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BurdenNet:先验信息导引的复杂环境下高炉多态料面目标检测网络
1
作者 倪梓明 陈先中 +1 位作者 侯庆文 张洁 《工程科学学报》 北大核心 2026年第1期26-38,共13页
传统的单一状态料面目标检测网络未能考虑高炉冶炼状态的交替变化,在复杂环境下整体准确度较低,针对上述问题,本文提出一种先验信息导引的多态料面目标检测网络BurdenNet.首先,提出基于原始信号距离向精度的图像预分类方法,构建三类典... 传统的单一状态料面目标检测网络未能考虑高炉冶炼状态的交替变化,在复杂环境下整体准确度较低,针对上述问题,本文提出一种先验信息导引的多态料面目标检测网络BurdenNet.首先,提出基于原始信号距离向精度的图像预分类方法,构建三类典型状态的料面图像数据集,并以预分类的状态为先验信息对网络通路进行剪枝.其次,将料面细长低曲率的形状特征与雷达采样信号的稀疏性质作为先验信息,提出空洞垂直偏移卷积(Atrous vertical deformable convolution,AVDC)模块提取多态料面特征.在此基础上,利用机械探尺数据构建先验空间注意力特征图,提出先验聚焦注意力(Prior focusing attention,PFA)模块,使网络优先聚焦于图像中的料面区域.最后对于边界框的回归,提出条带交并比(Band intersection over union,BIOU)损失函数进一步提升目标检测的速度与准确性.在钢铁公司高炉的实测数据上进行实验,结果表明,本文的BurdenNet相较于单一状态目标检测网络,在多态料面数据集上整体精确率提升了13.9%与5.2%,综合性能(F1-Score)提升了8.1%与4.3%,为复杂环境下多态料面图像的目标检测提供更准确的方法. 展开更多
关键词 多态料面 先验信息 空洞垂直偏移卷积 先验聚焦注意力 网络剪枝
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基于支持向量回归和递归多步耦合的高炉压差预测
2
作者 高峰 王士彬 +3 位作者 程邦 王胜楠 闫斌 狄瞻霞 《炼铁》 北大核心 2025年第4期56-61,共6页
为了提升高炉冶炼过程的控制精度和稳定性,提出一种基于支持向量回归(SVR)和递归多步耦合的大数据技术预测模型,用于预测高炉压差。首先,对原始数据进行预处理,包括缺失值、异常值和归一化处理;然后,采用灰色关联分析筛选模型输入参数,... 为了提升高炉冶炼过程的控制精度和稳定性,提出一种基于支持向量回归(SVR)和递归多步耦合的大数据技术预测模型,用于预测高炉压差。首先,对原始数据进行预处理,包括缺失值、异常值和归一化处理;然后,采用灰色关联分析筛选模型输入参数,采用SVR模型依次进行参数递增实验,通过比较预测模型评价指标,确定模型输人参数量为40个;最后,采用SVR和递归多步耦合模型对高炉压差进行预测。预测结果表明,高炉压差预测值最大、最小误差分别为1.99kPa、-0.25kPa,未来4h连续预测值最大误差≤5kPa,能够满足高炉工艺控制要求。 展开更多
关键词 高炉 高炉压差 支持向量回归 灰色关联分析 递归多步
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基于卷积神经网络和时间序列的烧结终点长期预测
3
作者 范晓慧 庄戴鸿 +4 位作者 周茂军 向家发 黄晓贤 陈许玲 冯振湘 《钢铁研究学报》 北大核心 2025年第11期1437-1445,共9页
烧结终点(Burn-through Point, BTP)状态直接影响烧结过程的产量、质量和能耗指标。针对目前BTP的预测在时间跨度和工况适应性方面均存在不足的情况,提出一种结合卷积神经网络(Convolutional Neural Network, CNN)和长短期记忆神经网络(... 烧结终点(Burn-through Point, BTP)状态直接影响烧结过程的产量、质量和能耗指标。针对目前BTP的预测在时间跨度和工况适应性方面均存在不足的情况,提出一种结合卷积神经网络(Convolutional Neural Network, CNN)和长短期记忆神经网络(Long Short-term Memory, LSTM)的烧结终点长期预测方法。利用可以通过CNN模块从输入数据中提取跨特征的局部时序模式,结合LSTM的时序动态建模能力,对数据集内部特征的长时间尺度关系建模,形成高效的混合模型,进而在混合料布料点火阶段提前对烧结终点进行预测。试验和应用结果表明,在45 min的预测窗口下该模型的平均绝对误差低于0.4节风箱,在±0.8节风箱内预测准确率达89.2%,为长时间跨度下烧结终点预测提供了实用的解决方案。 展开更多
关键词 烧结终点 长期预测 卷积神经网络 时间序列 长短期记忆神经网络
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数据采集系统在高炉工序中的应用
4
作者 李宏微 张荣军 +1 位作者 解丹萍 王帅 《冶金设备管理与维修》 2025年第4期21-22,共2页
基于分布式控制系统搭建一个用于高炉工序生产数据的集中采集、存储、管理的平台。通过分布式控制系统对除尘、脱硫脱硝、废气治理、在线检测等主要生产过程数据的采集,实现了高炉工序的环保数据在一个平台集中管控。
关键词 高炉 数据采集 控制系统 网络图
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基于PLC实现的工业热风炉自动控制系统研究
5
作者 康晋 《工业加热》 2025年第4期50-54,84,共6页
工业热风炉作为重要的热能设备,在工业生产中扮演着至关重要的角色。其在加工、干燥、烘焙等领域的应用广泛,对于保障生产效率和产品质量具有重要意义。然而,传统的热风炉控制方式存在诸多局限性,例如手动操作容易导致能源浪费和生产效... 工业热风炉作为重要的热能设备,在工业生产中扮演着至关重要的角色。其在加工、干燥、烘焙等领域的应用广泛,对于保障生产效率和产品质量具有重要意义。然而,传统的热风炉控制方式存在诸多局限性,例如手动操作容易导致能源浪费和生产效率低下,无法及时响应生产需求变化等。为了克服传统控制方式的不足,基于可编程逻辑控制器(PLC)的工业热风炉自动控制系统应运而生。PLC作为一种灵活、可靠的自动化控制设备,具有响应速度快、可编程性强、适应性强等优点,逐渐成为工业控制领域的主流技术之一。从热风炉结构以及工艺流程入手,讨论热风炉参数及控制系统整体架构、控制系统配置及模块选型以及模糊PID算法应用,为工业热风炉自动控制技术的进一步研究提供参考和借鉴。 展开更多
关键词 PLC 热风炉 自动控制 模糊PID 系统设计
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基于AdaBoost-HKSVR算法的烧结固体燃耗预测模型 被引量：1
6
作者 许戈钦 黄晓贤 +3 位作者 范晓慧 向家发 周茂军 陈许玲 《钢铁研究学报》 北大核心 2025年第1期24-32,共9页
烧结是钢铁生产中能耗第二高的工序,其中固体燃耗占烧结工序能耗70%以上,对固体燃耗进行提前预测可以为现场操作人员提供生产参数调控依据,对烧结工序的节能减排具有重要意义。针对目前固体燃耗预测模型泛化能力不佳、预测精度受限的问... 烧结是钢铁生产中能耗第二高的工序,其中固体燃耗占烧结工序能耗70%以上,对固体燃耗进行提前预测可以为现场操作人员提供生产参数调控依据,对烧结工序的节能减排具有重要意义。针对目前固体燃耗预测模型泛化能力不佳、预测精度受限的问题,提出了一种基于混合核支持向量机(HKSVR)与AdaBoost集成学习算法的烧结固体燃耗预测模型,并采用贝叶斯算法优化模型参数。使用现场生产数据对模型进行训练和测试,结果表明基于多项式核函数与拉普拉斯核函数构建的AdaBoost-HKSVR模型具有较好的预测性能,预测结果的MAE、RMSE、决定系数R^(2)为0.14、0.19、0.99,可为烧结工序智能控制与工艺参数优化调控提供有力支持。 展开更多
关键词 烧结工序 固体燃耗 集成学习 混合核函数 支持向量回归
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基于专家经验的烧结点火炉炉膛温度控制系统研究
7
作者 李选令 《仪器仪表用户》 2025年第10期79-81,84,共4页
本文对烧结系统中的点火炉炉膛温度作为被控对象进行了分析,并针对该被控对象存在大时滞和大惯性的特点及易受到煤气压力波动等的影响,提出了基于专家经验的温度控制系统。在实际生产过程中,采用西门子1500PLC将算法应用到某钢铁厂的烧... 本文对烧结系统中的点火炉炉膛温度作为被控对象进行了分析,并针对该被控对象存在大时滞和大惯性的特点及易受到煤气压力波动等的影响,提出了基于专家经验的温度控制系统。在实际生产过程中,采用西门子1500PLC将算法应用到某钢铁厂的烧结点火炉炉膛温度控制系统中,将温度控制在生产工艺要求的范围,提高了温度调节的快速性和稳定性,减轻了操作人员的工作负担,取得了较好的控制效果。 展开更多
关键词 烧结 点火炉 温度控制 专家经验 PLC控制器
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高炉智能炉温预测模型在太钢5号高炉的应用
8
作者 刘江华 巩黎伟 张梅 《山西冶金》 2025年第3期204-206,210,共4页
介绍了太钢5号高炉炉温预测模型系统的主要功能、关键技术和应用效果。该系统为高炉专家系统的重要组成部分,是基于冶金原理的应用型智能预测系统。通过对高炉冶炼过程进行分析与数据挖掘,结合现代智能算法,可以精确预测与控制高炉炉温... 介绍了太钢5号高炉炉温预测模型系统的主要功能、关键技术和应用效果。该系统为高炉专家系统的重要组成部分,是基于冶金原理的应用型智能预测系统。通过对高炉冶炼过程进行分析与数据挖掘,结合现代智能算法,可以精确预测与控制高炉炉温,也为调整高炉热制度提供了准确依据。 展开更多
关键词 高炉 专家系统 智能化 炉温预测模型
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酒钢1号、2号高炉智能诊断系统的研发与应用 被引量：1
9
作者 黄泽海 刘登峰 《甘肃冶金》 2025年第1期44-47,共4页
为建立酒钢炼铁诊断技术的数字化、标准化技术体系,解决人为因素造成的炉况波动问题,酒钢炼铁厂从炼铁现场实际需求出发,结合自身基础软硬件条件,充分吸收国内外高炉专家系统、高炉数学模型等系统特点,搭建了酒钢1号、2号高炉智能诊断系... 为建立酒钢炼铁诊断技术的数字化、标准化技术体系,解决人为因素造成的炉况波动问题,酒钢炼铁厂从炼铁现场实际需求出发,结合自身基础软硬件条件,充分吸收国内外高炉专家系统、高炉数学模型等系统特点,搭建了酒钢1号、2号高炉智能诊断系统,建立了酒钢炼铁炉况诊断的数字化、标准化技术体系,为高炉操作提供指导,提高了酒钢炼铁操作的延续性与炉况稳定性,阐述酒钢高炉智能诊断系统的研发与应用情况。 展开更多
关键词 高炉 知识库 大数据 智能诊断
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六西格玛管理工具在提高酸再生铁红表面残留氯合格率中的应用
10
作者 张志伟 陈景辉 《山西冶金》 2025年第3期207-210,共4页
以京唐1700酸再生氧化铁红表面残留氯作为研究目标,对如何提高酸再生铁红表面残留氯合格率进行了分析。通过综合运用统计学知识与六西格玛管理方法筛选出影响铁红表面残留氯的因子,并对影响显著的因子进行快速改善;运用多元回归分析方... 以京唐1700酸再生氧化铁红表面残留氯作为研究目标,对如何提高酸再生铁红表面残留氯合格率进行了分析。通过综合运用统计学知识与六西格玛管理方法筛选出影响铁红表面残留氯的因子,并对影响显著的因子进行快速改善;运用多元回归分析方法确定喷洒流量、炉顶温度、烧嘴温度及其交互作用对铁红表面残氯有显著影响,并通过响应优化设计找到这三个关键影响因子的最优匹配参数,从而提高了1700酸再生铁红表面残留氯合格率,为其他区域酸再生工艺系统控制提供参考。 展开更多
关键词 六西格玛 酸再生 铁红表面残留氯合格率
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高炉冶炼专家系统的开发研究 被引量：15
11
作者 陈令坤 左海滨 +2 位作者 于仲洁 杨天钧 周曼丽 《钢铁》 CAS CSCD 北大核心 2006年第1期14-18,共5页
介绍了武钢1号高炉专家系统的开发条件、系统结构、数学模型和主要的功能;该专家系统是一种专家系统和数学模型相结合的混合型专家系统,数学模型的计算结果是专家系统开发的基础,利用数学模型和专家系统可以较好地控制高炉生产过程的变... 介绍了武钢1号高炉专家系统的开发条件、系统结构、数学模型和主要的功能;该专家系统是一种专家系统和数学模型相结合的混合型专家系统,数学模型的计算结果是专家系统开发的基础,利用数学模型和专家系统可以较好地控制高炉生产过程的变化。同时介绍了开发研究的主要成果,如高炉布料控制、炉型管理、炉温控制、炉底侵蚀计算等。系统调试和试用结果表明:该系统可以较好地控制高炉过程,实现高炉的稳定顺行。 展开更多
关键词 高炉 专家系统 数学模型
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高炉炉顶压力智能解耦控制方法及应用 被引量：13
12
作者 安剑奇 吴敏 +1 位作者 熊永华 王昌军 《信息与控制》 CSCD 北大核心 2010年第2期180-186,共7页
首先根据高炉炉顶压力系统的机理建立了高炉炉顶压力和高炉煤气余压透平发电装置(blast furnacetop gas recovery turbine unit,以下简称TRT)前压力的动态数学模型,然后针对高炉炉顶压力系统具有强耦合、强扰动和严重非线性的特点,提出... 首先根据高炉炉顶压力系统的机理建立了高炉炉顶压力和高炉煤气余压透平发电装置(blast furnacetop gas recovery turbine unit,以下简称TRT)前压力的动态数学模型,然后针对高炉炉顶压力系统具有强耦合、强扰动和严重非线性的特点,提出一种融合PID控制,模糊控制和专家控制的解耦方法、用于消除顶压和TRT前压力的耦合,解决环缝和静叶开度与流量的非线性问题.在某钢铁公司2 200 m3高炉的应用表明,高炉炉顶压力波动可减少到±2 kPa以内,提出的控制方法具有很好的控制效果. 展开更多
关键词 高炉顶压 TRT前压力 解耦 模糊控制 专家控制
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沿高炉料面径向的机械摆动雷达料形测量系统 被引量：11
13
作者 魏纪东 马金芳 +2 位作者 万雷 贾国利 陈先中 《钢铁》 CAS CSCD 北大核心 2015年第6期94-100,共7页
高炉内部复杂恶劣的环境使得料面信息难以直接检测,针对高温粉尘振动强气流冲击的特殊限制,研制了新的基于机械往复摆动的工业雷达高炉料面测量系统,提出了适应于高炉料面回波检测的拟恒虚警门限检测方法,结合能量中心法及3次样条插值,... 高炉内部复杂恶劣的环境使得料面信息难以直接检测,针对高温粉尘振动强气流冲击的特殊限制,研制了新的基于机械往复摆动的工业雷达高炉料面测量系统,提出了适应于高炉料面回波检测的拟恒虚警门限检测方法,结合能量中心法及3次样条插值,得出了一种计算高炉料面径向料形曲线的有效算法,综合3D成像技术,实现了沿高炉料面径向料形的实时测量与可视化。围绕某钢铁公司2 650 m3高炉的典型应用,首次实现了工业雷达测量、数据传输、成像算法、料形分类的完整系统架构。该系统可以在高炉恶劣环境下测量任意截面的料面分布情况,为布料优化控制、高效煤气利用和节能减排提供数据支撑。 展开更多
关键词 高炉 料面 工业雷达 步进频率连续波
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冷轧带钢翘曲形状分析与浪形函数 被引量：8
14
作者 杨荃 张清东 陈先霖 《钢铁》 CAS CSCD 北大核心 1993年第6期41-45,共5页
冷轧带钢因内部残余应力分布不均造成各种屈曲模态的板形缺陷。求解这一屈曲过程需要构造合理的初始位移函数。另外,板形平直度自动控制也必须依据符合实际的浪形理论。本文用BLD—90激光测距仪精确地实测了冷轧宽带钢生产中出现的各种... 冷轧带钢因内部残余应力分布不均造成各种屈曲模态的板形缺陷。求解这一屈曲过程需要构造合理的初始位移函数。另外,板形平直度自动控制也必须依据符合实际的浪形理论。本文用BLD—90激光测距仪精确地实测了冷轧宽带钢生产中出现的各种浪形,经最小二乘曲面拟合分析,抽象出满足上述要求的浪形函数的通式和对应特定浪形的具体表达式。 展开更多
关键词 冷轧带钢 板形缺陷 冷轧宽带钢 平直度 残余应力 翘曲 实测 形函数 屈曲模态 位移函数
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高炉煤气流分布性能可拓评价方法研究及其应用 被引量：7
15
作者 吴敏 聂秋平 +1 位作者 许永华 曹卫华 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期1001-1008,共8页
针对影响煤气流分布因素多、关系复杂、难以准确描述的问题,根据高炉生产工艺流程中煤气流分布的特征,提出煤气流分布状况评价指标体系,建立高炉煤气流分布性能可拓评估模型,采用定性分析和定量计算相结合的可拓集理论对高炉煤气流分布... 针对影响煤气流分布因素多、关系复杂、难以准确描述的问题,根据高炉生产工艺流程中煤气流分布的特征,提出煤气流分布状况评价指标体系,建立高炉煤气流分布性能可拓评估模型,采用定性分析和定量计算相结合的可拓集理论对高炉煤气流分布进行综合评价,定量化判断煤气流分布的合理性。研究结果表明:评价模型计算简便、扩展性好,采用实际生产数据仿真的模型分辨率约为82%。 展开更多
关键词 高炉 煤气流 指标体系 可拓评价
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烧结矿质量预测中神经网络的结构优化 被引量：8
16
作者 张军红 谢安国 +1 位作者 沈峰满 谢民仰 《钢铁》 CAS CSCD 北大核心 2003年第4期6-8,共3页
利用 BP神经网络 ,建立了烧结矿质量预测模型 ,预测烧结矿 Fe O含量和碱度 R指标。并采取遗传算法、网络隐含层节点自构性学习等办法优化网络构造。仿真结果表明 。
关键词 烧结 遗传算法 BP神经网络 质量预测 烧结矿 碱度 结构优化
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烧结过程控制专家系统的设计与开发 被引量：9
17
作者 范晓慧 王海东 +1 位作者 黄天正 陈荩 《钢铁》 CAS CSCD 北大核心 2001年第11期1-4,共4页
研究了烧结过程控制专家系统的总体设计方案 ,包括烧结矿化学成分控制和烧结过程状态控制。烧结过程控制知识采用混合知识表示模式和多库结构与多层次结构相结合的知识库组织形式 ,推理机采用多级目标推理机模型和混合推理策略。开发了... 研究了烧结过程控制专家系统的总体设计方案 ,包括烧结矿化学成分控制和烧结过程状态控制。烧结过程控制知识采用混合知识表示模式和多库结构与多层次结构相结合的知识库组织形式 ,推理机采用多级目标推理机模型和混合推理策略。开发了基于自适应预报的烧结矿化学成分控制专家系统和烧结过程状态控制专家系统 ,系统软件包括近 10 0 0条专家规则 。 展开更多
关键词 烧结 过程控制 专家系统
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表面处理细化取向硅钢磁畴的方法与机理 被引量：21
18
作者 朱业超 王良芳 乔学亮 《钢铁研究》 CAS 2006年第6期50-53,共4页
磁畴细化技术是降低取向硅钢铁损重要的方法之一。本文概述了国内外表面处理使磁畴细化的方法,这些方法使磁畴细化的机理,以及细化磁畴可降低铁损的机理。
关键词 取向硅钢 磁畴细化 刻痕 张应力
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基于高炉专家系统的多变量炉温智能控制系统 被引量：10
19
作者 黄波 汪卫 《钢铁》 CAS CSCD 北大核心 2005年第4期21-23,共3页
利用高炉过程计算机的数据处理及推理判断来判断高炉炉温变化的趋势,通过对现场实际生产数据的分析,研究在高炉炉温控制方面如何利用一次生产数据,运用多变量处理技术提取较有价值的中间工艺参数来判断炉况发展的方向,避免炉况失常,保... 利用高炉过程计算机的数据处理及推理判断来判断高炉炉温变化的趋势,通过对现场实际生产数据的分析,研究在高炉炉温控制方面如何利用一次生产数据,运用多变量处理技术提取较有价值的中间工艺参数来判断炉况发展的方向,避免炉况失常,保证高炉长期稳定运行。经过实际生产数据测试表明,系统运行稳定,能较准确地判断炉温变化的趋势。 展开更多
关键词 智能控制系统 多变量 高炉 专家系统 生产数据 过程计算机 数据处理 工艺参数 处理技术 炉温控制 炉况失常 稳定运行 数据测试 系统运行 趋势
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烧结矿矿相显微图像识别及系统开发 被引量：3
20
作者 范晓慧 赵忠花 +2 位作者 陈许玲 甘敏 王祎 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第10期2893-2897,共5页
为了快速、准确地获得烧结矿矿物组成,研究开发了烧结矿矿相显微图像识别系统。在分析不同碱度烧结矿矿相特征的基础上,确定了图像识别算法的原则;并研究对比分水岭、模糊C-均值(FCM)和区域生长这3种识别算法。研究结果表明:区域生长算... 为了快速、准确地获得烧结矿矿物组成,研究开发了烧结矿矿相显微图像识别系统。在分析不同碱度烧结矿矿相特征的基础上,确定了图像识别算法的原则;并研究对比分水岭、模糊C-均值(FCM)和区域生长这3种识别算法。研究结果表明:区域生长算法比较适合于烧结矿矿相显微图像的识别;应用VC++2003.net开发了烧结矿矿相显微图像识别系统,其识别结果与专家分析结果相比,相对误差小于5%,达到了烧结矿矿相识别的精度要求。 展开更多
关键词 烧结矿矿相 显微图像 图像识别 区域生长算法
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