[发明专利]一种基于模式识别技术构建的高炉冶炼专家系统及其方法

权利要求书

1.一种基于模式识别技术构建的高炉冶炼专家系统，包括装有数据库的服务器、操作工工作站、槽下备料PLC、炉顶布料PLC、水渣控制PLC、除尘控制PLC、喷煤控制PLC、水系统控制PLC、分布式控制系统和通讯用工控机，所述通讯用工控机分别与槽下备料PLC、炉顶布料PLC、水渣控制PLC、除尘控制PLC、喷煤控制PLC、水系统控制PLC和分布式控制系统相连，装有数据库的服务器和操作工工作站分别与通讯用工控机相连，其特征在于：还包括设在装有数据库的服务器中的状态分类模块、状态诊断模块、状态评估模块和状态调整模块，所述操作工工作站中设有状态显示模块，所述状态分类模块、状态诊断模块、状态评估模块和状态调整模块依次连接，其中：

状态分类模块与通讯用工控机相连，按照高炉操作控制目标的要求，将知识库划分为一系列小知识库，一个高炉现象对应一个小知识库，针对单个知识库，分别建立相应的规则，构成状态分类知识库；

状态诊断模块获取当前高炉检测数据，对表征不同高炉现象的参数进行状态匹配，以确认目前高炉的状况，与状态诊断有关的规则构成状态诊断知识库；

状态评估模块主要目的在于确定当前的高炉状况是否符合稳定、顺行的要求，有哪些方面存在问题，进而确定是什么原因导致了高炉的异常，从而确定高炉调剂的方向，与状态评估有关的规则构成状态评估知识库；

状态调整模块与操作工工作站相连，在对高炉状态做出准确的诊断、并确定高炉调剂的方向后，状态调整模块根据已经采取的措施，确定后续的调整措施，高炉调整通过精心备料、优化设备运行状态，采用上、下部调剂措施、改善各个环节之间联系等来达到高炉控制的目标，与状态调整有关的规则构成状态调整知识库；

状态显示模块用于将表征高炉状况的参量用曲线、图形、报表形式显示出来，将根据不同的控制内容设定不同的显示界面。

2.根据权利要求1所述的基于模式识别技术构建的高炉冶炼专家系统，其特征在于：所述状态分类模块需要加以控制的高炉现象有气流分布（a1）、炉型状态（a2）、炉温状态（a3）、高炉整体状况（a4）、布料状态（a5）、炉缸工作状况（a6）和高炉顺行状况（a7）。

3.根据权利要求2所述的基于模式识别技术构建的高炉冶炼专家系统，其特征在于：所述状态分类模块采用模式识别的数据分类算法对数据进行分类处理，将气流分布（a1）划分为25类，炉型状态（a2）划分为25类，炉温状态（a3）划分为49类，高炉整体状况（a4）划分为36类，布料状态（a5）划分为36类，炉缸工作状况（a6）划分为16类，高炉顺行状况（a7）划分为36类。

4.根据权利要求1所述的基于模式识别技术构建的高炉冶炼专家系统，其特征在于：所述状态评估模块选择煤气利用率、下料指数、焦炭熔损反应量、热负荷、热指数、利用系数、燃料比、炉缸工作状态指数作为状态评估的参数和依据。