高炉煤气降温装置智能化监测控制系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种高炉煤气降温装置智能化监测控制系统，电子计算机的输入端通过电路分別联接有温度变送器以及配置有图形化模糊神经网络专家知识库存儲器的服务器，电子计算机的输出端通过电路依次联接有电子控制器和根据电子控制器指令能及时调整集水盘进水量的电磁阀。在高炉煤气降温装置工作过程中，来自温度变送器的数字信号直接进入电子计算机，电子计算机通过设置于服务器的图形化模糊神经网络专家知识库进行智能化分析判断，再对电子控制器发出指令，由电子控制器操纵电磁阀实现对集水盘进水量及时有效的控制。
【专利说明】高炉煤气降温装置智能化监测控制系统
【技术领域】
[0001]本实用新型属于设备智能化监测诊断控制装置【技术领域】，涉及一种基于BP神经网络模型技术和GA神经网络在线自适应趋势预示方法的高炉煤气降温装置智能化监测控制系统。
【背景技术】
[0002]高炉煤气降温装置是一种通过水冷却，达到降低高炉煤气温度，从而使高炉煤气顺利通过高温袋式除尘器，在实现烟气净化的同时，获得大量工业热水的冶金类换热设备。从设备结构和作用原理看，高炉煤气降温装置实际上是一种与高炉煤气净化除尘系统配套的，利用常温常压工业用水作为冷却剂的立式管式换热设备。由于“十一五”以来中央和省、市各级政府大力提倡“节能减排”，该设备已成为冶金企业常规配置的主要生产设备，其设备安全技术性能，以及可开动率、利用率和效率等设备管理三项指标，直接影响到企业的生产经营状况和企业经济效益。
[0003]高炉煤气降温装置在工作时，在系统大型抽风机作用下，高温烟气先进入下部烟气室，然后沿着焊接在上、下花板之间的数量众多的烟气管上升，最后在上部集气室汇合。高炉煤气降温装置集气室通过管道与高温袋式除尘器相联，高炉煤气经净化处理后排空。作为冷却剂的常温、常压工业用水，通过设置在装置上部的集水盘，均匀地在烟气管外表面形成水膜，水膜的厚度和流速决定了装置的换热效果，实际上起决定作用的是集水盘水位的高低或集水盘的进水量。
[0004]高炉在进行冶炼作业时，由于铁矿石、溶剂和焦炭众多因素的影响，炉况变化很大，高炉煤气温度的瞬时值通常在530°C ±30%范围内波动，因此，为了确保高温袋式除尘器能正常工作，对高炉煤气降温装置冷却水量的控制就显得十分必要。多年来，钢铁企业对集水盘水位的控制一直沿用手动操作或手动加电动的半自动操作方式，很难达到预期的理想效果。及时合理地选择集水盘进水量，特别是动态地跟踪高炉煤气温度瞬时值、温度变化梯度等参数是高炉煤气降温装置安全技术操作规程中一个重要的内容，这是一个长期悬而未决而又亟待解决的问题。影响高炉煤气温度变化的因素很多，根据一些大型钢铁企业设备事故与故障统计资料分析，由于高炉炉料，特别是铁矿石、溶剂、焦炭的物料成分、加料时间、加料数量、加料顺序、加料部位的不同而导致高炉内温度变化是主要原因。目前很多企业在设备使用时仅凭操作工经验来控制，这种方法极不准确，因为它与操作者经验积累、精神状态和责任心直接挂钩，不确定性因素很多。
[0005]在高炉运行过程中，影响高炉煤气温度波动的因素很多，如何从错综复杂的因素中，实时地找出真正的影响设备运行状况的原因，是智能化监测诊断技术的关键。当前设备状态监测与故障诊断技术中预测神经网络结构参数的方法仍然主要靠人工经验和实验数据来确定，由于网络结构差，预测精度低，因而不能满足工业企业现场复杂的工况条件。
[0006]为了彻底解决这个问题，很多大中型冶金企业以及高等院校、研究院所都进行了广泛的的探索，本实用新型就是在这种技术背景下产生的。实用新型内容
[0007]为了克服现有技术的上述缺点，本实用新型提供一种实现对高炉煤气温度进行有效地动态监测和诊断，确保对高炉煤气降温装置集水盘进水量准确控制的高炉煤气降温装置智能化监测控制系统。
[0008]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:一种高炉煤气降温装置智能化监测控制系统，电子计算机的输入端通过电路分別联接有温度变送器以及配置有图形化模糊神经网络专家知识库存儲器的服务器，电子计算机的输出端通过电路依次联接有电子控制器和根据电子控制器指令能及时调整集水盘进水量的电磁阀。
[0009]所述温度变送器具有温度传感器、电子放大器和A/D转换器，温度传感器通过电路依次联接有电子放大器和A/D转换器。
[0010]所述温度变送器通过机电一体化方式安装在高炉煤气降温装置下部烟气室进气
管法兰处。
[0011]本实用新型的有益效果是:在高炉煤气降温装置工作过程中，来自温度变送器的数字信号直接进入电子计算机，电子计算机通过设置于服务器的图形化模糊神经网络专家知识库进行智能化分析判断，再对电子控制器发出指令，由电子控制器操纵电磁阀实现对集水盘进水量及时有效的控制。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1是本实用新型的结构方框示意图。
[0013]图中:I一温度变送器，2 —电子计算机，3—服务器，4一电子控制器，5—电磁阀。【具体实施方式】
[0014]以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明:
[0015]一种高炉煤气降温装置智能化监测控制系统，它是属于设备智能化监测诊断控制装置【技术领域】，具体涉及一种基于BP神经网络模型技术和GA神经网络在线自适应趋势预示方法的高炉煤气降温装置智能化监测诊断控制系统，能实现对高炉煤气温度有效地动态监测和诊断，确保对高炉煤气降温装置集水盘进水量的准确控制。
[0016]本实用新型所述高炉煤气降温装置智能化监测控制系统，电子计算机的输入端通过电路分別联接有温度变送器以及配置有图形化模糊神经网络专家知识库存儲器的服务器，电子计算机的输出端通过电路依次联接有电子控制器和根据电子控制器指令能及时调整集水盘进水量的电磁阀；所述温度变送器具有温度传感器、电子放大器和A/D转换器，温度传感器通过电路依次联接有电子放大器和A/D转换器，温度变送器通过机电一体化方式安装在高炉煤气降温装置下部烟气室进气管法兰处；所述电子计算机是该智能监测诊断控制系统的核心部件，其配置应不低于酷睿二代双核CPU、4G内存、500G硬盘空间。为了彻底改变当前设备状态监测与故障诊断技术中预测神经网络结构参数的方法仍然主要依靠人工经验和实验数据来确定的现状，本实用新型引入一种基于GA技术的在线自适应趋势预不方法；所述电子控制器是一种基于机电一体化技术的伺服执行机构；所述电磁阀是高炉煤气降温装置智能化监测诊断控制系统的执行部件，其功能是根据电子控制器指令及时调整集水盘进水量。
[0017]本实用新型的有益效果是:在高炉煤气降温装置工作过程中，来自温度变送器的数字信号直接进入电子计算机，电子计算机通过设置于服务器的图形化模糊神经网络专家知识库进行智能化分析判断，再对电子控制器发出指令，由电子控制器操纵电磁阀实现对集水盘进水量及时有效的控制。
[0018]本实用新型在进行网络结构设计时，引入一种基于GA技术的在线自适应趋势预示方法，利用GA对BP网络结构参数进行动态优化，同时采用GA与BP组合训练法对现有的网络学习算法进行改进，从而动态地确定最优的网络结构参数，在高炉煤气降温装置现场应用中取得了满意的在线预测效果。
[0019]实施例1
[0020]参见图1，对本实用新型进一步说明。一种高炉煤气降温装置智能化监测控制系统，包括温度变送器1、电子计算机2、服务器3、电子控制器4、电磁阀5。温度变送器1、电子计算机2、服务器3、电子控制器4构成了本实用新型计算机信息检测处理系统。
[0021]所述温度变送器I是本实用新型专利计算机信息检测处理系统温度参数检测元件，通过机电一体化方式安装在高炉煤气降温装置下部烟气室进气管法兰处。所述电子计算机2是本实用新型计算机信息检测处理系统的核心部件，其输入端与温度变送器1、服务器3相联，其输出端与电子控制器4、服务器3相联。所述服务器3配备有图形化模糊神经网络专家知识库。为了彻底改变当前设备状态预测神经网络的结构参数仍然主要靠人工经验和实验数据来确定的现状，本实用新型引入一种基于GA技术的在线自适应趋势预示方法来确定神经网络的结构参数，从而动态地确定最优的网络结构参数值。所述电子控制器4是本实用新型计算机信息检测处理系统执行单元，是一种基于机电一体化技术的伺服执行机构，其输入端与电子计算机2相联，其输出端与电磁阀5相联。所述电磁阀5的输入端与电子控制器4相联。
【权利要求】
1.一种高炉煤气降温装置智能化监测控制系统，其特征是:电子计算机的输入端通过电路分別联接有温度变送器以及配置有图形化模糊神经网络专家知识库存儲器的服务器，电子计算机的输出端通过电路依次联接有电子控制器和根据电子控制器指令能及时调整集水盘进水量的电磁阀。
2.如权利要求1所述高炉煤气降温装置智能化监测控制系统，其特征是:所述温度变送器具有温度传感器、电子放大器和A/D转换器，温度传感器通过电路依次联接有电子放大器和A/D转换器。
3.如权利要求1或2所述高炉煤气降温装置智能化监测控制系统，其特征是:所述温度变送器通过机电一体化方式安装在高炉煤气降温装置下部烟气室进气管法兰处。
【文档编号】C21B5/00GK203498403SQ201320574150
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年9月17日 优先权日:2013年9月17日
【发明者】甘建伟, 曾美静, 陈炳贤, 潘勇, 王旭生, 谢方胜, 蒋钦龙, 吴娘坡, 肖华栋, 孙勇, 郭建华, 陈雪明, 卢静, 赵心夏 申请人:韶关市曲江区明和设备修造有限公司