng)的執(zhí)行部件，其功能是根據(jù)電子控制器指令及時(shí)調(diào)整集水盤(pán)進(jìn)水量。
[0017]本實(shí)用新型的有益效果是:在高爐煤氣降溫裝置工作過(guò)程中，來(lái)自溫度變送器的數(shù)字信號(hào)直接進(jìn)入電子計(jì)算機(jī)，電子計(jì)算機(jī)通過(guò)設(shè)置于服務(wù)器的圖形化模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)專(zhuān)家知識(shí)庫(kù)進(jìn)行智能化分析判斷，再對(duì)電子控制器發(fā)出指令，由電子控制器操縱電磁閥實(shí)現(xiàn)對(duì)集水盤(pán)進(jìn)水量及時(shí)有效的控制。
[0018]本實(shí)用新型在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，引入一種基于GA技術(shù)的在線自適應(yīng)趨勢(shì)預(yù)示方法，利用GA對(duì)BP網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)優(yōu)化，同時(shí)采用GA與BP組合訓(xùn)練法對(duì)現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)算法進(jìn)行改進(jìn)，從而動(dòng)態(tài)地確定最優(yōu)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)參數(shù)，在高爐煤氣降溫裝置現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用中取得了滿意的在線預(yù)測(cè)效果。
[0019]實(shí)施例1
[0020]參見(jiàn)圖1，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。一種高爐煤氣降溫裝置智能化監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)，包括溫度變送器1、電子計(jì)算機(jī)2、服務(wù)器3、電子控制器4、電磁閥5。溫度變送器1、電子計(jì)算機(jī)2、服務(wù)器3、電子控制器4構(gòu)成了本實(shí)用新型計(jì)算機(jī)信息檢測(cè)處理系統(tǒng)。
[0021]所述溫度變送器I是本實(shí)用新型專(zhuān)利計(jì)算機(jī)信息檢測(cè)處理系統(tǒng)溫度參數(shù)檢測(cè)元件，通過(guò)機(jī)電一體化方式安裝在高爐煤氣降溫裝置下部煙氣室進(jìn)氣管法蘭處。所述電子計(jì)算機(jī)2是本實(shí)用新型計(jì)算機(jī)信息檢測(cè)處理系統(tǒng)的核心部件，其輸入端與溫度變送器1、服務(wù)器3相聯(lián)，其輸出端與電子控制器4、服務(wù)器3相聯(lián)。所述服務(wù)器3配備有圖形化模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)專(zhuān)家知識(shí)庫(kù)。為了徹底改變當(dāng)前設(shè)備狀態(tài)預(yù)測(cè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)參數(shù)仍然主要靠人工經(jīng)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)確定的現(xiàn)狀，本實(shí)用新型引入一種基于GA技術(shù)的在線自適應(yīng)趨勢(shì)預(yù)示方法來(lái)確定神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)參數(shù)，從而動(dòng)態(tài)地確定最優(yōu)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)參數(shù)值。所述電子控制器4是本實(shí)用新型計(jì)算機(jī)信息檢測(cè)處理系統(tǒng)執(zhí)行單元，是一種基于機(jī)電一體化技術(shù)的伺服執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其輸入端與電子計(jì)算機(jī)2相聯(lián)，其輸出端與電磁閥5相聯(lián)。所述電磁閥5的輸入端與電子控制器4相聯(lián)。
【權(quán)利要求】
1.一種高爐煤氣降溫裝置智能化監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)，其特征是:電子計(jì)算機(jī)的輸入端通過(guò)電路分別聯(lián)接有溫度變送器以及配置有圖形化模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)專(zhuān)家知識(shí)庫(kù)存儲(chǔ)器的服務(wù)器，電子計(jì)算機(jī)的輸出端通過(guò)電路依次聯(lián)接有電子控制器和根據(jù)電子控制器指令能及時(shí)調(diào)整集水盤(pán)進(jìn)水量的電磁閥。
2.如權(quán)利要求1所述高爐煤氣降溫裝置智能化監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)，其特征是:所述溫度變送器具有溫度傳感器、電子放大器和A/D轉(zhuǎn)換器，溫度傳感器通過(guò)電路依次聯(lián)接有電子放大器和A/D轉(zhuǎn)換器。
3.如權(quán)利要求1或2所述高爐煤氣降溫裝置智能化監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)，其特征是:所述溫度變送器通過(guò)機(jī)電一體化方式安裝在高爐煤氣降溫裝置下部煙氣室進(jìn)氣管法蘭處。
【文檔編號(hào)】C21B5/00GK203498403SQ201320574150
【公開(kāi)日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2013年9月17日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月17日
【發(fā)明者】甘建偉, 曾美靜, 陳炳賢, 潘勇, 王旭生, 謝方勝, 蔣欽龍, 吳娘坡, 肖華棟, 孫勇, 郭建華, 陳雪明, 盧靜, 趙心夏 申請(qǐng)人:韶關(guān)市曲江區(qū)明和設(shè)備修造有限公司