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1、分類號：TP393密級：公開UDC：學校代碼：10127碩士學位論文論文題目：基于智能算法的高爐煤氣流分布識別方法英文題目：GasFlowDistributionIdentificationMethodofBlastFurnaceBasedonIntelligentAlgorithm學位類別：工學碩士研究生姓名：曹安威學號：201002178學科(領(lǐng)域)名稱：控制理論與控制工程指導教師：崔桂梅職稱：教授協(xié)助指導教師：職稱：2013年6月17日內(nèi)蒙古科技大學碩士學位論文摘要高爐煤氣流分布模式在冶煉生產(chǎn)過程中起決定性作用，好的煤氣流分布不
2、僅可以保證爐況穩(wěn)定順行，延長高爐爐體壽命，而且可以增加爐內(nèi)間接還原效率，提高煤氣利用率，降低焦比，達到節(jié)能降耗、高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的效果。準確識別煤氣流分布模式，對布料操作有巨大指導意義，然而高爐內(nèi)部環(huán)境復雜，使得煤氣流的分布識別具有一定的困難。針對高爐煤氣流分布直接測量方式在工業(yè)上不可行，而間接測量又困難的情況下，本文研究了十字測溫數(shù)據(jù)和爐頂攝像圖像數(shù)據(jù)的相互制約關(guān)系，提出一種基于十字測溫邊緣煤氣流分布和基于爐頂攝像的中心煤氣流分布分別識別再進行整合的方法。首先，對爐頂攝像進行二源時空校正，得到的圖像分別進行灰度處理，二值化處理，邊緣檢測等步
3、驟，得到煤氣流的邊緣點集，進行平方中值最小二乘法橢圓擬合，得到橢圓的參數(shù)方程后，根據(jù)橢圓的幾何特征，得出橢圓的半長軸，半短軸等參數(shù)，作為中心煤氣流分布模式識別的數(shù)據(jù)；同時，對十字測溫數(shù)據(jù)進行時空校正，校正后的數(shù)據(jù)提取得到邊緣三點溫度數(shù)據(jù)，作為邊緣煤氣流分布模式識別的數(shù)據(jù)。其次，利用得到的橢圓參數(shù)輸入到遺傳算法優(yōu)化的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法中，而將高爐專家對圖像的評價結(jié)果作為輸出，對網(wǎng)絡(luò)進行訓練，得出中心正常發(fā)展，中心過發(fā)展和中心欠發(fā)展三類中心煤氣流分布識別模型。同時，利用邊緣三點溫度數(shù)據(jù)，輸入到混合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型中，對網(wǎng)絡(luò)進行訓練，得出邊緣正常
4、發(fā)展，邊緣過發(fā)展和邊緣欠發(fā)展三類邊緣煤氣流分布識別模型。最后，將得到的中心煤氣流分布識別模型和邊緣煤氣流分布識別模型進行模型融合，得到九種不同的整體煤氣流分布模式。最后，利用爐頂攝像圖像，得出等溫線圖，三維直方圖，偽彩圖等多種工業(yè)參考圖像，為生產(chǎn)過程得出更加直觀的指導圖像。根據(jù)提出的煤氣流分布識別模型，在仿真軟件上進行了仿真。結(jié)果表明，文中所提出的方法有較好的識別性能，識別率達到93%，在鋼鐵冶煉過程中可以滿足對煤氣流分布模式的檢測；得出的工業(yè)參考圖像，可以更加直觀明了的反應(yīng)具體的冶煉工況，為高爐專家對實際冶煉工況有了更有力的依據(jù)。關(guān)
5、鍵詞：圖像處理；煤氣流分布識別；遺傳算法優(yōu)化；混合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)；橢圓擬合I內(nèi)蒙古科技大學碩士學位論文AbstractGasflowdistributionpatternsofblastfurnaceplaysadecisiveroleintheproductionprocess,goodgasflowdistributioncannotonlyguaranteethestabilityoffurnacecondition,extendtheservicelifeofblastfurnace,butalsocanincreasetheind
6、irectreductionefficiencyinsidethefurnace,improvetheutilizationrateofgas,reducethecokeratio,achieveagoalofsavingenergyandreducingconsumption,highyieldandgoodquality.Todistinguishgasflowdistributionpatternscurrentlyhasagreatguidingsignificancetotheoperationofdistributingm
7、aterials,however,becauseofthecomplexenvironmentofblastfurnace,makescertaindifficultytothedistributionofgasflowidentification.Forblastfurnacegasflowdistributioninthedirectmeasurementapproachisnotfeasibleintheindustry,andindirectmeasurementisdifficult.Thispaperstudiedthem
8、utualrestrictionrelationsbetweenthecrosstemperaturemeasuringdataandtopvideoimagedataandputforwardakindmethodof
