TW201518511A - 異常偵知方法以及高爐操作方法 - Google Patents

異常偵知方法以及高爐操作方法 Download PDF

Info

Publication number
TW201518511A
TW201518511A TW103123486A TW103123486A TW201518511A TW 201518511 A TW201518511 A TW 201518511A TW 103123486 A TW103123486 A TW 103123486A TW 103123486 A TW103123486 A TW 103123486A TW 201518511 A TW201518511 A TW 201518511A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
vector
luminance
abnormality
blast furnace
representative luminance
Prior art date
Application number
TW103123486A
Other languages
English (en)
Other versions
TWI512110B (zh
Inventor
Kazuro Tsuda
Takehide Hirata
Naoshi Yamahira
Hidekazu Abe
Original Assignee
Jfe Steel Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP2013156835A external-priority patent/JP5644911B1/ja
Priority claimed from JP2013156834A external-priority patent/JP5644910B1/ja
Application filed by Jfe Steel Corp filed Critical Jfe Steel Corp
Publication of TW201518511A publication Critical patent/TW201518511A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI512110B publication Critical patent/TWI512110B/zh

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00—Image analysis
    • G06T7/0002—Inspection of images, e.g. flaw detection
    • G06T7/0004—Industrial image inspection
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B5/00—Making pig-iron in the blast furnace
    • C21B5/006—Automatically controlling the process
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B7/00—Blast furnaces
    • C21B7/24—Test rods or other checking devices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B1/00—Shaft or like vertical or substantially vertical furnaces
    • F27B1/10—Details, accessories, or equipment peculiar to furnaces of these types
    • F27B1/16—Arrangements of tuyeres
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B1/00—Shaft or like vertical or substantially vertical furnaces
    • F27B1/10—Details, accessories, or equipment peculiar to furnaces of these types
    • F27B1/28—Arrangements of monitoring devices, of indicators, of alarm devices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D1/00—Casings; Linings; Walls; Roofs
    • F27D1/16—Making or repairing linings increasing the durability of linings or breaking away linings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D1/00—Casings; Linings; Walls; Roofs
    • F27D1/18—Door frames; Doors, lids, removable covers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D21/00—Arrangements of monitoring devices; Arrangements of safety devices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D21/00—Arrangements of monitoring devices; Arrangements of safety devices
    • F27D21/02—Observation or illuminating devices
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F18/00—Pattern recognition
    • G06F18/20—Analysing
    • G06F18/24—Classification techniques
    • G06F18/241—Classification techniques relating to the classification model, e.g. parametric or non-parametric approaches
    • G06F18/2411—Classification techniques relating to the classification model, e.g. parametric or non-parametric approaches based on the proximity to a decision surface, e.g. support vector machines
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00—Image analysis
    • G06T7/60—Analysis of geometric attributes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D21/00—Arrangements of monitoring devices; Arrangements of safety devices
    • F27D21/02—Observation or illuminating devices
    • F27D2021/026—Observation or illuminating devices using a video installation
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/10—Image acquisition modality
    • G06T2207/10016—Video; Image sequence
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/20—Special algorithmic details
    • G06T2207/20076—Probabilistic image processing

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Data Mining & Analysis (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Bioinformatics & Computational Biology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Artificial Intelligence (AREA)
  • Evolutionary Biology (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • Blast Furnaces (AREA)
  • Manufacture Of Iron (AREA)
  • Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
  • Image Processing (AREA)

Abstract

本發明異常偵知裝置(10)包含：設置於高爐(1)的複數個風嘴(11)附近之風嘴攝影機(31)以及圖像處理裝置(7)。圖像處理裝置(7)之代表輝度向量收集部(773)，係針對事先由風嘴攝影機(31)同時拍攝之各個風嘴圖像，基於各像素之輝度值而決定代表輝度，並將代表輝度向量依時序收集。指標抽出部(775)進行依時序收集之代表輝度向量的主成分分析，並抽出主成分向量。又，代表輝度向量收集部(773)係於操作時自風嘴攝影機(31)所同時拍攝之風嘴圖像收集代表輝度向量。異常偵知處理部(777)係將自收集之代表輝度向量朝主成分向量方向垂下之垂線的長度作為評估值算出，藉由將評估值與特定臨限值比較而偵知高爐(1)之異常。

Description

異常偵知方法以及高爐操作方法
本發明係有關一種自高爐之風嘴附近設置的攝影機所拍攝之風嘴圖像，偵知高爐之異常之異常偵知方法以及高爐操作方法。
作為實現安定之高爐操作的判斷基準之一，可擧出的是經由高爐的風嘴所觀察到之高爐內迴旋區部的輝度資訊。此一輝度資訊包含諸如爐熱之高低或微粉煤之燃燒度、未熔融鐵礦石(non-melted iron ore)之落下資訊等等的高爐之操作上重要的資訊。經由風嘴之輝度資訊的觀察，在實施上係由操作員1日以數次程度經由窺視窗觀察而進行的官能檢査(sensory inspection)。又，近年來，日趨風行的是在風嘴附近設置攝影機，將由此攝影機所拍攝之圖像(風嘴圖像)在監視室內作監視器顯示而予集中監視(例如，專利文獻1參照)。
於此，風嘴係在高爐之周向以複數個設置。不管是直接觀察窺視窗之情形及在監視室進行集中監視之情形中的任何一種情形，操作員都是藉由注視高爐周向之 複數個風嘴中每一個的輝度資訊之偏差(高爐周向之輝度資訊的變異(deviation of the brightness))，而直感地偵知各風嘴附近之異常的發生。
另一方面，專利文獻2中曾揭示一種技術，其係在高爐周向之複數個風嘴中的3個以上之部位安裝攝影機或輝度計，藉由計算各部位之自上方之未熔融鐵礦石的落下次數，基於檢出之落下頻度，而調整從爐頂投入之鐵礦石與焦炭的比率。
又，專利文獻3中曾揭示一種作為代替操作員之官能檢査的手法，其係將利用放射溫度攝影機所得之風嘴圖像內的溫度分布做圖像處理，而求得微粉煤之燃燒性。此一專利文獻3之技術中，係將由放射溫度攝影機所獲得之風嘴內溫度分布分割成複數個區域，就各區域將各溫度之面積比或黑區(微粉煤未燃燒帶)面積比等予以數值化，藉而將微粉煤之燃燒性指標化。
〔先行技術文獻〕 〔專利文獻〕
〔專利文獻1〕日本特開2004-183956號公報
〔專利文獻2〕日本特開平5-186811號公報
〔專利文獻3〕日本特開平5-256705號公報
然而，上述專利文獻2之技術中，為了達成將未熔融鐵礦石之落下次數就高爐整體作無遺漏性偵知之目的，而利用拍攝複數個風嘴附近所得之風嘴圖像，並非為了偵知高爐之異常，而偵知由操作員注視之上述高爐周向的輝度資訊之偏差者。
又，風嘴附近處，在專利文獻3所揭示般之以各溫度面積比等為代表可使其數值化之異常以外，仍可能會有未預期(unanticipated)之各種狀況發生。此外，以面積比作為指標之手法中，因拍攝之風嘴圖像內的位置移動，而有如同風嘴圖像中出現之異常(例如後述之PCI流動方向異常)等等般之面積比本身不作大幅變動此一風嘴圖像內的輝度資訊之變化無法偵知之問題。
本發明係為解決上述之課題開發而成者，其目的係在提供一種可自動偵知高爐周向之輝度資訊的偏差之異常偵知方法以及高爐操作方法。又，本發明其他目的，係在提供一種可精度良好地偵知風嘴附近所發生之與正常時期相異之狀況的異常偵知方法以及高爐操作方法。
為了解決上述課題而達成目的，本發明第1態樣之異常偵知方法，其特徵在於：自高爐之複數個風嘴附近設置之攝影機所拍攝之風嘴圖像偵知上述高爐之異常，此方法包括：針對事先由上述攝影機同時拍攝之各個風嘴圖像，基於各像素之輝度值決定代表輝度，並將由該代 表輝度所定之代表輝度向量依時序收集之收集步驟；進行上述依時序收集之代表輝度向量的主成分分析(principal component analysis)，並抽出主成分向量之抽出步驟；自操作時由上述攝影機所同時拍攝之風嘴圖像收集上述代表輝度向量，並將自該代表輝度向量朝上述主成分向量方向垂下之垂線的長度作為評估值予以算出之算出步驟；以及藉由將上述評估值與特定臨限值(threshold)比較而偵知上述高爐之異常之異常偵知步驟。
為了解決上述課題達成目的，本發明第2態樣之異常偵知方法，其特徵在於：自高爐之風嘴附近設置之攝影機所拍攝之風嘴圖像偵知上述高爐之異常，此方法包括：針對事先由上述攝影機拍攝之風嘴圖像，予以分區成複數個區域，再就各該區域基於各像素之輝度值決定代表輝度，並將由該代表輝度所定之代表輝度向量依時序收集之收集步驟；進行上述依時序收集之代表輝度向量的主成分分析，並抽出主成分向量之抽出步驟；自操作時由上述攝影機所拍攝之風嘴圖像收集上述代表輝度向量，並將自該代表輝度向量朝上述主成分向量方向垂下之垂線的長度作為評估值予以算出之算出步驟；以及藉由將上述評估值與特定臨限值比較而偵知上述高爐之異常之異常偵知步驟。
根據本發明，可自動偵知高爐周向之輝度資 訊的偏差。又，對於風嘴附近所發生之與正常時相異之狀況可精度良好地偵知。
1‧‧‧高爐
11‧‧‧風嘴
13‧‧‧送風管
15‧‧‧噴管
17‧‧‧迴旋區
21‧‧‧鐵礦石
23‧‧‧焦炭
25‧‧‧熔銑
27‧‧‧爐渣
10‧‧‧異常偵知裝置
3‧‧‧風嘴觀察單元
31(31-1~31-8)‧‧‧風嘴攝影機
5‧‧‧圖像獲取裝置
7‧‧‧圖像處理裝置
71‧‧‧輸入部
73‧‧‧顯示部
75‧‧‧記錄部
77‧‧‧處理部
771‧‧‧分區部
773‧‧‧代表輝度向量收集部
775‧‧‧指標抽出部
777‧‧‧異常偵知處理部
第1圖係表示應用異常偵知裝置之高爐的概略構成例之模式圖。
第2圖係表示第1實施形態異常偵知裝置的構成例之模式圖。
第3圖係表示風嘴圖像的一例之模式圖。
第4圖係表示風嘴圖像的輝度值之時序變化的一例之圖。
第5圖係表示8次元空間中之時序的代表輝度向量之分布例之圖。
第6圖係說明主成分方向及自主成分的越出方向之說明圖。
第7圖係說明評估值的算出之說明圖。
第8圖說明使用評估值之異常判定之說明圖。
第9圖係表示指標抽出處理的處理程序之流程圖。
第10圖係表示異常偵知處理的處理程序之流程圖。
第11圖係表示第2實施形態異常偵知裝置的構成例之模式圖。
第12圖係表示風嘴圖像的分區例之圖。
第13圖係表示風嘴圖像之其他分區例之圖。
第14圖係表示自正常時之風嘴圖像所獲得之各區域的輝度值之時序變化的一例之圖。
第15圖係表示熔渣湧昇(elevation of the molten slag)時各區域之輝度值變化的一例之圖。
第16圖係表示噴管折損時各區域之輝度值變化的一例之圖。
第17圖係表示PCI流動方向異常時各區域之輝度值變化的一例之圖。
第18圖係表示16次元空間中之時序之代表輝度向量的分布例之圖。
第19圖係說明主成分方向及自主成分偏離之程度之圖。
第20圖係說明評估值的算出之說明圖。
第21圖係說明利用評估值的異常判定之說明圖。
第22圖係表示指標抽出處理的處理程序之流程圖。
第23圖係表示異常偵知處理的處理程序之流程圖。
以下，茲佐以圖面，將本發明之異常偵知方法以及高爐操作方法之實施形態說明之。又，本發明不受此實施形態之限定。又，圖面之記載中，就同一部分標註以同一符號表示。
第1圖係應用本實施形態異常偵知裝置10(第2圖及第11圖參照)之高爐1的概略構成例之模式 圖。如第1圖所示，此高爐1係一種自爐頂裝入鐵礦石21與焦炭23，並將於爐底所獲得之銑鐵(熔銑)25與爐渣27分離並排出爐外之高爐，其係自爐下部所設之風嘴11吹入熱風，將焦炭23作為熱源將鐵礦石21還原‧熔解而獲得熔銑25。爐渣27之比重較熔銑25為小，因此可分離於熔銑25之上層。
於此一高爐1中，風嘴11上連接有用以將熱風輸送之送風管13的一端。送風管13之中途設有貫通送風管13之噴管15，利用此噴管15在熱風中投入微粉煤(箭頭Y11)。送入送風管13內之熱風(箭頭Y13)，係與微粉煤一起自風嘴11導入高爐1之內部，主要是在風嘴11之熱風送風方向前方之稱為迴旋區17的燃燒空間中對燃燒提供貢獻。
送風管13之與風嘴11對向之另一端側，設有風嘴觀察單元3。此一風嘴觀察單元3，係設置以下各者並予以單元化而成：拍攝操作中之高爐1之狀況，具體而言，拍攝送風管13內之情況或經由風嘴11拍攝高爐1內之情況(爐況)之風嘴攝影機(攝影機)31；供目視觀察高爐1之狀況之窺視窗33；以及在第1圖中以一點鏈線顯示之將光路分歧成風嘴攝影機31側與窺視窗33側之半反射鏡35。
於此，風嘴11係於高爐1之周向以複數個排列設置，風嘴觀察單元3係設置於與此等複數個風嘴11以一端連接之送風管13的另一端側之全部或一部分上， 各風嘴攝影機31係構成異常偵知裝置10。
〔第1實施形態〕
首先，茲就根據第1實施形態之異常偵知裝置10之異常偵知處理說明之。第2圖係本實施形態異常偵知裝置10的構成例之模式圖，一併表示於高爐1周向排列之風嘴11、以及作為風嘴觀察單元3設置之風嘴攝影機31的位置關係。本實施形態中，如第2圖所示，沿高爐1周向大致等間隔選擇之8個風嘴11上設置有風嘴攝影機31(31-1~31-8)。各風嘴攝影機31係將拍攝高爐1之狀況所得之風嘴圖像的圖像資料隨時輸出至後述之圖像獲取裝置5。另，風嘴攝影機31只要至少設置於複數個風嘴11即可，設置於何一風嘴11或是其數目只要適當設定即可。
續上，異常偵知裝置10，如上所述係包含：設置於複數(例如8個)個風嘴11之複數個風嘴攝影機31、圖像獲取裝置5、以及圖像處理裝置7。圖像獲取裝置5及圖像處理裝置7，係可使用工作站或個人電腦等之泛用電腦實現。
圖像獲取裝置5係隨時讀取高爐1操作中由各風嘴攝影機31連續拍攝之風嘴圖像(動畫)的圖像資料並轉送至圖像處理裝置7。
圖像處理裝置7，作為主要之機能部包含：輸入部71、顯示部73、記錄部75及處理部77。
輸入部71係供輸入對於高爐1之異常偵知等有必要之資訊，將對應於操作輸入之輸入信號輸出至處理部77。此一輸入部71係可由鍵盤或滑鼠、觸控面板、各種開關等之輸入裝置實現。顯示部73係進行例如由各風嘴攝影機31所拍攝之風嘴圖像之監視器顯示、或高爐1之異常報知等，基於自處理部77輸入之顯示信號而顯示各種畫面。此一顯示部73係可由LCD或EL顯示器、CRT顯示器等之顯示裝置實現。
記錄部75係可由能作更新記錄之快閃記憶體、內藏或由資料通信端子連接之硬碟、記憶卡等之資訊記錄媒體及其讀寫裝置等實現，可適當地採用因應用途之記錄裝置。此一記錄部75中事先記錄有令圖像處理裝置7動作，而實現此圖像處理裝置7所具備之各種機能的程式、或此程式執行中所使用之資料等，或是暫時記錄有處理之隨時進程。
處理部77係可由CPU等實現，可基於自輸入部71輸入之輸入信號、記錄部75所記錄之程式或資料等，對於構成圖像處理裝置7之各部作出指示或進行資料的轉送等，而控制圖像處理裝置7之動作。此一處理部77包含：代表輝度向量收集部773、指標抽出部775、及異常偵知處理部777，進行風嘴圖像之圖像處理而監視高爐1之狀況，及偵知高爐1之異常之處理。
其次，茲就異常偵知裝置10所進行之高爐1異常偵知之原理說明之。第3圖係風嘴圖像的一例之模式 圖。如第3圖所示，風嘴圖像中，拍攝有風嘴11深處燃燒之高爐1內的情況、以及風嘴11近前處之噴管15、或自噴管15投入之微粉煤29的煙狀。此類風嘴圖像之輝度資訊，如上所述，係包含例如爐熱之高低或微粉煤之燃燒度、未熔融鐵礦石之落下資訊此類之高爐1操作上重要之資訊，高爐1之狀況正常時，各風嘴攝影機31-1~31-8中拍攝到相同般之風嘴圖像，而於與正常時相異之狀況(本說明書中稱為「異常」)一旦發生時，拍攝到之異常發生的風嘴圖像中，會有輝度值之降低或上昇。
第4圖係自複數個風嘴11之風嘴圖像所獲得的輝度值之時序變化的一例之圖。第4圖中，表示由4張風嘴圖像所獲得之輝度值變化L11、L13、L15、L17。
正常時之風嘴圖像的輝度值變化，會顯示相應於伴隨著時間推移所引起之一般性爐熱變化(正常爐況變化)的規則性。例如，如第4圖中以虛線包圍表示之期間T11，各風嘴圖像之輝度值，雖其值有若干大小不同，但係描繪相同狀之軌跡而變化。即，在高爐1內之溫度有上昇傾向之期間T111中，輝度值係在所有之風嘴圖像中逐漸上昇，高爐1內之溫度維持之期間T113中，輝度值變化變成平坦，而在高爐1內之溫度有下降傾向之期間T115，輝度值則逐漸下降。
相對於此，如第4圖中由一點鏈線包圍表示之期間T13般，高爐1之一部分異常發生而導致爐況變化(異常爐況變化)發生時，拍攝到此一異常爐況變化之風 嘴圖像的輝度值變化L15之方向，係自其他風嘴圖像的輝度值變化L11、L13、L17所描繪之正常爐況變化的方向部分地越出。再者，如第4圖中由二點鏈線包圍表示之期間T15般，當高爐1整體發生異常而異常爐況變化一旦擴大時，各風嘴圖像的輝度值變化L11、L13、L15、L17之方向係自正常爐況變化之方向整體性地越出，各者變成顯示出個別之變化傾向。
作為如上之輝度值的時序變化中所出現之異常的種類，除了特定之風嘴11或所有風嘴11中之爐熱變化或微粉煤燃燒度之異常，未熔融鐵礦石之落下所造成之異常以外，可以考慮到的還有各種各樣的情況。例如，可擧出的還有送風管13內噴管15折斷之情形(噴管折損時)。當噴管15折斷而由風嘴攝影機31之視野脫出等之際，至該時為止由噴管15所遮蔽之風嘴11深處之情況乃被拍攝到，因此與正常時之風嘴圖像比較，圖像內之高輝度區域增大。又，作為其他之異常現象，高爐1內之熔融物位準(即爐渣27之上面位準)有超過操作上安全之液位而上昇之情形(熔渣湧昇時)。熔融物位準之上昇，為風嘴11熔損等操作問題之原因。熔融物位準若是到達風嘴攝影機31之視野，則會在風嘴圖像中拍攝到爐渣27上昇而至之情況，因此圖像內之低輝度區域增大。又，作為其他之異常現象，有自噴管15投入之微粉煤之飛散方向變化之情形(PCI流動方向異常時)。在此一情形也是，在變化之前後圖像內之輝度值的高低會作變動。
本實施形態中，著眼於自各風嘴圖像所獲得之前述般之輝度值的時序變化，在事先將指標抽出(指標抽出處理)。為此，首先係將針對操作中拍攝之8張風嘴圖像各者所決定之代表輝度，設為拍攝適格之風嘴圖像的風嘴攝影機31-1~31-8之代表輝度，並將其以下式(1)所示之1組向量資訊(代表輝度向量)V(t)收集之。
於此，作為代表輝度，例如，可使用適格之風嘴圖像內的各像素之輝度值的最大值(最大輝度)、最小值(最低輝度)、平均值(平均輝度)、中間值(中間輝度)等。採用何一值作為代表輝度，可因應欲偵知之異常的種類選擇最適者。
以上述方式收集之代表輝度向量V(t)係可由N次元空間(N係風嘴攝影機31之數目；本實施形態中為8次元空間)內之1點表示。第5圖係表示8次元空間中之時序的代表輝度向量V(t)之分布例之圖。若收集充分數目之代表輝度向量V(t)，則表示自正常時之風嘴圖像所收集之代表輝度向量V(t)之8次元空間內之點P1，係分 布成在代表輝度向量V(t)之主要之主成分的方向，即，輝度值之正常爐況變化的方向分散之橢圓體狀。
第6圖係主成分方向A及自主成分偏離的程度之說明圖。在表示代表輝度向量V(t)之點中，正常時之點P21，如上所述，分布成在代表輝度向量V(t1)之主成分方向(橢圓體之長軸方向)A分散之橢圓體狀。例如正常操作之範圍內若發生第5圖所示般之輝度變化時，表示代表輝度向量V(t2)之點P23同樣地係存在於橢圓體狀分布內。相對於此，異常時，因代表輝度之一個或複數個自正常爐況變化之方向偏離而朝預想以外之方向變化，因此與主成分方向A正交之自主成分偏離之成分(以下，稱之為「偏離成分」)增加。是以，如第4圖之期間T13般，高爐1之一部分發生異常爐況變化時之代表輝度向量V(t3)的表示點P25，係自橢圓體狀之分布內朝其預想以外之變化之方向偏離(箭頭Y23)。
因此，指標抽出處理中，對於如上所述般收集之充分數目的代表輝度向量V(t)進行主成分分析，將自主成分方向A之偏離程度作為指標抽出。
異常檢出之際，依相同之要領，自操作中拍攝之風嘴圖像隨時收集代表輝度向量V(t)，並將評估值作臨限值處理而偵知高爐1之異常(異常偵知處理)。第7圖係說明評估值之算出之說明圖，第8圖係利用評估值之異常判定之說明圖。
例如，如第7圖所示，操作時，設成已新收 集到由點P3所表示之代表輝度向量V(t4)。評估值係使用收集到之代表輝度向量V(t4)與主成分向量A(長度1之單位向量)之內積At．V(t4)由〔{V(t4)}2-{At．V(t4)}2〕算出。此一評估值係自代表輝度向量V(t4)朝主成分向量A方向垂下之垂線的長度，表示代表輝度向量V(t4)之自主成分方向的偏離程度，偏離程度愈增加(朝預想以外之方向之變化愈大)則評估值變大。
又，使用評估值之異常判定中，評估值，即自主成分偏離之成分的比例在第8圖中係如附加之陰影所示，係由究竟是屬於以-α以上α以下之臨限值範圍預先決定之正常範圍，或是屬於臨限值範圍以外之異常範圍而判定是否異常。例如，如8次元空間內之由點P41所表示之代表輝度向量V(t5)般之評估值在臨限值範圍內之情形下，判定高爐1之狀況正常。另一方面，如點P43所表示之代表輝度向量V(t6)般之評估值在臨限值範圍以外之情形下，則判定高爐1之狀況異常。
其次，茲就異常偵知裝置10所進行之具體處理程序說明之。第9圖係圖像處理裝置7所進行之指標抽出處理的處理程序之流程圖。又，第10圖係圖像處理裝置7所進行之異常偵知處理的處理程序之流程圖。異常偵知裝置10係在圖像處理裝置7事先依第9圖之處理程序進行指標抽出處理後，由圖像處理裝置7依第10圖之處理程序進行異常偵知處理，藉此而實施異常偵知方法及高爐操作方法。
即，指標抽出處理中，如第9圖所示，代表輝度向量收集部771首先自事先由圖像獲取裝置5轉送之8張風嘴圖像，例如以每個特定之時間間隔等的時機收集代表輝度向量V(t)(步驟S11；收集步驟)。具體而言，代表輝度向量收集部773，在適格之時機乃針對由風嘴攝影機31拍攝之8張風嘴圖像各張，基於各像素之輝度值決定代表輝度，獲得由決定之8張風嘴圖像各張之代表輝度所定之上述式(1)所示之代表輝度向量V(t)。此外，代表輝度向量收集部773，藉由在特定期間進行此代表輝度向量V(t)之收集，可依時序收集一連串之複數個代表輝度向量V(t)。
而後之步驟S13中，指標抽出部775，對於以上方式之在過去之操作時所收集到的一連串之代表輝度向量V(t)進行主成分分析，並抽出主成分向量A(抽出步驟)。繼之，指標抽出部775係將抽出之主成分向量A保存於記錄部75(步驟S15)。
又，以上述方式進行指標抽出處理後之操作時，例如以每個特定之時間間隔執行第10圖所示之異常偵知處理。此一異常偵知處理中，首先，作為算出步驟係進行步驟S21~步驟S23之處理。即，代表輝度向量收集部773首先依同於第9圖步驟S11之程序，於適格之時機自圖像獲取裝置5轉送來之8張風嘴圖像收集代表輝度向量V(t)(步驟S21)。而後，異常偵知處理部777自記錄部75讀出主成分向量A，根據步驟S21所收集之代表輝 度向量V(t)與讀出之主成分向量A的內積At．V(t)將〔{V(t)}2-{At．V(t)}2〕作為評估值算出(步驟S23)。
然後，作為異常偵知步驟進行步驟S25~步驟S27之處理。即，異常偵知處理部777係將步驟S23所算出之評估值作臨限值處理(步驟S25)，依下式(2)判定評估值是否落於特定臨限值範圍以外(步驟S27)。
續上，異常偵知處理部777在評估值為臨限值範圍以外之情形(步驟S27：是)，則判定高爐1發生異常並進行將此一內容警告顯示於顯示部73之處理(步驟S29)。又，此處之處理，只要能至少在高爐1異常發生時報知操作員即可，也可採用由擴音器等之輸出裝置輸出警告聲而報知異常發生之構成。又，根據步驟S29中是否判定高爐1中異常發生，而控制高爐1之操作條件，進行對於發生之異常的處置。
如以上所說明，本實施形態中，係對於以由各風嘴攝影機31-1~31-8同時拍攝之各風嘴圖像的8張之代表輝度為1組的代表輝度向量V(t)，進行主成分分析，將主成分向量A作為指標抽出。而後，將藉由操作時收集之代表輝度向量V(t)與主成分向量A之內積等計算出的自主成分之偏離程度作為評估值算出，而針知異常之發生。
藉此，由高爐1周向複數個風嘴11附近之風嘴攝影機31-1~31-8所拍攝之風嘴圖像的一部分或全部之中，在其輝度值朝與正常爐況變化之方向不同之預想以外之方向作不均一變化之情形下，可偵知操作中之高爐1中發生與正常時之高爐1的狀況相異之狀況(異常)。因此，迄今為止操作員之藉由觀察窺視窗33而目視各風嘴11之附近，或是在監視室中集中監視各風嘴11附近之風嘴圖像而直感地偵知高爐1周向之輝度資訊之偏差此等舉動，可由本發明自動地偵知。
〔第2實施形態〕
其次，茲就利用第2實施形態之異常偵知裝置10的異常偵知處理進行說明。第11圖係本實施形態異常偵知裝置10的構成例之模式圖。異常偵知裝置10包含：在高爐1周向複數個排列之風嘴11中的任何1個上作為風嘴觀察單元3而設置之風嘴攝影機31、圖像獲取裝置5、以及圖像處理裝置7。圖像獲取裝置5及圖像處理裝置7，係可使用工作站或個人電腦等之泛用電腦實現。又，風嘴攝影機31設於何一風嘴11可適當設定。
風嘴攝影機31係將拍攝高爐1之狀況所得的風嘴圖像之圖像資料隨時輸出至圖像獲取裝置5。圖像獲取裝置5係隨時讀取高爐1操作中由風嘴攝影機31連續拍攝之風嘴圖像(動畫)的圖像資料並轉送至圖像處理裝置7。
圖像處理裝置7，作為主要之機能部包含：輸入部71、顯示部73、記錄部75及處理部77。
輸入部71係供輸入對於高爐1之異常偵知等有必要之資訊，將對應於操作輸入之輸入信號輸出至處理部77。此一輸入部71係可由鍵盤或滑鼠、觸控面板、各種開關等之輸入裝置實現。顯示部73係進行例如由風嘴攝影機31所拍攝之風嘴圖像之監視器顯示、或高爐1之異常報知等，基於自處理部77輸入之顯示信號而顯示各種畫面。此一顯示部73係可由LCD或EL顯示器、CRT顯示器等之顯示裝置實現。
記錄部75係可由能作更新記錄之快閃記憶體、內藏或由資料通信端子連接之硬碟、記憶卡等之資訊記錄媒體及其讀寫裝置等實現，可適當地採用因應用途之記錄裝置。此一記錄部75中事先記錄有令圖像處理裝置7動作，而實現此圖像處理裝置7所具備之各種機能的程式、或此程式執行中所使用之資料等，或是暫時記錄有處理之隨時進程。
處理部77係可由CPU等實現，可基於自輸入部71輸入之輸入信號、記錄部75所記錄之程式或資料等，對於構成圖像處理裝置7之各部作出指示或進行資料的轉送等，而控制圖像處理裝置7之動作。此一處理部77包含：分區部771、代表輝度向量收集部773、指標抽出部775、及異常偵知處理部777，進行風嘴圖像之圖像處理而監視高爐1之狀況，及偵知高爐1之異常之處理。
其次，茲就異常偵知裝置10所進行之高爐1異常偵知之原理說明之。風嘴圖像中，拍攝有風嘴11深處燃燒之高爐1內的情況，以及風嘴11近前處之噴管15、或自噴管15投入之微粉煤29的煙狀。此種風嘴圖像之輝度資訊，如上所述，係包含例如爐熱之高低或微粉煤之燃燒度、未熔融鐵礦石之落下資訊此類之高爐1操作上重要之資訊，高爐1中如有例如爐熱變化或微粉煤燃燒度之異常、未熔融鐵礦石之落下此類之與正常時相異之狀況(本說明書中稱為「異常」)一旦發生時，在異常發生之前後，風嘴圖像內之輝度值會作部分低下或是上昇。
本實施形態中，係著眼於自風嘴圖像所獲得之輝度值的部分性變化，在事先抽出指標(指標抽出處理)。為此，首先係將操作中拍攝之風嘴圖像分區成複數個區域。第12圖及第13圖係風嘴圖像之分區的例子之圖，拍攝於風嘴圖像中之風嘴11或噴管15、微粉煤29等係以模式性表示。第12圖中，風嘴圖像係分區成略正方形之16個區域A1。另一方面，第13圖中，將風嘴圖像作分區成上下方向之狹窄寬度長方形(橫長形)之16個區域A2。
此處，著眼於高爐1內發生之未熔融鐵礦石之落下，落下之熔融鐵礦石係自風嘴圖像之上方出現並朝下方移動而去。因此，以時序觀察之，此一情形之部分性輝度值的變化，係自風嘴圖像之上方朝下方發生。本實施形態中，係自分區成之各區域的輝度值變化偵知異常，因 此如前所述以時序觀察時之風嘴圖像內的輝度值之部分性變化具有方向性之情形下，藉由將該方向之分割寬度狹窄化，可謀求提高異常之偵知精度。因之，企圖偵知未熔融鐵礦石之落下之情形時，較佳的是在第13圖所示之上下方向進行分割寬度狹窄之分區。反之，就左右方向若採用寬廣之分割寬度，則可抑制源自雜訊的異常之錯誤偵知。
惟，分區成之區域之形狀並不限於第12圖或第13圖所示之形狀，就各個區域之尺寸適當設定即可。又，以下係將風嘴圖像分區成第12圖所示之16個區域A1，針對16個區域A1係適當地將其標記為A1-1、2、3．．．16。
第14圖係自正常時之風嘴圖像所獲得之各區域的輝度值之時序變化的一例之圖。第14圖中，表示自8個區域所獲得之8個輝度值變化。如第14圖所示，風嘴圖像內混有例如在風嘴11深處所拍攝到的明亮區域所獲得之高輝度部L21、在風嘴11之近前側的送風管13內或煙狀微粉煤等被拍攝到之中輝度部L23或低輝度部L25，正常時，不管是任何區域的輝度值變化L21、L23、L25各者都是保持大致相同程度之輝度值位準，並描繪出與伴隨著時間推移所發生之一般性爐況變化(正常爐況變化)相應之軌跡。
相對於此，設有風嘴攝影機31之風嘴11附近因異常發生所引起之爐況變化(異常爐況變化)一旦發生，拍攝到此一異常爐況變化之特定區域的輝度值變化之 方向，係自輝度值位準相同程度之其他區域的輝度值變化所描繪之正常爐況變化的方向部分的越出。
作為此種輝度值之時序變化中出現之異常之種類，除了上述爐熱變化或微粉煤燃燒度之異常、導因於未熔融鐵礦石之落下之異常以外，可想像還有各種各樣之異常。例如，會有高爐1內之熔融物位準(即爐渣27之上面位準)超出操作上安全之液位而上昇之情形(熔渣湧昇時)。熔融物位準之上昇會成為風嘴11熔損等操作問題之原因。第15圖係熔渣湧昇時之各區域的輝度值變化之一例之圖。當熔融物位準一到達風嘴攝影機31之視野時，風嘴圖像中將會拍攝到爐渣27上昇而來之情況，因此拍攝到該情況之區域中，與正常時相比輝度值例如變低。其結果，如第15圖所示，適格之區域的輝度值變化L211、L213之方向，自與其他同位準者之輝度值變化L21所描繪之正常爐況變化之方向部分的越出而急遽地下降。
又，作為別種之異常，可擧出的有送風管13內噴管15折斷之情形(噴管折損時)。第16圖係噴管折損時各區域之輝度值變化的一例之圖。例如噴管15折斷，折斷噴管15在拍攝之風嘴圖像內的位置一有所移動，在某個區域中至該時為止由噴管15所遮蔽之風嘴11深處的情況將會變成被拍攝到，因此輝度值變高，而在其他之區域中，由於風嘴11深處之情況被遮蔽，輝度值低。其結果，如第16圖所示，此等情況被拍攝到之區域 的輝度值變化L231、L251，其變化之方向係自其他同位準的輝度值變化L23所描繪之正常爐況變化之方向部分的越出而急遽地下降，或是自其他同位準的輝度值變化L25所描繪之正常爐況變化之方向部分的越出而急遽地上昇。
又，作為別種之異常，有自噴管15投入之微粉煤的飛散方向變化之情形(PCI流動方向異常時)。第17圖係PCI流動方向異常時之各區域的輝度值變化之一例之圖。在此PCI流動方向異常時也是，風嘴11深處之能見方式產生變化，因此特定之區域中輝度值之高低產生變動。例如，如第17圖所示，因微粉煤之飛散方向變化以致風嘴11深處之情況變得可被拍攝得到之區域，其輝度值變化L233之方向係自其他同位準的輝度值變化L23所描繪之正常爐況變化之方向部分的越出而急遽地上昇。反之，風嘴11深處之情況變得被遮蔽之區域中，其輝度值變化L215之方向則自其他同位準的輝度值變化L21所描繪之正常爐況變化之方向部分的越出而急遽下降。
還有，指標抽出處理中，係將就各區域所決定之代表輝度作為適格之區域A1-1、2、3．．．16的代表輝度，以下式(3)所示之1組向量資訊(代表輝度向量)V(t)收集之。
於此，作為代表輝度，例如可使用適格之風嘴圖像內的各像素之輝度值的最大值(最大輝度)、最小值(最低輝度)、平均值(平均輝度)、中間值(中間輝度)等。採用何一值作為代表輝度，可因應欲偵知之異常的種類選擇最適者。
依以上方式收集之代表輝度向量V(t)，可由N次元空間(N係區域之分割數；本實施形態中為16次元空間)內之1點表示。第18圖係16次元空間中之時序的代表輝度向量V(t)之分布例之圖。若收集到充分數目之代表輝度向量V(t)時，表示由正常時之風嘴圖像所收集之代表輝度向量V(t)的16次元空間內之點P1，係分布成在代表輝度向量V(t)之主要的主成分之方向，即輝度值的正常爐況變化之方向分散之橢圓體狀。
第19圖係主成分方向A及自主成分之偏離程度之說明圖。表示代表輝度向量V(t)之點之中，正常時之點P21，如上所述，係分布成在代表輝度向量V(t1)之主成分方向(橢圓體之長軸方向)A分散之橢圓體狀。例如在正常操作之範圍內，在第14圖所示般之輝度變化發生之 情形下，表示代表輝度向量V(t2)之點P23相同地存在於橢圓體狀分布內。相對於此，在異常時，因代表輝度之1個或複數個係自正常爐況變化之方向偏離而朝預想以外之方向變化，因此與主成分方向A正交之自主成分偏離之成分(以下，稱之為「偏離成分」)增加。因此，風嘴圖像中所拍攝之風嘴11附近的一部分有異常爐況變化發生時之代表輝度向量V(t3)的表示點P25，係自橢圓體狀分布內朝其預想以外之變化之方向偏離(箭頭Y23)。
因此，指標抽出處理中，對於如上所述收集之充分數目之代表輝度向量V(t)進行主成分分析，以自主成分方向A之偏離程度作為指標抽出。
異常檢出之際，依相同之要領自操作中拍攝之風嘴圖像隨時收集代表輝度向量V(t)，並將評估值作臨限值處理，藉而偵知高爐1之異常(異常偵知處理)。第20圖係說明評估值之算出之說明圖，第21圖係使用評估值之異常判定的說明圖。
例如，如第20圖所示，設成已新收集到由點P3所表示之代表輝度向量V(t4)。評估值係使用收集到之代表輝度向量V(t4)與主成分向量A(長度為1之單位向量)之內積At．V(t4)由〔{V(t4)}2-{At．V(t4)}2〕算出。此一評估值係自代表輝度向量V(t4)朝主成分向量A方向垂下之垂線的長度，表示代表輝度向量V(t4)之自主成分方向的偏離程度，偏離程度愈增加(朝預想以外之方向之變化愈大)則評估值變大。
又，使用評估值之異常判定中，評估值，即自主成分偏離之成分的比例在第21圖中係如附加之陰影所示，係由究竟是屬於以-α以上α以下之臨限值範圍預先決定之正常範圍，或是屬於臨限值範圍以外之異常範圍而判定是否異常。例如，如16次元空間內之由點P41所表示之代表輝度向量V(t5)般之評估值在臨限值範圍內之情形下，判定高爐1之狀況正常。另一方面，如點P43所表示之代表輝度向量V(t6)般之評估值在臨限值範圍以外之情形下，則判定高爐1之狀況異常。
其次，茲就異常偵知裝置10所進行之具體處理程序說明之。第22圖係圖像處理裝置7所進行之指標抽出處理的處理程序之流程圖。又，第23圖係圖像處理裝置7所進行之異常偵知處理的處理程序之流程圖。異常偵知裝置10係在圖像處理裝置7事先依第22圖之處理程序進行指標抽出處理後，由圖像處理裝置7依第23圖之處理程序進行異常偵知處理，藉此而實施異常偵知方法及高爐操作方法。
即，指標抽出處理中，如第9圖所示，首先自事先由圖像獲取裝置5轉送之風嘴圖像，例如以每個特定之時間間隔等的時機收集代表輝度向量V(t)(步驟S31；收集步驟)。具體而言，分區部771首先在適格之時機自針對風嘴攝影機31拍攝之風嘴圖像分區成複數個(本實施形態中為16個)區域。繼之，代表輝度向量收集部773就各區域基於各像素之輝度值決定代表輝度，獲 得由決定之各區域的代表輝度所定之上述式(1)所示之代表輝度向量V(t)。此外，分區部771及代表輝度向量收集部773，藉由在特定期間進行此代表輝度向量V(t)之收集，可依時序收集一連串之複數個代表輝度向量V(t)。
而後之步驟S33中，指標抽出部775，對於以上之在過去之操作時所收集到的一連串之代表輝度向量V(t)進行主成分分析，抽出主成分向量A(抽出步驟)。繼之，指標抽出部775係將抽出之主成分向量A保存於記錄部75(步驟S35)。
又，以上述方式進行指標抽出處理後之操作時，例如以每個特定之時間間隔執行第23圖所示之異常偵知處理。此一異常偵知處理中，首先，作為算出步驟係進行步驟S41~步驟S43之處理。即，依同於第22圖之步驟S31之程序，分區部771於適格之時機將自圖像獲取裝置5轉送來之風嘴圖像分區成複數個區域，代表輝度向量收集部773則自各區域收集代表輝度向量V(t)(步驟S41)。而後，異常偵知處理部777自記錄部75讀出主成分向量A，根據步驟S41所收集之代表輝度向量V(t)與讀出之主成分向量A的內積At．V(t)將〔{V(t)}2-{At．V(t)}2〕作為評估值算出(步驟S43)。
然後，作為異常偵知步驟進行步驟S45~步驟S47之處理。即，異常偵知處理部777係將步驟S43所算出之評估值作臨限值處理(步驟S45)，依下式(4)判定評估值是否落於特定臨限值範圍以外(步驟S47)。
續上，異常偵知處理部777在評估值為臨限值範圍以外之情形(步驟S47：是)，則判定高爐1發生異常並進行將此一內容警告顯示於顯示部73之處理(步驟S49)。又，此處之處理，只要能至少在高爐1異常發生時報知操作員即可，也可採用由擴音器等之輸出裝置輸出警告聲而報知異常發生之構成。又，根據步驟S49中是否判定高爐1中異常發生，而控制高爐1之操作條件而進行對於發生之異常的處置。
如以上所說明，本實施形態中，係對於由風嘴攝影機31拍攝之風嘴圖像分區，並將各區域之代表輝度為1組的代表輝度向量V(t)收集之。而後又對收集之代表輝度向量V(t)進行主成分分析，將主成分向量A作為指標抽出。而後，將藉由操作時收集之代表輝度向量V(t)與主成分向量A之內積等計算出的自主成分之偏離程度作為評估值算出，而偵知異常之發生。
藉此，係針對各區域考慮由高爐1之風嘴11附近之風嘴攝影機31所拍攝之風嘴圖像內的輝度值，在其輝度值部分地朝與正常爐況變化之方向不同的預想以外之方向作不均一變化之情形下，可偵知設有風嘴攝影機31之風嘴11附近發生與正常時之高爐1的狀況相異之狀況(異常)。因此，可精度良好地偵知風嘴11附近所發 生之與正常時相異之狀況
〔產業上之可利用性〕
本發明可適用於自高爐之風嘴附近設置之攝影機所拍攝的風嘴圖像，偵知高爐之異常之處理。
1‧‧‧高爐
5‧‧‧圖像獲取裝置
7‧‧‧圖像處理裝置
10‧‧‧異常偵知裝置
11‧‧‧風嘴
31-1~31-8‧‧‧風嘴攝影機
71‧‧‧輸入部
73‧‧‧顯示部
75‧‧‧記錄部
77‧‧‧處理部
773‧‧‧代表輝度向量收集部
775‧‧‧指標抽出部
777‧‧‧異常偵知處理部

Claims (9)

  1. 一種異常偵知方法，係自高爐之複數個風嘴附近設置之攝影機所拍攝之風嘴圖像，偵知上述高爐之異常，其特徵為：此方法包括：針對事先由上述攝影機所同時拍攝之各個風嘴圖像，基於各像素之輝度值決定代表輝度，並將由該代表輝度所定之代表輝度向量依時序收集之收集步驟；進行上述依時序收集之代表輝度向量的主成分分析，並抽出主成分向量之抽出步驟；自操作時由上述攝影機所同時拍攝之風嘴圖像收集上述代表輝度向量，並將自該代表輝度向量朝上述主成分向量方向垂下之垂線的長度作為評估值予以算出之算出步驟；以及藉由將上述評估值與特定臨限值比較而偵知上述高爐之異常之異常偵知步驟。
  2. 如申請專利範圍第1項之異常偵知方法，其中收集上述代表輝度向量，係收集上述風嘴圖像內之輝度值的最大值作為上述代表輝度。
  3. 如申請專利範圍第1項之異常偵知方法，其中收集上述代表輝度向量，係收集上述風嘴圖像內之輝度值的平均值作為上述代表輝度。
  4. 如申請專利範圍第1項之異常偵知方法，其中收集上述代表輝度向量，係收集上述風嘴圖像內之輝度值的最小值作為上述代表輝度。
  5. 一種異常偵知方法，係自高爐之風嘴附近設置之攝影機所拍攝之風嘴圖像偵知上述高爐之異常，其特徵為：此方法包括：針對事先由上述攝影機拍攝之風嘴圖像，予以分區成複數個區域，再就各該區域基於各像素之輝度值決定代表輝度，並將由該代表輝度所定之代表輝度向量依時序收集之收集步驟；進行上述依時序收集之代表輝度向量的主成分分析，並抽出主成分向量之抽出步驟；自操作時由上述攝影機所拍攝之風嘴圖像收集上述代表輝度向量，並將自該代表輝度向量朝上述該主成分向量方向垂下之垂線的長度作為評估值予以算出之算出步驟；以及藉由將上述評估值與特定臨限值比較而偵知上述高爐之異常之異常偵知步驟。
  6. 如申請專利範圍第5項之異常偵知方法，其中收集上述代表輝度向量，係收集上述區域內之輝度值的最大值作為上述代表輝度。
  7. 如申請專利範圍第5項之異常偵知方法，其中收集上述代表輝度向量，係收集上述區域內之輝度值的平均值作為上述代表輝度。
  8. 如申請專利範圍第5項之異常偵知方法，其中收集上述代表輝度向量，係收集上述區域內之輝度值的最小值作為上述代表輝度。
  9. 一種高爐操作方法，其特徵在於：使用申請專利範圍第1~8項中任1項之異常偵知方法偵知高爐之異常，並根據是否有偵知到上述高爐之異常而來控制上述高爐之操作條件。
TW103123486A 2013-07-29 2014-07-08 Abnormal detection methods and blast furnace operation methods TWI512110B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013156835A JP5644911B1 (ja) 2013-07-29 2013-07-29 異常検知方法および高炉操業方法
JP2013156834A JP5644910B1 (ja) 2013-07-29 2013-07-29 異常検知方法および高炉操業方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201518511A true TW201518511A (zh) 2015-05-16
TWI512110B TWI512110B (zh) 2015-12-11

Family

ID=52431478

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW103123486A TWI512110B (zh) 2013-07-29 2014-07-08 Abnormal detection methods and blast furnace operation methods

Country Status (6)

Country Link
US (1) US9799110B2 (zh)
EP (1) EP3029160B1 (zh)
KR (1) KR101704982B1 (zh)
CN (1) CN105392904B (zh)
TW (1) TWI512110B (zh)
WO (1) WO2015015936A1 (zh)

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3012331B1 (en) * 2013-06-19 2019-02-13 JFE Steel Corporation Method for detecting abnormality in blast furnace, and method for operating blast furnace
JP6576059B2 (ja) * 2015-03-10 2019-09-18 キヤノン株式会社 情報処理、情報処理方法、プログラム
AT517642B1 (de) * 2015-09-02 2018-07-15 Primetals Technologies Austria GmbH Hochofen mit energieautarker Beobachtung von Kohlenstoffeinblasung
JP2017128805A (ja) * 2016-01-19 2017-07-27 Ｊｆｅスチール株式会社 高炉の操業方法
US10274375B2 (en) * 2016-04-01 2019-04-30 Lumasense Technologies Holdings, Inc. Temperature measurement system for furnaces
WO2018105652A1 (ja) * 2016-12-06 2018-06-14 新日鐵住金株式会社 溶融金属表面のスラグ体積評価方法
TWI667088B (zh) * 2017-02-14 2019-08-01 日商日本製鐵股份有限公司 熔鋼流中的熔渣檢測方法
TWI638137B (zh) * 2017-02-14 2018-10-11 日商新日鐵住金股份有限公司 熔鋼流中的熔渣檢測方法
KR102231570B1 (ko) * 2017-02-27 2021-03-25 닛폰세이테츠 가부시키가이샤 진공 탈가스 조의 진단 지원 장치, 진단 지원 방법, 진단 방법 및 보수 방법
JP6924079B2 (ja) * 2017-06-12 2021-08-25 キヤノン株式会社 情報処理装置及び方法及びプログラム
KR102075223B1 (ko) * 2017-12-26 2020-02-07 주식회사 포스코 고로 조업 상황 평가 시스템 및 방법
US20220163260A1 (en) * 2019-04-03 2022-05-26 Jfe Steel Corporation Blast furnace fault determination apparatus, method for determining fault in blast furnace, and method for operating blast furnace
US20200411047A1 (en) * 2019-06-25 2020-12-31 International Business Machines Corporation Detecting electronic system modification
CN112257590B (zh) * 2020-10-22 2023-08-01 中冶南方工程技术有限公司 一种高炉铁口工作状态的自动检测方法、系统及存储介质
CN112501368B (zh) * 2020-11-17 2022-07-08 中冶南方工程技术有限公司 一种高炉冶炼方法及计算机设备
EP4001440A1 (de) * 2020-11-18 2022-05-25 Primetals Technologies Austria GmbH Charakterisierung eines verhüttungsprozesses
WO2022129442A1 (en) 2020-12-18 2022-06-23 Tata Steel Ijmuiden B.V. Method and device for raceway depth control in a blast furnace
CN115354100A (zh) * 2022-08-19 2022-11-18 北京首钢股份有限公司 一种高炉中风口小套的降温系统及控制方法

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6263605A (ja) 1985-09-12 1987-03-20 Kobe Steel Ltd 高炉内溶銑温度の制御方法
JPH05186811A (ja) 1991-02-26 1993-07-27 Nippon Steel Corp 高炉操業法
JPH05256705A (ja) 1991-03-15 1993-10-05 Nippon Steel Corp 高炉羽口内温度状況評価方法
JPH07305105A (ja) 1994-05-02 1995-11-21 Nippon Steel Corp 高炉レースウェイ状態の評価方法
US5481247A (en) * 1994-07-29 1996-01-02 Alexander; James M. Blast furnace tuyere sensor system
JPH09111318A (ja) 1995-10-18 1997-04-28 Nkk Corp プラントの異常運転予知方法
JP4061008B2 (ja) 2000-04-04 2008-03-12 新日本製鐵株式会社 結果予測装置、方法、及びコンピュータ読み取り可能な記憶媒体
LU90610B1 (en) 2000-07-10 2002-01-11 Wurth Paul Sa Optical system for monitoring operating conditions in the tuyere zone of a blast furnace
FR2814265B1 (fr) * 2000-09-21 2003-01-17 Air Liquide Procede et dispositif de caracterisation ou de controle de zones de fluctuations temporelles d'un scene
JP4873788B2 (ja) 2001-04-09 2012-02-08 新日本製鐵株式会社 炉内状況の検知方法
JP4094941B2 (ja) 2002-12-02 2008-06-04 Ｊｆｅエンジニアリング株式会社 廃棄物溶融炉の羽口カメラ取付装置
CN2680677Y (zh) 2004-02-04 2005-02-23 周强 高炉冷却系统智能监测装置
US20060074598A1 (en) * 2004-09-10 2006-04-06 Emigholz Kenneth F Application of abnormal event detection technology to hydrocracking units
TWI246537B (en) * 2004-10-26 2006-01-01 China Steel Corp Method for monitoring blast furnace tuyere raceway and its equipment
JP2007052739A (ja) * 2005-08-19 2007-03-01 Sumitomo Metal Ind Ltd モデル生成方法、状態予測方法、状態調整方法、モデル生成装置、状態予測装置、及び状態調整システム
JP4901462B2 (ja) * 2006-12-27 2012-03-21 新日本製鐵株式会社 炉頂部のガス流状態監視方法、監視装置、及びコンピュータプログラム
LU91445B1 (en) * 2008-05-23 2009-11-24 Wurth Paul Sa Method for feeding pulverised coal into a blast furnace
US8052920B2 (en) * 2009-04-28 2011-11-08 China Steel Corporation Apparatus for observing interior of a blast furnace system
CN102021260A (zh) * 2009-09-18 2011-04-20 鞍钢股份有限公司 一种高炉内型监测系统
TWI456067B (zh) * 2011-03-28 2014-10-11 China Steel Corp 高爐風口監控方法
JP5784404B2 (ja) 2011-07-29 2015-09-24 オリンパス株式会社 画像処理装置、画像処理方法、及び画像処理プログラム
CN202755005U (zh) 2012-06-01 2013-02-27 河北钢铁股份有限公司承德分公司 一种炼铁高炉生产监控报警系统
EP3012331B1 (en) * 2013-06-19 2019-02-13 JFE Steel Corporation Method for detecting abnormality in blast furnace, and method for operating blast furnace

Also Published As

Publication number Publication date
US20160148365A1 (en) 2016-05-26
EP3029160A4 (en) 2017-03-29
US9799110B2 (en) 2017-10-24
CN105392904B (zh) 2017-06-13
WO2015015936A1 (ja) 2015-02-05
EP3029160B1 (en) 2018-04-25
EP3029160A1 (en) 2016-06-08
KR20160020574A (ko) 2016-02-23
KR101704982B1 (ko) 2017-02-08
TWI512110B (zh) 2015-12-11
CN105392904A (zh) 2016-03-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI512110B (zh) Abnormal detection methods and blast furnace operation methods
JP5644911B1 (ja) 異常検知方法および高炉操業方法
US10151006B2 (en) Method of detecting abnormality at blast furnace and method of operating blast furnace
CN110309973B (zh) 一种基于视频智能算法的转炉喷溅预测方法及系统
JP2015052148A (ja) 高炉の操業状況判定に基づく制御方法
JP5644910B1 (ja) 異常検知方法および高炉操業方法
JP2023029338A (ja) 溶滓量測定装置および溶滓量測定方法
JP6776180B2 (ja) 出銑温度測定装置および該方法
JPS5855512A (ja) 高炉の炉況判定方法
KR101175452B1 (ko) 풍구 점검 장치 및 방법
JP5999155B2 (ja) 高炉異常検出装置及び高炉異常検出方法
JP2018154887A (ja) 微粉炭吹き込み状況監視方法及び微粉炭吹き込み状況監視装置
JP2015025199A (ja) 未溶融鉱石検出方法及び高炉操業方法
JP7359336B1 (ja) 高炉のスラグレベルの判定方法、高炉の操業方法及び制御装置
JP7017973B2 (ja) 生下り判定装置及び方法
JP7017972B2 (ja) 生下り判定装置及び方法
KR102514756B1 (ko) 용선 온도 측정 시스템 및 그 방법
JP7134919B2 (ja) 画像処理装置および画像処理方法
JP7167744B2 (ja) 制御方法及び制御装置
JP2020200528A (ja) 画像処理装置および画像処理方法
JP2022144010A (ja) 高炉の羽口景観評価方法、羽口景観評価装置及び羽口景観評価プログラム
JPS6039724B2 (ja) 高炉炉況判定方法およびその装置
JP2022186935A (ja) 温度測定装置および温度測定方法
JP2014085126A (ja) 異物監視方法及び異物監視装置

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees