JPH10317024A - 高炉異常炉況判定システム - Google Patents

高炉異常炉況判定システム

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JPH10317024A
JPH10317024A JP12880097A JP12880097A JPH10317024A JP H10317024 A JPH10317024 A JP H10317024A JP 12880097 A JP12880097 A JP 12880097A JP 12880097 A JP12880097 A JP 12880097A JP H10317024 A JPH10317024 A JP H10317024A
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JP
Japan
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blast furnace
data
sounding
neural network
max
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Pending
Application number
JP12880097A
Other languages
English (en)
Inventor
Hirokazu Sasaki
宏和 佐々木
Naoya Sugawara
直也 菅原
Hirobumi Ito
博文 伊藤
Shozo Otsubo
省三 大坪
Katsuhiko Takaji
勝彦 高路
Yasuyuki Ikegami
靖幸 池上
Motohiro Taguchi
元広 田口
Yasunori Katayama
恭紀 片山
Masato Yoshida
正人 吉田
Yasuyuki Suzuki
康之 鈴木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Nippon Steel Nisshin Co Ltd
Hitachi Information and Control Systems Inc
Original Assignee
Hitachi Ltd
Hitachi Information and Control Systems Inc
Nisshin Steel Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の高炉異常を判定する方法としては、高
炉に設けた各種センサからの信号に基づいて画像表示さ
れたデータをオペレータが目視し、オペレータが経験に
基づいて高炉異常を判定していたため、オペレータ毎の
ばらつきが生じたり誤判断が多くなっていた。 【解決手段】 本発明による高炉異常炉況判定システム
は、サウンジング深度時系列データからサウンジング形
状認識のための特徴量を作成し、この特徴量をニューラ
ルネットワーク部の入力としてサウンジング形状をパタ
ーン認識するニューラルネットワーク部(3)と、このニ
ューラルネットワーク部(3)の出力及び高炉の各センサ
からのデータに基づく加工データを入力としてスリップ
発生確率を判定するファジィシステム部(5)とからなる
構成である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、高炉異常炉況判定
システムに関し、特に、ニューラルネットワーク及びフ
ァジィシステムを利用し、溶銑温度やサウンジング深度
データなど高炉に設置されたセンサの情報を基に、高炉
の異常炉況判定を行うための新規な改良に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】従来、高炉の異常炉況判定においては、
高炉に設けた各種センサからの信号を変換したチャート
の形状や画像表示のデータをオペレータが目視し、オペ
レータの経験に基づく知識によりオペレータが高炉のサ
ウンジング形状やスリップの発生確率を判断していた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来のオペレータの目
視に基づく高炉炉況の判定方法は、オペレータの判断が
基準となるため、オペレータ毎にばらつきが生じたり誤
判断を行ったりするという欠点があり、効率のよい高炉
の操業を行うことが困難であった。
【0004】本発明は、以上のような課題を解決するた
めになされたもので、特に、ニューラルネットワーク及
びファジィシステムを利用し、溶銑温度やサウンジング
深度データなど高炉に設置されたセンサの情報を基に高
炉の異常炉況判定を行い、オペレータ毎のばらつきや誤
判断を防止するようにした高炉異常炉況判定システムを
提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明による高炉異常炉
況判定システムは、着床・離床間に周期的に収集された
サウンジング深度時系列データからサウンジング形状認
識のための特徴量を作成し、この特徴量をニューラルネ
ットワークの入力としてサウンジング形状を演算してパ
ターン認識するサウンジング形状認識のニューラルネッ
トワーク部と、前記ニューラルネットワーク部の出力及
び高炉に設置されたセンサからのセンサデータに基づく
加工データを入力としてスリップが発生する確率を判定
するファジィシステム部とからなる構成である。
【0006】さらに詳細には、データ数の異なるサウン
ジング深度時系列データパターンの認識を行う場合、時
系列データから作成した特徴量を入力するニューラルネ
ットワークを用いる構成である。
【0007】さらに詳細には、データ数及び降下速度の
異なる前記サウンジング深度時系列データを正規化する
ことによりサウンジング形状のみの認識をする構成であ
る。
【0008】さらに詳細には、サウンジング形状認識の
ための特徴量の作成は次式に基づいて求める構成であ
る。 vi=xi+1−xii=vi+1−vi k=(n−1)/(x1−xn) vmax=max(v1,v2,・・・,vn-1)*k vmin=min(v1,v2,・・・,vn-1)*k vstd=log(Σ(vi−vavc2/(n−1))*k aavc=(a1+a2+・・・+an-2)/(n−2)*k amax=max(a1,a2,・・・,an-2)*k amin=min(a1,a2,・・・,an-2)*k astd=log(Σ(ai−aave2/(n−1))*k 但し、 xi:i番目のサウンジング深度データ vi:i番目の速度 ai:i番目の加速度 k:正規化係数 n:サウンジング深度データ数 vavc:速度平均 vmax:速度最大 vmin:速度最小 vstd:速度偏差 aave:加速度平均 amax:加速度最大 amin:加速度最小 astd:加速度偏差
【0009】
【発明の実施の形態】以下、図面と共に本発明による高
炉異常炉況判定システムの好適な実施の形態について説
明する。図1に示す本発明による高炉異常炉況判定シス
テムは、高炉に設けられた周知の各種センサ(図示せ
ず)から高炉データベース1内に着床・離床間に周期的
に収集されたサウンジング深度時系列データ1aから特
徴量を作成するための特徴量作成部2、このサウンジン
グ形状を判定するためのニューラルネットワーク部3、
高炉データベース1内の前記サウンジング深度データ1
aをファジィシステム5へ入力するための加工データへ
加工するためのデータ加工部4及び高炉のスリップ発生
危険度であるスリップ発生確率を判定するための前記フ
ァジィシステム部5から構成されている。
【0010】前記特徴量作成部2は、高炉炉頂部の炉円
周方向90度間隔で4点設置された周知のサウンジング
装置(図示せず)の、着床から離床間に15秒周期で収
集されたサウンジング深度データから、ニューラルネッ
トワーク部3の入力として利用するための特徴量を作成
する。この特徴量の作成は4つのサウンジング装置につ
いてそれぞれダンプ毎に行われる。この特徴量はサウン
ジングの形状の特徴を表すためのデータであり、データ
数の異なる時系列データによるパターンをニューラルネ
ットワーク部3によって演算認識させるためのものであ
る。ここでは速度最大、速度最小、速度偏差、加速度平
均、加速度最大、加速度最小及び加速度偏差の7データ
を作成する。特徴量の作成は、まず、15秒周期で収集
されたサウンジング深度データから各点の速度及び加速
度を計算する。次に各点の速度及び加速度からサウンジ
ング毎の速度最大、速度最小、速度偏差、加速度平均、
加速度最大、加速度最小、加速度偏差を求める。最後に
データ数及び降下速度の異なるサウンジング深度時系列
データからなるパターンからその形状のみに着目するた
め正規化係数を掛け、ニューラルネットワーク部3への
入力用の特徴量とする。
【0011】すなわち、このサウンジング形状認識のた
めの特徴量の作成は次式について求める。 vi=xi+1−xii=vi+1−vi k=(n−1)/(x1−xn) vmax=max(v1,v2,・・・,vn-1)*k vmin=min(v1,v2,・・・,vn-1)*k vstd=log(Σ(vi−vavc2/(n−1))*k aavc=(a1+a2+・・・+an-2)/(n−2)*k amax=max(a1,a2,・・・,an-2)*k amin=min(a1,a2,・・・,an-2)*k astd=log(Σ(ai−aave2/(n−1))*k 但し、 xi:i番目のサウンジング深度データ vi:i番目の速度 ai:i番目の加速度 k:正規化係数 n:サウンジング深度データ数 vavc:速度平均 vmax:速度最大 vmin:速度最小 vstd:速度偏差 aave:加速度平均 amax:加速度最大 amin:加速度最小 astd:加速度偏差
【0012】図2はニューラルネットワーク部3のネッ
トワーク構成を示す図である。ニューラルネットワーク
部3は、入力層6、中間層7、出力層8各々1層からな
る周知の階層型ニューラルネットワークであり、各々7
ノード、6ノード、5ノードのノードを持つ。従って、
図3はニューラルネットワーク部3によって分類する5
つのケースを示す図であり、サウンジングの形状を正
常、異常1、異常2、異常3及び異常4の5ケースに分
類する。異常1は急激な降下が2カ所以上存在するも
の、異常2は急激な降下が1カ所存在するもの、異常3
は降下速度が変化しているもの、異常4は降下速度が不
安定であるもの、正常は降下速度が一定となるものであ
る。この5ケースはスリップ危険度判定ファジィシステ
ムの判定用入力データとして有効であるものを抽出し決
定した。
【0013】データ加工部4は、高炉データベース1内
に収集された、高炉に設置された各種センサ(図示せ
ず)からのデータ及びニューラルネットワーク部3の出
力結果を、ファジィシステム部5に入力するための加工
データ4aに加工する。この加工データ4aは溶銑温度
や送風圧力などのセンサ情報の所定時間内のデータから
最小二乗法により傾きを求め傾きデータとし、所定時間
内のデータの平均値を求め絶対値データとした。また、
所定時間内のデータの最大値と最小値の差を求めばらつ
きデータとした。
【0014】ファジィシステム部5は、図5に示すよう
に、入力側の条件部メンバシッブ関数、ファジィルール
(判定因子)出力側の結論部メンバシップ関数からな
り、各メンバシップ関数の形状及びファジィルールはオ
ペレータの判断に基づいたものとし、実操業データによ
る検証を行い決定した。従って、着床・離床間に周期的
に収集されたサウンジング深度時系列データ1aからサ
ウンジング形状認識のための特徴量を作成し、この特徴
量をニューラルネットワーク部3に入力してサウンジン
グ形状を演算して図3のパターンとして認識すると共
に、前記ニューラルネットワーク部3の出力3a及び高
炉に設置されたセンサからのセンサデータに基づく加工
データ4aを入力してスリップが発生する確率をファジ
ィシステム部5で判定することができ、具体的には、図
4のように、スリップ危険度の判定結果としては、溶銑
温度、風圧、炉頂ガス温度、シャフト圧力、ガス利用
率、貯銑さい量、装入ペース、抜熱、サウンジング形状
により総合判定を行うことができる。
【0015】
【発明の効果】本発明による高炉異常炉況判定システム
は以上のように構成されているため、次のような効果を
得ることができる。すなわち、スリップ発生危険度判定
に関するオペレータの知識をニューラルネットワーク部
及びファジィシステム部に取り込み計算機による高炉炉
況判定ができるのでオペレータ毎の判定ばらつきやオペ
レータの誤判定を防止でき、高効率の高炉操業を行うこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による高炉異常炉況判定システムを示す
ブロック図である。
【図2】ニューラルネットワーク部のネットワーク構成
を示す構成図である。
【図3】ニューラルネットワーク部で分類するサウンジ
ング形状認識パターンを示すパターン図である。
【図4】本発明におけるスリップ危険度の判定結果を示
す画面表示を示す説明図である。
【符号の説明】
1 高炉データベース 2 特徴量作成部 3 ニューラルネットワーク部 4 データ加工部 5 ファジィシステム部 6 入力量 7 中間層 8 出力層
フロントページの続き (72)発明者 菅原 直也 広島県呉市昭和町11番1号 日新製鋼株式 会社呉製鉄所内 (72)発明者 伊藤 博文 広島県呉市昭和町11番1号 日新製鋼株式 会社呉製鉄所内 (72)発明者 大坪 省三 広島県呉市昭和町11番1号 日新製鋼株式 会社呉製鉄所内 (72)発明者 高路 勝彦 広島県呉市昭和町11番1号 日新製鋼株式 会社呉製鉄所内 (72)発明者 池上 靖幸 茨城県日立市石名坂町1−33−15−2 (72)発明者 田口 元広 茨城県ひたちなか市堀口162−1 (72)発明者 片山 恭紀 茨城県水戸市見和1−449−60 (72)発明者 吉田 正人 茨城県日立市大みか町5丁目2番1号 株 式会社日立製作所大みか工場内 (72)発明者 鈴木 康之 茨城県日立市大みか町5丁目2番1号 株 式会社日立製作所大みか工場内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 着床・離床間に周期的に収集されたサウ
    ンジング深度時系列データからサウンジング形状認識の
    ための特徴量を作成し、この特徴量をニューラルネット
    ワークの入力としてサウンジング形状を演算してパター
    ン認識するサウンジング形状認識のニューラルネットワ
    ーク部(3)と、前記ニューラルネットワーク部(3)の出力
    及び高炉に設置されたセンサからのセンサデータに基づ
    く加工データ(4a)を入力としてスリップが発生する確率
    を判定するファジィシステム部(5)とからなることを特
    徴とする高炉異常炉況判定システム。
  2. 【請求項2】 データ数の異なるサウンジング深度時系
    列データパターンの認識を行う場合、時系列データから
    作成した特徴量を入力するニューラルネットワークを用
    いることを特徴とする請求項1記載の高炉異常炉況判定
    システム。
  3. 【請求項3】 データ数及び降下速度の異なる前記サウ
    ンジング深度時系列データを正規化することによりサウ
    ンジング形状のみの認識をすることを特徴とする請求項
    1記載の高炉異常炉況判定システム。
  4. 【請求項4】 前記サウンジング形状認識のための前記
    特徴量の作成は次式に基づいて求めることを特徴とする
    請求項1ないし3の何れかに記載の高炉異常炉況判定シ
    ステム。 vi=xi+1−xii=vi+1−vi k=(n−1)/(x1−xn) vmax=max(v1,v2,・・・,vn-1)*k vmin=min(v1,v2,・・・,vn-1)*k vstd=log(Σ(vi−vavc2/(n−1))*k aavc=(a1+a2+・・・+an-2)/(n−2)*k amax=max(a1,a2,・・・,an-2)*k amin=min(a1,a2,・・・,an-2)*k astd=log(Σ(ai−aave2/(n−1))*k 但し、 xi:i番目のサウンジング深度データ vi:i番目の速度 ai:i番目の加速度 k:正規化係数 n:サウンジング深度データ数 vavc:速度平均 vmax:速度最大 vmin:速度最小 vstd:速度偏差 aave:加速度平均 amax:加速度最大 amin:加速度最小 astd:加速度偏差
JP12880097A 1997-05-19 1997-05-19 高炉異常炉況判定システム Pending JPH10317024A (ja)

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100399822B1 (ko) * 1999-12-30 2003-09-29 주식회사 포스코 고로설비의 이상 유무 판단 시스템
CN102915027A (zh) * 2012-11-16 2013-02-06 武汉钢铁(集团)公司 一种基于模式识别技术构建的高炉冶炼专家系统及其方法
CN103014204A (zh) * 2012-12-10 2013-04-03 武汉钢铁(集团)公司 基于模式识别和专家系统的高炉布料优化方法及系统
CN103439999A (zh) * 2013-08-23 2013-12-11 武汉钢铁(集团)公司 根据冷却壁温度变化进行高炉异常炉温控制的方法
CN110045757A (zh) * 2019-04-26 2019-07-23 西安科技大学 一种大采高液压支架模糊自适应智能供液控制方法
CN114645105A (zh) * 2022-04-12 2022-06-21 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 钒钛矿高炉炉况稳定性评价方法

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100399822B1 (ko) * 1999-12-30 2003-09-29 주식회사 포스코 고로설비의 이상 유무 판단 시스템
CN102915027A (zh) * 2012-11-16 2013-02-06 武汉钢铁(集团)公司 一种基于模式识别技术构建的高炉冶炼专家系统及其方法
CN103014204A (zh) * 2012-12-10 2013-04-03 武汉钢铁(集团)公司 基于模式识别和专家系统的高炉布料优化方法及系统
CN103014204B (zh) * 2012-12-10 2015-11-04 武汉钢铁(集团)公司 基于模式识别和专家系统的高炉布料优化方法及系统
CN103439999A (zh) * 2013-08-23 2013-12-11 武汉钢铁(集团)公司 根据冷却壁温度变化进行高炉异常炉温控制的方法
CN103439999B (zh) * 2013-08-23 2015-05-06 武汉钢铁(集团)公司 根据冷却壁温度变化进行高炉异常炉温控制的方法
CN110045757A (zh) * 2019-04-26 2019-07-23 西安科技大学 一种大采高液压支架模糊自适应智能供液控制方法
CN110045757B (zh) * 2019-04-26 2022-03-18 西安科技大学 一种大采高液压支架模糊自适应智能供液控制方法
CN114645105A (zh) * 2022-04-12 2022-06-21 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 钒钛矿高炉炉况稳定性评价方法

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Effective date: 20040302

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