連鑄結(jié)晶器漏鋼預報系統(tǒng)

一、漏鋼預報系統(tǒng)介紹

連鑄結(jié)晶器漏鋼預報系統(tǒng)，是通過對結(jié)晶器銅板溫度實時在線監(jiān)測，獲得銅板溫場變化全息參數(shù)及對溫度變化進行分析、計算并實現(xiàn)對漏鋼狀態(tài)的在線預報。操作人員就可以根據(jù)這些實際參數(shù)的變化來制定結(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。

武漢中飛揚測控工程有限公司開發(fā)的BPS-K600連鑄結(jié)晶器漏鋼預報系統(tǒng)，能夠?qū)崟r的對結(jié)晶溫度場的全過程進行監(jiān)測，并對檢測參數(shù)在線分析、處理、顯示，漏鋼報警等功能，自動或手動控制拉速以實現(xiàn)坯殼生長確保鑄坯過程安全。

武漢中飛揚測控工程有限公司獨立研發(fā)的BPS-K600漏鋼預報系統(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)的邏輯預報模型的缺陷，具有自適應(yīng)、自組織和自學習功能。

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

BPS-K600漏鋼預報系統(tǒng)具有工業(yè)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化架構(gòu)，根據(jù)現(xiàn)場結(jié)晶器溫度場的分布規(guī)律，實時響應(yīng)、跟蹤，能自我學習、自我判斷，為現(xiàn)場操作提供預警信息，有效預防漏鋼事故的發(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)晶器漏鋼預報系統(tǒng)由以下幾個部分組成：

漏鋼測量電偶陣列

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）

漏鋼預報系統(tǒng)軟件包

安裝機柜及控制柜

漏鋼預報系統(tǒng)的布置及線路圖

作業(yè)指導書

圖1：漏鋼預報系統(tǒng)框圖

三、漏鋼預報設(shè)備組成

BPS-K600連鑄結(jié)晶器漏鋼預報系統(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)備組成一個獨立的測量、運算及預報網(wǎng)絡(luò)，并通過網(wǎng)關(guān)與鑄流PLC交互數(shù)據(jù)，實現(xiàn)報警控制。BPS-K600連鑄結(jié)晶器漏鋼預報系統(tǒng)采用在結(jié)晶器銅板四周預埋設(shè)多排電偶，檢測鋼水在結(jié)晶器冷卻過程中的溫度變化，實現(xiàn)結(jié)晶器溫度場顯示及漏鋼狀況預報。溫度傳感器陣列采集的溫度信號經(jīng)連接模塊傳輸至前端采集系統(tǒng)，將信號進行各種濾波、歸一化，通過網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化傳輸至操作站（工作站）及服務(wù)器，由漏鋼預報系統(tǒng)軟件包對數(shù)據(jù)進行運算，獲得用戶所需要的結(jié)晶器信息和實現(xiàn)漏鋼監(jiān)測。

四、漏鋼預報主要功能：

——實時數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析判斷

——自動（可選），人工選擇鋼種報警參數(shù)

——實時動態(tài)畫面監(jiān)控

——結(jié)晶器溫度場熱相圖譜

——漏鋼征兆預測報警及信息顯示

——報警后自動降速

——歷史數(shù)據(jù)存儲與歷史趨勢圖顯示

——報表自動生成及打印

——神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對未知鋼種報警預測和模式識別

——動態(tài)實時溫度曲線預測（用戶需求）

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

——可實現(xiàn)（用戶需求）結(jié)晶器鋼流運動圖譜

——可實現(xiàn)（用戶需求）結(jié)晶器熱容量分析

圖2 漏鋼預報界面曲線

五、結(jié)晶器漏鋼預報系統(tǒng)應(yīng)至少實現(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，保護渣更換，振動工藝變化，無需人工進行調(diào)參；

2. 熱成像功能：系統(tǒng)具有根據(jù)測量溫度實時計算結(jié)晶器銅板溫度分布并繪制熱相圖，并根據(jù)模型計算實時繪制結(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)生后自動計算能力，形成粘結(jié)缺陷的形態(tài)特征跟蹤圖；

4. 偏流指數(shù)計算：系統(tǒng)具有智能計算結(jié)晶器偏流指數(shù)能力，能實時對應(yīng)偏流發(fā)生時的異常跟蹤能力；

5. 全程拉速聯(lián)鎖：系統(tǒng)能全程無死角投用拉速聯(lián)鎖功能，當預警信息觸發(fā)后，進行拉速自動聯(lián)鎖；

6. 熱流跟蹤計算：系統(tǒng)實時跟蹤計算結(jié)晶器熱通量；

7. 模擬仿真功能：具有離線仿真模擬系統(tǒng)，對任意時間數(shù)據(jù)進行重現(xiàn)并對歷史數(shù)據(jù)進行管理；

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