CN104913639A - 基于数据融合的烧结终点控制系统及控制方法 - Google Patents

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Description

${d}_{ij}=erf\left(\frac{{x}_{j}-{x}_{i}}{\sqrt{2}{\mathrm{δ}}_{i}}\right)$
${d}_{ji}=erf\left(\frac{{x}_{i}-{x}_{j}}{\sqrt{2}{\mathrm{δ}}_{j}}\right),$

${r}_{ij}=\left\{\begin{array}{cc}1& {d}_{ij}≤{\mathrm{β}}_{ij}\\ 0& {d}_{ij}>{\mathrm{β}}_{ij}\end{array}\right\$
${R}_{m}=\left(\begin{array}{c}{r}_{11}{r}_{12}...{r}_{1m}\\ {r}_{21}{r}_{22}...{r}_{2m}\\ ...\\ {r}_{m1}{r}_{m2}...{r}_{mm}\end{array}\right);$

$p\left(\mathrm{μ}|{x}_{1}...{x}_{l}\right)=\frac{p\left(\mathrm{μ};{x}_{1}...{x}_{l}\right)}{p\left({x}_{1}...{x}_{l}\right)},$

$p\left(\mathrm{μ}|{x}_{1}...{x}_{l}\right)=\frac{1}{\sqrt{2\mathrm{π}}{\mathrm{δ}}_{N}}\mathrm{exp}[-1/2{\left(\frac{\mathrm{μ}-{\mathrm{μ}}_{N}}{{\mathrm{δ}}_{N}}\right)}^{2}],$

${d}_{ij}=erf\left(\frac{{x}_{j}-{x}_{i}}{\sqrt{2}{\mathrm{δ}}_{i}}\right)$
${d}_{ji}=erf\left(\frac{{x}_{i}-{x}_{j}}{\sqrt{2}{\mathrm{δ}}_{j}}\right),$

${r}_{ij}=\left\{\begin{array}{cc}1& {d}_{ij}≤{\mathrm{β}}_{ij}\\ 0& {d}_{ij}>{\mathrm{β}}_{ij}\end{array}\right\$
${R}_{m}=\left(\begin{array}{c}{r}_{11}{r}_{12}...{r}_{1m}\\ {r}_{21}{r}_{22}...{r}_{2m}\\ ...\\ {r}_{m1}{r}_{m2}...{r}_{mm}\end{array}\right);$

$p\left(\mathrm{μ}|{x}_{1}...{x}_{l}\right)=\frac{p\left(\mathrm{μ};{x}_{1}...{x}_{l}\right)}{p\left({x}_{1}...{x}_{l}\right)},$

$p\left(\mathrm{μ}|{x}_{1}...{x}_{l}\right)=\frac{1}{\sqrt{2\mathrm{π}}{\mathrm{δ}}_{N}}\mathrm{exp}[-1/2{\left(\frac{\mathrm{μ}-{\mathrm{μ}}_{N}}{{\mathrm{δ}}_{N}}\right)}^{2}],$

${d}_{ij}=erf\left(\frac{{x}_{j}-{x}_{i}}{\sqrt{2}{\mathrm{δ}}_{i}}\right).$
${d}_{ji}=erf\left(\frac{{x}_{i}-{x}_{j}}{\sqrt{2}{\mathrm{δ}}_{j}}\right)$

${r}_{ij}=\left\{\begin{array}{cc}1& {d}_{ij}≤{\mathrm{β}}_{ij}\\ 0& {d}_{ij}>{\mathrm{β}}_{ij}\end{array}\right\$
${R}_{m}=\left(\begin{array}{c}{r}_{11}{r}_{12}...{r}_{1m}\\ {r}_{21}{r}_{22}...{r}_{2m}\\ ...\\ {r}_{m1}{r}_{m2}...{r}_{mm}\end{array}\right).$

$p\left(\mathrm{μ}|{x}_{1}...{x}_{l}\right)=\frac{p\left(\mathrm{μ};{x}_{1}...{x}_{l}\right)}{p\left({x}_{1}...{x}_{l}\right)},$

$p\left(\mathrm{μ}|{x}_{1}...{x}_{l}\right)=\frac{1}{\sqrt{2\mathrm{π}}{\mathrm{δ}}_{N}}\mathrm{exp}[-1/2{\left(\frac{\mathrm{μ}-{\mathrm{μ}}_{N}}{{\mathrm{δ}}_{N}}\right)}^{2}],$

Claims (33)

1.一种基于数据融合的烧结终点控制系统，其特征在于，所述烧结终点控制系统包括数据采集单元、数据预处理单元、数据融合单元、自适应控制单元和系统数据库，其中，

2.如权利要求1所述的烧结终点控制系统，其特征在于，所述数据采集单元采集与烧结终点相关的数据，并将采集到的数据存入所述系统数据库中。
3.如权利要求2所述的烧结终点控制系统，其特征在于，所述数据采集单元通过局域网的数据接口采集与烧结终点相关的数据。
4.如权利要求1所述的烧结终点控制系统，其特征在于，所述数据预处理单元从所述系统数据库中获取数据，对所述获取的数据进行滤波处理和\或剔除坏点的处理，并将处理后的数据存入所述系统数据库中。
5.如权利要求4所述的烧结终点控制系统，其特征在于，所述数据预处理单元的所述滤波处理包括采用数字滤波方法对所述获取的数据进行滤波处理。
6.如权利要求4所述的烧结终点控制系统，其特征在于，所述数据预处理单元的所述剔除坏点的处理包括判断故障数据和剔除故障数据，其中，所述判断故障数据为：如果数据超出的烧结设备允许的范围或正常生产允许的范围，则所述数据预处理单元判断是否为设备故障或生产异常；

7.如权利要求4所述的烧结终点控制系统，其特征在于，所述数据预处理单元还对属于生产异常的情况进行报警处理。
8.如权利要求1所述的烧结终点控制系统，其特征在于，所述数据融合单元从所述系统数据库中获取数据，对所述获取的数据进行时间、空间和状态的融合处理，并将处理后的数据存入所述系统数据库中。
9.如权利要求8所述的烧结终点控制系统，其特征在于，所述数据融合单元包括时间融合模块、空间融合模块及状态融合模块。
10.如权利要求8所述的烧结终点控制系统，其特征在于，所述数据融合单元获取所述数据预处理单元处理后的数据，所述数据融合单元通过所述时间、空间和状态的融合处理判断烧结终点是否为提前或滞后以及其提前或滞后的程度。
11.如权利要求9所述的烧结终点控制系统，其特征在于，所述时间融合模块对与烧结终点相关的异步传感器的数据进行采样时间同步处理。
12.如权利要求11所述的烧结终点控制系统，其特征在于，所述异步传感器包括测速仪、料厚仪、水分仪。
13.如权利要求11所述的烧结终点控制系统，其特征在于，所述采样时间同步处理包括如下步骤：

14.如权利要求9所述的烧结终点控制系统，其特征在于，所述空间融合模块对从多个同种检测设备获得的数据进行空间配准。
15.如权利要求14所述的烧结终点控制系统，其特征在于，所述空间配准包括如下步骤：

16.如权利要求9所述的烧结终点控制系统，其特征在于，所述状态融合模块用于实现数据融合处理，对时空融合后的数据进行烧结状态判断，即判断烧结终点是否为提前或滞后以及其提前或滞后的程度。
17.如权利要求16所述的烧结终点控制系统，其特征在于，所述烧结状态判断包括如下步骤：

${d}_{ij}=erf\left(\frac{{x}_{j}-{x}_{i}}{\sqrt{2}{\mathrm{δ}}_{i}}\right)$
${d}_{ji}=erf\left(\frac{{x}_{i}-{x}_{j}}{\sqrt{2}{\mathrm{δ}}_{j}}\right),$

${r}_{ij}=\left\{\begin{array}{cc}1& {d}_{ij}≤{\mathrm{β}}_{ij}\\ 0& L>{\mathrm{β}}_{ij}\end{array}\right\$
${R}_{m}=\left(\begin{array}{c}{r}_{11}{r}_{12}...{r}_{1m}\\ {r}_{21}{r}_{22}...{r}_{2m}\\ ...\\ {r}_{m1}{r}_{m2}...{r}_{mm}\end{array}\right);$

$p\left(\mathrm{μ}|{x}_{1}...{x}_{l}\right)=\frac{p\left(\mathrm{μ};{x}_{1}...{x}_{l}\right)}{p\left({x}_{1}...{x}_{l}\right)},$

$p\left(\mathrm{μ}|{x}_{1}...{x}_{l}\right)=\frac{1}{\sqrt{2\mathrm{π}}{\mathrm{δ}}_{N}}\mathrm{exp}[-1/2{\left(\frac{\mathrm{μ}-{\mathrm{μ}}_{N}}{{\mathrm{δ}}_{N}}\right)}^{2}],$

18.如权利要求1所述的烧结终点控制系统，其特征在于，所述自适应控制单元获取所述数据融合单元处理后的数据，并计算控制参数，所述自适应控制单元根据所述控制参数对烧结设备进行调整。
19.如权利要求18所述的烧结终点控制系统，其特征在于，所述自适应控制单元还根据烧结过程状态计算烧结终点的位置，其中，所述烧结过程状态反映了烧结终点的提前或滞后的程度。
20.如权利要求18所述的烧结终点控制系统，其特征在于，所述对烧结设备进行调整包括如下步骤：

21.如权利要求1所述的烧结终点控制系统，其特征在于，所述系统数据库存放所述烧结终点控制系统的数据，所述数据包括采样数据和\或过程数据。
22.如权利要求21所述的烧结终点控制系统，其特征在于，所述采样数据包括根据专家系统所需参数的种类、格式、采样周期及检测精度，从现场的PLC(可编程逻辑控制器)和/或DCS(分布式控制系统)系统中收集的数据。
23.如权利要求21所述的烧结终点控制系统，其特征在于，所述过程数据包括时间融合数据、空间融合数据、状态融合数据及当前烧结终点位置数据。
24.一种基于数据融合的烧结终点控制方法，其特征在于，所述控制方法包括如下步骤：

25.如权利要求24所述的烧结终点控制方法，其特征在于，所述第三步中的对所述采集到的数据进行数据处理包括对数据进行滤波处理和\或剔除坏点的处理。
26.如权利要求24所述的烧结终点控制方法，其特征在于，所述第四步中的数据分析包括对数据进行时间融合处理、空间融合处理和状态融合处理。
27.如权利要求26所述的烧结终点控制方法，其特征在于，所述时间融合处理对与烧结终点相关的异步传感器的数据进行采样时间同步处理。
28.如权利要求27所述的烧结终点控制方法，其特征在于，所述采样时间同步处理包括如下步骤：

29.如权利要求26所述的烧结终点控制方法，其特征在于，所述空间融合处理对从多个同种检测设备获得的数据进行空间配准。
30.如权利要求29所述的烧结终点控制方法，其特征在于，所述数据的空间配准包括如下步骤：

31.如权利要求26所述的烧结终点控制方法，其特征在于，所述状态融合处理用于实现数据融合处理，对时空融合后的数据进行烧结状态判断，即判断烧结终点是否为提前或滞后以及其提前或滞后的程度。
32.如权利要求31所述的烧结终点控制方法，其特征在于，所述烧结状态判断包括如下步骤：

${d}_{ij}=erf\left(\frac{{x}_{j}-{x}_{i}}{\sqrt{2}{\mathrm{δ}}_{i}}\right)$
${d}_{ji}=erf\left(\frac{{x}_{i}-{x}_{j}}{\sqrt{2}{\mathrm{δ}}_{j}}\right),$

${r}_{ij}=\left\{\begin{array}{cc}1& {d}_{ij}≤{\mathrm{β}}_{ij}\\ 0& {d}_{ij}>{\mathrm{β}}_{ij}\end{array}\right\$
${R}_{m}=\left(\begin{array}{c}{r}_{11}{r}_{12}...{r}_{1m}\\ {r}_{21}{r}_{22}...{r}_{2m}\\ ...\\ {r}_{m1}{r}_{m2}...{r}_{mm}\end{array}\right);$

$p\left(\mathrm{μ}|{x}_{1}...{x}_{l}\right)=\frac{p\left(\mathrm{μ};{x}_{1}...{x}_{l}\right)}{p\left({x}_{1}...{x}_{l}\right)},$

$p\left(\mathrm{μ}|{x}_{1}...{x}_{l}\right)=\frac{1}{\sqrt{2\mathrm{π}}{\mathrm{δ}}_{N}}\mathrm{exp}[-1/2{\left(\frac{\mathrm{μ}-{\mathrm{μ}}_{N}}{{\mathrm{δ}}_{N}}\right)}^{2}],$

33.如权利要求24所述的烧结终点控制方法，其特征在于，所述调整烧结设备包括如下步骤：

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