CN102049483B - 用于连铸机的铸体跟踪与质量判定的定位方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于连铸机的铸体跟踪与质量判定的质量事件定位方法，包括：对连铸过程的过程数据进行采样；基于所采样到的过程数据以及预先存储的各个质量事件的触发公式，计算各个质量事件的触发状态；针对所计算出的触发状态表明被触发的每个质量事件，计算该质量事件所影响的铸体区段相对于所述铸体上的一个固定点的起点坐标和终点坐标；对于所计算出的触发状态表明被触发的每一个质量事件，基于该质量事件所影响的铸体区段的坐标与先前存储的有效质量事件列表，确定当前有效质量事件列表。利用该方法，可以使得质量事件定位的精度高、误差小、运算量小、并且不会因连铸机暂停而出现错误。

Description

用于连铸机的铸体跟踪与质量判定的定位方法和装置

技术领域

本发明涉及冶金领域，更加具体地，涉及一种用于连铸机的铸体跟踪与质量判定的定位方法及装置。

背景技术

随着板型、带型、管型钢在钢材消费结构中的比例大幅上升，数量众多的板坯、方坯、圆坯以及薄板坯连铸机不断地投入生产。图1是现代的板坯连铸机的示意图。如图1所示，现代的坯板连铸机10通常包括浇钢设备(例如盛钢水20用的钢包1、对钢水静水压进行控制的中间包2等)、成型设备(例如对钢水进行一次冷却从而形成铸流30a的结晶器3、对铸流30a进行二次冷却时所用的多对铸流驱动支撑辊4等)、以及切割设备(对二次冷却后形成的全部凝固的铸流进行切割从而形成铸坯30b的火焰切割机，简称火切机5等)。在连铸过程中，钢水20从钢包1和中间包2通过结晶器3的上口3a进入结晶器3，通过结晶器3一次冷却结晶后形成外壳凝固中心为钢液的铸流30a，并从结晶器下口3b拉出。铸流30a从结晶器下口3b拉出后，进行二次冷却，同时在铸流驱动支撑辊列4(注意，图中只示出了一部分支撑辊4)的强迫下通过一条固定的通道。铸流30a在通过铸流驱动支撑辊列4的过程中，依次形成直线段31、弯曲段33、圆弧段35、矫直段37和水平段39。当铸流经二次冷却而内外均凝固了时，由火切机5切割形成铸坯30b。

在连铸过程中，钢水质量(比如，脱氧情况、碳含量、锰硅比、锰硫比、杂质等)、过程数据(比如，炉次、钢水温度、拉速、保护浇铸方式、冷却水量及分布、钢水吹氩搅拌等)、以及连铸设备(比如，结晶器和二次冷却装置等)的变化都会对铸流30a的质量产生影响，从而最终使铸坯30b形成缺陷，影响铸坯30b的质量。连铸坯的缺陷一般可分为表面缺陷、内部缺陷和形状缺陷，表面缺陷包括表面裂纹、气泡、夹渣、双浇、翻皮、振痕异常、渗漏、冷溅、擦伤等，内部缺陷包括内裂、非金属夹杂物、中心偏析、和中心疏松等，而形状缺陷包括菱形变形、纵向横向凹陷等。

连铸机的监控系统在连铸过程中采集影响铸坯质量的各环节的生产数据，将异常数据对应到铸坯上，利用已建立的专家知识库进行分析处理，并在铸坯定尺切割时，对其质量进行判定，从而对铸坯的流向给出建议。因此，在连铸机的监控系统中，对异常数据和铸坯之间的定位是对铸坯进行质量判定的前提，定位方法对质量判定精度有重要影响。

以奥钢联为例，其连铸机监控系统的所述定位方法采取的是定长不定时的定位方式，其算法采取的是坯龄模型的算法。具体来说，奥钢联的连铸机监控系统首先通过铸流编码器读数或拉速对时间的积分将铸流分成一个个等长(长度一般为200mm-500mm)的坯块。注意，这里所述的坯块是指铸流被监视的最小单位，与铸流被切割形成的铸坯是不同的。由于每个坯块的长度是固定的，而拉速却会发生变化，因此每个坯块的出生时间(即从坯块头出结晶器3到坯块尾出结晶器3所用的时间)是不相同的，同时，由于坯块的长度是固定的，因此铸流所分成坯块数是固定的。然后，为这些坯块建立一个成员个数固定的队列并对这个队列进行管理。当某一个坯块完全长成(即，完全出结晶器)后，该坯块会被压入到所述队列的尾部，同时将所述队列中所有的坯块向前移动一个位置。如果此时的队列为满队列，则队列头的坯块将被移除出队列，这代表该坯块死亡。在所述队列的移动过程中，为每个坯块记录从其出生到其死亡过程中发生的所有质量事件。因此，在每个刷新周期中必须对所述队列中的每个坯块的质量事件列表进行刷新。

在所述奥钢联的连铸机监控系统中，坯块长度为200mm-500mm。根据其坯块的坯龄模型，对坯块的管理维护是在每个坯块完全移出结晶器的那个时刻开始的。由于在坯块的产生过程(即，从坯块头刚刚出结晶器到坯块尾即将出结晶器的过程)中，所述坯块队列是不会改变的，这样就会使质量事件对铸流的影响范围的定位在时间和位置上产生较大误差。设拉速为3m/min，坯块长度为500mm，那么，质量事件影响范围在时间上就会产生10s的误差，在位置上就会产生500mm的误差。另外，由于所述坯龄模型的基本单位是定长的坯块，因此准确跟踪坯块是很重要的。为了保证每个坯块都接近设定的定长值，系统必须维持一个比较高的刷新频率。设坯块定长为500mm、拉速为3m/min、刷新周期为1s，那么，坯块长度误差＝刷新周期×拉速＝50mm，即，每个坯块的长度会产生10％的误差。再者，由于在每个刷新周期中必须对所述队列中的每个坯块的质量事件列表进行维护，因此，运算量是非常大的。以一台8流方坯连铸机为例，如果每个铸流长度为30m，坯块长度为500mm，则在每个刷新周期中必须对480个坯块对象进行维护，这个运算量是非常大的。另外，由于坯块在队列中是一个挨一个地排列着，因此，如果连铸机出现暂停，那么当连铸机重新工作时，整个队列中坯块的编号就会变得混乱。

如上所述，需要有一种连铸机监控系统的定位方法，能够使定位精度高、误差小、运算量小、并且不会因连铸机暂停而出现错误。

发明内容

本发明是为了解决现有技术中存在的上述技术问题而做出，其目的在于提供一种用于连铸机的铸坯跟踪和质量判定的质量事件定位方法，该方法能够跟踪与铸坯质量相关联的工艺参数，将异常工艺参数所引起的质量事件准确地定位到每一个铸坯上，从而为工艺参数的优化和品种钢的开发提供数据依据；监控连铸过程中各工艺参数和铸机设备的运行状况，一旦发现异常，实时提醒操作工，从而降低缺陷铸坯的发生率。同时所述定位方法的精度高、误差小、运算量小、并且不会因连铸机暂停而出现错误。

根据本发明的一个方面，提供一种用于连铸机的铸体跟踪与质量判定的质量事件定位方法，包括：对连铸过程的过程数据进行采样；基于所采样到的过程数据以及预先存储的各个质量事件的触发公式，计算各个质量事件的触发状态；针对所计算出的触发状态表明被触发的每个质量事件，计算该质量事件所影响的铸体区段相对于所述铸体上的一个固定点的起点坐标和终点坐标；对于所计算出的触发状态表明被触发的每一个质量事件，基于该质量事件所影响的铸体区段的坐标，将该铸体区段的坐标区间与先前存储的有效质量事件列表中包含的关于同类质量事件所影响的铸体区段的坐标区间信息进行比较，以确定当前有效质量事件列表，所述有效质量事件列表中存储对切割前的铸体产生影响的质量事件以及该质量事件产生影响的铸体区段的坐标区间，其中如果该质量事件所影响的铸体区段的坐标区间与先前存储的同类质量事件中的一个同类质量事件所影响的铸体区段的坐标区间存在交集，则取该两个铸体区段的坐标区间的并集替代先前存储的有效质量事件列表中关于该一个同类质量事件所影响的铸体区段的坐标区间，作为该质量事件和该一个同类质量事件所影响的铸体区段，从而获得当前有效质量事件列表，以及如果该质量事件所影响的铸体区段的坐标区间与先前存储的有效质量事件列表中的同类质量事件中的任何同类质量事件所影响的铸体区段的坐标区间都没有交集，则将该质量事件以及该质量事件所影响的铸体区段的坐标区间添加到先前存储的有效质量事件列表中，从而获得当前有效质量事件列表。

此外，在获取当前有效质量事件列表后，所述方法还可以包括：在探测到火切信号时，计算当前被切割出的铸坯段的起始点和结束点相对于所述固定点的坐标；基于所计算出的当前被切割出的铸坯段的坐标，将当前被切割的铸坯段的坐标区间与当前有效质量事件列表中的所有质量事件所影响的铸体区段的坐标区间逐一进行比较，并且确定所有与当前被切割的铸坯段存在交集的质量事件所影响铸体区段所对应的质量事件，作为与该当前被切割的铸坯段相关的质量事件。

另外，对于所述有效质量事件列表中的质量事件，在该质量事件所影响的铸体区段的终点坐标小于最近一次被切割出的铸坯段的终点坐标时，将该质量事件从所述当前有效质量事件列表中移除。

根据本发明的另一方面，提供了一种用于连铸机的铸体跟踪与质量判定的质量事件定位装置，包括：采样单元，用于对连铸过程的过程数据进行采样；第一计算单元，用于基于所采样到的过程数据预先存储的各个质量事件的触发公式，计算各个质量事件的触发状态；第二计算单元，用于针对所计算出的触发状态表明被触发的每个质量事件，计算该质量事件所影响的铸体区段相对于所述铸体上的一个固定点的起点坐标和终点坐标；第一确定单元，用于触发状态表明被触发的每一个质量事件，基于与该质量事件所影响的铸体区段的坐标，将该铸体区段的坐标区间与先前存储的有效质量事件列表中包含的关于同类质量事件所影响的铸体区段的坐标区间信息进行比较，以确定当前有效质量事件列表，所述有效质量事件列表中存储对切割前的铸体产生影响的质量事件以及该质量事件产生影响的铸体区段的坐标区间，其中如果该质量事件所影响的铸体区段的坐标区间与先前存储的同类质量事件中的一个同类质量事件所影响的铸体区段的坐标区间存在交集，则第一确定单元取该两个铸体区段的坐标区间的并集替代先前存储的有效质量事件列表中关于该一个同类质量事件所影响的铸体区段的坐标区间，作为该质量事件和该一个同类质量事件所影响的铸体区段的坐标区间，从而获得所述当前有效质量事件列表，以及如果该质量事件所影响的铸体区段的坐标区间与先前存储的有效质量事件列表中的同类质量事件中的任何同类质量事件所影响的铸体区段的坐标区间都没有交集，则第一确定单元将该质量事件以及该质量事件所影响的铸体区段的坐标区间添加到先前存储的有效质量事件列表中，从而获得所述当前有效质量事件列表。

此外，所述质量事件定位装置还可以包括：第三计算单元，用于在探测到火切信号时，计算当前被切割出的铸坯段的起始点和结束点相对于所述固定点的坐标；以及第二确定单元，用于基于所计算出的当前被切割出的铸坯段的坐标，将当前被切割的铸坯段的坐标区间与当前有效质量事件列表中的所有质量事件所影响的铸体区段的坐标区间逐一进行比较，并且确定所有与当前被切割的铸坯段存在交集的质量事件所影响铸体区段所对应的质量事件，作为与该当前被切割的铸坯段相关的质量事件。

此外，所述质量事件定位装置还可以包括移除单元，用于对于所述有效质量事件列表中的质量事件，在该质量事件所影响的铸体区段的终点坐标小于最近一次被切割出的铸坯段的终点坐标时，将该质量事件从所述当前有效质量事件列表中移除。

为了实现上述以及相关目的，本发明的一个或多个方面包括后面将详细说明并在权利要求中特别指出的特征。下面的说明以及附图详细说明了本发明的某些示例性方面。然而，这些方面指示的仅仅是可使用本发明的原理的各种方式中的一些方式。此外，本发明旨在包括所有这些方面以及它们的等同物。

附图说明

通过参考以下结合附图的说明及权利要求书的内容，本发明的其它目的及结果将更加明白及易于理解。在附图中：

图1是现代的板坯连铸机的示意图；

图2是示出了根据本发明的用于连铸机的铸体跟踪与质量判定的质量事件定位方法的流程图；

图3示出了根据本发明的一个示例的触发状态的计算过程的流程图；

图4a-4d是示出了本发明所述的产生有效质量事件列表的过程的示意图；

图5a-5c是示出了本发明所述的刷新质量事件列表的过程的时序图；

图6是示出了本发明所述的维护质量事件列表的过程示意图；和

图7是示出了根据本发明的用于连铸机的铸体跟踪与质量判定的质量事件定位装置的方框示意图；。

在所有附图中相同的标号指示相似或相应的特征或功能。

具体实施方式

在下面的描述中，出于说明的目的，为了提供对一个或多个实施例的全面理解，阐述了许多具体细节。然而，很明显，也可以在没有这些具体细节的情况下实现这些实施例。在其它例子中，为了便于描述一个或多个实施例，公知的结构和设备以方框图的形式示出。

下面将参照附图来对根据本发明的各个实施例进行详细描述。

为了表述方便起见，在下面的描述中，将从结晶器上口3a到火切机切割位5a的弯曲的铸钢等效地表示成平直的铸钢。将从结晶器上口3a到火切机切割位5a的铸钢称作铸流，铸流在结晶器上口3a处其芯部仍为钢液，而到了火切机切割位5a处已经完全凝固并适宜切割，铸流的长度L对连铸机来说是确定的。将通过了火切机切割位5a的铸钢称作铸坯，不管是否进行了切割。同时假设切割了的铸坯仍然是一块块首尾相接的。另外，为说明方便起见，在需要的时候，将铸流和铸坯统称为铸体。将连铸过程中出现的不利于铸流凝固以及容易影响成型铸坯质量的事件(诸如过程数据的异常)称作质量事件。一个质量事件的特征包括该质量事件的触发属性、定位属性和定性属性。触发属性就是为该质量事件编写的一个触发公式，通过公式解析模块将当前采集到的过程数据值带入触发公式，由计算结果来判断该质量事件的触发状态。定位属性用来确定该质量事件发生时的影响范围，主要包含两个参数，即质量事件偏移量Bias和质量事件影响长度Afflen，其中，质量事件偏移量Bias是指质量事件的影响范围的起点QEB距火切机切割位5a的长度值，而质量事件影响长度Afflen是指所述质量事件的影响范围的终点QEE与起点QEB之间的长度。定性属性用来确定该质量事件会产生的铸流缺陷的缺陷类型和缺陷程度，在本发明中定义了三种缺陷类型，即表面缺陷、内部缺陷和夹杂缺陷，质量事件的定性属性就是指这三种缺陷的发生概率。

图2是示出了根据本发明的用于连铸机的铸体跟踪与质量判定的质量事件定位方法的流程图。

如图2所示，首先，在步骤S210中，通过采样单元对过程数据进行采样，所述过程数据例如为{v，Qm，m＝1、2、3…}，其中v为拉速，Qm为其它过程参数(诸如，二次冷却水的流量和水压、驱动辊的电流、轻压下等)。此外，优选地，还可以将采集到的过程数据存储在存储单元中，以供将来使用。

在获得过程数据后，在步骤S220中，基于所采样到的过程数据以及预先存储的各个质量事件的触发公式，计算各个质量事件的触发状态。例如，可以如图3所示，在步骤S310，先设置质量事件触发公式指针P＝1，该指针P＝1指向预存的质量事件触发公式序列{fh，n＝1、2、3…}中的第一个质量事件触发公式。然后，在步骤S320，将所获得的过程数据代入指针P所指向的质量事件触发公式，计算其触发值。而后，在步骤S330，根据所计算出的触发值，判断相应的质量事件是否被触发。如果判断为所述质量事件被触发，则在步骤S340中记录被触发的质量事件，然后过程进行到步骤S350。如果判断为所述质量事件没有被触发，则过程前进到步骤S350。在步骤S350，判断是否针对所有质量事件完成上述过程。如果针对所有质量事件完成上述过程，则所述过程结束。否则，进行到步骤S360。在S360，将当前的指针P加1，然后，针对该加1后的指针所指向的触发公式重复进行从S320到S350的过程，直到针对所有质量事件完成触发状态计算为止。在替换实例中，也可以不采样上述过程，而是将所采样到的过程数据同时代入到所有触发公式中进行计算，从而得到针对所有质量事件的触发状态。

在计算出各个质量事件的触发状态后，在步骤S230中，针对所计算出的触发状态表明被触发的每个质量事件，计算该质量事件所影响的铸体区段相对于所述铸体上的一个固定点的起点坐标和终点坐标。

关于起点坐标和终点坐标的计算过程可以例如如下所述。

假设从t＝0时刻开始对过程数据(例如，拉速、炉次、二次冷却水的流量和水压、驱动辊的电流、轻压下等)进行采样，采样周期为T(例如，T＝1秒)。对铸体的长度进行累加，并将铸体的累计长度(即从结晶器上口3a算起的铸体的长度OA)存储起来。铸体的累计长度可以通过铸流编码器读数或通过拉速对时间的积分来获得，在本发明中是通过拉速对时间的积分来获得的。

假设所述固定点例如是铸体的起始点，在某个采样周期中采集到的过程数据为{v，Qm，m＝1、2、3…}，其中v为拉速，Qm为其它过程参数(诸如，二次冷却水的流量和水压、驱动辊的电流、轻压下等)。计算铸体累计长度OA＝∑v*T，并将所述过程数据代入各个质量事件的触发公式以计算质量事件的触发状态。假设计算出发生了质量事件QE，根据预存的质量事件特征，可以获得质量事件QE的事件偏移量Bias和事件影响长度Afflen。然后，计算质量事件QE所影响的铸流的起点和终点相对于铸体头端A的距离(下面分别称为起点坐标和终点坐标)。质量事件QE所影响的铸流的起点坐标和终点坐标分别用公式∑v*T-L+Bias和∑vi*T-L+Bias+Afflen来计算。

图4a-4d是示出了本发明所述的产生有效质量事件列表的过程的示意图。在图4a所示的采样周期中，质量事件QE所影响的铸流的终点坐标值小于零，这表明铸流头端尚未通过质量事件QE的影响范围，因此忽略该质量事件QE。在图4b所示的采样周期中，质量事件QE所影响的铸流的终点坐标值B大于零，这表明铸流至少有一部分受到质量事件QE的影响，于是将这一段铸流的起点坐标A和终点坐标B存储在有效质量事件列表中，形成一条有效质量事件记录。在有效质量事件列表中记录的每一条质量事件都包含质量事件的类型标号id、该质量事件所影响的铸流的起点坐标和终点坐标。在图4c所示的情形中，有效质量事件列表中记录了两条同一类型的质量事件QE，它们分别影响铸流上的[A，B]和[C，D]区段。在图4d所示的采样周期中，没有质量事件发生，因此，有效质量事件列表中保持两条同一类型的质量事件记录QE[A，B]和QE[C，D]。

一般地说，各种质量事件可能同时发生，而同一类型的质量事件可能持续发生。因此，当在某个采样周期中判断为发生了某个质量事件时，应该首先在有效质量事件列表中搜寻同类质量事件，看看与这些同类质量事件记录所涉及的铸流区段是否有交集，如果有交集，则新发生的质量事件与旧的同类质量事件进行合并。只有当新发生的质量事件与所有的旧的同类质量事件都没有交集时，该新发生的质量事件才能作为新的质量事件记录在有效质量事件列表中。

因此，在计算出质量事件所影响的铸体区段相对于所述铸体上的固定点的起点坐标和终点坐标后，基于该质量事件所影响的铸体区段的坐标以及先前存储的有效质量事件列表中包含的关于同类质量事件所影响的铸体区段的坐标区间信息进行比较。具体地，如图2所示，在步骤S240，对于所计算出的触发状态表明被触发的每个质量事件，基于该质量事件所影响的铸体区段的坐标，将该铸体区段的坐标区间与先前存储的有效质量事件列表中包含的关于同类质量事件所影响的铸体区段的坐标区间信息进行比较，以该质量事件所影响的铸体区段的坐标区间与先前存储的同类质量事件中的一个同类质量事件所影响的铸体区段的坐标区间是否存在交集。

如果在S240中确定存在交集，则在步骤S250中，取该两个铸体区段的坐标区间的并集替代先前存储的有效质量事件列表中关于该质量事件和该一个同类质量事件所影响的铸体区段的坐标区间，从而获得所述当前有效质量事件列表，然后进行到步骤S270。

如果在步骤S240中，确定该质量事件所影响的铸体区段的坐标区间与先前存储的有效质量事件列表中的同类质量事件中的任何同类质量事件所影响的铸体区段的坐标区间都没有交集，则在步骤S260中，将该质量事件以及该质量事件所影响的铸体区段的坐标区间添加到先前存储的有效质量事件列表中，从而获得所述当前有效质量事件列表，然后进行到步骤S270。这里要说明的是，所述当前有效质量事件列表可以存储在系统中，以供后来使用。

举例来说，假设如图5a所示，有一个质量事件QE[E，F]记录在有效质量事件列表中。如果如图5b所示，在某个采样周期中计算出发生了同类质量事件QE，其影响到的铸流的区间为[G，H]，那么，经搜寻有效质量事件列表后发现，QE[E，F]和QE[G，H]有交集，于是将两者合并，形成新的同类质量事件QE[E，H]记录在有效质量事件列表中。如果如图5c所示，在某个采样周期中计算出发生了质量事件QE[I，J]，但搜寻有效质量事件列表发现，它与列表中的同类质量事件QE[E，H]没有交集，则该新发生的质量事件QE[I，J]就作为新的质量事件记录在有效质量事件列表中。这个过程就是在采样周期中对有效质量事件列表进行更新。

在针对所有质量事件，获得当前有效质量事件列表后，或者从系统中读取当前有效质量事件列表后，流程进行到步骤S280。在步骤S280，在探测到火切信号时，计算当前被切割出的铸坯段的起始点和结束点相对于所述固定点的坐标。关于计算当前切割出的铸坯段的起始坐标和结束坐标的过程可以采用如上针对质量事件所影响的铸体区间的起点坐标和终点坐标相同的方式计算。例如，当在某个采样周期中接收到了火切信号S时，计算铸体正在通过火切机切割位5a的点的坐标(∑v*T)-L，该坐标与上一次切割时铸体通过切割位5a的点的坐标(∑′v*T)-L分别为当前被切割的铸坯的终点坐标和起点坐标。

在计算出当前被切割出的铸坯段的起始坐标和结束坐标后，在步骤S290，基于所计算出的当前被切割出的铸坯段的坐标，将当前被切割的铸坯段的坐标区间与当前有效质量事件列表中的所有质量事件所影响的铸体区段的坐标区间逐一进行比较，并且确定与当前被切割的铸坯段存在交集的质量事件所影响铸体区段所对应的所有质量事件，作为与该当前被切割的铸坯段相关的质量事件。

这里要说明的是，图2中示出的是根据本发明的用于连铸机的铸体跟踪与质量判定的质量事件定位方法的优选实施例。在替换实施例中，图2中的步骤S280和S290可以省去，而不会背离本发明的范围。

另外，在本实施例中，在利用所获得的过程数据对所有质量事件进行触发判断后，才针对所有被判断为被触发的质量事件，进行质量事件所影响的铸体区段的起点坐标和终点坐标计算及后续过程。在替换实施例中，也可以在一旦质量事件被判断为被触发，就进行该质量事件所影响的铸体区段的起点坐标和终点坐标计算及后续过程，而无需等到判断出所有被触发的质量事件。

随着时间的推移，铸流通过火切机切割位5a被切割成铸坯。有效质量事件列表中的那些与切割后形成的铸坯相对应的质量事件就再也不会与后续产生的铸坯的质量有任何关联。因此，应该将这些质量事件移出有效质量事件列表，以便节省存储空间以及提高后续搜寻的速度。如图6所示，设相邻的两次切割之间的距离为定尺D。由于有效质量事件列表中的某个质量事件QE[X，Y]所影响的铸体区段的终点坐标Y＜∑vi*T-L-D，因此，应该将该有效质量事件从有效质量事件列表中移除。由此，优选地，根据本发明的方法还可以包括质量事件移除步骤(未示出)，在该移除步骤中，对于所述有效质量事件列表中的质量事件，在该质量事件所影响的铸体区段的终点坐标小于最近一次被切割出的铸坯段的终点坐标时，将该质量事件从所述当前有效质量事件列表中移除。例如，从存储单元中取出当前的铸体累加长度∑vi*T并计算值W＝(∑vi*T)-L-D。其中，L为铸流的长度，D为相邻两次切割之间的距离，即铸坯切割定尺。然后，开始根据所述W值来判断在有效质量事件列表中的所有质量事件中，哪些质量事件对后续的铸坯质量判定不起作用，应该被移出有效质量事件列表。应该注意的是，可以不必在每个采样周期中都进行有效质量事件列表的维护，而是每隔预定的一段时间对有效质量事件列表维护一次。

如上参照图1到图6描述了根据本发明的用于连铸机的铸体跟踪与质量判定的质量事件定位方法。本发明的用于连铸机的铸体跟踪与质量判定的质量事件定位方法，可以采用软件实现，也可以采用硬件实现，或采用软件和硬件组合的方式实现。

图7示出了根据本发明的用于连铸机的铸体跟踪与质量判定的质量事件定位装置700的方框示意图。

如图7所示，所述质量事件定位装置700包括采样单元710、第一计算单元720、第二计算单元730、和第一确定单元740。

所述采样单元710用于对连铸过程的过程数据进行采样。然后，第一计算单元720基于所采样到的过程数据预先存储的各个质量事件的触发公式，计算各个质量事件的触发状态。

在计算出各个质量事件的触发状态后，第二计算单元730针对所计算出的触发状态表明被触发的每个质量事件，计算该质量事件所影响的铸体区段相对于所述铸体上的一个固定点的起点坐标和终点坐标。然后，针对触发状态表明被触发的每一个质量事件，第一确定单元740基于与该质量事件所影响的铸体区段的坐标，将该铸体区段的坐标区间与先前存储的有效质量事件列表中包含的关于同类质量事件所影响的铸体区段的坐标区间信息进行比较，以确定当前有效质量事件列表，所述有效质量事件列表中存储对切割前的铸体产生影响的质量事件以及该质量事件产生影响的铸体区段的坐标区间，其中如果该质量事件所影响的铸体区段的坐标区间与先前存储的同类质量事件中的一个同类质量事件所影响的铸体区段的坐标区间存在交集，则第一确定单元740取该两个铸体区段的坐标区间的并集替代先前存储的有效质量事件列表中关于该质量事件和该一个同类质量事件所影响的铸体区段的坐标区间，从而获得所述当前有效质量事件列表，以及如果该质量事件所影响的铸体区段的坐标区间与先前存储的有效质量事件列表中的同类质量事件中的任何同类质量事件所影响的铸体区段的坐标区间都没有交集，则第一确定单元740将该质量事件以及该质量事件所影响的铸体区段的坐标区间添加到先前存储的有效质量事件列表中，从而获得所述当前有效质量事件列表。

在一个优选实施例中，所述质量事件定位装置700还可以包括第三计算单元750以及第二确定单元760。第三计算单元750用于在探测到火切信号时，计算当前被切割出的铸坯段的起始点和结束点相对于所述固定点的坐标。然后，第二确定单元760基于所计算出的当前被切割出的铸坯段的坐标，将当前被切割的铸坯段的坐标区间与当前有效质量事件列表中的所有质量事件所影响的铸体区段的坐标区间逐一进行比较，并且确定与当前被切割的铸坯段存在交集的质量事件所影响铸体区段所对应的所有质量事件，作为与该当前被切割的铸坯段相关的质量事件。

此外，在替换示例中，所述质量事件定位装置700还可以包括移除单元(未示出)，用于对于所述有效质量事件列表中的质量事件，在该质量事件所影响的铸体区段的终点坐标小于最近一次被切割出的铸坯段的终点坐标时，将该质量事件从所述当前有效质量事件列表中移除。

此外，优选地，所述质量事件定位装置700还可以包括存储单元(未示出)，用于存储各个质量事件的触发公式以及有效质量事件列表，该有效质量事件列表中包含关于质量事件所影响的铸体区段的坐标区间信息，即该铸体区段的起点坐标和终点坐标。

根据上述本发明所述的质量事件定位方法，定尺铸坯在开切后的0.5s内，系统就能给出定尺铸坯的质量判定结果；各质量事件在定尺铸坯上的定位误差不超过1cm；铸坯质量判定准确率对莱钢3号铸机Q235和SPHC钢种来说高达90％。本发明所述的这些性能归因于以下的优点，即，所监视的铸流的最小长度不会超过50mm；对质量事件的定位更加准确；仅在质量事件发生或火切信号出现时才对质量事件列表和铸坯列表进行必要的维护，并且只在需要对铸坯质量进行判定时才对铸坯和质量事件之间的关系进行计算，因此运算量很小。另外，由于质量事件影响范围和铸坯范围的起点和终点的绝对数值对两者之间的关联没有影响，因此，即使连铸机暂停一段时间后又恢复运行，也能给出质量事件和铸坯之间的正确的关系。

根据本发明所述的质量事件定位方法及装置可以用于铸坯质量判定与产品质量诊断系统(Quality Estimation System，QES)。

尽管前面公开的内容示出了本发明的示例性实施例，但是应当注意，在不背离权利要求限定的本发明的范围的前提下，可以进行多种改变和修改。根据这里描述的发明实施例的方法权利要求的功能、步骤和/或动作不需以任何特定顺序执行。此外，尽管本发明的元素可以以个体形式描述或要求，但是也可以设想多个，除非明确限制为单数。

尽管已经结合详细示出并描述的优选实施例公开了本发明，但是本领域技术人员应当理解，对于上述本发明所提出的用于连铸机的铸体跟踪与质量判定的质量事件定位方法及装置，还可以在不脱离本发明内容的基础上做出各种改进。因此，本发明的保护范围应当由所附的权利要求书的内容确定。

Claims (7)

1.一种用于连铸机的铸体跟踪与质量判定的质量事件定位方法，包括：

对连铸过程的过程数据进行采样；

基于所采样到的过程数据以及预先存储的各个质量事件的触发公式，计算各个质量事件的触发状态；

针对所计算出的触发状态表明被触发的每个质量事件，计算该质量事件所影响的铸体区段相对于所述铸体上的一个固定点的起点坐标和终点坐标；

对于所计算出的触发状态表明被触发的每一个质量事件，基于该质量事件所影响的铸体区段的坐标，将该铸体区段的坐标区间与先前存储的有效质量事件列表中包含的关于同类质量事件所影响的铸体区段的坐标区间信息进行比较，以确定当前有效质量事件列表，所述有效质量事件列表中存储对切割前的铸体产生影响的质量事件以及该质量事件产生影响的铸体区段的坐标区间，

其中如果该质量事件所影响的铸体区段的坐标区间与先前存储的同类质量事件中的一个同类质量事件所影响的铸体区段的坐标区间存在交集，则取该两个铸体区段的坐标区间的并集替代先前存储的有效质量事件列表中的该一个同类质量事件所影响的铸体区段的坐标区间，作为该质量事件和该一个同类质量事件所影响的铸体区段的坐标区间，从而获得当前有效质量事件列表，以及如果该质量事件所影响的铸体区段的坐标区间与先前存储的有效质量事件列表中的同类质量事件中的任何同类质量事件所影响的铸体区段的坐标区间都没有交集，则将该质量事件以及该质量事件所影响的铸体区段的坐标区间添加到先前存储的有效质量事件列表中，从而获得当前有效质量事件列表。

2.如权利要求1所述的质量事件定位方法，在获取当前有效质量事件列表后，所述方法还包括：

在探测到火切信号时，计算当前被切割出的铸坯段的起始点和结束点相对于所述固定点的坐标；

基于所计算出的当前被切割出的铸坯段的坐标，将当前被切割的铸坯段的坐标区间与当前有效质量事件列表中的所有质量事件所影响的铸体区段的坐标区间逐一进行比较，并且确定所有与当前被切割的铸坯段存在交集的质量事件所影响铸体区段所对应的质量事件，作为与该当前被切割的铸坯段相关的质量事件。

3.如权利要求1所述的质量事件定位方法，还包括：

对于所述有效质量事件列表中的质量事件，在该质量事件所影响的铸体区段的终点坐标小于最近一次被切割出的铸坯段的终点坐标时，将该质量事件从所述当前有效质量事件列表中移除。

4.一种用于连铸机的铸体跟踪与质量判定的质量事件定位装置，包括：

采样单元，用于对连铸过程的过程数据进行采样；

第一计算单元，用于基于所采样到的过程数据预先存储的各个质量事件的触发公式，计算各个质量事件的触发状态；

第二计算单元，用于针对所计算出的触发状态表明被触发的每个质量事件，计算该质量事件所影响的铸体区段相对于所述铸体上的一个固定点的起点坐标和终点坐标；

第一确定单元，用于触发状态表明被触发的每一个质量事件，基于与该质量事件所影响的铸体区段的坐标，将该铸体区段的坐标区间与先前存储的有效质量事件列表中包含的关于同类质量事件所影响的铸体区段的坐标区间信息进行比较，以确定当前有效质量事件列表，所述有效质量事件列表中存储对切割前的铸体产生影响的质量事件以及该质量事件产生影响的铸体区段的坐标区间，

其中如果该质量事件所影响的铸体区段的坐标区间与先前存储的同类质量事件中的一个同类质量事件所影响的铸体区段的坐标区间存在交集，则第一确定单元取该两个铸体区段的坐标区间的并集替代先前存储的有效质量事件列表中关于该一个同类质量事件所影响的铸体区段的坐标区间，作为该质量事件和该一个同类质量事件所影响的铸体区段的坐标区间，从而获得所述当前有效质量事件列表，以及如果该质量事件所影响的铸体区段的坐标区间与先前存储的有效质量事件列表中的同类质量事件中的任何同类质量事件所影响的铸体区段的坐标区间都没有交集，则第一确定单元将该质量事件以及该质量事件所影响的铸体区段的坐标区间添加到先前存储的有效质量事件列表中，从而获得所述当前有效质量事件列表。

5.如权利要求4所述的质量事件定位装置，还包括：

第三计算单元，用于在探测到火切信号时，计算当前被切割出的铸坯段的起始点和结束点相对于所述固定点的坐标；以及

第二确定单元，用于基于所计算出的当前被切割出的铸坯段的坐标，将当前被切割的铸坯段的坐标区间与当前有效质量事件列表中的所有质量事件所影响的铸体区段的坐标区间逐一进行比较，并且确定所有与当前被切割的铸坯段存在交集的质量事件所影响铸体区段所对应的质量事件，作为与该当前被切割的铸坯段相关的质量事件。

6.如权利要求4所述的质量事件定位装置，还包括：

移除单元，用于对于所述有效质量事件列表中的质量事件，在该质量事件所影响的铸体区段的终点坐标小于最近一次被切割出的铸坯段的终点坐标时，将该质量事件从所述当前有效质量事件列表中移除。

7.如权利要求4所述的质量事件定位装置，还包括：

存储单元，用于存储所述有效质量事件列表，所述有效质量事件列表包含质量事件所影响的铸体区段的坐标区间信息。

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