高炉智能解决方案系统概述
高炉智能解决方案是一个面向炼铁高炉一线操作人员、技术专家及高层管理者等用户的智能管理系统。系统基于高炉水温差、炉缸热电偶、炉顶成像等整体监测系统，采集高炉一级操作数据、轨道衡、检化验等系统数据建立支撑整个系统高效准确运行数据仓库，运用高炉冶炼机理模型、专家推理机及移动互联等先进技术建立了服务于炼铁厂的安全预警、操作优化、智能诊断、闭环控制、高炉二级信息管理等一系列丰富的业务功能，推动炼铁生产过程向数字化、网络化及智能化转型。
图 高炉智能解决方案系统架构
高炉智能解决方案系统功能介绍
高炉智能管理系统为C-S和B-S双架构设计，根据C-S和B-S用户使用特点将系统模块内容有所侧重，系统总共分为主界面总览、安全预警、操作优化、智能诊断、闭环控制、高炉二级信息管理和系统维护七大模块。
1.安全预警模块
安全预警模块包含“水温差热负荷监测”、“炉缸侵蚀”、“风口检漏”、“壁体巡检”、“冷却壁破损预测”和“高炉全景视图”七个模型。通过高炉安全预警模块，在统一的坐标系下定制化建立安全预警标准，打通包括冷却壁热负荷监测、炉缸炉底侵蚀、壁体温度巡检、风口检漏和高炉全景视图等各安全监测模型的数据孤岛，为操作人员提供整个炉体纵向、径向的整体化安全监测巡检。如以下部分模型界面所示：
图 水温差
图 纵剖面
图 高炉全景视图
2.冶炼操作优化模块
冶炼操作优化模块涵盖高炉上、中、下部的监控模型，主要包含开炉装料3D测量服务、炉顶热成像监测、在线布料模型、气流分布模型、“操作炉型模型”、动态镜像模型、炉缸活跃性模型、炉缸平衡模型、送风制度模型、炉渣粘度模型等模块，通过冶炼操作优化模块，对高炉生产进行指导，可视化监控高炉，实现高炉上部调剂、中部调剂和下部调剂全方面的数字化、模型化。如以下部分模型界面所示：
图 在线布料
图 十字测温
图 送风制度
3.炉况智能诊断模块
本模块涵盖炉况智能诊断推理机、炉温趋势预测、炉况变化关联性分析及基于三维凸包的工况预警、炉况数据分析报告、高炉体检和有害元素诊断六个功能。通过炉况智能诊断模块，提供包括炉况智能诊断推理机、多维变量炉况预警、炉况变化关联性分析等智能模型实现炉况的自动分析、诊断、预判，给出相应炉况的操作建议并支持下发一级实现工长操作层面的自感知-自分析-自决策-自执行的高炉智能优化。如以下部分模型界面所示：
图 推理机
图 高炉炉况预测-贡献率
图 相关性分析
4.智能闭环控制模块
智能闭环控制模块涵盖：闭环控制逻辑设计、配料闭环控制、碱度闭环控制、喷煤闭环控制，通过智能闭环控制模块，结合现场L1系统改造部署高炉系统闭环控制模块，结合配料闭环模型，实现配料方案计算-自动检查-下发-执行的闭环，并在配料闭环的基础上，部署碱度闭环控制程序，实现入炉料成分变化自动配料闭环、目标碱度与实际碱度偏差超过控制范围自动修改目标碱度进行配料计算下发、定期自动校核碱度下发。从而实现配料、碱度的自动下发、闭环优化。如以下部分模型界面所示：
图 闭环控制逻辑设计
5.高炉二级信息管理模块
高炉二级信息管理模块主要高炉二级信息管理模块主要包含生产管理和信息管理两大类，其中生产管理包含：工长曲线、出铁管理、风口信息管理、原料信息管理、料仓管理、报表管理、物料平衡、热平衡、Rist操作线等内容；信息管理包含：数据仓库（实时数据、统计数据）、质量管理、成本管理、能环管理、其他接口等内容，实现生产、物料、质量、成本、能环等数据的采集、维护及统计。通过高炉二级信息管理模块，整合铁前一级生产PLC系统、MES系统、三级检化验系统和各类监测系统等，将实时生产操作数据、上料数据、炉顶布料数据、入炉原燃料数据、热电偶数据、水温差数据、渣铁成分数据、各模型计算结果、成本数据、库存数据、公辅监测数据等进行一代炉役的存储形成数据资产，并可按周期定期进行平均值、极值、标准差等数据统计，自动生成定制化数据报表，保障一代炉役的数据追溯。提供各类数据即时查询，同时实现电子报表的定制化生成，完全取代纸质报表；此外实现对整个高炉生产过程长短周期的分析自动生成报告。
图 生产管理 —高炉工长曲线模块界面
图 生产管理 — 高炉体检模块界面
图 生产管理 — 高炉冶炼成本模块界面
图 信息管理 — 数据仓库模块界面
高炉智能解决方案案例应用
京公安网备案11010702002641