KR20030063487A - Method, device and program for monitoring operating condition of blast furnace - Google Patents

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KR20030063487A
KR20030063487A KR10-2003-7008858A KR20037008858A KR20030063487A KR 20030063487 A KR20030063487 A KR 20030063487A KR 20037008858 A KR20037008858 A KR 20037008858A KR 20030063487 A KR20030063487 A KR 20030063487A
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신닛뽄세이테쯔 카부시키카이샤
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Abstract

본 발명에 따른 고로의 조업 상태 감시 방법에 있어서는, 고로에 설치된 여러 센서에서 계측된 상태량의 계측 데이터를, 각 센서의 설치 위치를 반영하게 한 2차원 평면상이나 혹은 2차원 평면을 서로 이어서 구성한 3차원 입체의 평면상에 배치하고, 상태량의 분포 상태나 동적 변화를 도형 또는 도형의 특징 정보의 형태로 나타내고, 이들을 평가함으로써 고로의 조업 상태를 감시한다. 포텐셜량인 압력과 온도 중에서 적어도 하나의 공간적 구배 또는 시간적 구배를 산출하고, 이렇게 산출된 구배를 한 성분으로 갖고 있는 벡터의 노름(norm) 또는 편각을 산출하고, 노름 또는 편각의 등가선에 의해 형성된 윤곽선 도형 중에서 사전에 지정된 상한 관리치 및 하한 관리치에 의해 정해지게 될 윤곽선 도형을 융착대 근부에 상당하는 위치로 추정한다.In the operation state monitoring method of the blast furnace according to the present invention, the three-dimensional or two-dimensional plane consisting of the measurement data of the state quantity measured by the various sensors installed in the blast furnace reflecting the installation position of each sensor, or three-dimensional It arrange | positions on a three-dimensional plane, shows the distribution state and dynamic change of state quantity in the form of a figure or characteristic information of a figure, and monitors the operation state of a blast furnace by evaluating these. Compute at least one spatial or temporal gradient among the potential amount of pressure and temperature, calculate the norm or declination of the vector having the calculated gradient as one component, and form the equivalent line of the norm or declination The contour figure to be determined by the upper limit management value and the lower limit management value previously specified among the contour figures is estimated as a position corresponding to the vicinity of the fusion zone.

Description

고로의 조업 상태 감시 방법, 장치 및 프로그램{METHOD, DEVICE AND PROGRAM FOR MONITORING OPERATING CONDITION OF BLAST FURNACE}METHOD, DEVICE AND PROGRAM FOR MONITORING OPERATING CONDITION OF BLAST FURNACE}

고로의 조업 상태 감시 및 이상 상태 예측 방법에 관한 종래의 예로는, 일본특허공개 특개평5-156328호, 특개평11-140520호 등이 있다. 이러한 감시 및 예측 방법은 어느 것이나 고로 설비 상의 여러 센서들의 설치 위치와 관련한 정보를 반영하는 일이 없이 여러 센서로부터 계측 데이터를 수집하고, 사전에 설정해 놓는 설정치 또는 간이적인 물리 모델에 의한 한계치와의 비교에 의해 조업 상태의 감시 및 조업 이상을 예측하는 것이다.Conventional examples of the blast furnace operation state monitoring and abnormal state prediction methods include Japanese Patent Laid-Open Nos. Hei 5-156328, Hei 11-140520, and the like. All of these monitoring and forecasting methods collect measurement data from multiple sensors and compare them with preset settings or limits by simple physical models without reflecting information about the installation location of the various sensors on the blast furnace. By monitoring the operation status and predicting abnormal operation.

그러나 본 발명이 대상이 되는 고로의 프로세스는 동적 특성을 가지는 분포 정수계의 프로세스로서 다뤄야 하는 대상이다. 따라서, 고로 설비 상의 여러 위치에 분포되게 설치되어 있는 다수의 각종 센서의 계측 데이터는 서로 독립해서 수집 및 평가해야 하는 것은 아니고 센서가 설치되어 있는 고로 설비 상의 설치 위치와 관련지어서 수집 및 평가되어야 하는 것이다.However, the blast furnace process to which the present invention is concerned is an object to be treated as a process of a distributed water purification system having dynamic characteristics. Therefore, the measurement data of a plurality of sensors distributed in various locations on the blast furnace installation should not be collected and evaluated independently of each other, but should be collected and evaluated in relation to the installation location on the blast furnace installation where the sensor is installed. .

종래의 방법에서는, 각 센서의 설치 위치를 계측 데이터와 관련지어서 수집 및 평가하지 않고 있고, 그 결과 고로의 조업 상태의 감시 및 예측 정확도가 낮다고 하는 문제가 있었다.In the conventional method, the installation position of each sensor is not collected and evaluated in association with the measurement data, and as a result, there has been a problem that monitoring and predicting accuracy of the blast furnace operation state is low.

본 발명은 이상의 상황을 감안하여 이루어진 것으로서, 상기 문제를 해결하고 그에 의해 고로의 조업 상태를 감시하여 조업 이상을 예측하기 위한 목적을 갖고서 고로의 융착대 근부 위치의 추정과 가시화를 행하는 것이다.This invention is made | formed in view of the above situation, Comprising: It solves the said problem and, thereby, estimates and visualizes the position of the fusion | melting zone vicinity of a blast furnace for the purpose of monitoring operation condition of a blast furnace, and predicting operation abnormality.

본 발명은 조업 중인 고로 내의 융착대 근부를 연속적으로 추정 및 가시화함으로써 고로의 조업 상태를 감시하고 고로의 조업 이상을 예측하는 것이 가능한 고로의 조업 상태 감시 방법, 장치 및 프로그램에 관한 것이다.The present invention relates to a blast furnace operating state monitoring method, apparatus and program capable of monitoring the blast furnace operating state and predicting blast furnace operation abnormality by continuously estimating and visualizing the fusion zone near the blast furnace in operation.

도 1은 제1의 본 발명에 관계되는 고로의 조업 감시 장치의 구성도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a block diagram of the operation monitoring apparatus of the blast furnace concerning 1st this invention.

도 2는 제2의 본 발명에 관계되는 고로의 조업 감시 장치의 구성도이다.It is a block diagram of the operation monitoring apparatus of the blast furnace concerning 2nd this invention.

도 3은 등가선에 의해 형성되는 윤곽선 도형을 도시하는 선도이다.3 is a diagram showing an outline figure formed by equivalent lines.

도 4는 등가선 탐색 방법의 설명도이다.4 is an explanatory diagram of an equivalent line search method.

도 5는 온도 데이터의 공간적 구배의 산출 방법의 설명도이다.5 is an explanatory diagram of a method for calculating a spatial gradient of temperature data.

도 6 내지 도 9는 안정 조업으로부터 이상 조업에 이르는 과정의 설명도이다.6-9 is explanatory drawing of the process from stable operation to abnormal operation.

도 10은 조업 예측 방법의 설명도이다.10 is an explanatory diagram of an operation prediction method.

도 11은 압력 데이터의 공간적 구배의 산출 방법의 설명도이다.It is explanatory drawing of the calculation method of the spatial gradient of pressure data.

도 12는 압력과 압력의 공간적 구배 벡터의 관계 설명도이다.12 is an explanatory diagram illustrating a relationship between pressure and a spatial gradient vector of pressure.

도 13은 온도 데이터의 시간적 구배의 산출 방법의 설명도이다.It is explanatory drawing of the calculation method of the temporal gradient of temperature data.

도 14는 온도 데이터의 공간적 구배의 시간적 구배를 산출하는 방법의 설명도이다.14 is an explanatory diagram of a method of calculating a temporal gradient of a spatial gradient of temperature data.

도 15는 융착대 근부의 설명도이다.It is explanatory drawing of the fusion | melting zone root part.

도 16은 압력 데이터의 공간적 구배 벡터 노름의 등가선을 기초로 한 융착대 근부 상당 위치를 나타내는 선도이다.Fig. 16 is a diagram showing the position corresponding to the vicinity of the fusion zone based on the equivalent line of the spatial gradient vector norm of the pressure data.

도 17은 압력 데이터의 공간적 구배 벡터 편각의 등가선을 기초로 한 융착대 근부 상당 위치를 나타내는 선도이다.Fig. 17 is a diagram showing the position corresponding to the vicinity of the fusion zone based on the equivalent line of the spatial gradient vector declination of the pressure data.

도 18은 온도 데이터의 시간적 구배의 등가선을 기초로 한 융착대 근부 상당 위치를 나타내는 선도이다.18 is a diagram showing a position corresponding to the vicinity of the fusion zone based on the equivalent line of the temporal gradient of the temperature data.

도 19는 융착대 근부 상당 위치를 나타내는 선도이다.19 is a diagram showing a position corresponding to the vicinity of the fusion zone.

본 발명에 따른 고로의 조업 상태 감시 방법은, 고로에 설치된 여러 센서로부터 받게 되는 측정 대상량의 계측 데이터를, 각 센서의 설치 위치를 반영하게 한 2차원 평면이나 혹은 2차원 평면을 서로 이어서 구성한 3차원 입체에 배치하고, 각 계측 데이터의 분포 상태나 동적 변화를 이들이 형성하는 도형 또는 도형의 특징 정보의 형태로 나타내고, 이들을 평가함으로써 고로의 조업 상태를 감시하는 방법에 있어서,In the operation state monitoring method of blast furnace according to the present invention, the measurement data of the measurement target amount received from the various sensors installed in the blast furnace is configured by successively forming a two-dimensional plane or a two-dimensional plane to reflect the mounting position of each sensor In the method of arranging in three-dimensional solid-state and showing the distribution state and dynamic change of each measurement data in the form of the figure or characteristic information of the figure which they form, and evaluating these,

2차원 평면 또는 3차원 입체 상의 임의의 지점을 표현하는 좌표축을 사전에 설정해 놓고, 포텐셜량인 압력 데이터에 대해서 각 좌표축 방향의 공간적 구배(공간적 변화율, 공간적 변화량)를 산출하고, 이렇게 산출된 공간적 구배를 한 성분으로 갖고 있는 공간적 구배 벡터의 노름(norm)이나 혹은 노의 높이 방향에 대한 벡터의 편각을 산출하고, 2차원 평면 또는 3차원 입체 상에서의 등가선이 형성하는 윤곽선(contour) 도형 중에서 사전에 지정된 상한 관리치 및 하한 관리치에 의해 정해지게 될 윤곽선 도형을 융착대 근부에 상당하는 위치로 추정하는 것을 특징으로 한다.A coordinate axis representing an arbitrary point on a two-dimensional plane or a three-dimensional solid is set in advance, and a spatial gradient (spatial change rate, spatial change amount) in the direction of each coordinate axis is calculated for the pressure data, which is a potential amount, and the calculated spatial gradient Calculates the declination of the vector with respect to the height direction of the furnace or the spatial gradient vector having as a component, and advances the contour figure formed by the equivalent lines on the two-dimensional plane or three-dimensional solid. It is characterized by estimating the contour figure to be determined by the upper limit management value and the lower limit management value specified in Fig. 2 as a position corresponding to the vicinity of the fusion zone.

본 발명의 다른 태양에 따른 고로의 조업 상태 감시 방법은, 압력 데이터의 공간적 구배 벡터에 의해 추정된 융착대 근부 상당 위치를 2차원 평면 또는 3차원 입체 상의 도형의 형태로 가시화 하는 것을 특징으로 한다.The operation condition monitoring method of the blast furnace according to another aspect of the present invention is characterized by visualizing the position corresponding to the fusion zone near the fusion zone estimated by the spatial gradient vector of the pressure data in the form of a figure on a two-dimensional plane or a three-dimensional solid.

본 발명의 또 다른 고로의 조업 상태 감시 방법은, 고로에 설치된 여러 센서로부터 받은 측정 대상량의 계측 데이터를 각 센서의 설치 위치를 반영하게 한 2차원 평면 또는 2차원 평면을 서로 이어서 구성되는 3차원 입체 상에 배치하고, 각 계측 데이터의 분포 상태나 시간적 변화를 이들이 형성하는 도형 또는 도형의 특징 정보 형태로 나타내고, 이들을 평가함으로써 고로의 조업 상태를 감시하는 방법에 있어서,The operation condition monitoring method of the blast furnace according to the present invention is a three-dimensional structure consisting of a two-dimensional plane or a two-dimensional plane which is subsequently connected to each other so that the measurement data of the measurement target amount received from various sensors installed in the blast furnace reflects the installation position of each sensor. In the method of arranging on a three-dimensional surface, the distribution state and the temporal change of each measurement data are represented by the figure or the characteristic information form of the figure which they form, and these are evaluated, and the operation state of a blast furnace is monitored,

2차원 평면 또는 3차원 입체 상의 임의의 지점을 표현하는 좌표축을 사전에 설정해 놓고, 포텐셜량인 온도에 대해서 시간적 구배(시간적 변화율, 시간적 변화량)를 산출하고, 2차원 평면이나 또는 3차원 입체의 표면상에서의 등가선이 형성하는 윤곽선 도형 중에서 사전에 지정된 상한 관리치 및 하한 관리치에 의해 정해지게 될 윤곽선 도형을 융착대 근부 상당 위치로 추정하는 것을 특징으로 한다.A coordinate axis representing an arbitrary point on a two-dimensional plane or a three-dimensional solid is set in advance, and a temporal gradient (temporal change rate, temporal change amount) is calculated for the temperature, which is the potential amount, and the surface of the two-dimensional plane or the three-dimensional solid It is characterized by estimating the contour figure which will be determined by the upper limit management value and the lower limit management value previously prescribed | regulated from the contour figure formed by the equivalent line on a fusion | melting zone vicinity position.

본 발명의 또 다른 하나의 고로의 조업 상태 감시 방법은, 온도 데이터의 시간적 구배에 의해 추정된 융착대 근부 상당 위치를 2차원 평면 또는 3차원 입체의 표면상의 도형의 형태로 가시화하는 것을 특징으로 한다.Another operation state monitoring method of the blast furnace is characterized by visualizing the position corresponding to the fusion zone vicinity estimated by the temporal gradient of the temperature data in the form of a figure on the surface of the two-dimensional plane or three-dimensional solid. .

본 발명의 또 다른 고로의 조업 상태 감시 방법은, 압력 데이터의 공간적 구배 벡터에 의해 추정된 융착대 근부 상당 위치를 나타내는 정보와 온도 데이터의시간적 구배에 의해 추정된 융착대 근부 상당 위치를 나타내는 정보 모두를 사용하여 융착대 근부 상당 위치를 추정하는 것을 특징으로 한다.The operation condition monitoring method of the blast furnace according to the present invention includes both the information indicating the fusion zone near-equivalent position estimated by the spatial gradient vector of the pressure data and the information indicating the fusion zone near-equivalent position estimated by the temporal gradient of the temperature data. It is characterized by estimating the position corresponding to the fusion zone near using.

또한, 본 발명의 또 다른 고로의 조업 상태 감시 방법은, 압력 데이터의 공간적 구배 벡터에 의해 추정된 융착대 근부 상당 위치 정보와 온도 데이터의 시간적 구배에 의해 추정된 융착대 근부 상당 위치 정보를 각 계측 데이터의 시간적 추이에 따라서 갱신함으로써 융착대 근부 상당 위치를 연속적으로 추정하는 것을 특징으로 한다.Moreover, the operation condition monitoring method of the blast furnace of this invention measures each fusion | melting zone near-position position information estimated by the spatial gradient vector of pressure data, and the fusion zone near-field equivalent position information estimated by the temporal gradient of temperature data, respectively. It is characterized by continuously estimating the position near the fusion zone by updating according to the time course of the data.

또한, 본 발명의 또 다른 고로의 조업 상태 감시 방법은, 각 계측 데이터의 시간적 추이에 대응해 연속적으로 추정된 융착대 근부 상당 위치 정보를 2차원 평면 또는 3차원 입체 상에서 연속적으로 갱신되는 도형의 형태로 연속적으로 가시화 하는 것을 특징으로 한다.Moreover, the operation state monitoring method of the blast furnace of this invention is a form of the figure which continuously updates the fusion | melting zone vicinity position position information continuously estimated corresponding to the temporal trend of each measurement data on a two-dimensional plane or three-dimensional solid. It is characterized by continuously visualizing.

이하에서는, 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 따른 고로의 조업 감시 방법의 실시예에 대하여 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, with reference to an accompanying drawing, the Example of the blast furnace operation monitoring method which concerns on this invention is described.

도 1은 제1의 본 발명에 따른 고로의 조업 감시 장치의 구성을 나타내는 블록 선도로서, 도시된 바와 같이, 고로 설비(1) 위에는 스테이브(stave)의 온도, 노상(hearth) 벽 온도, 및 축 압력을 계측하는 센서가 다수 설치되어 있다.1 is a block diagram showing the configuration of a blast furnace operation monitoring apparatus according to the first aspect of the present invention. As shown, the temperature of a stave, the hearth wall temperature, and Many sensors for measuring shaft pressure are provided.

도 1은 고로 설비 외측면 상에 설치되는 다수의 스테이브 온도 센서, 노상벽 온도 센서, 그리고 축 압력 센서가 등간격으로 설치된 경우를 나타내고 있는데, 이들 센서들의 고로 설비 상에서의 배치는 부등 간격이어도 된다.FIG. 1 shows a case where a plurality of stave temperature sensors, a roadbed temperature sensor, and an axial pressure sensor are installed at equal intervals on an outer surface of a blast furnace installation. The arrangement of these sensors on the blast furnace installation may be an uneven interval. .

이하, 도 1에 도시된 조업 감시 장치의 구성에 따라서, 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명한다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described according to the configuration of the operation monitoring device shown in FIG. 1.

<1. 고로 설비> 및 < 2. 고로 설비에 설치된 각종 센서><1. Blast furnace equipment> and <2. Various sensors installed in the blast furnace equipment>

고로 설비(1) 위의 각종 센서(2)에 의해 온도, 압력, 유량, 입자 크기, 밀도, 조성 등의 물리량이 계측된다. 이하에서는, 온도와 압력을 계측하는 센서가 도 1에 도시된 바와 같이 고로 외측면 상에 다수가 배치되어 있는 경우를 가지고 설명한다.The physical quantities such as temperature, pressure, flow rate, particle size, density and composition are measured by various sensors 2 on the blast furnace installation 1. Hereinafter, the sensor which measures temperature and pressure is demonstrated with the case where many are arrange | positioned on the blast furnace outer side surface as shown in FIG.

먼저, 온도 데이터를 예를 들어 설명한다. 후술하는 바와 같이, 압력 데이터에 대해서도 같은 처리를 할 수 있다.First, the temperature data will be described by way of example. As described later, the same processing can be performed on the pressure data.

고로 외측면 둘레에 다수가 배치된 각각의 온도 센서의 설치 위치는 3차원 공간 좌표(x(i), y(i), z(i), 여기서 i = 1, 2, 3, ..., N(N: 온도 센서의 개수))로 표현되어 알려져 있다.Therefore, the installation position of each of the temperature sensors arranged around the outer surface is three-dimensional space coordinates (x (i), y (i), z (i), where i = 1, 2, 3, ..., Known as N (N: number of temperature sensors).

<3. 데이터 수집 장치><3. Data Acquisition Device>

데이터 수집 장치(3)에서는, 고로 설비 상에 배치된 여러 온도 센서로부터 출력되는 계측 데이터가 사전에 설정된 샘플링 주기 Δt에서 샘플링 되고, 수집된다. 샘플링 주기 Δt는 데이터 수집 장치(3)의 처리 능력 및 데이터 처리 장치(4)의 처리 능력과 조업 감시 및 조업 예측에 소요되는 시간 간격에 대응해 수 밀리초 이상의 시간 간격으로 임의로 설정할 수 있다. 데이터 수집 장치(3)에 수집된 온도 데이터는 데이터 처리 장치(4)에 실시간으로 전송된다.In the data collection device 3, measurement data output from various temperature sensors arranged on the blast furnace installation is sampled and collected in a preset sampling period Δt. The sampling period [Delta] t can be arbitrarily set at a time interval of several milliseconds or more corresponding to the processing capacity of the data collection device 3, the processing capacity of the data processing device 4, and the time intervals required for the operation monitoring and the operation prediction. The temperature data collected by the data collection device 3 is transmitted to the data processing device 4 in real time.

데이터 수집 장치(3)로부터 데이터 처리 장치(4)로의 데이터 전송 방법 및 형태는 특별히 한정되지 않지만 이하의 방법을 적용할 수 있다.The method and form of data transfer from the data collection device 3 to the data processing device 4 are not particularly limited, but the following methods can be applied.

- 데이터를 아날로그 전압 또는 아날로그 전류 신호로서 전송한다.-Transmit the data as an analog voltage or analog current signal.

- 데이터를 데이터 수집 장치(3)에서 디지탈 신호로 변환시켜 전송한다.The data is converted into a digital signal by the data acquisition device 3 and transmitted.

- 데이터를 데이터 수집 장치(3)에서 디지탈 신호로 변환시킨 후 압축하고, 압축된 상태에서 데이터 처리 장치(4)로 전송하고, 데이터 처리 장치(4)에서 복원한다.The data is converted into a digital signal in the data collection device 3 and then compressed, transmitted to the data processing device 4 in a compressed state, and restored in the data processing device 4.

- 디지탈 신호 또는 압축 디지탈 신호를 랜(LAN) 또는 인터넷을 거쳐서 데이터 수집 장치(3)로부터 원격 위치에 설치된 데이터 처리 장치(4)로 전송한다.Digital signals or compressed digital signals are transmitted from the data collection device 3 to the data processing device 4 installed at a remote location via a LAN or the Internet.

<4. 데이터 처리 장치><4. Data Processing Unit>

<5. 등가선 산출부><5. Equivalent Line Calculator

등가선 산출부(5)는 데이터 수집 장치(3)로부터 입력된 온도 데이터를 고로 설비 상의 각 센서의 설치 위치 정보를 반영하게 한 2차원 평면 또는 2차원 평면을 서로 이어서 구성한 3차원 입체의 표면에 배열하여, 온도 데이터가 동일 값인 임의의 등가선을 산출해서 이 등가선에 의해 형성되는 도형을 생성한다.The equivalent line calculator 5 has a two-dimensional plane or a two-dimensional plane on which the temperature data input from the data collection device 3 reflects the installation position information of each sensor on the blast furnace installation. By arranging, arbitrary equivalent lines whose temperature data are the same value are calculated, and the figure formed by these equivalent lines is produced | generated.

이하에서는 등가선 산출부(5)에서 채용된 등가선 산출 방법의 일례에 대하여 설명한다. 도 3은 등가선 산출부(5)에 고로의 노 둘레 방향을 따라서 r축을 잡고 노 높이 방향을 따라서 h축을 잡은 2차원 평면을 정의하고 이 2차원 평면 상의 등가선에 의해 형성되는 윤곽선 도형의 예들을 나타낸 것이다. 도 3에 있어서, ㆍ표시는 고로 외측면 둘레에 배치된 여러 온도 센서 설치 위치를 나타내는 것으로, 3 차원 공간 좌표(x(i), y(i), z(i))를 좌표 변환하여 도시한 것이다.Hereinafter, an example of the equivalent line calculation method employ | adopted by the equivalent line calculation part 5 is demonstrated. 3 is an example of a contour figure defined by the equivalent line on the two-dimensional plane, which defines the two-dimensional plane in the equivalent line calculation unit 5 holding the r axis along the furnace circumferential direction and the h axis along the furnace height direction. It is shown. In Fig. 3, the mark indicates various temperature sensor installation positions arranged around the outer surface of the blast furnace, and coordinate-transformed three-dimensional space coordinates (x (i), y (i), z (i)). will be.

도 3에서의 좌표 변환은, 예를 들어 노 높이, 노상벽 높이, 송풍구 직경, 노복 직경, 노 바닥 직경, 축 각도, 보쉬(bosh) 각도 등을 가지고 2차원 평면 상에서의 투영을 산출하는 것과 같은 기하학적 방법을 사용해 실시했다.The coordinate transformation in FIG. 3 is such as calculating a projection on a two-dimensional plane with, for example, the furnace height, the roadbed height, the tuyeres diameter, the roadbed diameter, the furnace bottom diameter, the axial angle, the bosh angle, and the like. The geometric method was used.

본 발명에서 정의하는 2차원 평면은, 도 3에 도시된 바와 같은 정방형 평면으로만 한정되는 것은 아니고, 축 각도, 보쉬 각도에 따라 부분 부채꼴 평면으로 정할 수도 있다.The two-dimensional plane defined in the present invention is not limited to the square plane as shown in FIG. 3, and may be defined as a partial fan plane according to the axial angle and the Bosch angle.

또한, 도 3은 설명을 용이하게 하기 위해 고로의 노 둘레 방향으로 r축을 잡고 노 높이 방향으로 h축을 잡아서 도시한 2차원 평면을 사용하고 있지만, 2차원 평면을 붙이고서 온도 센서들을 그들의 3차원 공간 좌표에 따라서 3차원 공간상에 배치하여 구성한 3차원 입체로 구성할 수도 있다.In addition, although FIG. 3 uses a two-dimensional plane shown by holding the r axis in the circumferential direction of the blast furnace and the h axis in the furnace height direction for ease of explanation, the temperature sensors are attached to their three-dimensional space by attaching the two-dimensional plane. It can also be comprised by the three-dimensional solid body arrange | positioned and comprised on three-dimensional space according to the coordinate.

도 3의 2차원 평면에서 ㆍ 표시로 나타낸 지점에 대응하는 위치에 각 온도 센서로부터 나오는 계측 데이터를 표시하면 소정의 시각 t에서의 온도 데이터의 분포 상태를 표현할 수 있다. 이 때, 후술하는 바와 같은 등가선 탐색 수법에 있어서, 각 ㆍ 표시 지점들을 등간격으로만 배치해야 하는 것은 아니고 부등간격이어도 된다.When measurement data from each temperature sensor is displayed at a position corresponding to a point indicated by a mark in the two-dimensional plane of FIG. 3, the distribution state of the temperature data at a predetermined time t can be expressed. At this time, in the equivalent line search method described later, each of the display points is not necessarily arranged at equal intervals but may be inequality intervals.

등가선을 탐색함에 있어서는, 각 ㆍ 표시 지점들에 표시된 온도에 기초하여 각 ㆍ 표시 지점들 사이의 공간에서의 온도 데이터를 공간적으로 보상하여서 행한다. 여기서, 등가선이란 공간적으로 분포하고 있는 온도 데이터 중에서 같은 값을나타내고 있는 지점들을 이어서 얻어지는 것이다.In searching for an equivalent line, the temperature data in the space between each display point is spatially compensated based on the temperature displayed at each display point. Here, the equivalent line is obtained by successively obtaining the points representing the same value among the spatially distributed temperature data.

공간적으로 불균등하게 분포된 온도 데이터에 대한 등가선 탐색을 확실하게 할 수 있는 방법으로는 온도 센서 설치 지점을 이어서 형성한 삼각형 요소를 사용하는 방법이 있기는 하지만, 여기에는 삼각형 요소를 공간 내에 구성할 때에 그 조합의 자유도의 수가 방대하다는 문제점이 있다. 또한, 측정 지점의 수가 공간에 비해 상대적으로 적은 경우, 삼각형 요소의 선택의 여하에 따라 얻어지는 등가선의 형상이 달라진다는 문제점도 생긴다.One way to ensure equivalence search for spatially unevenly distributed temperature data is to use a triangular element formed by successive temperature sensor installation points. There is a problem that the number of degrees of freedom of the combination is enormous. Moreover, when the number of measuring points is relatively small compared with space, there also arises a problem that the shape of the equivalent line obtained differs depending on the selection of a triangular element.

이러한 점을 감안해서, 요소 선택의 자유도의 수를 줄여서 선택을 용이하게 하고 이와 아울러 요소 선택의 여하에 따른 등가선의 형상의 오차를 적게 하는 방법을, 소위 "사각형 요소의 4개 정점들의 정점 평균을 공동의 정점으로 사용하는 삼각형 요소를 사용한 등가선 탐색 방법"의 예로서 예시한다.In view of this, a method of reducing the number of degrees of freedom of element selection to facilitate selection and at the same time reducing the error of the shape of the equivalent line according to the element selection, is called the average of the vertices of the four vertices of the square element. As an example of "the equivalence search method using the triangular element used as a common vertex."

이 방법에 대해서 도 4를 참조하여 설명한다. 도 3의 2차원 평면 상의 온도센서 설치 위치인 ㆍ 표시 지점 전부에 대해서, 여러 내각들 중 어느 한 내각이 180도를 넘지 않는 사각형 요소들을 구성하기에 앞서서 미리 각 지점들을 관련지어 놓는다. 그 사각형 요소들에 대한 요소 선택 조건에 의해 요소 선택의 자유도의 수가 줄어들어서 요소 선택을 용이하게 할 수 있게 된다. 고로 설비 경우, 각 센서 위치 좌표는 이미 알고 있는 것이기 때문에, 지점들을 관련지어 놓는 일(관련성 부여)을 한번만 해도 좋고, 아니면 편성 상의 문제로서 자동 탐색 알고리즘을 사용하여 자동적으로 관련성 부여를 해도 된다.This method will be described with reference to FIG. 4. For all of the display points, which are the temperature sensor installation positions on the two-dimensional plane of FIG. 3, each of the various cabinets is associated with each point in advance before constructing the rectangular elements not exceeding 180 degrees. The element selection conditions for the rectangular elements reduce the number of degrees of freedom of element selection, thereby facilitating element selection. In the case of the installation, therefore, the sensor position coordinates are already known, and therefore, the points may be associated with each other only once, or may be automatically associated with an automatic search algorithm as a matter of organization.

도 4는, 내각들 중 어느 한 내각이 180도를 넘지 않는 임의의 사각형 요소의정점들인 4개의 지점(p1, p2, p3, p4)에서의 온도 센서 측정 데이터가 각각 T1, T2, T3 및 T4인 예를 나타내는 것이다. 사각형 요소의 대각선의 교점인 도 4에서 ○으로 나타낸 교점(pm)의 온도를 Tm으로 나타낸다. 온도 Tm은, T1, T2, T3 및 T4로부터 산출되는 평균치로서, 이는 일례로 산술 평균으로 정의한다.4 shows that the temperature sensor measurement data at four points (p1, p2, p3, p4) at which one of the cabinets is the vertex of any rectangular element that does not exceed 180 degrees, respectively, T1, T2, T3 and T4. It shows an example. The temperature of the intersection point pm shown by (circle) in FIG. 4 which is the diagonal intersection of a rectangular element is represented by Tm. The temperature Tm is an average value calculated from T1, T2, T3, and T4, which is defined as an arithmetic mean by way of example.

Tm = (T1 + T2 + T3 + T4) ÷4 ... (1)Tm = (T1 + T2 + T3 + T4) ÷ 4 ... (1)

다음으로, 이 대각선 상의 교점에 공동의 정점을 갖고 있는 4개의 삼각형 요소가 사각형 요소 내부에서 정해지고, 각 삼각형 요소의 정해진 변의 온도 데이터는 그 변의 양단에 있는 정점에서의 온도 데이터를 보상함으로써 얻어진다. 1차 보간법 등의 임의의 적절한 방법을 온도 데이터 보상 방법으로서 사용할 수 있다.Next, four triangular elements having common vertices at the intersections of this diagonal line are defined inside the rectangular element, and the temperature data of the defined side of each triangular element is obtained by compensating the temperature data at the vertices at both ends of the side. . Any suitable method such as linear interpolation can be used as the temperature data compensation method.

여기에서, 탐색하고자 하는 등가선의 값을 T라 할 때, 사각형 요소의 4개 정점에서의 온도 데이터와 T 사이에는 다음의 관계식이 유지된다.Here, when the value of the equivalent line to be searched is T, the following relation is maintained between the temperature data at four vertices of the rectangular element and T.

T1 < T < T4 ... (2)T1 <T <T4 ... (2)

T1 < T < T2 ... (3)T1 <T <T2 ... (3)

도 4의 예에서는, 식(2)의 조건에 의해 T는 지점(p1)과 지점(p4)을 잇는 직선 위에 존재하고, 또한 지점(p1)과 교점(pm)을 잇는 직선 위와, 교점(pm)과 지점(p4)를 잇는 직선 위에도 존재한다.In the example of FIG. 4, depending on the condition of equation (2), T exists on a straight line connecting the point p1 and the point p4, and on the straight line connecting the point p1 and the intersection point pm and the intersection point pm ) And on the straight line connecting point (p4).

여기에서,From here,

T1 < T < Tm ... (4)를 가정하면,Assuming T1 <T <Tm ... (4),

지점(p1)과 교점(pm)을 잇는 직선 상에 T의 온도 데이터 지점이 존재한다. 이들 온도 데이터 T의 지점들을 △ 표시로 나타낸다.There is a temperature data point of T on a straight line connecting point p1 with the intersection point pm. The points of these temperature data T are indicated by Δ marks.

이와 유사하게, 식(3)의 조건에 의하면, T는 지점(p1)과 지점(p2)을 잇는 직선 상에 보상된 온도 데이터 지점으로서 존재한다. 이 온도 데이터 지점을 △ 표시로 나타낸다. 이상과 같이 하여 얻어진 온도 T의 지점들을 직선으로 이으면, 주목하고 있는 사각형 요소 내에서 온도 T의 등가선을 찾을 수 있게 된다.Similarly, according to the condition of equation (3), T exists as a compensated temperature data point on a straight line connecting point p1 and point p2. This temperature data point is represented by a triangle. When the points of the temperature T obtained as described above are connected in a straight line, the equivalent line of the temperature T can be found in the rectangular element of interest.

또한, 상기 식(4) 대신에 다음 식을 고려해 볼 수 있다.In addition, the following equation may be considered instead of the above equation (4).

Tm < T < T4 ... (5)Tm <T <T4 ... (5)

이 때,At this time,

T2 < T <T3 ... (6)인 경우에,If T2 <T <T3 ... (6)

이 때의 온도 데이터 지점들을 □표시로 나타내고, 이 지점들을 직선으로 이은 등가선을 파선으로 나타내었다.The temperature data points at this time are indicated by a □ mark, and the equivalent lines connecting these points in a straight line are shown as broken lines.

이상과 같은 처리를 공간 내의 모든 사각형 요소에 반복함으로써, 공간 내에서의 등가선의 탐색 및 도시가 완료된다. 도 3에 예시하는 바와 같이, 이와 같이 하여 얻어진 등가선에 의해서, 온도 데이터는 2차원 평면 내에 특정 도형을 형성한다. 특히 폐곡선을 형성하는 등가선은 다른 것과 구별되는 도형을 형성한다. 도 3에서, 소정의 온도 T의 등가선은 실선으로 나타내고, 그 폐곡선에 둘러싸인 윤곽선 도형을 해칭선으로 나타낸다. 파선은 기타의 온도의 등가선이다.By repeating the above process to all the rectangular elements in the space, the search and illustration of the equivalent lines in the space are completed. As illustrated in FIG. 3, the temperature data forms a specific figure in the two-dimensional plane by the equivalent lines thus obtained. In particular, the equivalent lines forming the closed curve form a figure that distinguishes them from the others. In FIG. 3, the equivalent line of predetermined temperature T is shown by the solid line, and the outline figure enclosed by the closed curve is shown by a hatching line. The dashed line is the equivalent of the other temperature.

이상에서 설명한 바와 같이, 공간적으로 불균등한 위치 관계로 분포되는 데이터에 대해, 내각들 중 어느 한 내각이 180도를 넘지 않는 사각형 요소를 선택하고, 그 대각선의 교점에 4개 정점의 데이터의 평균치를 설정하고, 이 교점에 공통의 정점을 갖는 삼각형 요소를 사용해 등가선을 탐색하여 도시하는 수법은, 사각형요소의 각 정점의 평균치를 공통의 정점으로 하는 삼각형 요소를 사용하기 때문에, 삼각형 요소만을 사용하여 등가선을 탐색하는 수법에 비해서, 요소 선택의 자유도의 수를 줄일 수 있게 되어 요소 선택을 용이하게 할 수 있을 뿐만 아니라 요소 선택의 여하에 따른 등가선의 탐색 오차를 줄일 수 있는 효과적인 방법이다. 탐색의 최종 단계에서 삼각형 요소를 사용하기 때문에, 탐색하는 도중에 다른 등가선과 엇갈리거나 혹은 도중에 등가선이 단절되는 일이 발생할 가능성은 없다.As described above, for data distributed in a spatially uneven positional relationship, one of the cabinets selects a rectangular element whose angle does not exceed 180 degrees, and averages the data of four vertices at the intersections of the diagonal lines. Setting and using a triangular element with a common vertex at this intersection to search for an equivalent line, the technique of using a triangular element with a triangular element with the average of each vertex of the rectangular element as a common vertex. Compared to a method of searching for an equivalent line, the number of degrees of freedom of element selection can be reduced, thereby facilitating element selection, and an effective method of reducing the search error of the equivalent line according to any element selection. Since we use a triangular element in the final phase of the search, there is no possibility that the equivalence line will be crossed or intersect with other equivalent lines during the search.

본 탐색 수법은, 2차원 평면에 적용하는 것으로 제한되지 않으며, 2차원 평면을 붙여 구성한 3차원 입체의 표면상의 사각형 평면 요소에 대해서도 유효하게 적용할 수 있는 수법이다.The present search method is not limited to being applied to a two-dimensional plane, and is a method that can be effectively applied to a rectangular planar element on a three-dimensional solid surface formed by attaching a two-dimensional plane.

본 발명에 있어서는, 등가선의 탐색 수법을 임의의 특정 방법으로 제한할 필요는 없고, 2차원 평면 또는 3차원 입체의 표면상에 다른 수법이나 삼각형 요소를 사용하여 등가선을 도시해도 된다.In the present invention, it is not necessary to limit the search method of the equivalent line to any specific method, and the equivalent line may be shown using another method or a triangular element on the two-dimensional plane or the three-dimensional solid surface.

이상에서 설명한 바와 같이, 등가선 산출부(5)에 있어서, 데이터 수집 장치(3)로부터 입력된 온도 데이터를, 고로 설비 상의 각 센서의 설치 위치 정보가 반영되도록 하여 형성된 2차원 평면 또는 사각형 평면 요소로 구성되는 3차원 공간에 배치하여 등가선을 도시할 수 있다.As described above, in the equivalent line calculation unit 5, the two-dimensional or rectangular planar element formed by reflecting the temperature data input from the data collection device 3 so that the installation position information of each sensor on the blast furnace installation is reflected. It can be arranged in a three-dimensional space consisting of can represent the equivalent line.

또한, 2차원 평면상이나 3차원 입체 표면상의 임의의 지점에 대해서 온도 데이터를 산출할 수도 있다.Moreover, temperature data can also be calculated about arbitrary points on a two-dimensional plane or a three-dimensional solid surface.

도 5는, 고로의 노 둘레 방향으로 r축을 잡고 노 높이 방향으로 h축을 잡아 2차원 평면을 정의한 선도로서, 등가선 산출부(5)에 의해 산출된 시각 t에서의 온도의 등가선으로부터 공간적으로 보상하여 얻어진 화면상의 각 화소 단위마다의 온도 T(i, j, k)를 나타내고 있는 것이다. 여기서, i = 1, 2, 3, ···, Nr(Nr은 노의 둘레 방향의 화소수)이고, j = 1, 2, 3, ···, Nh(Nh는 노의 높이 방향의 화소수)이고, k = 0, 1, 2, ···(k는 이산화 시간)이고, Δh는 노의 높이 방향에서의 화소 길이이고, Δr는 노의 둘레 방향에서의 화소 길이이다.5 is a diagram defining a two-dimensional plane by holding the r axis in the furnace circumferential direction of the blast furnace and the h axis in the furnace height direction, and spatially from the equivalent line of the temperature at time t calculated by the equivalent line calculator 5. The temperature T (i, j, k) for each pixel unit on the screen obtained by compensation is shown. Here, i = 1, 2, 3, ..., Nr (Nr is the number of pixels in the circumferential direction of the furnace), and j = 1, 2, 3, ..., Nh (Nh is the pixel in the height direction of the furnace. Number), k = 0, 1, 2, ... (k is a discretization time), Δh is the pixel length in the height direction of the furnace, and Δr is the pixel length in the circumferential direction of the furnace.

< 6. 도형 특징 정보 산출부 ><6. Figure feature information calculation unit>

도형 특징 정보 산출부(6)는 등가선 산출부(5)에 의해 산출된 도형에 대해 화상 처리를 하고, 도형 및 도형의 특징 정보, 즉 도형의 개수, 면적, 중심, 도형의 종횡비, 도형 내의 최대치 또는 최소치, 평균치, 분산을 산출한다.The figure characteristic information calculating section 6 performs image processing on the figure calculated by the equivalent line calculating section 5, and the figure and the feature information of the figure, that is, the number, area, center, aspect ratio of the figure and the figure within the figure. Calculate the maximum or minimum, mean, and variance.

< 7. 조업 감시부 ><7. Operation monitoring department>

조업 감시부(7)는 도형 특징 정보 산출부(6)에 의해 산출된 도형 및 도형의 특징 정보를 사전에 설정한 도형 및 도형의 특징 정보와 비교함으로써 고로의 조업 감시를 가능하게 한다.The operation monitoring unit 7 enables the operation of the blast furnace by comparing the figure and the feature information of the figure calculated by the figure feature information calculating unit 6 with previously set figures and the feature information of the figure.

도 6 내지 도 9를 참고하여 고로의 조업 감시 방법에 대해서 온도 데이터를 예로 들어서 설명한다.6 to 9 will be described taking the temperature data as an example for the operation monitoring method of the blast furnace.

도 6 내지 도 9는 도형 특징 정보 산출부(6)에서 화상을 처리해 얻어진 도형 특징 정보 산출 결과가 시간의 추이에 따라서 어떻게 변화하는지를 나타내는 선도이다. 내측의 등가선은 보다 높은 온도를 나타낸다.6 to 9 are diagrams showing how the figure feature information calculation result obtained by processing the image in the figure feature information calculation unit 6 changes with time. Inner equivalent lines indicate higher temperatures.

도 6 내지 도 9에 있어서, 소정 온도의 등가선에 의해 형성되는 도형 각각을 화상 처리에 의해 산출하는 데, 그 도형은 선에 둘러싸이는 동시에 표식으로 표시된다.6 to 9, each figure formed by an equivalent line of a predetermined temperature is calculated by image processing, and the figure is enclosed in a line and displayed as a mark.

도 6은 고로의 조업이 안정되어 있는 경우로서 고온인 스테이브(stave)의 온도의 등가선에 의해 형성된 도형이 고로 하부의 노 전체 둘레에 걸쳐 널리 분포되어 있을 때의 상태를 도시하고 있다.FIG. 6 shows a state in which the figure formed by the equivalent line of the temperature of the stave which is high temperature when the operation of the blast furnace is stable is widely distributed over the entire circumference of the furnace.

도 7은, 도 6의 상태로부터 약간의 시간이 경과한 상태에서, 조업 상의 외란(外亂)에 의해, 고온인 스테이브의 온도 등가선에 의해 형성된 도형이 노 둘레를 따라 있는 어떤 지점들에서 노의 높이 향으로 확대되고 있는 상태를 나타내고 있다.FIG. 7 shows, at some point along the furnace circumference, a figure formed by a temperature equivalent line of a hot stave due to disturbance in operation, with some time elapsed from the state of FIG. 6. The state expanding to the height direction of a furnace is shown.

도 8은, 도 6의 상태로부터 더욱 더 시간이 경과한 상태에서, 고온인 스테이브의 온도 등가선에 의해 형성된 도형의 면적이 노 둘레를 따라 있는 지점들에서 다시 더 확대되고 또한 그 높이가 고로 설비의 높이 방향을 따라서 위쪽를 향하여 연장되며 중앙 위치까지 이르고 있는 상태를 나타내고 있다.FIG. 8 is further enlarged again at points where the area of the figure formed by the temperature equivalent line of the hot stave is further along the circumference of the furnace, in a state further elapsed from the state of FIG. 6. It extends upward along the height direction of an installation, and has shown the state reaching the center position.

도 9는, 도 8의 상태로부터 더욱 더 시간이 경과한 상태에서, 소정의 온도 등가선에 의해 형성된 도형의 대부분이 고로 설비 상부로 빠지고 있고 나머지 도형들이 노의 높이 방향의 중간 위치에서 노 둘레 방향을 따르는 경로의 약 4분의 3의 위치에 밀집되게 존재하는 상태를 나타내고 있고, 도 6에 나타낸 조업 안정 상태로 되돌아오지 못하는 조업 이상 상태를 나타내는 것이다.FIG. 9 shows that in a state in which time has elapsed even more from the state of FIG. 8, most of the figures formed by the predetermined temperature equivalent line fall into the upper part of the blast furnace installation and the remaining figures are in the furnace circumferential direction at an intermediate position in the height direction of the furnace. It shows the state which exists densely in the position of about three quarters of the path | route following, and shows the abnormal operation state which does not return to the operation stable state shown in FIG.

도 8 및 9는, 고온인 스테이브의 온도 등가선에 의해 형성된 도형이 고로 설비 상부로 빠지고 있는 상황인 이른바 분출(blowout)이라고 하는 현상과 조업 이상을 나타내는 것이다.8 and 9 show a phenomenon called so-called blowout and operation abnormalities in which the figure formed by the temperature equivalent line of the hot stave is falling into the blast furnace installation.

즉, 조업 감시부(7)에 있어서는, 도형 특징 정보 산출부(6)에 의해 산출된 도형 및 도형의 특징 정보를 사전에 설정한 도형 및 도형의 특징 정보와 비교함으로써 조업을 감시할 수 있게 된다.That is, in the operation monitoring unit 7, the operation can be monitored by comparing the figure and the feature information of the figure calculated by the figure feature information calculating unit 6 with the figure and the feature information of the figure set in advance. .

< 8. 도형 특징 정보 추이 산출부 >8. Figure feature information trend calculation unit

도형 특징 정보 추이 산출부(8)는 도형 특징 정보 산출부(6)에 의해 산출된 도형 및 도형의 특징 정보의 시간적 추이를 산출한다.The figure characteristic information trend calculating section 8 calculates the temporal trend of the figure and the feature information of the figure calculated by the figure characteristic information calculating section 6.

< 9. 조업 예측부 ><9. Operational Forecasting Department>

조업 예측부(9)는 도형 특징 정보 추이 산출부(8)에 의해 산출된 도형 및 도형의 특징 정보의 시간적 추이를 사전에 설정한 도형 및 도형의 특징 정보의 시간적 추이 조건과 비교하여 조업 상태를 예측한다.The operation predicting unit 9 compares the temporal trend of the figure and the feature information of the figure calculated by the figure feature information trend calculating unit 8 with a preset temporal transition condition of the figure and the feature information of the figure. Predict.

도 10을 참고하여 온도 데이터를 사용하는 조업 예측 방법에 대해 설명한다.An operation prediction method using temperature data will be described with reference to FIG. 10.

도 10은 도 6 내지 도 9에 나타낸 소정의 온도 등가선에 의해 형성된 도형의 중심 위치가 도 6 내지 도 9에 나타낸 과정 중에 변화하는 과정을 도시하는 것으로, 종축은 중심 위치를 나타내고 횡축은 시간을 나타낸다.FIG. 10 shows a process in which the center position of the figure formed by the predetermined temperature equivalent line shown in FIGS. 6 to 9 is changed during the process shown in FIGS. 6 to 9, where the vertical axis represents the center position and the horizontal axis represents time. Indicates.

조업 예측부(9)에는 조업 상태를 예측하기 위해 사전에 중심 위치의 상한 관리치를 설정해 놓는다. 도 6에 나타낸 바와 같은 조업 안정 상태에 있어서는, 대상 도형의 중심 위치 G(t)의 값은 사전에 설정된 상한 관리치 Gu보다 작다. 중심 위치 G(t)와 그 시간 변화율 dG(t)로부터 소정 시간 Δt 후의 조업 상태, 즉 Δt 후의 중심 위치 G(t + Δt)가 다음과 같이 예측된다.The operation predicting unit 9 sets an upper limit management value of the center position in advance in order to predict the operation state. In the operation stable state as shown in FIG. 6, the value of the center position G (t) of the target figure is smaller than the preset upper limit management value Gu. From the center position G (t) and the time change rate dG (t), the operating state after a predetermined time Δt, that is, the center position G (t + Δt) after Δt is predicted as follows.

G(t + Δt) = G(t) + dG(t)·Δt ... (7)G (t + Δt) = G (t) + dG (t) · Δt ... (7)

여기서, 만일 G (t + At) < Gu ... (8)이면,Where G (t + At) <Gu ... (8),

Δt 후에도 안정한 조업 상태가 계속될 것이라고 예측된다.It is expected that a stable operating state will continue even after Δt.

한편, 도 7에 나타낸 바와 같은 조업 변동 상태에 있어서는, 대상 도형의 중심 위치 G(t)의 값은 사전에 설정된 상한 관리치 Gu보다 작지만, 소정 시간 Δt 후의 조업 상태, 즉 Δt 후의 중심 위치 G(t + Δt)는 식(7)에 따라서 예측할 때,On the other hand, in the operation variation state as shown in FIG. 7, the value of the center position G (t) of the target figure is smaller than the upper limit management value Gu previously set, but the operation state after predetermined time (DELTA) t, ie, the center position G (after Δt) t + Δt) is predicted according to equation (7),

G (t + Δt) > Gu ... (9)이면,If G (t + Δt)> Gu ... (9),

Δt 후의 조업 상태에서는 분출(blowout)과 같은 조업 이상이 발생할 것이라고 예측할 수 있다.In the operating state after Δt, it can be predicted that an operating abnormality such as blowout will occur.

도 10은, 소정의 온도 등가선에 의해 형성된 도형의 특징 정보, 즉 화상 처리에 의해 얻어진 도형의 중심 위치 G(t)의 값과 그것의 변화율 dG(t)에 기초하여 조업 이상을 예측할 수 있음을 나타내고 있지만, 중심 위치뿐만 아니라 화상 처리에 얻어지는 도형의 특징 정보나 그의 시간 변화율을 평가하는 방법, 도형의 몇몇 특징 정보들을 조합하여 평가하는 방법, 상한 관리치뿐만 아니라 하한 관리치를 설정하는 방법, 상한 관리치와 하한 관리치를 조합하여 평가하는 방법, 그리고 대상 도형 영역 내의 벡터 또는 벡터 성분의 합, 최대치, 최소치, 평균치 또는 분산 등의 서로 다른 도형 특징 정보 항목들을 조합하여 평가하는 방법과 같은 여타의 방법도 유효하게 사용될 수 있다.FIG. 10 can predict operation abnormality based on characteristic information of a figure formed by a predetermined temperature equivalent line, that is, the value of the center position G (t) of the figure obtained by image processing and its rate of change dG (t). Although not only the center position but also the method of evaluating the characteristic information of the figure obtained in image processing or its rate of change of time, a method of evaluating some feature information of the figure in combination, a method of setting not only an upper limit management value but also a lower limit management value, an upper limit Other methods, such as a method of evaluating a management value and a lower limit management value, and a method of combining and evaluating different graphic characteristic information items such as the sum, maximum, minimum, average, or variance of a vector or a vector component in a target figure region. Can also be used effectively.

< 10. 기록부 >10. Logger

기록부(10)는 도형 특징 정보 추이 산출부(8)에서의 산출 결과를 텍스트 형식 등의 파일로 기록하여 데이터 베이스를 구축한다. 도형 및 도형 특징 정보의추이를 기록할 때, 산출 결과를 AVI(Audio-Video Interleaved: 음성-화상 삽입) 형식 등의 동화상 파일로 기록하는 것도 가능하다. 이 경우, 본 발명에서의 고로 조업 감시 방법을 실시함에 있어서는 과다한 동화상 정보를 필요에 따라 각종의 데이터 압축 방법을 사하여 제거함으로써 효율적인 기록 및 데이터베이스화가 가능해진다. 본 발명에 있어서는, 그와 같은 데이터 압축 방법을 특정 방법으로 한정할 필요는 없다.The recording unit 10 records the calculation result of the figure characteristic information trend calculating unit 8 in a file such as a text format to construct a database. When recording trends of figures and figure feature information, it is also possible to record the calculation results in a moving image file such as an AVI (Audio-Video Interleaved) format. In this case, in carrying out the blast furnace operation monitoring method of the present invention, it is possible to efficiently record and database by removing excessive moving image information using various data compression methods as necessary. In the present invention, such a data compression method need not be limited to a specific method.

기록부(10)에 기록한 정보를 파일로 저장하여 오프라인에서 고로의 조업 상태를 평가할 수도 있다.Information recorded in the recording unit 10 may be stored as a file to evaluate the operation state of the blast furnace offline.

본 발명에 있어서는, 도형 특징 정보 추이 산출부(8)의 산출 결과를 기록부(10)로 전송하는 전송 방법 및 형태를 제한할 필요가 없으므로, 도형 특징 정보 추이 산출부(8)에서의 산출 결과를 디지탈화 하고, 그 디지탈 신호를 기록부(10)로 전송해도 된다. 또한, 전송 전에 데이터를 압축하여 전송량을 줄일 수도 있고, 랜(LAN)이나 인터넷을 전송 매체로 이용해도 좋다.In the present invention, there is no need to limit the transmission method and the form of transmitting the calculation result of the figure characteristic information trend calculation section 8 to the recording section 10, so that the calculation result of the figure feature information trend calculation section 8 is not limited. The digital signal may be digitalized and the digital signal may be transmitted to the recording unit 10. In addition, data can be compressed before transmission to reduce the transmission amount, or a LAN or the Internet can be used as a transmission medium.

< 11. 출력부><11. Output part>

출력부(11)는 도형 및 도형의 특징 정보의 추이나 조업 감시 결과 및 조업 예측 결과를 모니터 스크린 등에 화면 출력한다.The output unit 11 outputs the figure of the figure and the feature information of the figure, the operation monitoring result, and the operation prediction result on the monitor screen.

본 발명에 있어서는, 도형 특징 정보 추이 산출부(8)의 산출 결과를 출력부(11)로 전송하는 전송 방법 및 형태를 제한할 필요가 없으므로, 도형 특징 정보 추이 산출부(8)에서의 산출 결과를 디지탈화 하고, 그 디지탈 신호를 출력부(11)로 전송해도 된다. 또한, 전송 전에 데이터를 압축하여 전송량을 줄일수도 있고, 랜(LAN)이나 인터넷을 전송 매체로 이용해도 좋다.In the present invention, there is no need to limit the transmission method and the form for transmitting the calculation result of the figure characteristic information trend calculation section 8 to the output section 11, and therefore, the calculation result in the figure feature information trend calculation section 8. May be digitalized and the digital signal may be transmitted to the output unit 11. In addition, data can be compressed before transmission to reduce the transmission amount, or a LAN or the Internet can be used as a transmission medium.

도 2는 본 발명의 제2 발명에 따른 조업 감시 장치의 구성을 도시하는 선도로서, 이하의 점을 제외하고는 제1 발명에 관계되는 조업 상태 감시 장치와 실질적으로 동일하다.2 is a diagram showing the configuration of the operation monitoring apparatus according to the second invention of the present invention, and is substantially the same as the operation state monitoring apparatus according to the first invention except for the following.

- 등가선 산출부(5)의 후단에 구배 산출부(12)가 설치된다.A gradient calculation unit 12 is provided at the rear end of the equivalent line calculation unit 5.

- 도형 특징 정보 산출부(6) 대신에, 등가선 산출부(5)의 출력에 기초하여 도형 특징 정보를 산출할 뿐만 아니라 구배 산출부(12)의 출력에 기초하여 벡터 특징 정보도 산출하는 도형 및 벡터 특징 정보 산출부(l3)가 설치된다.Instead of the figure feature information calculating section 6, a figure not only calculating figure feature information based on the output of the equivalent line calculating section 5, but also calculating vector feature information based on the output of the gradient calculating section 12; And a vector feature information calculating unit 13 is provided.

- 도형 특징 정보 추이 산출부(8) 대신에, 도형 및 벡터 특징 정보 산출부(13)의 출력에 기초하여 도형 특징 정보의 추이뿐만 아니라 벡터 특징 정보의 추이도 산출하는 도형 및 벡터 특징 정보 추이 산출부(14)가 설치된다.Instead of the figure feature information trend calculating section 8, a figure and vector feature information trend calculation that calculates not only the trend of the figure feature information but also the trend of the vector feature information based on the output of the figure and the vector feature information calculation section 13; The unit 14 is installed.

이하에서는, 제2의 발명에 관계되는 조업 감시 장치의 특징적인 요소들에 대해서만 설명한다.In the following, only the characteristic elements of the operation monitoring device according to the second invention will be described.

< 12. 구배 산출부 ><12. Gradient calculator>

구배 산출부(12)는 등가선 산출부(5)에 의해 산출된 2차원 평면상이나 혹은 2차원 평면을 서로 붙여 구성한 3차원 입체의 표면상의 임의의 지점의 계측 데이터의 공간적 구배(공간적 변화율, 공간적 변화량), 시간적 구배(시간 변화율, 시간 변화량), 또는 공간적 구배의 시간 구배(공간적 변화율의 시간 변화율, 공간적 변화량의 시간 변화량)을 산출한다.The gradient calculation unit 12 is a spatial gradient (spatial rate of change, spatial) of the measurement data of any point on the two-dimensional plane or the three-dimensional solid surface formed by pasting the two-dimensional planes calculated by the equivalent line calculation unit 5. Change amount), temporal gradient (time change rate, temporal change amount), or spatial gradient temporal gradient (time change rate of spatial change rate, temporal change amount of spatial change amount).

먼저, 압력 데이터의 공간적 구배의 산출 방법을 설명한다.First, the calculation method of the spatial gradient of pressure data is demonstrated.

등가선 산출부(5)에서 온도에 대해 행해지는 처리는 압력 데이터에 대해서도 적용될 수 있다. 즉, 등가선 산출부(5)에서, 데이터 수집 장치(3)로부터 출력된 압력 데이터를 고로 설비상의 각 센서들의 설치 위치 정보가 반영되게 하여 형성한 2차원 평면이나 또는 사각형 평면 요소로 구성되는 3차원 공간에 배치하여 등가선을 도시할 수 있다.The processing performed on the temperature in the equivalent line calculator 5 can also be applied to the pressure data. That is, the equivalent line calculating section 5, consisting of a two-dimensional plane or a rectangular planar element formed by reflecting the installation position information of each sensor on the blast furnace facility, the pressure data output from the data collection device 3 is reflected It can be placed in dimensional space to show equivalent lines.

또한, 2차원 평면상의 임의의 지점 또는 2차원 평면을 붙여 구성한 3차원 입체의 표면상의 임의의 지점에서의 압력 데이터를 산출할 수도 있다.Moreover, the pressure data at arbitrary points on the two-dimensional plane or any point on the three-dimensional solid surface formed by attaching the two-dimensional plane can also be calculated.

도 11은 고로의 노 둘레 방향으로 r축을 잡고 노의 높이 방향으로 h축을 잡은 2차원 평면을 정의한 선도를 도시하는 것으로, 등가선 산출부(5)에 의해 산출된 시간 t에서 압력 데이터의 등가선으로부터 압력 데이터를 공간적으로 보상하여 얻어진 화면상의 각 화소 단위마다의 압력P(j, j, k)를 나타내고 있다. 여기서, i = 1, 2, 3, ···, Nr(Nr은 노 둘레 방향의 화소수)이고, j = 1, 2, 3, ···, Nh(Nh는 노의 높이 방향의 화소수)이고, k = 0, 1, 2, ···(k는 시간 t의 이산 시간)이고, Δh는 노의 높이 방향에서의 화소의 길이이고, Δr은 노의 둘레 방향에서의 화소의 길이이다.FIG. 11 shows a diagram defining a two-dimensional plane in which the r axis is held in the furnace circumferential direction of the blast furnace and the h axis is held in the height direction of the furnace. The equivalent line of the pressure data at time t calculated by the equivalent line calculation unit 5 Shows the pressures P (j, j, k) for each pixel unit on the screen obtained by spatially compensating the pressure data. Where i = 1, 2, 3, ..., Nr (Nr is the number of pixels in the furnace circumferential direction), and j = 1, 2, 3, ..., Nh (Nh is the number of pixels in the height direction of the furnace. K = 0, 1, 2, ... (k is a discrete time of time t), Δh is the length of the pixel in the height direction of the furnace, and Δr is the length of the pixel in the circumferential direction of the furnace. .

도 11에 있어서, 시간 k일 때의 화소 위치(i, j)에서의 압력 P(i, j, k)의 노 높이 방향의 공간적 구배 ΔPh(i, j, k)는 노의 높이 방향에서의 압력 차를 노의 높이 방향에서의 화소 길이로 나눈 것이다. 즉,In Fig. 11, the spatial gradient ΔP h (i, j, k) in the furnace height direction of the pressure P (i, j, k) at the pixel position i, j at the time k is in the height direction of the furnace. The pressure difference is divided by the pixel length in the height direction of the furnace. In other words,

ΔPh(i, j, k) = {P(i, j+1, k) - P(i, j, k)} ÷Δh ... (10)ΔP h (i, j, k) = {P (i, j + 1, k)-P (i, j, k)} ÷ Δh ... (10)

마찬가지로, 압력P(i, j, k)의 노 둘레 방향에서의 공간적 구배 ΔPr(i, j, k)는 노 둘레 방향의 압력 차를 노 둘레 방향의 화소 길리로 나눈 것이다. 즉,Similarly, the spatial gradient ΔP r (i, j, k) in the furnace circumferential direction of the pressures P (i, j, k) is obtained by dividing the pressure difference in the furnace circumferential direction by the pixel length in the furnace circumferential direction. In other words,

ΔPr(i, j, k) = {P(i, j+1, k) - P(i, j, k)} ÷Δr ... (11)ΔP r (i, j, k) = {P (i, j + 1, k)-P (i, j, k)} ÷ Δr ... (11)

이 때, 2차원 평면의 경계선 상에서의 압력의 공간적 구배는 노의 둘레 방향에 있어서는 공간적 구배의 연속성이 유지되도록 하는 방식으로 하여 산출된다.At this time, the spatial gradient of pressure on the boundary line of the two-dimensional plane is calculated in such a manner that the continuity of the spatial gradient is maintained in the circumferential direction of the furnace.

한편, 노의 높이 방향에 있어서는, 물리적인 경계 조건에 기초하여 구배가 설정된다.On the other hand, in the height direction of the furnace, a gradient is set based on physical boundary conditions.

예를 들면, 도 11에 예시된 압력 데이터의 경우에 있어서, 노의 상부 위치 및 송풍구 위치를 각각 나타내는 상단 경계선과 하단 경계선 상에서의 구배는 그 상응하는 경계선 근방의 고로 압력의 노 높이 방향 구배로부터 외삽법으로 추정하여 설정한다.For example, in the case of the pressure data illustrated in FIG. 11, the gradients on the top boundary line and the bottom boundary line representing the top position and the tuyeres position of the furnace, respectively, are extrapolated from the furnace height direction gradient of blast furnace pressure near its corresponding boundary line. Estimated by law and set.

또한, 식(10) 및 식(11)은 각각이 테일러 전개식에 기초한 1차 차분 방정식의 형태로 나타내었지만, 이하에 나타낸 바와 같은 중심 차분 방정식과 같은 여타의 차분 방정식도 사용할 수 있다.In addition, although equations (10) and (11) are each represented in the form of a first order differential equation based on the Taylor expansion equation, other difference equations such as the central difference equation shown below may also be used.

ΔPh(i, j, k) = {P(i, j+1, k) - P(i, j-1, k)} ÷ (2Δh) ... (12)ΔP h (i, j, k) = {P (i, j + 1, k)-P (i, j-1, k)} ÷ (2Δh) ... (12)

ΔPr(i, j, k) = {P(i, j+1, k) - P(i, j-1, k)} ÷ (2Δr) ... (13)ΔP r (i, j, k) = {P (i, j + 1, k)-P (i, j-1, k)} ÷ (2Δr) ... (13)

도 12는 포텐셜량, 즉 스칼라량인 압력 P(i, j, k)와 벡터량인 압력의 공간적 구배 벡터와의 관계를 나타내는 것이다.12 is a spatial gradient vector of potential amount, that is, pressure P (i, j, k), which is a scalar amount, and pressure, which is a vector amount It represents the relationship with.

여기서, 압력의 공간적 구배 벡터는, 아래의 식(14)로 나타낸 바와같이, 노 둘레 방향의 압력의 공간적 구배 ∂Pr(i,j,k) 및 노 높이 방향의 압력의 공간적 구배 ∂Ph(i,j,k)를 성분으로 하는 벡터로 정의된다.Where the spatial gradient vector of pressure Is the spatial gradient ∂P r (i, j, k) of the pressure in the furnace circumferential direction and the spatial gradient ∂P h (i, j, k) of the pressure in the furnace height direction, as shown by equation (14) below. It is defined as a vector whose component is.

…(14) … (14)

이 때, 압력의 공간적 구배 벡터의 노름(norm), 즉 크기는 다음과 같다.At this time, the spatial gradient vector of pressure The norm, or magnitude of, is

... (15) ... (15)

또한, 노 높이 방향의 축(h축)을 중심으로 한 시계 방향을 양으로 할 경우에, 압력 변화율 벡터의 편각은 다음과 같다.Moreover, the pressure change rate vector when making clockwise centering around the axis | shaft (h-axis) of a furnace height direction is positive. The declination of is as follows.

여기서,... (16)here, ... (16)

또한, 식(14) 내지 식(16)은, 도 11에 나타낸 바와 같이, 노 둘레 방향(i)과 노 높이 방향(j)의 2차원 평면에서 전개된 압력의 공간적 구배 벡터를 수식화한 예들이지만, 2차원 평면 요소들로 구성된 3차원 입체의 표면상에 전개된 3차원 공간에서의 압력의 공간적 구배 벡터에도, 동일한 수식화 수법 및 본 발명의 고로 조업 감시 방법을 적용할 수 있다.In addition, equations (14) to (16) are spatial gradient vectors of pressures developed in the two-dimensional plane in the furnace circumferential direction i and the furnace height direction j, as shown in FIG. Although these examples are formulated, the same formulating method and the blast furnace operation monitoring method of the present invention can be applied to a spatial gradient vector of pressure in a three-dimensional space developed on a three-dimensional solid surface composed of two-dimensional planar elements. .

다음으로, 구배 산출부(12)에서의 온도 데이터의 공간적 구배의 산출 방법을 설명한다.Next, the calculation method of the spatial gradient of the temperature data in the gradient calculation part 12 is demonstrated.

도 5에서, 시간 k 및 화소 위치 (i,j)에서의 온도 T(i,j,k)의 노 높이 방향의 공간적 구배 ΔTh(i,j,k)를 산출하기 위해서는, 아래의 식 (17)에 나타낸 바와 같이, 노 높이 방향의 온도 차이를 화소의 노 높이 방향의 길이로 나눈다.In Fig. 5, in order to calculate the spatial gradient ΔTh (i, j, k) in the furnace height direction of the temperature T (i, j, k) at the time k and the pixel position (i, j), the following equation (17) As shown in Fig. 2), the temperature difference in the furnace height direction is divided by the length in the furnace height direction of the pixel.

ΔTh(i,j,k) = [T(i,j+1,k) - T(i,j,k)} ÷Δh ... (17)ΔT h (i, j, k) = [T (i, j + 1, k)-T (i, j, k)} ÷ Δh ... (17)

마찬가지로, 온도 T(i,j,k)의 노 둘레 방향의 공간적 구배 ΔTr(i,j,k)를 산출하기 위해서는, 아래의 식 (18)에 나타낸 바와 같이, 노 둘레 방향의 온도 차를 화소의 노 둘레 방향의 길이로 나눈다.Similarly, in order to calculate the spatial gradient ΔT r (i, j, k) in the furnace circumferential direction of the temperature T (i, j, k), as shown in equation (18) below, the temperature difference in the furnace circumferential direction is determined. The pixel is divided by the length in the furnace circumferential direction.

ΔTr(i,j,k) = [T(i,j+1,k) - T(i,j,k)} ÷Δr ... (18)ΔT r (i, j, k) = [T (i, j + 1, k)-T (i, j, k)} ÷ Δr ... (18)

이 경우에, 노 둘레 방향에 있어서는, 2차원 평면의 경계선 상에서의 온도의 공간적 구배의 연속성이 유지되도록, 온도의 공간적 구배를 산출한다. 반면에, 노 높이 방향에 있어서는, 물리적 경계 조건에 기초하여, 온도의 공간적 구배를 설정한다.In this case, in the furnace circumferential direction, the spatial gradient of temperature is calculated so that the continuity of the spatial gradient of temperature on the boundary line of the two-dimensional plane is maintained. On the other hand, in the furnace height direction, a spatial gradient of temperature is set based on physical boundary conditions.

예를 들어 도 5에 도시된 온도의 경우에, 단열 조건을 가정할 수 있는 경계선 상에서는, 온도의 공간적 구배를 영(0)으로 설정한다.For example, in the case of the temperature shown in FIG. 5, on the boundary line where the adiabatic condition can be assumed, the spatial gradient of temperature is set to zero.

또한, 식(17) 및 식(18)은 각각 테일러 전개에 기초한 1차 차분 방정식의 형태로 표현되어 있지만, 야래의 식 (19)와 식(20)에 나타낸 같은 중심 차분 방정식과 같은 다른 차분 방정식을 사용할 수도 있다.Equations (17) and (18) are each expressed in the form of a first order differential equation based on Taylor expansion, but other differential equations, such as the same central difference equation shown in conventional equations (19) and (20). You can also use

ΔTh(i,j,k)=[T(i,j+1,k) - T(i,j-1,k)] ÷(2Δh) ... (19)ΔT h (i, j, k) = [T (i, j + 1, k)-T (i, j-1, k)] ÷ (2Δh) ... (19)

ΔTr(i,j,k)=[T(i,j+1,k) - T(i,j-1,k)] ÷(2Δr) ... (20)ΔT r (i, j, k) = [T (i, j + 1, k)-T (i, j-1, k)] ÷ (2Δr) ... (20)

다음으로, 구배 산출부(6)에서의 온도 데이터의 시간적 구배의 산출 방법을 설명한다.Next, the calculation method of the temporal gradient of the temperature data in the gradient calculation part 6 is demonstrated.

도 13은 화소 위치 (i,j)에서의 온도 데이터의 시간 추이를 나타낸 것으로, 시간 t를 이산화하고, 이산화 시간 k 및 화소 위치 (i,j)에서의 온도 T(i,j,k)의 시간적 구배(온도의 시간적 변화율, 온도의 시간적 변화량) ΔTt(i,j,k)를 산출하기 위해서는, 아래의 식(21)에 나타낸 바와 같이, 현재의 온도 데이터에서 시간 변화 기준량을 감산한 후에 기준 시간 (m×Δt)으로 나눈다.FIG. 13 shows the time course of the temperature data at the pixel position (i, j), which discretizes the time t, and the time t and the temperature T (i, j, k) at the pixel position (i, j). To calculate the temporal gradient (temporal change rate of temperature and temporal change of temperature) ΔT t (i, j, k), as shown in Equation (21) below, after subtracting the temporal change reference amount from the current temperature data Divide by reference time (m × Δt).

…(21) … (21)

여기에서, n과 m은 설정 파라미터들로서, n은 시간 변화 기준 평가 데이터의 수를 나타내고, m은 시간적 구배의 기준 시간의 수를 나타낸다. 또한, Δt는 샘플링 주기이다. 반면에, ω(i,j,k-m×l)는, 시간 변화 기준량 산출시에 과거의 온도 데이터의 영향도를 고려하는 가중 계수이며, 임의로 설정될 수 있다.Here, n and m are setting parameters, n denotes the number of time change reference evaluation data, and m denotes the number of reference times of the temporal gradient. Δt is a sampling period. On the other hand, ω (i, j, k-m × l) is a weighting factor that considers the influence of past temperature data when calculating the time change reference amount, and can be arbitrarily set.

이하에서, 상기 설정 파라미터의 사용예에 대해서 설명한다.In the following, an example of use of the above setting parameters will be described.

예를 들면, n=1, m=1, ω(i,j,k-1×1)=1로 설정하면, 식(21)은 식(22)와 같이 되고, 현재의 온도 데이터와 Δt 시간 전의 온도 데이터 사이의 시간적 구배를 산출할 수 있다.For example, if n = 1, m = 1, and ω (i, j, k-1 × 1) = 1, equation (21) becomes equal to equation (22), and current temperature data and Δt time. The temporal gradient between previous temperature data can be calculated.

ΔTr(i,j,k) = {T(i,j+1,k) - T(i,j,k-1)} ÷Δt ... (22)ΔT r (i, j, k) = {T (i, j + 1, k)-T (i, j, k-1)} ÷ Δt ... (22)

또한, 예를 들어 ω(i,j,k-m×1)=1(= 상수)일 경우에, 식(21)의 우변의 대괄호 내의 제2항에서 산출되는 시간 변화 기준량은 시간 구간 (n×m×Δt)에서의 온도 데이터의 산술 평균치가 되고, 따라서 식(21)로부터 현재의 온도 데이터와 시간 구간 (n×m×Δt)에서의 온도 데이터의 산술 평균치와의 시간적 구배를 산출할 수 있다.For example, when ω (i, j, km × 1) = 1 (= constant), the time change reference amount calculated in claim 2 in the square bracket on the right side of Equation (21) is a time interval (n × m It becomes an arithmetic mean value of the temperature data in x (DELTA) t), and, therefore, it is possible to calculate the temporal gradient between the current temperature data and the arithmetic mean of the temperature data in the time interval (n × m × Δt) from equation (21).

반면에, 예를 들어 ω(i,j,k-m×1) = ρ(k-m×l), 단, ρ>1일 경우에, 식(21)은 식(23)과 같이 표현된다.On the other hand, for example, when ω (i, j, km × 1) = ρ (km × l) , but ρ> 1, equation (21) is expressed as equation (23).

…(23) … (23)

식(23)의 우변의 대괄호 내의 제2항에서 산출되는 시간 변화 기준량은 시간 구간(n×m×Δt)에서의 온도 데이터의 망각(忘却) 계수형 가중 평균치를 타내고, 따라서 식(23)은 현재의 온도 데이터와 시간 구간(n×m×Δt)에서의 온도 데이터의 망각 계수형 가중 평균치 사이의 시간적 구배를 산출한다. 여기서, ρ는 망각의 강도를 정의하는 파라미터인 망각 계수이고, 임의로 설정될 수 있다.The time change reference amount calculated in the second term in square brackets on the right side of Equation (23) represents the forgetting coefficient weighted average value of the temperature data in the time interval (n × m × Δt), and thus Equation (23) Calculates a temporal gradient between the current temperature data and the weighted average value of the forgetting coefficient type of the temperature data in the time interval n × m × Δt. Here, p is a forgetting coefficient which is a parameter defining the intensity of forgetting, and can be arbitrarily set.

온도의 시간적 구배(시간적 변화율,시간적 변화량)의 산출 방법으로서, 식 (21), 식(22), 식(23)을 예시하여 설명했지만, 본 발명에 있어서는 전술한 바와는 다른 가중 계수의 부여 방법이나 시간적 구배의 정의를 사용할 수도 있다.As a calculation method of temporal gradient (temporal change rate, temporal change amount) of temperature, Formula (21), Formula (22), and Formula (23) were illustrated and demonstrated, However, in this invention, the weighting factor provision method different from what was mentioned above is demonstrated. You can also use the definition of temporal gradient.

다음으로, 구배 산출부(l2)에서의 공간적 구배의 시간적 구배의 산출 방법의 예를 설명한다. 도 14는 화소 위치 (i,j)에서의 온도의 노 높이 방향의 공간적 구배 ΔTh(i,j,k)의 시간 추이를 나타낸 것이다. 도 14에 있어서, 시간 t를 이산화하고, 이산화 시간 k 및 화소 위치 (i,j)에서의 온도의 노 높이 방향의 공간적 구배의 시간적 구배 ΔTh(i,j,k)를 산출하기 위하여, 아래의 식(24)로 나타낸 바와 같이, 현재의 온도의 노 높이 방향의 공간적 구배에서 시간 변화 기준량을 감산한 후에 시간 (m×Δt)로 나눈다.Next, an example of the calculation method of the temporal gradient of the spatial gradient in the gradient calculation part l2 is demonstrated. Fig. 14 shows the time course of the spatial gradient ΔT h (i, j, k) in the furnace height direction of the temperature at the pixel position (i, j). In Fig. 14, in order to discretize time t, and to calculate the temporal gradient ΔT h (i, j, k) of the spatial gradient in the furnace height direction of the temperature at the discretization time k and the pixel position (i, j), As shown by Equation (24), after subtracting the temporal change reference amount from the spatial gradient in the furnace height direction of the present temperature, the time difference is divided by time (m x Δt).

…(24) … (24)

여기서, n과 m은 설정 변수로서, n은 시간 변화 기준 평가 데이터의 수, m은 시간적 구배의 기준 시간의 수이다. Δt는 샘플링 주기이다. 또한, ω(i,j,k-m×1)은, 시간 변화 기준량 산출시에 과거의 온도 데이터의 영향도를 고려하는 가중 계수로, 임의로 설정될 수 있다.Here, n and m are setting variables, n is the number of time change reference evaluation data, m is the number of reference time of the temporal gradient. Δt is the sampling period. Further, ω (i, j, k-m × 1) may be arbitrarily set as a weighting factor that considers the influence of past temperature data when calculating the time change reference amount.

이하에서, 상기 설정 변수의 사용예에 대해서 설명한다. 예를 들면, n=1, m=1, ω(i,j,k-1×1)=1일 경우에, 식(24)는 아래의 식(25)가 되고, 현재의 온도의 노 높이 방향의 공간적 구배와 Δt 시간 전의 온도의 노 높이 방향의 공간적 구배 사이의 시간적 구배를 산출할 수 있다.Hereinafter, an example of using the setting variable will be described. For example, when n = 1, m = 1 and ω (i, j, k-1 × 1) = 1, equation (24) becomes the following equation (25), and the furnace height of the present temperature The temporal gradient between the spatial gradient in the direction and the spatial gradient in the furnace height direction of the temperature before Δt time can be calculated.

ΔTht(i,j,k) = {ΔTh(i,j,k) - ΔT(i,j,k-1)} ÷Δt ... (25)ΔT ht (i, j, k) = {ΔT h (i, j, k)-ΔT (i, j, k-1)} ÷ Δt ... (25)

또한, 예를 들어 ω(i,j,k-m×1)=1 (=상수)일 경우에, 식 (24)의 우변의 대괄호 내의 제2항에서 산출되는 시간 변화 기준량은 시간 구간 (n×m×Δt)에서의 온도의 노 높이 방향의 공간적 구배의 산술 평균치가 되고, 현재의 온도의 노 높이방향의 공간적 구배와 시간 구간 (n×m×Δt)에서의 온도의 노 높이 방향의 공간적 구배의 상가 평균치와의 시간적 구배를 식 (24)로부터 산출할 수 있다.For example, when ω (i, j, km × 1) = 1 (= constant), the time change reference amount calculated in claim 2 in the square bracket on the right side of equation (24) is a time interval (n × m X (t), which is the arithmetic mean of the spatial gradient in the furnace height direction of temperature, and the spatial gradient in the furnace height direction of the current temperature and the spatial gradient of the furnace height direction of the temperature in the time interval (n x m x Δt). The temporal gradient with the average value of a mall can be computed from Formula (24).

또한, 예를 들어 ω(i,j,k-m×1)=ρ(i,j,k-m×1), 단, ρ>l일 경우에는, 식(24)는 아래의 식(26)이 된다. 식(24)의 우변의 대괄호 내의 제 2 항에서 산출되는 시간 변화 기준량은 시간 구간 (n×m×Δt)에서의 온도의 노 높이 방향의 공간적 구배의 망각 계수형 가중치 평균치가 되고, 현재의 온도의 노 높이 방향의 공간적 구배와 시간 구간 (n×m×Δt)에서의 온도의 노 높이 방향의 공간적 구배의 망각 계수형 가중치 평균치 사이의 시간적 구배를 식(26)으로부터 산출할 수 있다.For example, when ω (i, j, km × 1) = ρ (i, j, km × 1) , but ρ> l, equation (24) becomes the following equation (26). The temporal change reference amount calculated in the second term in the square bracket on the right side of equation (24) becomes the forgetting coefficient weighted average value of the spatial gradient in the furnace height direction of the temperature in the time interval (n × m × Δt), and the current temperature The temporal gradient between the spatial gradient in the furnace height direction and the forgetting coefficient weighted average value of the spatial gradient in the furnace height direction in the temperature section (n × m × Δt) can be calculated from equation (26).

…(26) … (26)

여기서, ρ는 망각의 강도를 정의하는 변수인 망각 계수이고, 임의로 설정될 수 있다. 식(24), 식(25) 및 식(26)을 예시하여 온도의 노 높이 방향의 공간적 구배의 시간적 구배의 산출 방법을 설명했지만, 본 발명에 있어서 전술한 바와는 다른 가중 계수 ω(i,j,k-m×1)의 부여 방법이나 시간적 구배의 정의를 사용할 수도 있다.Here, p is a forgetting coefficient which is a variable defining the intensity of forgetting, and may be arbitrarily set. Equations (24), (25) and (26) were illustrated to explain the method of calculating the temporal gradient of the spatial gradient in the furnace height direction of the temperature. However, in the present invention, a weighting factor? (I, The definition of j, km x 1) or the definition of temporal gradient can also be used.

또한, 온도의 노 높이 방향의 공간적 구배의 시간 추이를 일례로 들어 도 14를 설명하였지만, 노 둘레 방향에서의 공간적 구배와 같은 다른 좌표축이나 압력과 같은 다른 포텐셜량의 공간적 구배에 대해서도 전술한 설명들이 적용된다는 점을 이해하여야 한다.In addition, although FIG. 14 has been described as an example of the temporal transition of the spatial gradient in the furnace height direction of temperature, the foregoing descriptions also apply to the spatial gradient of other potential amounts such as pressure and other coordinate axes, such as the spatial gradient in the furnace circumferential direction. It should be understood that this applies.

< 13. 도형 및 벡터 특징 정보 산출부 > 및 < 14. 도형 및 벡터 특징 정보 추이 산출부><13. Figure and vector feature information calculation section> and <14. Figure and vector feature information trend calculation section>

도형 및 벡터 특징 정보 산출부(13)는, 등가선 산출부(5)에서 산출된 윤곽선 도형에 대한 화상 처리 또는 구배 산출부(12)에서 산출된 벡터에 대하여 수학적 연산을 하고, 식(15)와 식(16)에서 정의된 압력의 공간적 구배 벡터의 크기와 편각및 식(23)에서 정의된 온도의 시간적 구배 ΔTt(i,j,k)를 도형 및 벡터 특징 정보로서 산출한다. 그 후, 상기 2차원 평면상 또는 2차원 평면들로 구성되는 3차원 입체의 표면상에 산출 결과의 등가선이 형성하는 윤곽선 도형 또는 도형의 특징 정보를 이하의 방법으로 평가함으로써, 고로의 융착대 근부 상당 위치를 추정하여 가시화할 수 있다.The graphic and vector feature information calculating section 13 performs a mathematical operation on the vector calculated by the image processing or the gradient calculating section 12 for the contour graphic calculated by the equivalent line calculating section 5, and the equation (15). Spatial gradient vector of pressure as defined in Eq. (16) Size And declination And the temporal gradient ΔT t (i, j, k) of the temperature defined in equation (23) as the figure and vector feature information. Thereafter, the contour figure or the characteristic information of the figure formed by the equivalent line of the calculation result on the two-dimensional plane or the three-dimensional solid surface composed of the two-dimensional planes is evaluated by the following method, thereby fusion of the blast furnace The root equivalent position can be estimated and visualized.

도 15는 고로 조업 중의 노벽 근방의 융착대 근부의 상태를 나타내는 선도로서, 도 15a와 도 15b는 모두, 횡축이 노벽을 원점으로 하는 고로 반경 방향 거리, 종축이 고로의 높이를 나타내고 있다.Fig. 15 is a diagram showing the state of the vicinity of the fusion zone near the furnace wall during blast furnace operation. In Figs. 15A and 15B, the horizontal axis represents the blast furnace radial distance from the furnace wall and the vertical axis represents the height of the blast furnace.

우선, 고로 조업의 개요와 노벽 근방의 융착대 근부의 관계를 설명한다.First, the outline of the blast furnace operation and the relationship of the vicinity of the fusion zone near the furnace wall will be described.

고로는 철광석 중의 산화철을 환원·용해하여 비교적 높은 탄소 함량의 선철을 제조하기 위한 이동층형(移動層型) 반응기이다. 원료인 철광석과 주요 연료인 코크스가 노 상부의 노의 상부로부터 교대로 공급되어, 노내에서 충전층을 형성한다.Blast furnace is a moving bed type reactor for producing pig iron of relatively high carbon content by reducing and dissolving iron oxide in iron ore. Raw iron ore and main fuel coke are alternately supplied from the top of the furnace to form a packed bed in the furnace.

노 하부의 노벽에는 송풍구라고 불리는 수십 개의 노즐이 노 둘레 방향을 따라 배치되어 있고, 노즐을 통해 충풍(衝風)과 보조 연료가 도입된다. 송풍구의 전방에는 고압·고속으로 취입되는 충풍에 의해 충전층이 배제된 레이스웨이(raceway)가 형성되고, 내부에서 코크스 입자가 순환 운동을 하면서 연소되어, 열과 일산화탄소가 노내에 공급된다. 일산화탄소는 산화철을 환원시키는 주요 환원제이고, 발생한 연소열은 노내를 유통하는 환원 가스에 의해 노 상부로 운반되어 철광석의 승온, 환원 및 용해를 위한 열원이 된다.Dozens of nozzles, called tuyeres, are arranged along the furnace circumferential direction in the furnace wall below the furnace, and blowing air and auxiliary fuel are introduced through the nozzle. In the front of the tuyere, a raceway is formed in which a packed bed is removed by a blown blown at high pressure and high speed, and coke particles are burned while circulating, and heat and carbon monoxide are supplied to the furnace. Carbon monoxide is a major reducing agent for reducing iron oxide, and the generated heat of combustion is transported to the upper part of the furnace by a reducing gas circulating in the furnace to become a heat source for raising, reducing and dissolving iron ore.

고로 내의 장입물이 유동하는 영역을, 노 상부에서 노 저부까지의 장입물 상태에 따라서 크게 3개 영역, 즉 1. 괴상대, 2. 융착대, 3. 적하대로 분류할 수 있다.The area in which the charges in the blast furnace flows can be classified into three areas according to the state of the charge from the top of the furnace to the bottom of the furnace, namely, 1. bulk, 2. fusion zone, and 3. dropping.

고로 상부의 괴상대 1에서는, 노내에서의 연료 소비와 더불어 노 상부에서 공급된 철광석이 강하하고, 그 동안에 승온 및 환원 가스에 의한 환원이 진행된다.In the blast furnace 1 at the upper part of the blast furnace, the iron ore supplied from the upper part of the furnace drops along with the fuel consumption in the furnace, during which the temperature rise and reduction by the reducing gas proceed.

고로 중부의 노 복부(腹部)에서 융점에 도달한 철광석 입자는 연화·융착되어, 용철 및 용융 슬라그가 생성되는 융착대 2를 형성한다. 융착대의 철광석층(도 15 내의 빗금친 부분)에서, 연화된 철광석 입자들은 융착되어 입자들 사이의 공극을 충진하고, 따라서 환원 가스의 통기성이 낮은 영역을 형성한다.Iron ore particles reaching the melting point in the furnace blast furnace in the middle of the blast furnace are softened and fused to form a fusion zone 2 in which molten iron and molten slag are produced. In the iron ore layer of the fusion zone (hatched portions in FIG. 15), the softened iron ore particles are fused to fill voids between the particles, thus forming a region of low breathability of the reducing gas.

따라서, 융착대의 측면 형상은, 도 15에 나타난 바와 같이, 환원 가스의 통기성이 낮은 철광석층과 환원 가스의 통기성이 높은 코크스층 (코크스 슬릿, 도 15 내의 해칭되지 않은 부분)이 교대로 존재하는 구조를 나타낸다. 고로 해체에 의한 조사 결과, 노복 탐침(belly probe) 및 송풍구 탐침에 의한 결과 등으로부터 이러한 구조가 존재함을 이미 확인하였다.Therefore, as shown in Fig. 15, the fusion zone has a structure in which an iron ore layer having low breathability of reducing gas and a coke layer having high breathability of reducing gas (coke slit, an unhatched portion in Fig. 15) are alternately present. Indicates. As a result of the blast furnace disassembly, such a structure has already been confirmed from the results of the belly probe and the tuyere probe.

융착대 2 하부의 적하대 3에서는, 융착대에서 형성된 액체가 코크스 충전층 중을 통해 아래쪽으로 유동하고, 액체 중의 용선이 노 바닥에서 회수되어, 노 저부의 출선구를 통해 고로 외부에 배출된다.In dropping zone 3 under the fusion zone 2, the liquid formed in the fusion zone flows downward through the coke packed bed, and the molten iron in the liquid is recovered at the bottom of the furnace and discharged outside the blast furnace through the outlet of the furnace bottom.

이 때, 융착대 2는, 적하대 3으로부터 괴상대로 유통하는 환원 가스를 분배하는 역할을 하고, 고로 조업에 있어서 중요한 특성인 "철광석의 환원성" 및 "통기성"에 큰 영향을 준다는 사실이 알려져 있다. 따라서, 조업 감시에 있어서, 융착대의 형성 특성(형상, 형성 위치, 통기성), 특히 노벽 근방의 융착대 근부의 형성 특성(형상, 형성 위치, 통기성)을 추정하고, 가시화하는 것이 중요하다.At this time, it is known that the fusion zone 2 plays a role of distributing the reducing gas circulated from the dropping zone 3 to the bulk, and greatly affects the "reducibility of iron ore" and "breathability" which are important characteristics in blast furnace operation. . Therefore, in the operation monitoring, it is important to estimate and visualize the formation characteristics (shape, formation position, breathability) of the fusion zone, and in particular, the formation characteristics (shape, formation position, breathability) of the vicinity of the fusion zone near the furnace wall.

상기 탐침에 의한 관찰 결과 등으로부터, 융착대 내부의 층구조는 코크스 슬릿층의 두께, 공동 길이 및 각 층의 구배 각도가 조업 상태에 따라서 크게 변한다는 사실이 알려져 있다. 또한, 도 15에 내부가 백색인 화살표로 나타낸 바와 같이, 조업 상태에 따라서 융착부 근부의 위치 및 두께가 변화한다.From the observation results of the probe and the like, it is known that the layer structure inside the fusion zone varies greatly depending on the operation state in the thickness of the coke slit layer, the cavity length and the gradient angle of each layer. In addition, as shown by an arrow with a white interior in FIG. 15, the position and thickness of the vicinity of the welded portion change depending on the operating state.

도 15a는, 노심(爐芯, dead man) 온도가 낮아 소위 W자 형태의 융착대를 형성한 상태를 나타내고 있고, 반면에, 도 15b는, 노심온도가 높아 소위 역V자 형태의 융착대를 형성한 상태를 나태내고 있다.15A shows a state in which a so-called W-shaped fusion zone is formed with a low dead man temperature, while FIG. 15B shows a so-called reverse V-shaped fusion zone with a high core temperature. The state that formed.

도 15a의 노심 온도가 낮은 이유 중 하나는 융착대의 "현수부(hang-down portion)"가 레이스웨이 내부로 접근하였기 때문이다. 낮은 노심 온도로 인하여, 송풍구로부터 노심 방향으로 도입되는 충풍의 유동이 방해되고, 충풍의 일부가 분기되어 노벽(도면에 화살표 ①로 표시)을 따라 상승하며, 따라서 융착대 근부에 상당하는 위치가 고로 상부 쪽으로 상승한다.One of the reasons why the core temperature of FIG. 15A is low is that the "hang-down portion" of the fusion zone has approached the raceway. Due to the low core temperature, the flow of the blast introduced from the tuyeres to the core direction is disturbed, and a part of the blast branches and rises along the furnace wall (indicated by arrow ① in the drawing), thus the position corresponding to the vicinity of the fusion zone Rise to the top.

이 때, 노심부에서 노벽 방향으로 융착대 내의 코크스 슬릿을 통해 분배되는 환원 가스(가스 유동을 도면에 화살표 ②로 표시)는, 형상 불량의 코크스 슬릿을 원활하게 통과하지 못하고, 합류하여 노벽에 충돌한 후 노벽을 따라서 상승(화살표 ③으로 표시)한다. 이 때, 환원 가스의 일부는 노벽에 충돌한 후 노벽을 따라서 고로 하부 방향으로 하강(화살표 ④로 표시)한다.At this time, the reducing gas (represented by arrow ② in the drawing) distributed through the coke slit in the fusion zone from the core portion to the furnace wall direction does not pass smoothly through the coke slit, which is poor in shape, and joins the furnace wall. Then climb up the wall (marked with arrow ③). At this time, a part of the reducing gas collides with the furnace wall and then descends downwardly (indicated by arrow ④) along the furnace wall.

따라서, 도 15a에 나타낸 바와 같이, 융착대 내부의 코크스 슬릿을 통해 노심부로부터 노벽 방향으로 분배되는 환원 가스(도면에 화살표 ②로 표시)는 융착대 근부의 상부에서 합류하기 때문에, 융착대 근부의 상부는 그 주위 영역보다도 가스 유량(도면에 화살표 ③으로 표시)이 증가한다. 따라서, 가스 유량과의 대응 관계가 미리 설정되어 있는 식(15)에서 정의된 압력의 공간적 구배 벡터의 크기로 평가할 경우에, 미리 지정해 놓는 설정치보다도 큰 값의 등가선에 의해 선택되는 윤곽선 도형 영역을 융착대 상부에 상당하는 위치로 추정할 수 있다.Therefore, as shown in FIG. 15A, the reducing gas (indicated by arrow? In the drawing) distributed from the core portion to the furnace wall direction through the coke slit inside the fusion zone merges at the upper portion of the fusion zone near the fusion zone. The upper portion has a higher gas flow rate (indicated by arrow? In the drawing) than its surrounding area. Therefore, the spatial gradient vector of pressure defined by equation (15) in which the correspondence with the gas flow rate is set in advance Size In the case of evaluating as, the contour figure region selected by the equivalent line having a value larger than the predetermined value can be estimated at a position corresponding to the upper portion of the fusion zone.

반면, 도 15a에 나타낸 바와 같이, 융착대 근부의 하부에서는, 융착대 내부의 코크스 슬릿을 통해 노심부로부터 노벽 방향으로 분배되는 환원 가스(도면에 화살표 ②로 표시)의 일부가 노벽에 충돌한 후에 노벽을 따라서 고로 하부 방향으로 하강(도면에 화살표 ④로 표시)하고, 이 하강 가스는 고로 하부로부터 노벽을 따라서 상승하는 가스(도면에 화살표 ①로 표시)와 대향 상태로 합류하기 때문에, 합류 후의 유효 가스 유량이 주위 영역에 비하여 감소한다. 따라서, 가스 유량과의 대응 관계가 미리 설정되어 있는 식(15)에서 정의된 압력의 공간적 구배 벡터의 크기로 평가할 경우에, 미리 지정해 놓는 또 다른 설정치보다도 작은 값의 등가선에 의해 선택되는 윤곽선 도형 영역을 융착대 하부에 상당하는 위치로 추정할 수 있다.On the other hand, as shown in Fig. 15A, in the lower part of the fusion zone, after a portion of the reducing gas (indicated by arrow? In the drawing) distributed from the core portion to the furnace wall through the coke slit inside the fusion zone collides with the furnace wall. It is effective after joining because it descends along the furnace wall toward the bottom of the blast furnace (indicated by arrow ④ in the drawing), and this descending gas joins the gas rising from the bottom of the blast furnace along the furnace wall (indicated by arrow ① in the drawing). The gas flow rate is reduced compared to the surrounding area. Therefore, the spatial gradient vector of pressure defined by equation (15) in which the correspondence with the gas flow rate is set in advance Size When evaluating as, the contour figure region selected by the equivalent line of a value smaller than another predetermined value can be estimated as the position corresponding to the lower part of the fusion base.

반면, 도 15a에 나타낸 바와 같이, 융착대 근부의 하부에서는, 융착대 내부의 코크스 슬릿을 통해 노심부로부터 노벽 방향으로 분배되는 환원 가스(도면에 화살표 ②로 표시)의 일부가 노벽에 충돌한 후에 노벽을 따라서 고로 하부 방향으로 하강(도면에 화살표 ④로 표시)하지만, 이 하강 가스 및 고로 하부로부터 노벽을 따라서 상승하는 가스(도면에 화살표 ①로 표시)와 언제나 정확한 대향 상태로 합류하는 것은 아니기 때문에, 합류 후의 가스 방향이 노 둘레 방향으로 기울어질 수 있다. 따라서, 가스 유동의 노 둘레 방향으로의 구배와의 대응 관계가 미리 설정되어 있는 식 (16)에서 정의된 압력의 공간적 구배 벡터의 편각(노 높이 방향(h축)을 중심으로 시계 방향을 양으로 정의)의 절대치로 평가할 경우에, 미리 지정해 놓는 또 다른 설정치보다도 큰 값의 등가선에 의해 선택되는 윤곽선 도형 영역을 융착대 하부에 상당하는 위치로 추정할 수 있다.On the other hand, as shown in Fig. 15A, in the lower part of the fusion zone, after a portion of the reducing gas (indicated by arrow? In the drawing) distributed from the core portion to the furnace wall through the coke slit inside the fusion zone collides with the furnace wall. Since it descends along the furnace wall toward the bottom of the blast furnace (indicated by arrow ④ in the drawing), it does not always merge with this falling gas and the gas rising from the bottom of the blast furnace along the furnace wall (indicated by arrow ① in the drawing) in the exact opposite state. The direction of the gas after confluence can be tilted in the furnace circumferential direction. Therefore, the spatial gradient vector of pressure defined by equation (16) in which the correspondence of the gas flow with the gradient in the furnace circumferential direction is set in advance. Declination of Absolute value of (clockwise positive defined around the furnace height direction (h-axis)) When evaluating as, the contour figure region selected by the equivalent line having a value larger than another predetermined value can be estimated at a position corresponding to the lower part of the fusion zone.

반면에, 도 15b는 노심 온도가 높고 융착대의 "현수부"가 레이스웨이로부터 충분히 떨어져 있는 상태를 나타내며, 그 결과, 송풍구로부터 도입되는 충풍은 주로 노심부로 유입(도 15b에 화살표 ⑤로 표시)된다.On the other hand, Fig. 15B shows a state where the core temperature is high and the "suspension part" of the fusion zone is sufficiently far from the raceway, and as a result, the blowing air introduced from the tuyeres is mainly introduced into the core part (indicated by arrow ⑤ in Fig. 15B). .

이 때, 노심부에서 노벽 쪽을 향해 융착대 내부의 코크스 슬릿을 통과하여 분배되는 환원 가스(도 6에서 화살표 ⑥ 방향)는, 코크스 슬릿을 통하여 원활하게 유동하며 그것의 소기의 목적을 유효하게 발휘하며 도 15a의 경우에 비해 보다 적정하게 분배되고, 또한 노벽에 부딪힌 후의 환원 가스는 노벽을 따라서 고로 상부쪽으로 상승하는 흐름(도면에서 화살표 ⑦ 방향)이 지배적이 된다.At this time, the reducing gas (in the direction of arrow ⑥ in FIG. 6) distributed through the coke slit inside the fusion zone from the core portion toward the furnace wall flows smoothly through the coke slit and effectively exerts its desired purpose. 15A, the gas is more appropriately distributed than in the case of FIG. 15A, and the reducing gas after hitting the furnace wall is dominantly flowed upward along the furnace wall (in the direction of arrow ⑦ in the drawing).

노심부에서 노벽 쪽을 향해 융착대 내부의 코크스 슬릿을 통과하여 분배되는 환원 가스(도면에서 화살표 ⑥ 방향)가 코크스 슬릿을 통하여 원활하게 유동하며 그것의 소기의 목적을 유효하게 발휘함에 따라, 환원 가스가 적정하게 분배되어 융착대 근부의 상부에는 하부와 비교해 보다 많은 환원 가스가 합류하고, 그 결과 융착대 근부의 상부에서의 유효 가스 유량은 하부 보다 많다.As the reducing gas (direction of arrow ⑥ in the drawing) distributed through the coke slit inside the fusion zone from the core part to the furnace wall flows smoothly through the coke slit and serves its intended purpose effectively, the reducing gas is reduced. Is appropriately distributed so that more reducing gas joins the upper portion of the fusion zone near the lower portion, and as a result, the effective gas flow rate at the upper portion of the fusion zone near the lower portion is higher.

따라서, 도 15b의 경우에 있어서도, 도 15a의 경우처럼 융착대 내부의 코크스 슬릿을 통해 노심부로부터 노벽 쪽을 향해 분배되는 환원 가스(도면에서 화살표 ⑥ 방향)는 융착대 근부의 상부에서 합류하기 때문에, 융착대 근부의 상부에서의 가스 유량(도면에서 화살표 ⑦ 방향)은 융착대 근부의 하부의 가스 유량(도면에서 화살표 ⑧ 방향)보다 증가한다.Therefore, also in the case of FIG. 15B, as in the case of FIG. 15A, the reducing gas (in the direction of arrow ⑥ in the figure), which is distributed from the core portion toward the furnace wall through the coke slit inside the fusion zone, merges in the upper portion of the fusion zone vicinity. In addition, the gas flow rate (direction arrow ⑦ in the drawing) at the upper portion of the fusion zone near the fusion zone increases than the gas flow rate (direction arrow ⑧ in the drawing) at the lower portion of the fusion zone.

가스 유량과의 대응 관계가 미리 설정되어 있는 압력의 공간적 구배 벡터의 노름로 평가할 경우에, 미리 지정해 놓는 설정치보다도 큰 값의 등가선에 의해 선택되는 윤곽선 도형 영역을 융착대 상부에 상당하는 위치로 추정할 수 있고, 마찬가지로, 미리 지정해 놓는 또 다른 설정치보다도 작은 값의 등가선에 의해 선택되는 윤곽선 도형 영역을 융착대 하부에 상당하는 위치로 추정할 수 있다.Spatial gradient vector of pressure with corresponding relationship with gas flow rate Gambling When evaluating at, the contour graphic area selected by the equivalent line having a value larger than the predetermined value can be estimated at a position corresponding to the upper part of the fusion table. Similarly, the equivalent line having a value smaller than another predetermined value is specified. The contour figure region selected by can be estimated to be a position corresponding to the lower portion of the fusion zone.

지금까지는, 고로 조업시에 쓰이는 노벽 근방의 융착대 근부 상태의 대표적인 예를 나타내는 도 15a 및 도 15b를 참고하여, 식(15) 및 식(16)에 정의되는 압력의 공간적 구배 벡터의 노름과 편각과 식(23)에 정의되는 온도의 시간적 구배 ΔTt(i, j, k)을 산출하고, 그 산출 결과를 2차원 평면상의 등가선 또는 2차원 평면을 붙여 구성한 3차원 입체의 표면상의 등가선이 형성하는 윤곽선 도형 또는 도형의 특징 정보로 표시함으로써, 고로의 융착대 근부의 상부 상당 위치 및 하부 상당 위치가 어떻게 추정되고 있는지에 대해 설명했다.Until now, with reference to FIGS. 15A and 15B which show typical examples of the fusion zone near state used in blast furnace operation, the spatial gradient vector of pressure defined by Formula (15) and Formula (16) is shown. Gambling And declination The temporal gradient ΔTt (i, j, k) of the temperature defined in Eq. (23) is calculated, and the calculated result is equivalent to the two-dimensional plane or the three-dimensional solid surface equivalent line. By displaying with the contour figure to be formed or the characteristic information of the figure, it demonstrated how the upper correspondence position and the lower correspondence position of the vicinity of the fusion | melting zone of the blast furnace are estimated.

이하에서는, 이상에서 설명한 바와 같은 방법에 의해 얻어진 윤곽선 도형 또는 도형의 특징 정보를 조합하여 산출하고 그 산출 결과부터 얻어지는 도형의 특징 정보를 사용하여 융착대 근부 상당 위치의 상단 위치 및 하단 위치를 추정하여 가시화 하는 방법에 대해 설명한다.In the following, the contour figure obtained by the method as described above is calculated by combining the feature information of the figure, and the top position and the bottom position of the corresponding position near the fusion zone are estimated by using the feature information of the figure obtained from the calculation result. Describes how to visualize.

도 16은 융착대 근부의 상부 상당 위치를 식(15)에 정의된 압력의 공간적 구배 벡터의 노름에 의해 평가하고, 사전에 정해 놓는 설정치(예, 0.004)보다 큰 값의 등가선에 의해 선택되는 윤곽선 도형 영역으로서 추정하고, 이 윤곽선 도형 영역을 사선 교차 해칭으로 나타내면서 노의 둘레 방향을 횡축으로 취하고 노의 높이 방향을 종축으로 취한 2차원 평면 상에 전개해 나타내고 있다.16 is a spatial gradient vector of pressure defined in Equation (15) at the upper equivalent position of the fusion zone root; Gambling Is estimated as an outline figure area selected by an equivalent line having a value larger than a predetermined set value (e.g., 0.004), and the outline figure area is taken as the horizontal cross hatching, and the circumferential direction of the furnace is taken as the horizontal axis. The height direction of the furnace is developed on a two-dimensional plane taken along the vertical axis.

또한, 도 16은 융착대 근부의 하부 상당 위치를 식(15)에 의해 정의된 압력 공간적 구배 벡터의 노름에 의해 평가하고, 사전에 정해 놓는 설정치(예, 0.0005)보다 작은 값의 등가선에 의해 선택되는 윤곽선 도형 영역으로서 추정하고, 이 윤곽선 도형 영역을 종횡 해칭 교차 해칭선으로 나타내고 있다.Fig. 16 also shows the pressure spatial gradient vector defined by Equation (15) at the lower equivalent position of the fusion zone root. Gambling The contour figure area is estimated by an equivalent line having a value smaller than a predetermined value (e.g., 0.0005), which is determined in advance, and the contour figure area is indicated by a vertical and horizontal hatching cross hatching line.

여기에서 사용된 사전 설정치는 특정 값으로 정규화 한 값이고 그 단위는 무차원이다.The preset used here is the value normalized to a specific value and its units are dimensionless.

도 16에 있어서, 융착대 근부의 상부 상당 위치에 대응하는 여러 사선 교차해칭 영역의 특징 정보, 즉 노의 높이 방향에서 상기 사선 교차 해칭 영역의 위쪽에 위치하는 등가선 U1을, 융착대 근부 상당 위치의 상단 위치로서 가시화 할 수 있다.In FIG. 16, the characteristic information of the several diagonal crosshatching area | region corresponding to the upper correspondence position of a fusion | melting zone near part, ie, the equivalent line U1 located above the said diagonal crossing hatching area | region in the height direction of a furnace, is equivalent to the fusion | melting zone near-position. It can be visualized as the top position of.

또한, 도 16에 있어서, 융착대 근부의 하부 상당 위치에 대응하는 여러 종횡 교차 해칭 영역의 특징 정보, 즉 노의 높이 방향에서 상기 종횡 교차 해칭 영역보다 아래쪽에 위치하는 등가선 L1을, 융착대 근부 상당 위치의 하단 위치로서 가시화 할 수 있다.In Fig. 16, the characteristic information of the various longitudinal cross hatching areas corresponding to the lower equivalent positions of the fusion zone root portion, that is, the equivalent line L1 located below the longitudinal cross hatching area in the height direction of the furnace, is the vicinity of the fusion zone. It can be visualized as a lower position of a considerable position.

도 17은 융착대 근부의 하부 상당 위치를 식(16)에 의해 정의된 압력의 공간적 구배 벡터의 편각의 절대치로 평가하고서, 사전에 정해 놓는 설정치(예, 120°)보다 큰 값의 등가선에 선택되는 윤곽선 도형 영역으로서 추정하며, 이 윤곽선 도형 영역을 사선 교차 해칭 영역으로 나타내되 노 둘레 방향을 횡축으로 취하고 노의 높이 방향을 종축으로 취한 2차원 평면상에 나타낸 예를 도시하는 것이다.17 is a spatial gradient vector of pressure defined by equation (16) at the lower equivalent position of the fusion zone root; Declination of Absolute value of Is estimated as an contour figure area selected for an equivalent line having a value larger than a predetermined value (e.g., 120 °), and the contour figure area is represented by an oblique cross hatching area, and the circumferential direction is taken as the horizontal axis. The example shown on the two-dimensional plane which taken the height direction of a furnace as the longitudinal axis is shown.

도 17에 있어서, 융착대 근부의 하부 상당 위치에 대응하는 여러 사선 교차 해칭 영역의 특징 정보, 즉 노의 높이 방향에서 상기 해칭 영역 보다 위쪽에 위치 하는 등가선을, 융착대 근부 상당 위치의 상단 위치 U2로 추정하여 가시화 할 수 있다.In FIG. 17, the characteristic information of the several diagonal cross hatching area | region corresponding to the lower correspondence position of a fusion | melting zone near part, ie, the equivalent line which is located above the hatching area | region in the height direction of a furnace, the upper position of a position corresponding to a fusion zone near part It can be estimated by U2.

또한, 도 17에 있어서, 융착대 근부의 하부 상당 위치에 대응하는 여러 사선 교차 영역의 특징 정보, 즉 노의 높이 방향에서 사선 교차 해칭 영역 보다 아래쪽에 위치하는 등가선을, 융착대 근부 상당 위치의 하단 위치 L2로 추정하여 가시화할 수 있다.In Fig. 17, the characteristic information of the various diagonal intersection areas corresponding to the lower equivalent positions of the fusion zone near the fusion zone, that is, the equivalent line located below the diagonal cross hatching area in the height direction of the furnace, is located at the ridge zone equivalent location. It can be estimated by visualizing the lower position L2.

더욱이, 도 17에는 도 16에 나타낸 융착대 근부 상당 위치의 상단 위치 추정 곡선 U1 및 하단 위치 추정 곡선 L1도 파선으로 나타내었다.Moreover, in FIG. 17, the upper position estimation curve U1 and the lower position estimation curve L1 of the position corresponding to the fusion | melting zone vicinity shown in FIG. 16 are also shown with the broken line.

도 18은, 융착대 근부의 하부 상당 위치를 식(23)에 의해 정의된 온도의 시간적 구배 ΔTt(i,j,k)의 절대치 |ΔTt(i,j,k)|로 평가하여 사전에 정해 놓는 설정치(예, 2.0)보다 큰 값의 등가선에 선택되는 윤곽선 도형 영역으로서 추정하고, 이 윤곽선 도형 영역 중에서 ΔTt(i, j, k) > 0인 영역을 사선 교차 해칭 영역으로 나타내고 ΔTt(i, j, k) < 0인 영역을 종횡 교차 해칭 영역으로 나타내어서 노의 둘레 방향을 횡축으로 취하고 노의 높이 방향을 종축으로 취한 2차원 평면상에서 전개한 예를 도시한 것이다.Fig. 18 evaluates the lower equivalent position of the vicinity of the fusion zone by the absolute value | ΔT t (i, j, k) | of the temporal gradient ΔT t (i, j, k) of the temperature defined by equation (23). It is estimated as the contour graphic area selected for the equivalent line having a value larger than the set value (e.g., 2.0) set in Fig. 2, and an area of ΔT t (i, j, k)> 0 is indicated by the diagonal cross hatching area. An example in which a region where ΔT t (i, j, k) <0 is shown as a longitudinal cross hatching region is shown in a two-dimensional plane in which the circumferential direction of the furnace is taken as the horizontal axis and the height direction of the furnace is taken as the longitudinal axis.

도 18에 있어서, 융착대 근부의 하부 상당 위치에 대응하는 여러 사선 교차 해칭 영역의 특징 정보, 즉 노의 높이 방향에서 사선 교차 해칭 영역보다 위쪽과 아래쪽에 위치하는 등가선들을, 사선 교차 해칭 영역의 중심 위치 및 면적 정보를 가중 계수로서 평균화하여 산출하고, 그 산출 결과인 사선 교차 해칭 영역과 종횡 교차 해칭 영역 사이를 지나는 실곡선 L3을 융착대 근부 상당 위치의 하단 위치로서 추정하여 가시화 할 수 있다.In Fig. 18, the characteristic information of various diagonal cross hatching areas corresponding to the lower equivalent positions of the fusion zone vicinity, that is, equivalent lines located above and below the diagonal cross hatching area in the height direction of the furnace, The center position and the area information are averaged and calculated as weighting coefficients, and the actual curve L3 passing between the diagonal cross hatching area and the longitudinal cross hatching area as a result of the calculation can be estimated and visualized as the lower end position of the position corresponding to the fusion zone.

도 18에는, 도 16에 나타낸 융착대 근부 상당 위치의 상단 위치 추정 곡선 U1 및 하단 위치 추정 곡선 L1을 짧은 파선으로 나타내고, 도 17에 나타낸 융착대 근부 상당 위치의 상단 위치 추정 곡선 U2 및 하단 위치 추정 곡선 L2를 긴 파선으로 나타내었다.In FIG. 18, the upper position estimation curve U1 and the lower position estimation curve L1 of the position near the fusion | melting zone near shown in FIG. 16 are shown with a short broken line, and the upper position estimation curve U2 and the lower position estimation of the position near the fusion near zone shown in FIG. Curve L2 is shown by the long dashed line.

이어서, 도 19를 참고하여 식(15) 및 식(16)에 정의된 압력의 공간적 구배 벡터의 노름및 편각과 식(23)에 정의된 온도의 시간적 구배 ΔTt(i, j, k)를 산출하고, 융착대 근부에 상당하는 위치의 상단 위치와 하단 위치를 도형을 이용하여 산출하여 가시화하고, 그 산출 결과를 2차원 평면상의 등가선 또는 2차원 평면을 붙여 구성한 3차원 입체의 표면상에 배치함으로써 형성하는 도형 또는 도형의 특징 정보로 표시함으로써 융착대 근부에 상당하는 위치의 상단 위치 및 하단 위치를 추정하고 가시화하는 방법에 대해 설명한다.Subsequently, the spatial gradient vector of pressure defined in equations (15) and (16) with reference to FIG. Gambling And declination The temporal gradient ΔTt (i, j, k) of the temperature defined in Eq. (23) is calculated, and the upper and lower positions of the positions corresponding to the vicinity of the fusion zone are calculated and visualized by using a figure. Is displayed on the 3D solid surface formed by the equivalence line on the 2D plane or the 2D plane and displayed as the characteristic information of the figure or figure formed to estimate the upper position and the lower position of the position corresponding to the vicinity of the fusion zone. Describes how to visualize.

도 19에는, 식(l5)에 정의된 압력의 공간적 구배 벡터의 노름의 등가선이 형성하는 윤곽선 도형 영역으로부터 추정된 도 16에 나타낸 융착대 근부 상당 위치의 상단 위치 U1 및 하단 위치 L1을 짧은 파선으로, 식(16)에 정의된 압력의 공간적 구배 벡터의 편각의 등가선이 형성하는 윤곽선 도형 영역으로부터 추정된 도 17에 나타낸 융착대 근부 상당 위치의 상단 위치 U2 및 하단 위치 L2를 긴 파선으로, 그리고 식(23)에 정의된 온도의 시간적 구배 ΔTt(i,j,k)의 절대치 |ΔTt(i,j,k)|의 등가선이 형성하는 윤곽선 도형 영역으로부터 추정된 도 18에 나타낸 융착대 근부 상당 위치의 하단 위치 L3을 일점 쇄선으로 각각 나타내고 있다.19 shows a spatial gradient vector of pressure defined in equation (l5). Gambling Spatial gradient vector of pressure defined in equation (16) with short dashed lines at the upper position U1 and the lower position L1 of the position corresponding to the fusion zone near the fusion zone estimated in FIG. 16 estimated from the contour figure region formed by the equivalent line of Declination of The upper position U2 and the lower position L2 of the position corresponding to the fusion region near the fusion zone estimated in Fig. 17, which are estimated from the contour figure region formed by the equivalent line of, with a long dashed line, and the temporal gradient ΔT t (i , j, k) the absolute value of | ΔT t (i, j, k) | fusion for root lower end position L3 of the corresponding position shown in Figure 18, estimated from the contour shape regions which are formed an equivalent line represents one point respectively by the chain line .

도 19에는, 융착대 근부 상당 위치의 상단 위치 U1과 U2 사이의 노의 높이 방향에서의 평균치를 융착대 근부 상당 위치의 상단 위치 U4로 하여 굵은 실곡선으로 나타내고, 융착대 근부 상당 위치의 하단 위치 L1, L2 및 L3들 사이의 노의 높이 방향에서의 평균치를 융착대 근부 상당 위치의 하단 위치 L4로 하여 굵은 실곡선으로 나타내었다.In FIG. 19, the average value in the height direction of the furnace between the upper position U1 and U2 of the position corresponding to a fusion | melting zone near is shown by the bold solid curve as the upper position U4 of the position corresponding to a fusion | melting zone near, and the lower position of a position corresponding to a fusion zone near The average value in the height direction of the furnace between L1, L2, and L3 was shown by the bold solid curve as the lower position L4 of the position corresponding to the fusion | melting zone vicinity.

융착대 근부 상당 위치의 상단 위치 U4 및 하단 위치 L4의 산출에 있어서, 각 곡선의 노의 높이 방향 위치 정보를 단순히 산술 평균하였지만, 예를 들면 다음의 식(27) 및 식(28)에 나타낸 가중 평균 계산법 등의 기타 다른 평균치 계산법도 사용할 수 있다는 것은 말할 것도 없다.In the calculation of the upper position U4 and the lower position L4 of the fusion zone near equivalent position, the height direction position information of the furnace of each curve was simply arithmetic averaged, but for example, the weights shown in the following equations (27) and (28) It goes without saying that other average calculation methods, such as the average calculation method, can also be used.

...(27) ... (27)

... (28) ... (28)

여기서, pU(l, i, k) 및 pL(l, i, k)는 도 19에 있어서 융착대 근부 상당 위치의 상단 위치 U1 및 하단 위치 L1의 노 둘레 방향 이산화 좌표(i) 및 이산화 시간(k)에서의 가중 계수이고, hU(4, i, k) 및 hL(4, i, k) 각각은 가중 평균치 계산 결과 얻어진 융착대 근부 상당 위치의 상단 위치 U4 및 하단 위치 L4의 노 높이 방향의 이산화 좌표이다.Here, pU (l, i, k) and pL (l, i, k) are the furnace circumferential discretization coordinates (i) of the upper position U1 and the lower position L1 of the position corresponding to the fusion zone in FIG. are the weighting coefficients in k), and hU (4, i, k) and hL (4, i, k) are each the height of the furnace height of the upper position U4 and the lower position L4 of the fusion zone near equivalent position obtained as a result of weighted average calculation. Discrete coordinates.

지금까지 설명한 본 발명에서 나타내는 융착대 근부 상당 위치의 추정 수법 및 가시화 수법은, 각 계측 데이터의 시간적 추이에 대응해 연속적으로 실시하는 것이 가능하고, 이에 따라 각 계측 데이터의 시간적 추이에 대응해 융착대 근부 상당 위치를 추정·가시화 하는 것이 가능하다.The estimation method and the visualization method of the position near the fusion | melting zone demonstrated by this invention demonstrated so far can be performed continuously corresponding to the temporal transition of each measurement data, and, accordingly, the fusion zone is corresponding to the temporal transition of each measurement data. It is possible to estimate and visualize the root equivalent position.

더욱이, 상기 실시예에서는 스테이브 온도 데이터와 축 압력 데이터를 예로 들어서 본 발명의 방법을 설명했지만, 본 발명의 방법은 스테이브 온도 데이터와 축 압력 데이터로 제한할 필요가 없고, 다른 계측 데이터들을 적용하여 그것들을 조합하여 사용하는 방법도 유효함은 말할 것도 없다.Moreover, in the above embodiment, the method of the present invention has been described taking stave temperature data and axial pressure data as an example, but the method of the present invention does not need to be limited to stave temperature data and axial pressure data, and other measurement data are applied. Needless to say, the method of using them in combination is also effective.

이상에서 설명한 실시예에서의 데이터 처리 장치(4)는 컴퓨터의 CPU 또는 MPU, RAM, ROM 등으로 구성되는 것이고, RAM이나 ROM에 기록된 프로그램이 동작하는 것에 따라 실현될 수 있다. 따라서, 상기 데이터 처리 장치는, 컴퓨터가 상기 기능을 수행하도록 동작시키는 프로그램을 저장 매체에 기록하고 그 프로그램을 컴퓨터에 로딩시킴으로써 실현될 수 있는 것이다. 기억 매체로는 CD-ROM, DVD, 플로피 디스크, 하드 디스크, 자기테이프, 광자기테이프, 비휘발성 메모리 카드 등을 사용할 수 있다.The data processing apparatus 4 in the embodiment described above is composed of a CPU or MPU, RAM, ROM, or the like of a computer, and can be realized as the program recorded in the RAM or ROM operates. Thus, the data processing apparatus can be realized by recording a program for operating the computer to perform the function in a storage medium and loading the program into the computer. As the storage medium, CD-ROM, DVD, floppy disk, hard disk, magnetic tape, magneto-optical tape, nonvolatile memory card, and the like can be used.

또한, 컴퓨터가 로딩된 프로그램을 실행하는 것에 의해 상기 실시예의 기능이 실현될 수 있을 뿐만 아니라, 컴퓨터에서 가동하고 있는 OS(오퍼레이팅 시스템)또는 다른 응용 소프트웨어 등과 협력하는 프로그램 코드로도 상기 실시예의 기능이 실현될 수 있는데, 이 경우에, 위와 같은 프로그램 코드도 역시 본 발명의 실시예에 포함된다.In addition, the functions of the above embodiments can be realized by executing a program loaded by the computer, and the functions of the above embodiments are also implemented by program code that cooperates with an OS (operating system) or other application software running on the computer. In this case, such program code is also included in the embodiment of the present invention.

이상에서 상술한 본 발명의 방법에 따르면, 고로에 설치된 다수의 센서로부터 출력된 측정 대상량의 계측 데이터를 각 센서의 설치 위치를 반영하게 한 2차원 평면상이나 혹은 2차원 평면을 붙여 구성한 3차원 입체의 표면상에 배치하여서, 각계측 데이터의 공간적 분포 상태나 시간적 변화를 이들이 형성하는 도형 또는 도형의 특징 정보의 형태로 나타내어 이들을 평가하는 것이 가능하게 된다.According to the method of the present invention described above, the two-dimensional plane or the two-dimensional plane formed by attaching the measurement data of the measurement target amount output from the plurality of sensors installed in the blast furnace to reflect the installation position of each sensor By arranging on the surface of, it is possible to express the spatial distribution state or temporal change of each measurement data in the form of the figure or characteristic information of the figure which they form, and to evaluate them.

또한, 2차원 평면상이나 또는 2차원 평면을 붙여 구성한 3차원 입체의 표면상에 있어서 압력의 공간적 변화율 벡터의 노름 및 편각과 온도의 시간적 구배의 등가선이 형성하는 윤곽선 도형 영역 및 도형 특징 정보를 사용해 융착대 근부 상당 위치를 추정 및 가시화 함으로써 고로의 조업 상태의 감시 및 조업 이상의 예측을 정확하게 실시하는 것이 가능하게 된다.In addition, the contour figure region and the figure characteristic information formed by the equivalent lines of gambling and declination of the spatial rate of change vector of pressure and temporal gradient of temperature on a two-dimensional plane or a three-dimensional surface formed by attaching a two-dimensional plane are used. By estimating and visualizing the equivalent position near the fusion zone, it becomes possible to accurately monitor the operation status of the blast furnace and to accurately predict the operation abnormality.

이상의 실시예에서는 감시 대상을 고로로 하고 있지만, 본 발명은 내부의 상태량을 직접 검출할 수 없는 반응기(맥주 등의 양조 탱크, 석유 정제탑, 원자로, 열교환기 등)에도 적용 가능하다.In the above embodiment, the monitoring target is a blast furnace, but the present invention is also applicable to a reactor (brewing tanks such as beer, petroleum refining towers, reactors, heat exchangers, etc.) in which the internal state amount cannot be detected directly.

Claims (33)

센서에 의해 고로의 상태량을 측정하는 상태량 측정 단계와,A state quantity measuring step of measuring a state quantity of the blast furnace by a sensor, 상기 상태량 측정 단계에서 측정된 상태량으로부터 등가선을 산출하는 등가선 산출 단계와,An equivalent line calculating step of calculating an equivalent line from the state quantity measured in the state quantity measuring step, 상기 등가선 산출 단계에서 산출된 등가선을 2차원 평면 또는 3차원 공간상에 도시하는 도시 단계와,A drawing step of showing the equivalent line calculated in the equivalent line calculating step on a two-dimensional plane or a three-dimensional space; 상기 도시 단계에서 도시된 도형 또는 그 도형의 특징 정보를 평가하는 평가 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 고로의 조업 상태 감시 방법.And an evaluation step of evaluating the figure shown in the drawing step or characteristic information of the figure. 제1항에 있어서, 상기 평가 단계가, 상기 도시 단계에서 도시된 도형의 개수, 위치, 면적, 중심 또는 종횡비 중에서 선택된 적어도 하나의 변수에 기초하여 도형을 평가하고, 도형 내에 포함되는 상태량의 최대치, 최소치, 평균치 및 분산 중에서 선택된 적어도 하나의 변수에 기초하여 도형의 특징 정보를 평가하는 것을 특징으로 하는 고로의 조업 상태 감시 방법.The method of claim 1, wherein the evaluating step comprises: evaluating the figure based on at least one variable selected from among the number, position, area, center, or aspect ratio of the figure shown in the drawing step, the maximum value of the state amount included in the figure, A method for monitoring operation conditions of a blast furnace, characterized in that the characteristic information of the figure is evaluated based on at least one variable selected from a minimum value, an average value and a variance. 제1항에 있어서, 상기 도시 단계에서 도시된 도형 또는 그 도형의 도형 특징 정보의 시간적 추이를 감시하는 추이 감시 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 고로의 조업 상태 감시 방법.The method according to claim 1, further comprising a transition monitoring step of monitoring a temporal transition of the figure shown in the drawing step or the figure characteristic information of the figure. 제2항에 있어서, 상기 추이 감시 단계가, 상기 도시 단계에서 도시된 도형의 개수, 위치, 면적, 중심 또는 종횡비 중에서 선택된 적어도 한 변수의 시간적 추이에 기초하여 도형의 시간적 추이를 평가하고, 도형 내에 포함되는 상태량의 최대치, 최소치, 평균치 또는 분산 중에서 선택된 적어도 한 변수의 시간적 추이에 기초하여 도형의 특징 정보의 시간적 추이를 평가하는 것을 특징으로 하는 고로의 조업 상태 감시 방법.The method according to claim 2, wherein the transition monitoring step evaluates the temporal trend of the figure based on the temporal trend of at least one variable selected from the number, position, area, center, or aspect ratio of the figure shown in the drawing step, And evaluating the temporal trend of the characteristic information of the figure based on the temporal trend of at least one variable selected from the maximum, minimum, average, or variance of the state quantities included. 센서에 의해 고로의 상태량을 측정하는 상태량 측정 단계와,A state quantity measuring step of measuring a state quantity of the blast furnace by a sensor, 상기 상태량 측정 단계에서 측정된 상태량으로부터 등가선을 산출하는 등가선 산출 단계와,An equivalent line calculating step of calculating an equivalent line from the state quantity measured in the state quantity measuring step, 상기 등가선 산출 단계에서 산출된 등가선에 기초해 상기 상태량의 공간적 구배를 산출하는 구배 산출 단계와,A gradient calculation step of calculating a spatial gradient of the state quantity based on the equivalent line calculated in the equivalent line calculation step; 상기 등가선 산출 단계에서 산출된 등가선, 또는 상기 구배 산출 단계에서 산출된 상기 상태량의 공간적 구배의 등가선 또는 벡터를 2차원 평면 또는 3차원 공간 상에 도시하는 도시 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 고로의 조업 상태 감시 방법.And an equivalent line calculated in the equivalent line calculating step or an equivalent line or vector of the spatial gradient of the state quantity calculated in the gradient calculating step on a two-dimensional plane or a three-dimensional space. How to monitor the operation of blast furnaces. 고로에 설치된 다수의 센서에 의해 고로의 상태량을 측정하는 상태량 측정 단계와,A state quantity measuring step of measuring a state quantity of the blast furnace by a plurality of sensors installed in the blast furnace, 상기 상태량 측정 단계에서 측정된 상태량으로부터 등가선을 산출하는 등가선 산출 단계와,An equivalent line calculating step of calculating an equivalent line from the state quantity measured in the state quantity measuring step, 상기 등가선 산출 단계에서 산출된 등가선에 기초해 상기 상태량의 시간적 구배를 산출하는 구배 산출 단계와,A gradient calculating step of calculating a temporal gradient of the state quantity based on the equivalent line calculated in the equivalent line calculating step; 상기 등가선 산출 단계에서 산출된 등가선, 또는 상기 구배 산출 단계에서 산출된 상기 상태량의 시간적 구배의 등가선 또는 벡터를 2차원 평면 또는 3차원 공간 상에 도시하는 도시 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 고로의 조업 상태 감시 방법.And an equivalent line calculated in the equivalent line calculating step or an equivalent line or vector of the temporal gradient of the state quantity calculated in the gradient calculating step on a two-dimensional plane or a three-dimensional space. How to monitor the operation of blast furnaces. 센서에 의해 고로의 상태량을 측정하는 상태량 측정 단계와,A state quantity measuring step of measuring a state quantity of the blast furnace by a sensor, 상기 상태량 측정 단계에서 측정된 상태량으로부터 등가선을 산출하는 등가선 산출 단계와,An equivalent line calculating step of calculating an equivalent line from the state quantity measured in the state quantity measuring step, 상기 등가선 산출 단계에서 산출된 등가선에 기초해 상기 상태량의 공간적 구배를 산출하며 또한 공간적 구배의 시간적 구배를 산출하는 구배 산출 단계와,A gradient calculation step of calculating a spatial gradient of the state quantity and calculating a temporal gradient of the spatial gradient based on the equivalent line calculated in the equivalent line calculation step; 상기 등가선 산출 단계에서 산출된 등가선, 또는 상기 구배 산출 단계에서 산출된 상기 상태량의 공간적-시간적 구배의 등가선 또는 벡터를 2차원 평면 또는 3차원 공간 상에 도시하는 도시 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 고로의 조업 상태 감시 방법.And an equivalent line calculated in the equivalent line calculating step or an equivalent line or vector of the spatial-temporal gradient of the state quantity calculated in the gradient calculating step on a two-dimensional plane or a three-dimensional space. Method of monitoring operation condition of blast furnace. 제5항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상태량의 공간적 구배, 시간적 구배, 또는 공간적-시간적 구배의 등가선에 의해 도시되는 도형 또는 도형의 특징정보, 또는 그 도형 혹은 그 도형이 포함하는 영역 내의 계측 데이터의 벡터 정보를 평가하는 평가 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 고로의 조업 상태 감시 방법.8. The figure according to any one of claims 5 to 7, wherein the figure or characteristic information of the figure or the figure contained by the equivalent line of the spatial gradient, the temporal gradient, or the spatial-temporal gradient of the state quantity is included. And an evaluation step of evaluating the vector information of the measurement data in the area. 제5항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 평가 단계에서 평가된 상태량의 공간적 구배, 시간적 구배 또는 공간적-시간적 구배의 등가선에 의해 도시되는 도형 또는 도형의 특징 정보, 또는 그 도형의 시간적 추이 또는 그 도형 영역 내의 상태량의 벡터 정보의 시간적 추이를 감시하는 추이 감시 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 고로의 조업 상태 감시 방법.The figure or feature information of the figure according to any one of claims 5 to 7, which is represented by an equivalent line of a spatial gradient, a temporal gradient or a spatial-temporal gradient of the state quantity evaluated in the evaluation step. And a transition monitoring step of monitoring a temporal transition or a temporal transition of the vector information of the state quantity in the figure region. 제5항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 평가 단계가, 상태량의 공간적 구배, 시간적 구배, 또는 공간적-시간적 구배의 등가선에 의해 도시되는 도형의 개수, 위치, 면적, 중심 또는 종횡비 중에서나, 혹은 도형 안에 포함된 상태량의 최대치, 최소치, 평균치 또는 분산 중에서 선택된 적어도 하나의 변수에 기초하여 평가하는 것을 특징으로 하는 고로의 조업 상태 감시 방법.8. The number, position, area, center or aspect ratio of a figure according to claim 5, wherein the evaluation step is represented by an equivalent line of a spatial, temporal, or spatial-temporal gradient of the state quantity. A method for monitoring operation conditions of a blast furnace, characterized in that the evaluation is based on at least one variable selected from among the maximum, minimum, average, or variance of the state quantities included in the figure. 제10항에 있어서, 상기 평가 단계에서 평가된 상태량의 공간적 구배, 시간적 구배, 또는 공간적-시간적 구배의 등가선에 의해 도시되는 도형의 개수, 위치, 면적, 중심 또는 종횡비 중에서나, 혹은 그 도형 안에 포함된 상태량의 최대치, 최소치, 평균치 또는 분산 중에서 선택된 적어도 한 변수의 시간적 추이를 감시하는 시간적 감시 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 고로의 조업 상태 감시 방법.11. The method as claimed in claim 10, wherein the figure is represented by, or within, the number, position, area, center, or aspect ratio of the figure represented by the spatial, temporal, or equivalent line of the spatial-temporal gradient of the state quantity evaluated in the evaluating step. And a temporal monitoring step of monitoring the temporal trend of at least one variable selected from the maximum, minimum, average, or variance of the state quantities involved. 제5항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 평가 단계가, 상태량의 공간적 구배 벡터, 시간적 구배, 또는 공간적 구배의 시간적 구배 벡터, 또는 이들 벡터의 성분 또는 구배의 총합, 최대치 또는 최소치, 평균치, 분산 중에서 선택된 적어도 한 변수를 평가하는 것을 특징으로 하는 고로의 조업 상태 감시 방법.8. The method of any one of claims 5 to 7, wherein said evaluating step comprises: a spatial gradient vector of state quantities, a temporal gradient, or a temporal gradient vector of spatial gradients, or a sum, maximum or minimum of components or gradients of these vectors, And evaluating at least one variable selected from the mean and the variance. 제5항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 평가 단계에서 평가된 상태량의 공간적 구배 벡터, 시간적 구배, 또는 공간적 구배의 시간적 구배 벡터, 또는 이들 벡터의 성분 또는 구배의 총합, 최대치 또는 최소치, 평균치, 분산 중에서 선택된 적어도 한 변수의 시간적 추이를 감시하는 시간적 추이 감시 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 고로의 조업 상태 감시 방법.8. The method according to any one of claims 5 to 7, wherein the spatial gradient vector of the quantity of states evaluated in the evaluation step, the temporal gradient, or the temporal gradient vector of the spatial gradient, or the sum, maximum or minimum of the components or gradients of these vectors. And a temporal trend monitoring step of monitoring a temporal trend of at least one variable selected from an average value and a variance. 압력 센서에 의해 고로 내의 압력을 측정하는 압력 측정 단계와,A pressure measuring step of measuring the pressure in the blast furnace by the pressure sensor, 상기 압력 측정 단계에서 측정된 압력으로부터 압력 등가선을 산출하는 등가선 산출 단계와,An equivalent line calculating step of calculating a pressure equivalent line from the pressure measured in the pressure measuring step; 상기 등가선 산출 단계에서 산출된 압력 등가선의 공간적 구배 벡터를 산출하는 구배 산출 단계와,A gradient calculation step of calculating a spatial gradient vector of the pressure equivalent line calculated in the equivalent line calculation step; 상기 구배 산출 단계에서 산출된 압력 등가선의 공간적 구배 벡터의 노름 또는 편각 중에서 적어도 하나의 등가선 중에서, 사전에 설정된 상한치 및 하한치에 의해 경계가 정해지는 등가선에 의해 둘러싸이는 영역을, 융착대 근부 상당 위치로 평가하는 평가 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 고로의 조업 상태 감시 방법.The area surrounded by the equivalent line bounded by a predetermined upper limit value and a lower limit value among at least one equivalent line among norms or declinations of the spatial gradient vector of the pressure equivalent line calculated in the gradient calculation step corresponds to the vicinity of the fusion zone. And an evaluation step of evaluating the location. 제14항에 있어서, 상기 평가 단계에서 평가된 융착대 근부 상당 위치를 2차원 평면 또는 3차원 입체의 표면상에 도형의 형태로 표시하는 표시 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 고로의 조업 상태 감시 방법.15. The operation state of the blast furnace according to claim 14, further comprising a display step of displaying the position corresponding to the fusion zone root portion evaluated in the evaluation step in the form of a figure on a surface of a two-dimensional plane or a three-dimensional solid. Surveillance Method. 온도 센서에 의해 고로 내의 온도를 측정하는 온도 측정 단계와,A temperature measuring step of measuring the temperature in the blast furnace by the temperature sensor, 상기 온도 측정 단계에서 측정된 온도부터 온도 등가선을 산출하는 등가선 산출 단계와,An equivalent line calculating step of calculating a temperature equivalent line from the temperature measured in the temperature measuring step; 상기 등가선 산출 단계에서 산출된 온도의 시간적 구배를 산출하는 구배 산출 단계와,A gradient calculation step of calculating a temporal gradient of the temperature calculated in the equivalent line calculation step; 상기 구배 산출 단계에서 산출된 온도의 시간적 구배의 등가선 중에서, 사전에 설정된 상한치 및 하한치에 의해 경계가 정해지는 등가선을, 융착대 근부 상당 위치로 평가하는 평가 단계를 구비하는 고로의 조업 상태 감시 방법.Monitoring operation conditions of the blast furnace having an evaluation step of evaluating an equivalent line delimited by a predetermined upper limit value and a lower limit value among the equivalent lines of the temporal gradient of the temperature calculated in the gradient calculation step to a position corresponding to the fusion zone vicinity. Way. 제16항에 있어서, 상기 평가 단계에서 평가된 융착대 근부 상당 위치를 2차원 평면 또는 3차원 입체의 표면상에 표시하는 표시 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 고로의 조업 상태 감시 방법.17. The method for monitoring operation conditions of a blast furnace according to claim 16, further comprising a display step of displaying the position corresponding to the fusion zone root portion evaluated in the evaluation step on a surface of a two-dimensional plane or a three-dimensional solid. 압력 센서와 온도 센서에 의해 고로 내의 압력과 온도를 측정하는 압력-온도 측정 단계와,A pressure-temperature measurement step of measuring pressure and temperature in the blast furnace by a pressure sensor and a temperature sensor, 상기 압력-온도 측정 단계에서 측정된 압력 및 온도로부터 압력 등가선 및 온도 등가선을 산출하는 등가선 산출 단계와,An equivalent line calculating step of calculating a pressure equivalent line and a temperature equivalent line from the pressure and the temperature measured in the pressure-temperature measuring step; 상기 등가선 산출 단계에서 산출된 압력의 공간적 구배 벡터 및 온도의 시간적 구배를 산출하는 구배 산출 단계와,A gradient calculation step of calculating a spatial gradient vector of pressure and a temporal gradient of temperature calculated in the equivalent line calculation step; 상기 구배 산출 단계에서 산출된 압력의 공간적 구배 벡터의 노름 또는 편각 중에서 적어도 하나의 등가선과 상기 구배 산출 단계에서 산출된 온도의 시간적 구배의 등가선에 기초하여 융착대 근부 상당 위치를 평가하는 평가 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 고로의 조업 상태 감시 방법.An evaluation step of evaluating a position corresponding to the fusion zone near the fusion zone based on at least one equivalent line among the norm or declination of the spatial gradient vector of pressure calculated in the gradient calculation step and the equivalent line of the temporal gradient of temperature calculated in the gradient calculation step Operating state monitoring method of the blast furnace, characterized in that it comprises. 제14항, 제16항, 또는 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 융착대 근부 상당 위치의 시간적 추이를 감시하는 시간적 추이 감시 수단을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 고로의 조업 상태 감시 방법.19. The method according to any one of claims 14, 16, or 18, further comprising a temporal trend monitoring means for monitoring a temporal trend at a position corresponding to the fusion zone vicinity. 제19항에 있어서, 상기 시간적 추이 감시 단계에서 감시되는 융착대 근부 상당 위치의 시간적 추이를 표시하는 표시 단계도 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 고로의 조업 상태 감시 방법.20. The method according to claim 19, further comprising a display step of displaying a temporal trend at a position corresponding to the fusion zone near the fusion zone monitored in the temporal trend monitoring step. 제14항, 제16항, 또는 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 평가 단계가, 융착대 근부 상당 위치의 도형, 그 도형의 도형 특징 정보, 또는 그 도형 내의 상태량의 벡터 정보를 평가하는 것을 특징으로 하는 고로의 조업 상태 감시 방법.19. The method according to any one of claims 14, 16, or 18, wherein the evaluating step evaluates the figure at the position corresponding to the fusion zone, the figure characteristic information of the figure, or the vector information of the state quantity in the figure. The operation state monitoring method of the blast furnace, characterized in that. 제14항, 제16항, 또는 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 융착대 근부 상당 위치의 도형, 그 도형의 도형 특징 정보, 또는 그 도형 내의 상태량의 벡터 정보의 시간적 추이를 감시하는 시간적 추이 감시 단계도 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 고로의 조업 상태 감시 방법.The temporal transition according to any one of claims 14, 16, or 18, wherein the temporal transition of the figure at the position corresponding to the fusion zone, the figure characteristic information of the figure, or the vector information of the state quantity in the figure is monitored. And monitoring the operation status of the blast furnace, further comprising a monitoring step. 제14항, 제16항, 또는 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 평가 단계가, 융착대 근부 상당 위치의 도형의 개수, 위치, 면적, 중심, 또는 종횡비 중에서나, 혹은 도형 내의 상태량의 최대치, 최소치, 평균치 또는 분산 중에서 선택된 적어도 한 변수를 평가하는 것을 특징으로 하는 고로의 조업 상태 감시 방법.19. The method according to any one of claims 14, 16, or 18, wherein the evaluating step is carried out in the number, position, area, center, or aspect ratio of the figure at the position corresponding to the fusion zone near or at a state amount within the figure. A method for monitoring operation of a blast furnace, characterized by evaluating at least one variable selected from the maximum, minimum, average or variance. 제19항에 있어서, 상기 시간적 추이 감시 수단이, 융착대 근부 상당 위치의 도형의 개수, 위치, 면적, 중심, 또는 종횡비 중에서나, 혹은 도형 내의 상태량의 최대치, 최소치, 평균치 또는 분산 중에서 선택된 적어도 한 변수의 시간적 추이를 감시하는 것을 특징으로 하는 고로의 조업 상태 감시 방법.20. The apparatus of claim 19, wherein the temporal trend monitoring means comprises at least one selected from among a number, a position, an area, a center, or an aspect ratio of a figure at a position corresponding to the fusion zone, or a maximum, minimum, average, or variance of a state quantity in the figure. A method for monitoring the operation status of a blast furnace, characterized by monitoring the temporal trend of the variable. 제14항, 제16항, 또는 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 평가 단계가,융착대 근부 상당 위치의 도형 내의 벡터 또는 벡터 성분의 총합, 최대치, 최소치, 평균치 또는 분산 중에서 선택된 적어도 한 변수를 평가하는 것을 특징으로 하는 고로의 조업 상태 감시 방법.19. The method according to any one of claims 14, 16 or 18, wherein the evaluating step comprises at least one selected from the sum, the maximum, the minimum, the mean, or the variance of the vector or vector components in the figure at the fusion near region equivalent position. A method for monitoring operation of a blast furnace, characterized by evaluating a variable. 제19항에 있어서, 상기 시간적 추이 감시 단계가, 융착대 근부 상당 위치의 도형 내의 벡터 또는 벡터 성분의 총합, 최대치, 최소치, 평균치 또는 분산 중에서 선택된 적어도 한 변수의 시간적 추이를 감시하는 것을 특징으로 하는 고로의 조업 상태 감시 장치.20. The method of claim 19, wherein the monitoring of the temporal trend comprises: monitoring the temporal trend of at least one variable selected from the sum, the maximum, the minimum, the mean, or the variance of the vector or vector component in the figure at the position corresponding to the fusion zone. Operation state monitoring device of blast furnace. 제1항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 등가선 산출 단계가,27. The method of any of claims 1 to 26 wherein the step of calculating the equivalent line is 서로 인접하는 4개의 센서를 잇는 선에 의해 형성되는 사각형의 모든 내각이 180도를 초과하지 않는 사각형을 선택하는 선택 단계와,A selection step of selecting a rectangle whose all angles of the rectangle formed by the lines connecting four adjacent sensors to each other do not exceed 180 degrees; 상기 선택 단계에서 선택된 사각형의 각 정점에서 취한 상태량 값의 평균치를 대각선의 교점의 상태량 값으로 설정하는 교점 상태량 값 설정 단계와,An intersection state quantity value setting step of setting an average value of state quantity values taken at each vertex of the rectangle selected in the selection step to a state quantity value of a diagonal intersection; 상기 교점 상태량 값 설정 단계에서 설정된 교점의 상태량 값에 기초하여 등가선을 탐색하는 등가선 탐색 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 고로의 조업 상태 감시 방법.And an equivalent line search step of searching for an equivalent line based on the state amount value of the intersection set in the intersection state amount value setting step. 센서를 사용하여 고로의 상태량의 계측 데이터를 수집하는 데이터 수집 수단과,Data collection means for collecting measurement data of the state quantity of the blast furnace using a sensor, 상기 데이터 수집 수단으로 수집된 계측 데이터로부터 등가선을 산출하는 등가선 산출 수단과,Equivalent line calculating means for calculating an equivalent line from the measurement data collected by the data collecting means; 상기 등가선 산출 수단에서 산출된 등가선에 기초하여 상태량의 공간적 구배, 시간적 구배, 공간적 구배의 시간적 구배를 산출하는 구배 산출 수단과,Gradient calculation means for calculating a spatial gradient, a temporal gradient, and a temporal gradient of spatial gradients based on the equivalent lines calculated by the equivalent line calculation means; 상기 등가선 산출 수단에 의해 산출된 등가선에 의해 형성된 도형 또는 도형의 도형 특징 정보와, 상기 구배 산출 수단에 의해 산출된 구배에 기초하여 벡터 특징 정보를 산출하는 정보 산출 수단과,Information calculating means for calculating vector feature information on the basis of the figure or the figure characteristic information of the figure formed by the equivalent line calculated by the equivalent line calculating means and the gradient calculated by the gradient calculating means; 상기 정보 산출 수단에서 산출된 도형, 도형의 특징 정보, 또는 벡터 특징 정보를 감시하는 조업 상태 감시 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 고로의 조업 상태 감시 장치.And an operation state monitoring means for monitoring the figure calculated by the information calculating means, the feature information of the figure, or the vector feature information. 제28항에 있어서, 상기 조업 상태 감시 수단에 의해 감시된 도형, 도형의 특징 정보, 또는 벡터 특징 정보의 시간적 추이를 감시하는 시간적 추이 감시 수단도 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 고로의 조업 상태 감시 장치.29. The blast furnace operating state monitoring according to claim 28, further comprising temporal trend monitoring means for monitoring the temporal trend of the figure, the feature information of the figure, or the vector feature information monitored by the operation state monitoring means. Device. 제28항 또는 제29항에 있어서, 상기 등가선 산출 수단이,The method according to claim 28 or 29, wherein the equivalent line calculating means 서로 인접하는 4개의 센서를 잇는 선에 의해 형성되는 사각형의 모든 내각이 180도를 초과하지 않는 사각형을 선택하는 선택 수단과,Selection means for selecting a rectangle in which all of the angles of the rectangle formed by the lines connecting the four sensors adjacent to each other do not exceed 180 degrees; 상기 선택 수단에서 선택된 사각형의 각 정점에서 취한 상태량 값의 평균치를 대각선의 교점의 상태량 값으로 설정하는 교점 상태량 값 설정 수단과,Intersection state quantity value setting means for setting an average value of state quantity values taken at each vertex of the rectangle selected by the selection means to a state quantity value of an intersection of diagonal lines; 상기 교점 상태량 값 설정 수단에서 설정된 교점의 상태량 값에 기초하여 등가선을 탐색하는 등가선 탐색 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 고로의 조업 상태 감시 장치.And an equivalent line searching unit for searching an equivalent line based on the state quantity value of the intersection set by the intersection state amount setting unit. 제28항 내지 제30항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 시간적 추이 감시 수단에 의해 감시되는 도형, 도형의 특징 정보, 또는 벡터 특징 정보의 시간적 추이를 가시화 하는 가시화 수단을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 고로의 조업 상태 감시 장치.31. The apparatus according to any one of claims 28 to 30, further comprising visualization means for visualizing the temporal trend of the figure, the feature information of the figure, or the vector feature information monitored by the temporal trend monitoring means. Operation state monitoring device of blast furnace. 제1항 내지 제27항 중 어느 한 항에 따른 고로의 조업 상태 감시 방법의 처리 순서를 컴퓨터가 실행하도록 하는 프로그램.A program for causing a computer to execute the processing sequence of the blast furnace operation state monitoring method according to any one of claims 1 to 27. 제28항 내지 제31항 중 어느 한 항에 따른 고로의 조업 상태 감시 장치로서 컴퓨터가 동작하도록 하는 프로그램.32. A program for operating a computer as an operating state monitoring device for a blast furnace according to any one of claims 28 to 31.
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