高爐爐缸多維侵蝕監測智能分析專家系統
? 系統技術來源
大連國業與東北大學聯合，成立高爐爐缸多維侵蝕模型研究中心，研究的多維冗余數學模型，依據高爐內部傳熱特性，利用多種熱工參數，綜合判斷高爐安全長壽運行狀態，確保高爐安全穩定運行。
? 系統技術六大創新
1高精度數字傳感器
2新型高爐侵蝕模型
3無線傳輸網絡架構
4高爐運行在線埋偶
5遠程大數據監控中心實時監控
6手機APP實時監控
高爐多方位侵蝕監測示意圖
? 功能概述
自動監測爐缸爐底耐材熱電偶溫度數據的自動采集、存儲和顯示；爐缸異常診斷知識庫的建立；不同縱剖面（橫截面）溫度場、等溫線、溫度云圖、耐材厚度、侵蝕內型、繪制、存儲、顯示和歷史查詢；爐缸爐底任意坐標點溫度、材質、厚度等信息可隨光標自動顯示；
自動診斷爐缸狀態的智能診斷；
自動預警爐缸異常侵蝕、預警查詢、預警確認、預警標準設定
統計報表自動生成班報表、日報表、周報表、月報表等各種統計報表；
輸出打印數據、圖像、報表的導出和打印；
設備維護設備狀態查詢、診斷和故障查詢等；
賬戶管理新建賬戶、手機APP實時權限管理及操作記錄查詢；
協助支持用戶使用手冊、培訓，24*7小時在線技術支持、熱線等。
系統組織架構及數據庫的建立
根據爐缸侵蝕模型的需求，專家系統通過交換機與高爐一級系統對接，通過MODBUS TCP或OPC協議實時讀取爐缸熱電偶的數據，建立爐底爐缸熱電偶溫度數據庫。
? 產品特點
高爐專用電偶（有線型、無線型）：
重慶川儀十七廠定制高爐專用熱電偶（有線型、無線型），量程0-1100℃，短時間內可承受1200℃的高溫，可長期穩定工作于1100℃以下具有耐高溫、耐腐蝕、耐還原、抗氧化、抗氮化、抗滲碳等性能，并具有良好的機械性能。
電偶優化布置：
根據爐缸結構，依據冶金傳輸原理和傳熱計算，對熱電偶（有線型、無線型）的數量和位置進行優化布置，在滿足數學模型要求的同時，盡量減少熱電偶的數量。
的在線埋偶技術：
通常一支熱電偶（有線型、無線型）需要約40分鐘（休風情況下）安裝完畢。線埋偶（有線型、無線型）先依據冷卻壁圖紙確認爐殼開孔位置，再用磁力鉆（空間不滿足用氣割槍）開孔，然后用沖擊鉆打孔到碳磚冷面（打孔深度根據圖紙與開孔手感確定），根據碳磚冷面溫度確認是否對碳磚鉆孔，并每深入50mm再次溫度測量，如果超出溫度安全界限，停止鉆孔，插入深度不超過150mm。
測溫精度高：采用進口高精度軍轉民用測溫芯片，在0-80℃范圍內，測溫精度優于±0.02℃（遼寧檢定），出廠產品經過統一標定，符合上述精度。測溫原理是測溫元件在不同溫度下輸出不同的震蕩頻率，震蕩頻率在傳輸過程中不因外界環境的影響而改變，因此數字測溫元件的精度不會受采集電路和外界環境影響而發生漂移。
一致性好：傳感器逐個專業標定，一致性好，通用性強，具有良好的互換性；
一次采集儀表（水溫差傳感器、爐殼傳感器）采用無線傳輸：無線傳輸采用DSSS（直接序列展頻技術） 技術，直接序列擴頻技術在軍事通信和機密工業中得到了廣泛的應用，是一種可靠安全的工業應用方案。具有抗干擾能力強，傳輸距離遠，穩定可靠的特點。內置載波偵聽功能，可有效避免多個節點通信沖突，數百個節點共存通信不受影響；相對于傳統有線連接方式，安裝靈活方便，節省線纜、橋架、穿線管等材料及安裝施工費用，以及基本沒有后期維修費用。
防護等級高：水溫差傳感器、爐殼傳感器防護等級≥IP68，防水，防塵，耐腐蝕，能夠適應高爐復雜的工況；
設備壽命長：：水溫差傳感器、爐殼傳感器電源管理電路設計合理，設計的發送電流尖峰抑制電路可有效延長電池的使用壽命。每秒一次采樣的情況下，整機平均功耗<130uA, 理論工作時間10年。
拆裝方便：水溫差傳感器、爐殼傳感器傳感器沒有線纜，傳感器安裝、更換就像擰燈泡一樣簡單；增加阻隔器后，傳感器可帶水帶壓安裝及更換。
穩定性強：水溫差傳感器、爐殼傳感器傳感器采用數字測溫芯片，整套系統采用全數字通信方式和糾錯技術，系統抗干擾能力和穩定性強。
手機APP： 我司針對高爐專家系統，開發專用手機APP，該APP基于運維平臺,集數據監測、報警分析、設備巡檢、報表查詢等功能一體，可實現完整的移動智能運維體驗。通過計算機網絡、Internet/3G/4G移動網絡等多種通訊方式，把運行數據，實時統一上傳至云端服務器存儲，由云端轉發至遠程診斷中心，通過遠程診斷中心專家診斷模塊對現場數據進行處理、分析、判斷，生成相關診斷報告，及時反饋至用戶客戶端、移動設備（PC、平板電腦、手機等），實現數據共享、協同工作、遠程監測和遠程診斷的目的。
大數據分析：為了保障高爐的生產安全，提高對現場異常情況的反應效率，我公司利用信息化智能化、大數據技術建設高爐安全運維大型數據分析中心，實現對各個高爐現場軟硬件設備數據的全面實時采集、清洗分析，使產品故障診斷與預測智能化、設備海量數據展示可視化，利用采集的數據，采用多維冗余算法，實現對高爐爐缸爐底碳磚余摩的遠程診斷與分析，根據診斷結果，提供可供參考的操作建議，以延長高爐使用壽命，達到增產、增效、高爐安全停爐等技術目標。
優質施工保證：施工過程中技術人員全程監督，埋設熱電偶時，充分考慮熱應力、徑向拉伸和高度方向剪切力對熱電偶的影響，并通過專用氣密引出裝置保證熱電偶及補償導線的安全。
專業數學模型：公司與東北大學合作，在以陳良玉教授（國家安全生產技術專家）為核心的專家團隊下，開發高爐爐缸多維侵蝕監測智能分析系統，采用多維冗余（橫向、縱向、環向）侵蝕計算算法，考慮多項熱工參數（熱電偶、熱負荷、爐殼溫度），結合多維穩態傳熱，綜合計算高爐爐缸當前侵蝕狀態，具備連續監測分析爐缸爐底侵蝕模型數據、準確計算出爐缸爐底內部1450℃鐵水線位置、1150℃凝固線位置、爐缸爐底侵蝕后的碳磚線位置，渣鐵層厚度等信息。數學模型精準度高，從2003起，東北大學已對200余座高爐進行過爐缸侵蝕監測，未發生過爐缸安全事故。其中約90余座高爐經過扒爐驗證，其中80%計算誤差在30mm以內，10%計算誤差在10mm以內，10%計算誤差在50mm以內。為高爐安全停爐打下堅實基礎。
? 技術優勢
鋼鐵冶金專業為主的技術團隊：技術研發團隊由來自東北大學及鋼鐵企業的冶金專業教授（博導）、博士后、博士、碩士等30人組成，精通高爐煉鐵技術并長期專注于高爐安全、長壽技術研究和生產實踐，因此產品更符合煉鐵廠的需求。
專業的爐缸三維侵蝕數學模型：核心技術團隊長期專注于高爐安全、長壽機理研究和生產實踐，對吉林建龍和吉林恒聯的扒爐驗證符合分析結果。自主開發的高爐多維冗余侵蝕監測分析數學模型均處于國內外行業水平，得到了廣大客戶的好評。
一代爐役內安全長壽技術服務：大連國業不但能夠提供專業的爐缸爐底侵蝕數學模型和監測預警系統，而且可提供一代爐役內爐況分析、異常診斷等技術咨詢和專家服務。
技術保障
2 測溫點優化布置
依據傳熱學原理、三維傳熱模型、高爐長壽機理、高爐破損調研和多年的實踐經驗，根據爐底爐缸耐材設計結構，對測溫點進行科學合理的優化布置。
2 專業的數學模型
大連國業以多年高爐安全長壽技術研宄和生產實踐為基礎自主研發的“高爐多維侵蝕監測智能分析專家系統”，達到水平，在國內包鋼、寶鋼、濟鋼、萊鋼、酒鋼、本鋼等近百座高爐上廣泛引用。
2 專家技術團隊
大連國業的研發團隊由東北大學陳良玉教授（國家安全生產技術專家）為高爐爐缸多維侵蝕專家模型系統研發中心主任及其帶領的科研團隊（博導、博士后、博士）組成。
2 技術支持和咨詢服務
大連國業有東北大學鋼鐵冶金專業專家的長期技術支持，不但向鋼鐵企業提供優質的監測儀表、設備和安全監測系統，而且提供高爐安全、長壽技術支持和咨詢服務。
