連鑄結(jié)晶器漏鋼預(yù)報(bào)系統(tǒng)

一、漏鋼預(yù)報(bào)系統(tǒng)介紹

連鑄結(jié)晶器漏鋼預(yù)報(bào)系統(tǒng)，是通過(guò)對(duì)結(jié)晶器銅板溫度實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)，獲得銅板溫場(chǎng)變化全息參數(shù)及對(duì)溫度變化進(jìn)行分析、計(jì)算并實(shí)現(xiàn)對(duì)漏鋼狀態(tài)的在線預(yù)報(bào)。操作人員就可以根據(jù)這些實(shí)際參數(shù)的變化來(lái)制定結(jié)晶器的冷卻策略和在漏鋼狀態(tài)下的拉速控制，確保結(jié)晶器在安全可靠的范圍內(nèi)高效的工作。

武漢中飛揚(yáng)測(cè)控工程有限公司開(kāi)發(fā)的BPS-K600連鑄結(jié)晶器漏鋼預(yù)報(bào)系統(tǒng)，能夠?qū)崟r(shí)的對(duì)結(jié)晶溫度場(chǎng)的全過(guò)程進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并對(duì)檢測(cè)參數(shù)在線分析、處理、顯示，漏鋼報(bào)警等功能，自動(dòng)或手動(dòng)控制拉速以實(shí)現(xiàn)坯殼生長(zhǎng)確保鑄坯過(guò)程安全。

武漢中飛揚(yáng)測(cè)控工程有限公司獨(dú)立研發(fā)的BPS-K600漏鋼預(yù)報(bào)系統(tǒng)采用了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，并與現(xiàn)代人工智能和信息技術(shù)相結(jié)合，克服了基于傳統(tǒng)的邏輯預(yù)報(bào)模型的缺陷，具有自適應(yīng)、自組織和自學(xué)習(xí)功能。

基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的漏鋼預(yù)報(bào)算法，能夠準(zhǔn)確有效實(shí)現(xiàn)鋼廠連鑄結(jié)晶器的多種漏鋼預(yù)報(bào)，根據(jù)熱電偶的設(shè)1計(jì)和排列不同，或增加摩擦力等輔助測(cè)量，BPS-K600連鑄結(jié)晶器漏鋼預(yù)報(bào)能實(shí)現(xiàn)粘連、卷渣、縱裂、角裂漏鋼等多種類型的漏鋼預(yù)報(bào)和結(jié)晶器內(nèi)溫度場(chǎng)的感知、指示等功能。

BPS-K600漏鋼預(yù)報(bào)系統(tǒng)具有工業(yè)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化架構(gòu)，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)結(jié)晶器溫度場(chǎng)的分布規(guī)律，實(shí)時(shí)響應(yīng)、跟蹤，能自我學(xué)習(xí)、自我判斷，為現(xiàn)場(chǎng)操作提供預(yù)警信息，有效預(yù)防漏鋼事故的發(fā)生，極大降低生產(chǎn)成本和提高連鑄安全系數(shù)。

二、BPS-K600連鑄結(jié)晶器漏鋼預(yù)報(bào)系統(tǒng)由以下幾個(gè)部分組成：

漏鋼測(cè)量電偶陣列

重載連接插件

前端數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

在線操作站（工作站）

離線服務(wù)器

網(wǎng)絡(luò)配件

UPS電源（選配）

漏鋼預(yù)報(bào)系統(tǒng)軟件包

安裝機(jī)柜及控制柜

漏鋼預(yù)報(bào)系統(tǒng)的布置及線路圖

作業(yè)指導(dǎo)書

圖1：漏鋼預(yù)報(bào)系統(tǒng)框圖

三、漏鋼預(yù)報(bào)設(shè)備組成

BPS-K600連鑄結(jié)晶器漏鋼預(yù)報(bào)系統(tǒng)硬件部分主要由溫度傳感器、連接件、前端數(shù)據(jù)采集、操作站（工作站）及服務(wù)器，這些設(shè)備組成一個(gè)獨(dú)立的測(cè)量、運(yùn)算及預(yù)報(bào)網(wǎng)絡(luò)，并通過(guò)網(wǎng)關(guān)與鑄流PLC交互數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)報(bào)警控制。BPS-K600連鑄結(jié)晶器漏鋼預(yù)報(bào)系統(tǒng)采用在結(jié)晶器銅板四周預(yù)埋設(shè)多排電偶，檢測(cè)鋼水在結(jié)晶器冷卻過(guò)程中的溫度變化，實(shí)現(xiàn)結(jié)晶器溫度場(chǎng)顯示及漏鋼狀況預(yù)報(bào)。溫度傳感器陣列采集的溫度信號(hào)經(jīng)連接模塊傳輸至前端采集系統(tǒng)，將信號(hào)進(jìn)行各種濾波、歸一化，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化傳輸至操作站（工作站）及服務(wù)器，由漏鋼預(yù)報(bào)系統(tǒng)軟件包對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算，獲得用戶所需要的結(jié)晶器信息和實(shí)現(xiàn)漏鋼監(jiān)測(cè)。

四、漏鋼預(yù)報(bào)主要功能：

——實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析判斷

——自動(dòng)（可選），人工選擇鋼種報(bào)警參數(shù)

——實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)畫面監(jiān)控

——結(jié)晶器溫度場(chǎng)熱相圖譜

——漏鋼征兆預(yù)測(cè)報(bào)警及信息顯示

——報(bào)警后自動(dòng)降速

——?dú)v史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與歷史趨勢(shì)圖顯示

——報(bào)表自動(dòng)生成及打印

——神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)未知鋼種報(bào)警預(yù)測(cè)和模式識(shí)別

——?jiǎng)討B(tài)實(shí)時(shí)溫度曲線預(yù)測(cè)（用戶需求）

——提供與MOC-K100連鑄結(jié)晶器振動(dòng)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)接口

——可實(shí)現(xiàn)（用戶需求）結(jié)晶器鋼流運(yùn)動(dòng)圖譜

——可實(shí)現(xiàn)（用戶需求）結(jié)晶器熱容量分析

圖2 漏鋼預(yù)報(bào)界面曲線

五、結(jié)晶器漏鋼預(yù)報(bào)系統(tǒng)應(yīng)至少實(shí)現(xiàn)如下功能：

1. 自適應(yīng)能力：系統(tǒng)完全自適應(yīng)不同鋼種，銅板修復(fù)，保護(hù)渣更換，振動(dòng)工藝變化，無(wú)需人工進(jìn)行調(diào)參；

2. 熱成像功能：系統(tǒng)具有根據(jù)測(cè)量溫度實(shí)時(shí)計(jì)算結(jié)晶器銅板溫度分布并繪制熱相圖，并根據(jù)模型計(jì)算實(shí)時(shí)繪制結(jié)晶器液面溫度分布相圖；

3. 粘結(jié)成像功能：系統(tǒng)具有粘結(jié)質(zhì)量缺陷發(fā)生后自動(dòng)計(jì)算能力，形成粘結(jié)缺陷的形態(tài)特征跟蹤圖；

4. 偏流指數(shù)計(jì)算：系統(tǒng)具有智能計(jì)算結(jié)晶器偏流指數(shù)能力，能實(shí)時(shí)對(duì)應(yīng)偏流發(fā)生時(shí)的異常跟蹤能力；

5. 全程拉速聯(lián)鎖：系統(tǒng)能全程無(wú)死角投用拉速聯(lián)鎖功能，當(dāng)預(yù)警信息觸發(fā)后，進(jìn)行拉速自動(dòng)聯(lián)鎖；

6. 熱流跟蹤計(jì)算：系統(tǒng)實(shí)時(shí)跟蹤計(jì)算結(jié)晶器熱通量；

7. 模擬仿真功能：具有離線仿真模擬系統(tǒng)，對(duì)任意時(shí)間數(shù)據(jù)進(jìn)行重現(xiàn)并對(duì)歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行管理；

8. 庫(kù)管理系統(tǒng)：具有所有預(yù)警事件的管理功能，支持預(yù)警的分析，重現(xiàn)，并保存歷史數(shù)據(jù)至少10年以上。