一种高炉炉缸的活跃状态检测方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种高炉炉缸的活跃状态检测方法及装置，其中所述方法通过对温度数据进行处理得到温度样本，然后基于温度样本进行聚类，并对聚类中心不断迭代更新。最后，获得目标N个目标聚类中心；每个目标聚类中心对应一个高炉炉缸活跃类别；当将采集的温度测量数据与N个目标聚类中心进行匹配后，就能获得高炉炉缸活跃状态的判断结果。本发明专利技术方案解决了现有技术中高炉炉缸状态判断的局限性，并且可实时获得判断结果。

【技术实现步骤摘要】
一种高炉炉缸的活跃状态检测方法及装置
本专利技术涉及计算机
，尤其涉及一种高炉炉缸的活跃状态检测方法及装置。
技术介绍
高炉炼铁是现在钢铁企业生产生铁的主要方式，高炉体积巨大，存在很多辅助系统。一座大型高炉每分钟检测的数据量多达上千条，而且高炉生产过程是一个多变量、时变的复杂工业过程。由于炉体封闭，利用常规的检测设备和检测方法获得高炉内部物理化学变化比较困难；所以，由大量的检测数据准确分析高炉工作状态对操作者是很大的挑战。高炉炉缸工作状态对高炉生产十分重要，焦炭和喷吹的燃料在炉缸的风口区域燃烧，生产还原气体上升，将含铁矿物还原成金属。而且风口区内燃烧产生的空间，为炉料下降创造了条件。在日常生产过程中，炉缸最常见的失常是炉缸堆积，炉缸堆积初期，对生产造成的影响比较小，容易被忽略。一旦炉缸堆积严重，将对高炉生产带来严重损失。炉缸堆积的本质是炉缸内存在铁渣难以顺利穿过的温度较低的不活跃区域。因此，判断高炉炉缸工作活跃状态对于高炉操作人员非常重要。但是，目前研究者对高炉炉缸状态的研究普遍具有较大的局限性，只能对高炉炉缸中的局部特点进判断，并且难以获得准确的实时数据。
技术实现思路
鉴于上述问题，本专利技术提出了一种高炉炉缸的活跃状态检测方法及装置，解决了现有技术中高炉炉缸状态判断的局限性，并且可实时获得判断结果。第一方面，本申请通过本申请的一实施例提供如下技术方案：一种高炉炉缸的活跃状态检测方法，包括：获取高炉中不同区域位置对应的温度样本；其中，每个温度样本包括同一区域位置的多个温度数据，同一区域位置表示高度相同且距离高炉中心线相同的位置；基于所述温度样本和预设坐标系，获得每个温度样本距离坐标原点的第一欧式距离；基于所述第一欧式距离，将所述温度样本划分为N个第一样本组；N为大于等于2的正整数；基于每个所述第一样本组的均值，获得N个第一聚类中心；基于所述N个第一聚类中心对所述温度样本进行迭代聚类，直至符合聚类终止条件，获得N个目标聚类中心；其中，每个所述目标聚类中心对应一个高炉炉缸活跃类别；将采集的温度测量数据与所述N个目标聚类中心进行匹配，获得高炉炉缸活跃状态的检测结果。可选的，所述获取高炉中不同区域位置的对应的温度样本，包括：获取高炉中不同区域位置对应的历史数据，其中，所述历史数据为高炉砖衬内测温装置测量的温度数据；清除所述历史数据中的无效数据，获得高炉中不同区域位置的对应的所述温度样本；其中，所述无效数据包括：为0的数据，在合理范围以外的数据。可选的，所述获得高炉中不同区域位置的对应的所述温度样本，包括：将所述温度数据对应的测温时间分段，获得多个时段；基于每个测温位置在每个时段内的温度数据的平均值，获得高炉中不同区域位置的对应的所述温度样本。可选的，所述基于所述第一欧式距离的大小，将所述温度样本划分为N个第一样本组，包括：将所述温度样本按照所述第一欧式距离由小至大或由大至小的进行排序，获得样本序列；将所述样本序列均分为N组，获得N个所述第一样本组。可选的，所述N取值为10。可选的，所述基于所述N个第一聚类中心对所述温度样本进行迭代聚类，直至符合聚类终止条件，获得N个目标聚类中心，包括：基于每个所述温度样本与各个所述第一聚类中心的欧式距离进行对所述温度样本聚类，获得N个第二样本组；基于每个所述第二样本组的均值，获得N个第二聚类中心；判断所述第二聚类中心是否符合聚类终止条件；若否，则基于每个所述温度样本与各个所述第二聚类中心的欧式距离对所述温度样本进行聚类，获得N个第三样本组；基于每个所述第三样本组的均值，获得N个第三聚类中心；判断所述第二聚类中心是否符合聚类终止条件；若否，则基于每个所述温度样本与各个所述第三聚类中心的欧式距离继续对所述温度样本进行聚类，直至符合所述聚类终止条件，获得所述N个目标聚类中心。可选的，所述基于每个所述温度样本与各个所述第一聚类中心的欧式距离的大小进行聚类，获得N个第二样本组，包括：获取目标温度样本与各个所述第一聚类中心中的欧氏距离的最小值；其中，所述目标温度样本为所述温度样本中的任一个；将所述目标温度样本聚类至所述最小值对应的第一聚类中心，获得N个所述第二样本组。可选的，所述将采集的温度测量数据与所述N个目标聚类中心进行匹配，获得高炉炉缸活跃状态的判断结果，包括：获取采集的所述温度测量数据；基于所述温度测量数据与所述温度测量数据的采集位置，获得每个所述采集位置的平均测量温度；将每个所述平均测量温度与所述N个目标聚类中心进行匹配，获得所述判断结果。第二方面，基于同一专利技术构思，本申请通过本申请的一实施例提供如下技术方案：一种高炉炉缸的活跃状态检测装置，包括：样本获取模块，用于获取高炉中不同区域位置对应的温度样本；其中，每个温度样本包括同一区域位置的多个温度数据，同一区域位置表示高度相同且距离高炉中心线相同的位置；距离获取模块，用于基于所述温度样本和预设坐标系，获得每个温度样本距离坐标原点的第一欧式距离；划分模块，用于基于所述第一欧式距离的大小，将所述温度样本划分为N个第一样本组；N为大于等于2的正整数；第一聚类中心获取模块，用于基于每个所述第一样本组的均值，获的N个第一聚类中心；聚类迭代模块，用于基于所述N个第一聚类中心对所述温度样本进行迭代聚类，直至符合聚类终止条件，获得N个目标聚类中心；其中，每个所述目标聚类中心对应一个高炉炉缸活跃类别；匹配模块，用于将采集的温度测量数据与所述N个目标聚类中心进行匹配，获得高炉炉缸活跃状态的检测结果。第三方面，基于同一专利技术构思，本申请通过本申请的一实施例提供如下技术方案：一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述第一方面中任一项所述方法的步骤。本专利技术实施例中提供的一种高炉炉缸的活跃状态检测方法及装置，通过获取高炉中不同区域位置的对应的温度样本；其中，每个温度样本包括同一区域位置的多个温度数据；同一区域位置表示高度相同且距离高炉中心线相同的位置；保证了温度样本能够充分表示炉缸内的整体运行状况。进一步的基于温度样本和预设坐标系，获得每个温度样本距离坐标原点的第一欧式距离；基于第一欧式距离的大小，将温度样本划分为N个第一样本组；基于每个所述第一样本组的均值，获的N个第一聚类中心；基于N个第一聚类中心对温度样本进行迭代聚类，直至符合聚类终止条件，获得N个目标聚类中心；其中，每个目标聚类中心对应一个高炉炉缸活跃类别；通过上述的迭代过程能够将温度样本归类为多个活跃类别，而活跃类别能够精确和全面的表示炉缸内的活跃状态。最后，将采集的温度测量数据与所述N个目标聚类中心进行匹配，获得高炉炉缸活跃状态的判断结果，即采集的温度测量数据只需匹配后就能得到活跃状态的判断结果，具有较高的时效性。本方案解决了现有技术中高本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高炉炉缸的活跃状态检测方法，其特征在于，包括：/n获取高炉中不同区域位置对应的温度样本；其中，每个温度样本包括同一区域位置的多个温度数据，同一区域位置表示高度相同且距离高炉中心线相同的位置；/n基于所述温度样本和预设坐标系，获得每个温度样本距离坐标原点的第一欧式距离；/n基于所述第一欧式距离，将所述温度样本划分为N个第一样本组；N为大于等于2的正整数；/n基于每个所述第一样本组的均值，获得N个第一聚类中心；/n基于所述N个第一聚类中心对所述温度样本进行迭代聚类，直至符合聚类终止条件，获得N个目标聚类中心；其中，每个所述目标聚类中心对应一个高炉炉缸活跃类别；/n将采集的温度测量数据与所述N个目标聚类中心进行匹配，获得高炉炉缸活跃状态的检测结果。/n

【技术特征摘要】
1.一种高炉炉缸的活跃状态检测方法，其特征在于，包括：
获取高炉中不同区域位置对应的温度样本；其中，每个温度样本包括同一区域位置的多个温度数据，同一区域位置表示高度相同且距离高炉中心线相同的位置；
基于所述温度样本和预设坐标系，获得每个温度样本距离坐标原点的第一欧式距离；
基于所述第一欧式距离，将所述温度样本划分为N个第一样本组；N为大于等于2的正整数；
基于每个所述第一样本组的均值，获得N个第一聚类中心；
基于所述N个第一聚类中心对所述温度样本进行迭代聚类，直至符合聚类终止条件，获得N个目标聚类中心；其中，每个所述目标聚类中心对应一个高炉炉缸活跃类别；
将采集的温度测量数据与所述N个目标聚类中心进行匹配，获得高炉炉缸活跃状态的检测结果。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取高炉中不同区域位置的对应的温度样本，包括：
获取高炉中不同区域位置对应的历史数据，其中，所述历史数据为高炉砖衬内测温装置测量的温度数据；
清除所述历史数据中的无效数据，获得高炉中不同区域位置的对应的所述温度样本；其中，所述无效数据包括：为0的数据，在合理范围以外的数据。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述获得高炉中不同区域位置的对应的所述温度样本，包括：
将所述温度数据对应的测温时间分段，获得多个时段；
基于每个测温位置在每个时段内的温度数据的平均值，获得高炉中不同区域位置的对应的所述温度样本。


4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一欧式距离的大小，将所述温度样本划分为N个第一样本组，包括：
将所述温度样本按照所述第一欧式距离由小至大或由大至小的进行排序，获得样本序列；
将所述样本序列均分为N组，获得N个所述第一样本组。


5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述N取值为10。


6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述N个第一聚类中心对所述温度样本进行迭代聚类，直至符合聚类终止条件，获得N个目标聚类中心，包括：
基于每个所述温度样本与各个所述第一聚类中心的欧式距离对所述温度样本进行聚类，获得N个第二样本组；
基于每个所述第二样本组的均值，获得N个第二聚类中心；
判断所述第二聚类中心是否符合聚类终止条件；

【专利技术属性】
技术研发人员：胡正刚，张正东，肖志新，李红，卢正东，陈令坤，刘栋梁，
申请(专利权)人：武汉钢铁有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42