_高爐專家系統(tǒng)_應(yīng)用現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)

《_高爐專家系統(tǒng)_應(yīng)用現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。

1、第4()卷第3期2012年6刀現(xiàn)代冶金ModernMetallurgyVol.40No.3Jun.2012'高爐專家系統(tǒng)”應(yīng)用現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)陳建華I徐紅陽2(1.江蘇省國(guó)信資產(chǎn)管理集團(tuán)右限公司，江蘇南京210005:2.南京鋼鐵集團(tuán)有限公司研究院，江蘇南京210035)摘要：介紹了中國(guó)窩爐專家系統(tǒng)”的應(yīng)用情況，分析了中國(guó)'扁爐專家系統(tǒng)”的發(fā)展趙勢(shì)。關(guān)鍵詞：高爐；專家系統(tǒng)；現(xiàn)狀；趨勢(shì)中圖分類號(hào)：TF325.6引言高爐是煉恢*產(chǎn)中的主體設(shè)備，主要由高爐主控室、槽下呢料稱量系統(tǒng)、上料布料系統(tǒng)、渣、鐵處理系統(tǒng)、熱風(fēng)爐送風(fēng)系統(tǒng)、噴吹系統(tǒng)、煤氣除塵設(shè)施及高爐本體等兒個(gè)部分紐成。從技術(shù)原理上

2、看，高爐是一個(gè)密閉的高能耗、高溫、高壓反應(yīng)器。除風(fēng)口和出液、出鐵時(shí)可以觀察外，整個(gè)機(jī)組是密閉的，操作人員只能根據(jù)一些檢測(cè)數(shù)據(jù)間接地推斷爐內(nèi)悄況。但是，高爐生產(chǎn)過程復(fù)雜,含氣、液、固三相態(tài)，除了復(fù)雜的物料平衡、熱傳導(dǎo)外，還有空氣動(dòng)力于問題。因此，操作人員實(shí)現(xiàn)正確的操作十分怵I難，在某種程度上可以說是在憑經(jīng)驗(yàn)操作高爐。如果不能對(duì)高爐爐況界常怙:況做出及時(shí)準(zhǔn)確的預(yù)報(bào)，將會(huì)造成經(jīng)濟(jì)損失。對(duì)爐況的預(yù)報(bào)除了用儀表和爐長(zhǎng)的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行判斷外,還可用'筒爐專家系統(tǒng)”來實(shí)現(xiàn)。筒爐專家系統(tǒng)”作為人的儕力勞動(dòng)的延伸，凝聚了傳家級(jí)'操作人員的經(jīng)驗(yàn)與智?慧的結(jié)晶，借助于計(jì)算機(jī)技術(shù)和信息技術(shù)整合各種專家知識(shí)規(guī)

3、則,可以及時(shí)、自動(dòng)化地判斷出冶煉過程發(fā)生的各種界常爐況，從血避免人為的疏忽，為高爐精細(xì)化操作贏得了時(shí)間和經(jīng)驗(yàn)。借助專家系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)高爐爐況的描述和控制，是當(dāng)今高爐實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展方向。在國(guó)外，尤其是在口木，一些鋼鐵廠相繼開發(fā)和使用W爐專家系統(tǒng)”對(duì)高爐煉鐵化產(chǎn)進(jìn)行管理和控制，國(guó)內(nèi)首鋼和寶鋼等公司的高爐專家系統(tǒng)也已投入使川。1國(guó)外高爐專家系統(tǒng)”的開發(fā)與應(yīng)用從20I比紀(jì)50年代起，國(guó)外就開始研究計(jì)算機(jī)在高爐煉鐵中的應(yīng)用。其中，前蘇聯(lián)的拉姆配料計(jì)算模烈,美國(guó)內(nèi)陸鋼鐵公司的數(shù)學(xué)模烈等都是早期研究成果。在反映高爐內(nèi)部熱平衡狀態(tài)的爐熱指數(shù)模型的建立進(jìn)程中，比較重要的爐熱指數(shù)冇法國(guó)鋼鐵研

4、究院提出的Wu指數(shù)、比利時(shí)冶金研究中心提出的Ec指數(shù)、H本住友公司提出的Ts指數(shù)。這些傳統(tǒng)數(shù)學(xué)模型在高爐的中長(zhǎng)期控制方而取得了很大的成功,對(duì)于幫助爐長(zhǎng)和技術(shù)管理人員認(rèn)識(shí)復(fù)雜的高爐現(xiàn)象、制定主產(chǎn)計(jì)劃、優(yōu)化作業(yè)參數(shù)、規(guī)范和強(qiáng)化爐況管理等方面發(fā)揮著重要的作用。但是在高爐工作者最關(guān)注的如期控制方面，這些傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型無論從計(jì)算精度述是計(jì)算結(jié)果的可靠性上來看，還不能適應(yīng)高爐復(fù)雜而難以把握的動(dòng)態(tài)變化。20世紀(jì)80年代初，冶煉專家開始在高爐控制中引入專家系統(tǒng)和其他人工智能技術(shù)，高爐的m期控制問題的解決才取得了根本性的進(jìn)展。所謂人工智能(ArtificialIntelligence,簡(jiǎn)稱A1)

5、系統(tǒng)是指與人類專家行為類似，具冇獲取知識(shí)，并運(yùn)用知識(shí)解決各種實(shí)際問題的能力的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。人工儕能是一門新興的學(xué)科，是白然科學(xué)和社會(huì)科學(xué)的交義學(xué)科。而專家系統(tǒng)、人工神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)、模式分解，智能機(jī)器人等是人工智能技術(shù)的重要分支。尤其是專家系統(tǒng)，已經(jīng)取得了大雖具冇工程實(shí)用價(jià)值的成果o專家系統(tǒng)(ExpertSystem,簡(jiǎn)稱ES)是應(yīng)用于菜一特定領(lǐng)域的復(fù)雜計(jì)算機(jī)軟件，它能夠利用人類專家的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)，模擬人類的思維推理方式，對(duì)問題進(jìn)行求解和決策。最適合應(yīng)用專家系統(tǒng)的領(lǐng)域是M雜而且主要依賴人的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行控制的各種過程，例如醫(yī)療診斷、航天飛機(jī)、地質(zhì)勘探、高爐過程等。20世紀(jì)70年代以后，隨著tl

6、本鋼鐵工業(yè)的崛起，tl本對(duì)高爐過程的計(jì)算機(jī)應(yīng)用及數(shù)學(xué)模型的研究開發(fā)居J:國(guó)際先進(jìn)水平。各種爐熱指數(shù)模型和爐溫預(yù)測(cè)模型應(yīng)用丁，日本各大高爐的冶煉過程。tl本各鋼鐵廠先后提出了以煉鐵專家知識(shí)為基礎(chǔ)的邏輯判斷與數(shù)量計(jì)算相結(jié)合的模型，如：'爐況診斷模型”、GO-STOP模型”，操作管理系統(tǒng)'AGOS模型”等。J:是開始了高爐冶煉過程控制屮的人工智能應(yīng)用研究，明確提出建立高爐冶煉過程的家知識(shí)與規(guī)則”。在各種各樣的高爐數(shù)學(xué)模型與咯-家系統(tǒng)”開發(fā)中，具有代表性的應(yīng)用研究成果有：(1)以軟熔帶推斷模型為主建立的SAFAIA模型集成系統(tǒng)”。該系統(tǒng)應(yīng)用在新日鐵大廠2號(hào)高爐上。它使用532個(gè)傳感器、

7、X種軟融帶模式，專家知識(shí)庫包含5850條規(guī)則，采集1200條過程機(jī)數(shù)據(jù)，系統(tǒng)采樣吋間間隔1s,推理判斷給出操作指導(dǎo)的吋間間隔為5s。(2)以無料鐘爐頂布料模型為主建立的模型集成系統(tǒng)。該系統(tǒng)應(yīng)用在FI本京濱1號(hào)高爐上，以裝料制度、煤氣流狀態(tài)、爐體溫度場(chǎng)、風(fēng)量、風(fēng)壓、透氣性等重要影響因素組成專家知識(shí)規(guī)則庫。(3)以爐溫預(yù)報(bào)與界常爐況判斷為主的BAISYS專家系統(tǒng)”。該系統(tǒng)應(yīng)用在日本鋼管福山廠5號(hào)高爐上，包含900個(gè)檢測(cè)點(diǎn)，傳感器數(shù)據(jù)采用1min濾波，專家知識(shí)庫包含700多條規(guī)則(爐熱預(yù)報(bào)500多