(19)国家知识产权局
(12)发明 专利申请
(10)申请公布号
(43)申请公布日
(21)申请 号 202211148930.2
(22)申请日 2022.09.21
(71)申请人 中冶南方工程 技术有限公司
地址 430223 湖北省武汉市东湖新 技术开
发区大学园路33号
(72)发明人 冯小均 严晗 王伟 欧燕
叶理德
(74)专利代理 机构 北京大诚新创知识产权代理
有限公司 1 1848
专利代理师 黄国强
(51)Int.Cl.
G06K 9/62(2022.01)
G06F 16/2455(2019.01)
G06F 16/2458(2019.01)
G06Q 10/00(2012.01)G06Q 50/04(2012.01)
(54)发明名称
一种高炉热电偶的异常检测方法、 装置及存
储介质
(57)摘要
本发明提供了一种高炉热电偶的异常检测
方法、 装置及存储介质, 该方法包括: S1: 选定高
炉中需要进行异常检测的多个热电偶, 周期性地
采集预定时长的测温数据, 得到各个热电偶测温
点的测温数据序列; S2: 对选定的所述多个热电
偶按照安装位置属性进行分组, 并将得到的各个
热电偶测温点的测温数据序列按照分组分别打
包, 得到表 示每组热电偶测温点测温数据的二维
数组; S3: 对每一个二维数组, 使用孤立森林算法
对测温数据进行训练, 得到各测温点的异常分
数, 将异常分数与预定的异常评分阈值进行比
较, 根据比较结果确定每组测温点中的异常测温
点。 利用上述技术方案, 可 以实现在线快速地发
现异常测温点。
权利要求书1页 说明书6页 附图1页
CN 115496142 A
2022.12.20
CN 115496142 A
1.一种高炉热电偶的异常检测方法, 其特 征在于, 包括如下步骤:
S1: 选定高炉中需要进行异常检测的多个热电偶, 周期性地对所述多个热电偶的测温
点采集预定时长的测温数据, 得到各个热电偶测温点的测温数据 序列;
S2: 对选定的所述多个热电偶按照热电偶的安装位置属性进行分组, 并将所得到的各
个热电偶测温点的测温数据序列按照分组分别打包, 得到一个或多个表示每组热电偶测温
点测温数据的二 维数组, 其中, 一个二维数组对应一个组的热电偶测温点, 每一个二 维数组
的行包含对应组的各热电偶测温点在同一时刻的测温数据, 每一个二维数组的列包含同一
热电偶测温点在不同时刻的测温数据;
S3: 对所得到的二维数组中的每一个二维数组, 使用孤立森林算法来对二维数组中的
测温数据进行训练, 其中, 将二维数组中每一列的测温数据作为训练独立森林中的不同样
本, 将每一行的测温数据作为训练独立森林中的不同特征, 得到各测温点的异常分数, 将所
述异常分数与预定的异常评 分阈值进 行比较, 根据比较结果确定每组测温点中的异常测温
点。
2.根据权利要求1所述的异常检测方法, 其特征在于, 所述选定的热电偶 不限于设在高
炉炉喉、 炉身、 炉腰、 炉腹、 炉缸、 炉底区域中埋设的热电偶。
3.根据权利要求1所述的异常检测方法, 其特征在于, 所述按照热电偶的安装位置属性
进行分组包括: 按照热电偶所在的高度、 角度和/或插 入深度对所有 多个热电偶进行分组。
4.根据权利要求3所述的异常检测方法, 其特征在于, 所述按照热电偶的安装位置属性
进行分组包括: 将高度相同、 插入深度相同的热电偶分为一组, 每组中的测温点仅角度是不
同。
5.根据权利要求1所述的异常检测方法, 其特征在于, 每一组中的热电偶测温点的数量
大于等于 3, 舍弃无法分组的热电偶测温点。
6.根据权利要求1所述的异常检测方法, 其特征在于, 所述步骤S2中将所得到的各个热
电偶测温点的测温数据 序列按照分组分别打包 包括:
将同组的热电偶测温数据序列按照 时间顺序依次堆叠起来, 组成二维数组, 该二维数
组包含对应组内所有热电偶测温点的测温数据 序列。
7.根据权利要求1所述的异常检测方法, 其特征在于, 所述选定的热电偶 为选定区域内
的所有热电偶, 所述选 定的热电偶的数目大于等于 3, 其中所述选 定区域内的热电偶包括:
高炉炉身冷却壁中安装位置高度相同、 插 入深度相同但角度不同的多个热电偶;
所有炉缸测温热电偶;
炉缸5~13层侧壁的所有热电偶;
炉缸5~13层侧壁的所有热电偶中高度相同、 插入深度相同但角度不同的多个热电偶;
或
所有炉身测温热电偶。
8.一种高炉热电偶测温数据的异常检测的装置, 其特征在于, 包括存储器和处理器, 所
述存储器存储有至少一段程序, 所述至少一段程序由处理器执行以实现如权利要求 1至7任
一所述的方法。
9.一种计算机可读存储介质, 其特征在于, 所述存储介质中存储有至少一段程序, 所述
至少一段程序由处 理器执行以实现如权利要求1至7任一所述的方法。权 利 要 求 书 1/1 页
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CN 115496142 A
2一种高炉热电偶的异常检测方 法、 装置及存储介质
技术领域
[0001]本发明涉及高炉炼铁检测技术领域, 尤其涉及一种高炉热电偶的异常检测方法、
装置及存 储介质。
背景技术
[0002]高炉作为钢铁生产中的重要装备设施, 有着巨大的建造和维护成本, 所以高炉长
寿问题一直受到炼铁工作者的高度重视。 一般高炉长寿目标主要面临两个 问题, 一个是炉
缸炉底容易烧穿, 另一个是炉腹炉腰及炉身下部寿命有限。 为了了解这些部位的工作状态
及侵蚀情况, 一般会在炉缸炉底砖衬和炉体冷却设备中安装热电偶来检测温度。 特别在大
型高炉建设中, 会在炉缸炉底 区域埋设数以百计的热电偶测温点, 这种在线测温的方式已
经成为监控和计算炉缸炉底侵蚀状态的主 要手段。
[0003]但由于高炉从炉身至炉底埋设的热电偶数量多, 仪器和线路安装等情况复杂, 在
各个高炉现场经常会出现测点接线错误、 不稳定等情况; 加之高炉运行时间长, 温度变化
大, 且高炉生产中各种干扰因素多, 使得热电偶在使用中会出现偶体折断、 熔断等损坏。 由
于多种原因使得某些热电偶测温失效, 对于高炉实际操作是不利的。 由于测温点太多, 往往
高炉维护中检测或观察所有热电偶的情况相当耗费人力。 所以, 需要一种检测手段来快速
自动地发现异常的热电偶测温点。
发明内容
[0004]本发明的实施例提供了一种高炉热电偶的异常检测方法、 装置及存储介质, 以实
现快速地发现异常的热电偶测温点。
[0005]为了实现上述目的, 一方面, 提供了一种高炉热电偶的异常检测方法, 包括如下步
骤:
[0006]S1: 选定高炉中需要进行异常检测的多个热电偶, 周期性地对所述多个热电偶的
测温点采集预定时长的测温数据, 得到各个热电偶测温点的测温数据 序列;
[0007]S2: 对选定 的所述多个热电偶按照热电偶的安装位置属性进行分组, 并将所得到
的各个热电偶测温点的测温数据序列按照分组分别打包, 得到一个 或多个表示每组热电偶
测温点测温数据的二维数组, 其中, 一个二 维数组对应一个组的热电偶测温点, 每一个二 维
数组的行包含对应组的各热电偶测温点在同一时刻的测温数据, 每一个二维数组的列包含
同一热电偶测温点在不同时刻的测温数据;
[0008]S3: 对所得到的二维数组中的每一个二维数组, 使用孤立森林算法来对二维数组
中的测温数据进行训练, 其中, 将二维数组中每一列的测温数据作为训练独立森林中的不
同样本, 将每一行的测温数据作为训练独立森林中的不同特征, 得到各测温点的异常分数,
将所述异常分数与预定的异常评分阈值进 行比较, 根据比较结果确定每组测温点中的异常
测温点。
[0009]优选地, 所述的异常检测方法, 其中, 所述选定的热电偶不限于设在高炉炉喉、 炉说 明 书 1/6 页
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专利 一种高炉热电偶的异常检测方法、装置及存储介质
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