燒磚隧道窯監(jiān)控系統(tǒng)開(kāi)發(fā)及焙燒過(guò)程優(yōu)化操作指導(dǎo)方法研究.pdf

1、燒結(jié)多孔磚是重要的建筑材料產(chǎn)品之一，廣泛應(yīng)用于砌筑工程中，主要采用隧道窯燒結(jié)工藝生產(chǎn)。廣西區(qū)內(nèi)有數(shù)百家燒結(jié)磚生產(chǎn)企業(yè)，普遍存在企業(yè)從業(yè)人員文化素質(zhì)偏低、生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化程度低、生產(chǎn)管理粗放、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性差、能耗高、生產(chǎn)效率低等突出問(wèn)題。因此，研究開(kāi)發(fā)燒磚隧道窯監(jiān)控系統(tǒng)，并進(jìn)一步探討燒磚隧道窯生產(chǎn)過(guò)程的優(yōu)化問(wèn)題，對(duì)燒結(jié)磚行業(yè)的產(chǎn)業(yè)升級(jí)和節(jié)能降耗具有重要意義。
　　 本文在分析燒磚隧道窯技術(shù)研究應(yīng)用現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，結(jié)合廣西磚瓦生產(chǎn)工業(yè)

2、的特點(diǎn)及工藝要求，通過(guò)深入調(diào)查了解燒結(jié)磚生產(chǎn)企業(yè)面臨的問(wèn)題和需求，研究開(kāi)發(fā)了一套隧道窯監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)變送設(shè)備、數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)、監(jiān)控主機(jī)與監(jiān)控軟件三層結(jié)構(gòu)。監(jiān)控系統(tǒng)包括工況監(jiān)視、報(bào)表查詢(xún)、報(bào)警、優(yōu)化操作指導(dǎo)、離線(xiàn)參數(shù)輸入、案例庫(kù)管理等功能模塊，能將溫度、風(fēng)機(jī)電流等多個(gè)參量的實(shí)時(shí)值以動(dòng)態(tài)模擬圖的形式直觀顯示，在生產(chǎn)過(guò)程出現(xiàn)異常時(shí)自動(dòng)發(fā)出報(bào)警，便于操作工人及時(shí)掌握生產(chǎn)狀況。過(guò)程參量值以數(shù)據(jù)庫(kù)的形式存儲(chǔ)于監(jiān)控主機(jī)中，以備對(duì)一段時(shí)期以

3、來(lái)的生產(chǎn)運(yùn)行情況進(jìn)行分析。
　　 燒磚隧道窯生產(chǎn)過(guò)程因其存在大時(shí)滯、非線(xiàn)性、強(qiáng)耦合和時(shí)變參數(shù)等特點(diǎn)，無(wú)法建立精確機(jī)理模型，很難用傳統(tǒng)方法進(jìn)行優(yōu)化。為此，本文將案例推理方法(Case-Based Reasoning，CBR_)引入焙燒過(guò)程的優(yōu)化操作指導(dǎo)中。通過(guò)監(jiān)控系統(tǒng)采集到的不同條件下的工況數(shù)據(jù)，依據(jù)企業(yè)生產(chǎn)負(fù)責(zé)人和工藝專(zhuān)家的分析歸納，建立了原始案例庫(kù)?；贑BR的優(yōu)化操作指導(dǎo)方法周期性地將當(dāng)前工況與案例庫(kù)中所有案例進(jìn)行檢索對(duì)比，

4、找出符合相似度要求的歷史案例，然后通過(guò)案例重用算法求出對(duì)應(yīng)于當(dāng)前工況的案例解。修正后的案例解作為優(yōu)化操作指導(dǎo)值提供給操作工人，并作為新的案例存入案例庫(kù)供下次檢索，實(shí)現(xiàn)案例更新。CBR方法不需對(duì)被控過(guò)程建模，而是利用歷史經(jīng)驗(yàn)案例解決新遇到的問(wèn)題，并能動(dòng)態(tài)更新案例庫(kù)。實(shí)際運(yùn)行效果表明，基于CBR的優(yōu)化操作指導(dǎo)方法具有較高的現(xiàn)實(shí)指導(dǎo)意義。
　　 本系統(tǒng)自2011年12月在廣西某中型燒結(jié)磚企業(yè)投入運(yùn)行以來(lái)，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，各項(xiàng)指標(biāo)符合生產(chǎn)