一种高炉热电偶的异常检测方法、装置及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种高炉热电偶的异常检测方法、装置及存储介质，该方法包括：S1：选定高炉中需要进行异常检测的多个热电偶，周期性地采集预定时长的测温数据，得到各个热电偶测温点的测温数据序列；S2：对选定的所述多个热电偶按照安装位置属性进行分组，并将得到的各个热电偶测温点的测温数据序列按照分组分别打包，得到表示每组热电偶测温点测温数据的二维数组；S3：对每一个二维数组，使用孤立森林算法对测温数据进行训练，得到各测温点的异常分数，将异常分数与预定的异常评分阈值进行比较，根据比较结果确定每组测温点中的异常测温点。利用上述技术方案，可以实现在线快速地发现异常测温点。现异常测温点。现异常测温点。

【技术实现步骤摘要】
一种高炉热电偶的异常检测方法、装置及存储介质


[0001]本专利技术涉及高炉炼铁检测
，尤其涉及一种高炉热电偶的异常检测方法、装置及存储介质。

技术介绍

[0002]高炉作为钢铁生产中的重要装备设施，有着巨大的建造和维护成本，所以高炉长寿问题一直受到炼铁工作者的高度重视。一般高炉长寿目标主要面临两个问题，一个是炉缸炉底容易烧穿，另一个是炉腹炉腰及炉身下部寿命有限。为了了解这些部位的工作状态及侵蚀情况，一般会在炉缸炉底砖衬和炉体冷却设备中安装热电偶来检测温度。特别在大型高炉建设中，会在炉缸炉底区域埋设数以百计的热电偶测温点，这种在线测温的方式已经成为监控和计算炉缸炉底侵蚀状态的主要手段。
[0003]但由于高炉从炉身至炉底埋设的热电偶数量多，仪器和线路安装等情况复杂，在各个高炉现场经常会出现测点接线错误、不稳定等情况；加之高炉运行时间长，温度变化大，且高炉生产中各种干扰因素多，使得热电偶在使用中会出现偶体折断、熔断等损坏。由于多种原因使得某些热电偶测温失效，对于高炉实际操作是不利的。由于测温点太多，往往高炉维护中检测或观察所有热电偶的情况相当耗费人力。所以，需要一种检测手段来快速自动地发现异常的热电偶测温点。

技术实现思路

[0004]本专利技术的实施例提供了一种高炉热电偶的异常检测方法、装置及存储介质，以实现快速地发现异常的热电偶测温点。
[0005]为了实现上述目的，一方面，提供了一种高炉热电偶的异常检测方法，包括如下步骤：
[0006]S1：选定高炉中需要进行异常检测的多个热电偶，周期性地对所述多个热电偶的测温点采集预定时长的测温数据，得到各个热电偶测温点的测温数据序列；
[0007]S2：对选定的所述多个热电偶按照热电偶的安装位置属性进行分组，并将所得到的各个热电偶测温点的测温数据序列按照分组分别打包，得到一个或多个表示每组热电偶测温点测温数据的二维数组，其中，一个二维数组对应一个组的热电偶测温点，每一个二维数组的行包含对应组的各热电偶测温点在同一时刻的测温数据，每一个二维数组的列包含同一热电偶测温点在不同时刻的测温数据；
[0008]S3：对所得到的二维数组中的每一个二维数组，使用孤立森林算法来对二维数组中的测温数据进行训练，其中，将二维数组中每一列的测温数据作为训练独立森林中的不同样本，将每一行的测温数据作为训练独立森林中的不同特征，得到各测温点的异常分数，将所述异常分数与预定的异常评分阈值进行比较，根据比较结果确定每组测温点中的异常测温点。
[0009]优选地，所述的异常检测方法，其中，所述选定的热电偶不限于设在高炉炉喉、炉
身、炉腰、炉腹、炉缸、炉底区域中埋设的热电偶。
[0010]优选地，所述的异常检测方法，其中，所述按照热电偶的安装位置属性进行分组包括：按照热电偶所在的高度、角度和/或插入深度对所有多个热电偶进行分组。
[0011]优选地，所述的异常检测方法，其中，所述按照热电偶的安装位置属性进行分组包括：将高度相同、插入深度相同的热电偶分为一组，每组中的测温点仅角度是不同。
[0012]优选地，所述的异常检测方法，其中，每一组中的热电偶测温点的数量大于等于3，舍弃无法分组的热电偶测温点。
[0013]优选地，所述的异常检测方法，其中，所述步骤S2中将所得到的各个热电偶测温点的测温数据序列按照分组分别打包包括：
[0014]将同组的热电偶测温数据序列按照时间顺序依次堆叠起来，组成二维数组，该二维数组包含对应组内所有热电偶测温点的测温数据序列。
[0015]优选地，所述的异常检测方法，其中，所述选定的热电偶为选定区域内的所有热电偶，所述选定的热电偶的数目大于等于3，其中所述选定区域内的热电偶包括：
[0016]高炉炉身冷却壁中安装位置高度相同、插入深度相同但角度不同的多个热电偶；
[0017]所有炉缸测温热电偶；
[0018]炉缸5～13层侧壁的所有热电偶；
[0019]炉缸5～13层侧壁的所有热电偶中高度相同、插入深度相同但角度不同的多个热电偶；或
[0020]所有炉身测温热电偶。
[0021]另一方面，提供了一种高炉热电偶的异常检测的装置，包括存储器和处理器，所述存储器存储有至少一段程序，所述至少一段程序由处理器执行以实现如上文任一所述的方法。
[0022]又一方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述存储介质中存储有至少一段程序，所述至少一段程序由处理器执行以实现如上文任一所述的方法。
[0023]上述技术方案具有如下技术效果：
[0024]本专利技术实施例的技术方案通过周期性采集热电偶的数据，根据热电偶的安装位置对采集的数据进行分组，对同一组热电偶的测温数据打包，获得每组对应的二维数组，将二维数组中每一列的测温数据作为训练独立森林中的不同样本，将每一行的测温数据作为训练独立森林中的不同特征，使用孤立森林算法来对二维数组中的测温数据进行训练，可以在线快速地发现由于接线错误、线路老化、仪表损坏或网络故障等各种原因导致的异常的测温点，能适用于大量热电偶设备的异常检测需求中，有助于高炉现场设备维护工作。
附图说明
[0025]图1为本专利技术一实施例的高炉热电偶测温数据的异常检测方法的流程示意图；
[0026]图2为本专利技术一实施例的高炉热电偶测温数据的异常检测装置的结构示意图。
具体实施方式
[0027]为进一步说明各实施例，本专利技术提供有附图。这些附图为本专利技术揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参
考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本专利技术的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。
[0028]现结合附图和具体实施方式对本专利技术进一步说明。
[0029]本专利技术人在实现本专利技术的过程中发现由于接线错误、线路老化、仪表损坏或网络故障等原因，高炉中的热电偶测温点可能出现数据异常；而且，异常的热电偶测温点与其相邻或位置接近的正常热电偶测点的测温数据会出现不同的数值范围或波动规律；因此，本专利技术的专利技术人利用这一点，提出本专利技术的用于检测高炉中异常热电偶测温点的技术方案。
[0030]实施例一：
[0031]图1为本专利技术一实施例的高炉热电偶的异常检测方法的流程示意图。如图1，该实施例的高炉热电偶的异常检测方法包括如下步骤：
[0032]S1，选定高炉中需要进行异常检测的多个热电偶，周期性地对多个热电偶的测温点采集预定时长的测温数据，得到各个热电偶测温点的测温数据序列；
[0033]该步骤为数据采集步骤。以某2500m3高炉为例，选定高炉中需要进行异常检测的热电偶，周期性地采集预定时长的测温数据。其中，进行异常检测的热电偶的范围不限于高炉炉身、炉腰、炉腹、炉缸、炉底等区域中埋设的热电偶。
[0034]示例性地，可以选择选定区域内的所有热电偶来进行异常测试，热电偶测点本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高炉热电偶的异常检测方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：选定高炉中需要进行异常检测的多个热电偶，周期性地对所述多个热电偶的测温点采集预定时长的测温数据，得到各个热电偶测温点的测温数据序列；S2：对选定的所述多个热电偶按照热电偶的安装位置属性进行分组，并将所得到的各个热电偶测温点的测温数据序列按照分组分别打包，得到一个或多个表示每组热电偶测温点测温数据的二维数组，其中，一个二维数组对应一个组的热电偶测温点，每一个二维数组的行包含对应组的各热电偶测温点在同一时刻的测温数据，每一个二维数组的列包含同一热电偶测温点在不同时刻的测温数据；S3：对所得到的二维数组中的每一个二维数组，使用孤立森林算法来对二维数组中的测温数据进行训练，其中，将二维数组中每一列的测温数据作为训练独立森林中的不同样本，将每一行的测温数据作为训练独立森林中的不同特征，得到各测温点的异常分数，将所述异常分数与预定的异常评分阈值进行比较，根据比较结果确定每组测温点中的异常测温点。2.根据权利要求1所述的异常检测方法，其特征在于，所述选定的热电偶不限于设在高炉炉喉、炉身、炉腰、炉腹、炉缸、炉底区域中埋设的热电偶。3.根据权利要求1所述的异常检测方法，其特征在于，所述按照热电偶的安装位置属性进行分组包括：按照热电偶所在的高度、角度和/或插入深度对所有多个热电偶进行分组。4.根据权利要求3所述的异常检测方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯小均，严晗，王伟，欧燕，叶理德，
申请(专利权)人：中冶南方工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：