本發(fā)明屬于冶金連鑄生產(chǎn)工藝控制領域，更具體地說，涉及一種基于邏輯判斷的結晶器漏鋼預報方法。

背景技術：

現(xiàn)代化高效連鑄技術的快速發(fā)展，不僅要求高品質(zhì)連鑄坯，而且要求高拉速，粘結漏鋼一直是制約高拉速連鑄的一個重要難題，解決粘結漏鋼對保證連鑄生產(chǎn)順行和生產(chǎn)高質(zhì)量鑄坯具有重要意義，目前除了改善誘發(fā)坯殼粘結的工藝條件外，其主要手段是開發(fā)高預報準確率、低誤報率、響應快的結晶器漏鋼預報系統(tǒng)。國內(nèi)外常用的結晶器漏鋼預報系統(tǒng)主要是在結晶器銅板內(nèi)埋設一定數(shù)量熱電偶測量銅板溫度變化，基于粘結v型撕裂口傳播時熱電偶溫度表現(xiàn)的“時滯性”和“溫度倒置”等時空變化特征，采用邏輯判斷算法或智能算法來識別這些特征，實現(xiàn)粘結漏鋼的預報。其中，智能算法雖然在解決實際的非線性問題具有較好的性能，但考慮到邏輯判斷算法實現(xiàn)簡單、可操作性強、實時性高、可靠性高、易維護等優(yōu)點，已被廣泛實際應用于各大鋼廠漏鋼預報系統(tǒng)。

關于漏鋼預報的各種邏輯判斷算法，由于熱電偶布置和邏輯規(guī)則設計的不同，導致算法性能和報警時間有很大差異，特別是在實際應用時，由于熱電偶故障或坯殼生長不均勻等導致的熱電偶溫度波動，容易引起粘結報警不及時、粘結誤報警。一旦粘結報警不及時，則無法通過降拉速措施使粘結修復從而避免漏鋼；而每一次誤報警會導致鑄機突然降速或停機，嚴重影響鑄坯質(zhì)量和鑄機的高效化生產(chǎn)，和漏鋼事故一樣都會造成巨大的經(jīng)濟損失。所以在設計粘結的邏輯判斷算法時，不僅要及時報出粘結行為，考慮報警時效性，縮短報警響應時間，為后續(xù)粘結漏鋼的修復創(chuàng)造有利條件，同時又必須盡可能的減少誤報警。

專利文件cn101332499a公開了一種板坯連鑄漏鋼預報控制方法，該預報控制方法是基于結晶器熱電偶溫度變化，通過邏輯判斷算法實現(xiàn)粘結漏鋼判定的。該預報控制方法是利用溫度幅度檢查和持續(xù)時間判斷單個熱電偶粘結時典型溫度波形，并通過相鄰熱電偶溫度異常變化的時滯性考慮了粘結的縱向和橫向傳播行為，最終確定每支熱電偶的漏鋼幾率，當出現(xiàn)某支熱電偶的漏鋼幾率達到95％時，降低拉速停止?jié)沧?。該預報控制方法雖然一定程度提高了漏鋼預報的準確性，降低了誤報警次數(shù)，但是，該預報控制方法沒有考慮到粘結報警響應時間和時效性，特別是在采用溫度幅度檢查時，對單個熱電偶粘結溫度波形的識別報警時間較晚，導致不一定能夠及時報出粘結行為，如果較晚的報警，即使直接停機也無法保證粘結裂口的修復而不漏鋼，如果較早的報警，保持較低的坯殼愈合拉速就能使粘結裂口修復，而并不需要停機、停止?jié)沧ⅲ黾硬槐匾牟僮鲿r間、降低生產(chǎn)效率和增加設備損耗。

專利文件cn102825234a公開了一種粘結漏鋼的判定報警方法，該判定報警方法是基于多排熱電偶溫度在空間變化的時滯性和溫度曲線交叉(即溫度倒置)特征，是針對粘結時的典型溫度變化波形模式或理論溫度變化波形模式而設計的，而在實際生產(chǎn)過程中，并非所有粘結溫度變化波形模式都會表現(xiàn)出“溫度倒置”現(xiàn)象，并且實際生產(chǎn)時由于鋼水液面波動、保護渣性能、鋼水流動、熱電偶故障等因素的影響，經(jīng)常會出現(xiàn)結晶器銅板上下熱電偶的溫度倒置，或者在非穩(wěn)態(tài)澆鑄、熱電偶故障等非粘結情況下，也經(jīng)常會有較大的熱電偶溫度波動，這樣也極易產(chǎn)生溫度倒置現(xiàn)象，所以該方法的設計無疑增加了誤報和漏報的幾率。

綜合對目前國內(nèi)外漏鋼預報系統(tǒng)和邏輯判斷預報方法調(diào)研發(fā)現(xiàn)，主要存在如下問題：(1)熱電偶本身故障造成所測溫度異常變化，影響漏鋼預報算法和系統(tǒng)的判斷。比如：由于熱電偶本身質(zhì)量問題，性能不穩(wěn)定或熱電偶失去熱電特性，溫度曲線波動過大；熱電偶裝配方式錯誤或者密封不好，致使油污或冷卻水進入后測量溫度與實際溫度偏差大，使溫度曲線呈波動狀；在熱電偶信號傳輸過程中發(fā)生失真現(xiàn)象，使溫度曲線波動。(2)開澆、中間包更換、終澆等非穩(wěn)態(tài)澆鑄情況下，對熱電偶溫度影響較大，也會增加算法的誤報警；理論上只要區(qū)別開各種非穩(wěn)態(tài)條件下和粘結過程的熱電偶溫度波形就能減少誤報，但實際過程，有時非穩(wěn)態(tài)條件下熱電偶溫度變化非常接近粘結過程溫度波形，這就增加了漏鋼預報模型設計的難度。(3)邏輯判斷算法的一些重要參數(shù)依賴于具體的工藝和設備條件，隨著設備損耗、材料更換、鋼種和保護渣等澆鑄條件變化，算法越來越不準確。(4)盡管粘結時單個熱電偶溫度隨時間變化特征、空間多排多列熱電偶溫度變化的“時滯性”和“溫度倒置”特征已成共識，是漏鋼預報邏輯算法設計的依據(jù)，雖然根據(jù)這些特征設計的邏輯判斷算法各有不同，但對預報準確性和報警時間的綜合考慮均有不足。

綜上所述，如何克服現(xiàn)有技術中連鑄漏鋼預報方法及裝置在預報準確性和報警及時性上存在的不足，是現(xiàn)有技術中亟需解決的技術難題。

技術實現(xiàn)要素：

1.發(fā)明要解決的技術問題

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術中連鑄漏鋼預報方法及裝置在預報準確性和報警及時性上存在的不足，提供了一種基于邏輯判斷的結晶器漏鋼預報方法，實現(xiàn)了對粘結漏鋼的及時準確預報，保證連鑄生產(chǎn)順行和提高鑄坯質(zhì)量。

2.技術方案

為達到上述目的，本發(fā)明提供的技術方案為：

本發(fā)明的基于邏輯判斷的結晶器漏鋼預報方法，包括以下步驟：

步驟一、從參數(shù)配置文件讀取漏鋼預報方法中各邏輯判斷規(guī)則參數(shù)；

步驟二、結晶器銅板熱電偶溫度時間序列數(shù)據(jù)采集、存儲和預處理；

步驟三、同時對結晶器銅板上所有熱電偶分別進行溫度上升檢查；

步驟四、對步驟三中滿足溫度上升判斷條件的熱電偶進行溫度上升速率檢查；

步驟五：對溫升異常熱電偶tc(i，j)周圍的3個熱電偶tc(i，j-1)、tc(i，j+1)和tc(i+1，j)進行溫度變化延遲檢查，并根據(jù)結果判斷是否做出粘結輕報警；

步驟六：滿足熱電偶tc(i，j)溫度持續(xù)下降檢查或者tc(m，n)的周圍熱電偶溫度變化延遲檢查后，則進入步驟七；

步驟七：熱電偶溫度倒置檢查；

步驟八：根據(jù)報警屏蔽條件，判斷是否做出粘結漏鋼重報警。

作為本發(fā)明更進一步的改進，步驟一中各邏輯判斷規(guī)則參數(shù)包括數(shù)據(jù)預處理邏輯判斷參數(shù)、熱電偶溫度上升檢查邏輯判斷參數(shù)、熱電偶溫度上升速率檢查邏輯判斷參數(shù)、熱電偶溫度變化延遲檢查邏輯判斷參數(shù)、熱電偶溫度下降檢查邏輯判斷參數(shù)、熱電偶溫度倒置檢查邏輯判斷參數(shù)、粘結漏鋼輕報警和重報警邏輯判斷參數(shù)。

作為本發(fā)明更進一步的改進，步驟二中，首先采集結晶器銅板內(nèi)所有熱電偶溫度時序數(shù)據(jù)并按照熱電偶預定的行和列排列方式存儲編號，每秒采集一次熱電偶的溫度；

然后進行如下的數(shù)據(jù)過濾和平滑預處理：

a)熱電偶溫度小于50℃或大于200℃，不參與算法計算；

b)每秒溫度波動大于20℃，以及每2秒溫度波動大于38℃，不參與算法計算；

c)將熱電偶當前時刻采集的溫度數(shù)據(jù)與該熱電偶前一秒采集的溫度數(shù)據(jù)作比較，將溫度變化超過20％的溫度數(shù)據(jù)替換為前一秒采集的溫度數(shù)據(jù)；

d)采用移動平均法對每個熱電偶溫度的時間序列數(shù)據(jù)進行平滑處理，上述移動平均法是用當前時刻前后一段間隔的溫度數(shù)據(jù)計算平均值取代當前時刻溫度值，設移動間隔為2k，k為正整數(shù)，則p時刻的移動平均值為：

式中，t(p-k)為p-k時刻的熱電偶溫度值。

作為本發(fā)明更進一步的改進，步驟三中熱電偶溫度上升檢查如下：當熱電偶正常工作時，取每4秒為一個溫度上升檢查循環(huán)周期，設第1秒的溫度為a，第2秒的溫度為b，第3秒溫度為c，第4秒溫度為d；在時間軸上每到一個時刻就核對前3秒和當前時刻是否滿足溫度上升判斷條件：d>c>b>a；假如某時刻第i行j列熱電偶tc(i，j)滿足，則將該熱電偶這個循環(huán)周期內(nèi)第1秒的時刻標記為τ0(i，j)，如果不能滿足，繼續(xù)下一秒的溫度上升檢查；

其中：當某個溫度上升檢查周期滿足上述溫度上升判斷條件，則核對下一個溫度上升檢查周期是否仍舊滿足上述溫度上升判斷條件，仍然滿足則維持之前的τ0(i，j)，如果不滿足，繼續(xù)下一秒的溫度上升檢查；

如果有4個以內(nèi)的溫度上升檢查周期連續(xù)的不滿足溫度上升判斷條件，隨后一個溫度上升檢查周期又滿足了溫度上升判斷條件，則仍然維持之前的τ0(i，j)；如果有5個或5個以上溫度上升檢查周期連續(xù)的不滿足溫度上升判斷條件，則清除之前的τ0(i，j)，之后再滿足溫度上升判斷條件時，則重新建立一個τ0(i，j)，后續(xù)的算法以新的τ0(i，j)為基準。

作為本發(fā)明更進一步的改進，步驟四中溫度上升速率檢查如下：當出現(xiàn)τ0(i，j)時，計算熱電偶tc(i，j)溫度上升速率u＝(d-a)/3的值，比較u與設定溫度上升速率閥值uc的大??；如果u大于等于uc，則認為該熱電偶tc(i，j)溫度上升異常，同時將τ0(i，j)儲存為該熱電偶溫度開始上升時刻t0(i，j)，該時刻默認是溫度最先變化點，進入步驟五。

作為本發(fā)明更進一步的改進，步驟五中，在t0(i，j)之后的溫度變化延遲時間閥值范圍內(nèi)，對tc(i，j)周圍3個熱電偶tc(i，j-1)、tc(i，j+1)和tc(i+1，j)重復上述步驟三和步驟四的邏輯判斷檢查，均滿足條件的熱電偶tc(m，n)進行標記記數(shù)，并儲存tc(m，n)的溫度開始上升時刻t0(m，n)，標記記數(shù)數(shù)量超過2個時，發(fā)出粘結漏鋼輕報警，再進入步驟六。

作為本發(fā)明更進一步的改進，步驟六中，熱電偶tc(i，j)溫度持續(xù)下降檢查如下：在t0(i，j)之后的30秒內(nèi)，對熱電偶tc(i，j)進行溫度下降檢查，取每4秒為一個溫度下降檢查周期，設第1秒溫度為a'，第2秒溫度為b'，第3秒溫度為c'，第4秒溫度為d'，如滿足d'﹤c'﹤b'﹤a'，則判定熱電偶tc(i，j)出現(xiàn)溫度下降，如果持續(xù)滿足3個溫度下降檢查周期，則認為熱電偶tc(i，j)出現(xiàn)溫度持續(xù)下降，直接進入步驟七；

tc(m，n)的周圍熱電偶溫度變化延遲檢查如下：在t0(m，n)之后的3～15秒內(nèi)對所有tc(m，n)的周圍三個熱電偶tc(m，n-1)、tc(m，n+1)和tc(m-1，n)重復步驟三和步驟四的邏輯判斷檢查，其中排除對熱電偶tc(i，j)的溫度變化延遲檢查，同樣對滿足條件的熱電偶tc(x，y)進行標記記數(shù)，當標記記數(shù)數(shù)量大于等于3個時，將熱電偶tc(i，j)標記為疑似粘結點，直接進入步驟七。

作為本發(fā)明更進一步的改進，步驟七中，在t0(i，j)之后的30s內(nèi)，將tc(i，j)所在行三個熱電偶tc(i，j-1)、tc(i，j)和tc(i，j+1)與其對應所在列下兩行熱電偶進行溫度倒置邏輯判斷檢查，具體為：

情況(1)：先比較t0(i，j)之前10s內(nèi)，第i行某一個熱電偶的平均溫度是否高于同列下兩行2個熱電偶其中之一的平均溫度；

如果高于，觀察在t0(i，j)之后30s內(nèi)，所述第i行某一個熱電偶的時間-溫度曲線與所述同列下兩行2個熱電偶其中之一的時間-溫度曲線在圖像上是否有交叉，如果有交叉則認為出現(xiàn)溫度倒置，直接進入步驟八；

如果低于，則比較t0(i，j)之后30s內(nèi)是否出現(xiàn)第i行某一個熱電偶的溫度先高于后又低于同列下兩行2個熱電偶其中之一，如果出現(xiàn)，則認為出現(xiàn)了溫度倒置，直接進入步驟八；

情況(2)：當不滿足情況(1)時，先比較t0(i，j)之前10s，某列第i+1行熱電偶的平均溫度是否高于該列第i+2行熱電偶的平均溫度；

如果高于，在t0(i，j)之后30s內(nèi)，觀察某列第i+1行熱電偶的時間-溫度曲線與該列第i+2行熱電偶的時間-溫度曲線在圖像上是否有交叉，如果有交叉則認為出現(xiàn)溫度倒置，直接進入步驟八；

如果低于，則比較t0(i，j)之后30s內(nèi)是否出現(xiàn)某列第i+1行熱電偶的溫度先高于該列第i+2行熱電偶之后又低于該列第i+2行熱電偶，當出現(xiàn)所說的情況時，仍然認為出現(xiàn)了溫度倒置，直接進入步驟八。

作為本發(fā)明更進一步的改進，步驟八中設置了以下的報警屏蔽條件，如果均不滿足以下的報警屏蔽條件才做出粘結漏鋼重報警：

①報警前120s內(nèi)結晶器液位超出預設最小值和最大值范圍，系統(tǒng)不報警；

②報警前120s內(nèi)拉速低于預設不報警拉速時，系統(tǒng)不報警；

③報警前120s內(nèi)拉速變化速率超過預設不報警拉速變化速率時，系統(tǒng)不報警；

④當澆鑄長度小于預設不報警澆鑄長度時，系統(tǒng)不報警；

⑤已經(jīng)粘結漏鋼重報警后60s內(nèi)，系統(tǒng)不報警；

⑥故障熱電偶數(shù)目超過設定的閥值時，系統(tǒng)不報警。

作為本發(fā)明更進一步的改進，步驟二中，k設置為2；步驟四中，溫度上升速率閥值uc設置為0.15℃/s；步驟五中，t0(i，j)之后的溫度變化延遲時間閥值范圍設置為3～15秒；步驟八中，結晶器液位預設最小值、最大值分別為80mm、120mm；預設不報警拉速為0.5m/min；預設不報警拉速變化速率為0.006m/min；預設不報警澆鑄長度為3.0m；故障熱電偶數(shù)目設定的閥值為熱電偶總數(shù)的1/3。

3.有益效果

采用本發(fā)明提供的技術方案，與現(xiàn)有技術相比，具有如下顯著效果：

(1)本發(fā)明提出的基于邏輯判斷的結晶器漏鋼預報方法是以漏鋼理論為基礎，依托實際漏鋼數(shù)據(jù)和生產(chǎn)實際來進行設計，包括：①各種邏輯規(guī)則的設計組合，利用實際粘結時各種溫度變化特征，充分考慮平衡性，也就是當某一判斷條件較為嚴格時，其他條件需要適當放寬，在提高預報準確率和降低誤報率之間尋找平衡點，而且還考慮報警響應時間和時效性；②漏鋼預報算法和系統(tǒng)關鍵參數(shù)的確定，首先通過漏鋼數(shù)據(jù)對溫度上升速率閥值、粘結v型裂口橫向和縱向傳播時間、v型撕裂線角度、數(shù)據(jù)過濾的判斷參數(shù)、模型屏蔽條件參數(shù)等統(tǒng)計分析，然后結合漏鋼預報系統(tǒng)運行結果進行不斷優(yōu)化，使系統(tǒng)綜合性能達到最佳。

(2)本發(fā)明在保證粘結漏鋼全部報出的前提下，為了減少誤報警，從多方面進行了考慮，比如：①邏輯判斷算法設計時，采取了數(shù)據(jù)過濾和平滑處理、溫度上升檢查、溫度上升速率檢查、兩次溫度變化延遲檢查、溫度下降檢查和溫度倒置檢查；②對非穩(wěn)態(tài)澆鑄、熱電偶故障數(shù)目較多等情況增加了報警屏蔽條件。

(3)本發(fā)明為了減小澆鑄工藝和設備條件等的變化對漏鋼預報算法和系統(tǒng)的影響，設計了系統(tǒng)參數(shù)自學習的功能，以適應實際復雜的生產(chǎn)規(guī)律變化，從而提高漏鋼預報系統(tǒng)的自適應性和穩(wěn)定性。

(4)本發(fā)明提出的基于邏輯判斷的結晶器漏鋼預報方法和系統(tǒng)，符合生產(chǎn)實際，報警響應速度快，可以在粘結v型撕裂口傳播30s內(nèi)發(fā)出報警，不漏報，預報準確率高，誤報警次數(shù)大大降低，而且具有較好的自適應性和穩(wěn)定性。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應當理解，以下附圖僅示出了本發(fā)明的某些實施例，因此不應被看作是對范圍的限定，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關的附圖。

圖1為實施例1中基于邏輯判斷的結晶器漏鋼預報方法的流程圖；

圖2為實施例1中結晶器銅板上漏鋼預報邏輯檢查各步的熱電偶示意圖；

圖3為實施例1中結晶器漏鋼預報系統(tǒng)的結構示意圖；

圖4為實施例1中固定側(cè)e列熱電偶溫度變化曲線；

圖5為實施例1中固定側(cè)f列熱電偶溫度變化曲線；

圖6為實施例1中固定側(cè)g列熱電偶溫度變化曲線；

圖7為實施例1中固定側(cè)h列熱電偶溫度變化曲線；

圖8為實施例1中固定側(cè)i列熱電偶溫度變化曲線。

具體實施方式

為使本發(fā)明實施例的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。因此，以下對在附圖中提供的本發(fā)明的實施例的詳細描述并非旨在限制要求保護的本發(fā)明的范圍，而是僅僅表示本發(fā)明的選定實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

為進一步了解本發(fā)明的內(nèi)容，結合附圖和實施例對本發(fā)明作詳細描述。

實施例1

如圖1所示，本實施例的基于邏輯判斷的結晶器漏鋼預報方法，包括以下步驟：

步驟一、從參數(shù)配置文件讀取漏鋼預報方法中各邏輯判斷規(guī)則參數(shù)，包括數(shù)據(jù)預處理邏輯判斷參數(shù)、熱電偶溫度上升檢查邏輯判斷參數(shù)、熱電偶溫度上升速率檢查邏輯判斷參數(shù)、熱電偶溫度變化延遲檢查邏輯判斷參數(shù)、熱電偶溫度下降檢查邏輯判斷參數(shù)、熱電偶溫度倒置檢查邏輯判斷參數(shù)、粘結漏鋼輕報警和重報警邏輯判斷參數(shù)。

步驟二、結晶器銅板熱電偶溫度時間序列數(shù)據(jù)采集、存儲和預處理。

首先采集結晶器銅板內(nèi)所有熱電偶溫度時序數(shù)據(jù)并按照熱電偶預定的行和列排列方式存儲編號，本實施例中，結晶器銅板內(nèi)埋設的熱電偶行號由上到下依次記為1、2、3、……，列號由左到右依次記為a、b、c、……，比如，3b表示第3行b列熱電偶。

每秒采集一次熱電偶的溫度，然后進行如下的數(shù)據(jù)過濾和平滑預處理，以減小錯誤數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)波動對漏鋼預報方法的影響，具體如下：

a)熱電偶溫度小于50℃或大于200℃，不參與算法計算。

b)每秒溫度波動大于20℃，以及每2秒溫度波動大于38℃，不參與算法計算。

c)將熱電偶當前時刻采集的溫度數(shù)據(jù)與該熱電偶前一秒采集的溫度數(shù)據(jù)作比較，將溫度變化超過20％的溫度數(shù)據(jù)替換為前一秒采集的溫度數(shù)據(jù)。

d)采用移動平均法對每個熱電偶溫度的時間序列數(shù)據(jù)進行平滑處理，在保證不失去原熱電偶溫度變化特征的同時，減小熱電偶溫度數(shù)據(jù)波動對模型的影響。

這里的移動平均法是用當前時刻前后一段間隔的溫度數(shù)據(jù)計算平均值取代當前時刻溫度值，設移動間隔為2k，k為正整數(shù)，則p時刻的移動平均值為：

式中，t(p-k)為p-k時刻的熱電偶溫度值。本發(fā)明中k設置為2。

步驟三、同時對結晶器銅板上所有熱電偶分別進行溫度上升檢查。所有的單個熱電偶溫度上升檢查如下：

當熱電偶正常工作時，取每4秒為一個溫度上升檢查循環(huán)周期，設第1秒的溫度為a，第2秒的溫度為b，第3秒溫度為c，第4秒溫度為d；在時間軸上每到一個時刻就核對前3秒和當前時刻是否滿足溫度上升判斷條件：d>c>b>a；假如某時刻第i行j列熱電偶tc(i，j)滿足，則將該熱電偶這個循環(huán)周期內(nèi)第1秒的時刻標記為τ0(i，j)，如果不能滿足，繼續(xù)下一秒的溫度上升檢查。

當某個溫度上升檢查周期滿足上述溫度上升判斷條件，則核對下一個溫度上升檢查周期是否仍舊滿足上述溫度上升判斷條件，仍然滿足則維持之前的τ0(i，j)，如果不滿足，繼續(xù)下一秒的溫度上升檢查。

(1)如果有4個以內(nèi)的溫度上升檢查周期連續(xù)的不滿足溫度上升判斷條件，隨后一個溫度上升檢查周期又滿足了溫度上升判斷條件，則仍然維持之前的τ0(i，j)；(2)如果有5個或5個以上溫度上升檢查周期連續(xù)的不滿足溫度上升判斷條件，則清除之前的τ0(i，j)，之后再滿足溫度上升判斷條件時，則重新建立一個τ0(i，j)，后續(xù)的算法以新的τ0(i，j)為基準。

步驟四、對步驟三中滿足溫度上升判斷條件的熱電偶進行溫度上升速率檢查。具體如下：

當出現(xiàn)τ0(i，j)時，計算熱電偶tc(i，j)溫度上升速率u＝(d-a)/3的值，比較u與設定溫度上升速率閥值uc的大小。如果u大于等于uc，則認為該熱電偶tc(i，j)溫度上升異常，同時將τ0(i，j)儲存為該熱電偶溫度開始上升時刻t0(i，j)，該時刻默認是溫度最先變化點，進入步驟五。其中，本實施例中溫度上升速率閥值uc設置為0.15℃/s。

步驟五：如圖2所示，對溫升異常熱電偶tc(i，j)周圍的3個熱電偶tc(i，j-1)、tc(i，j+1)和tc(i+1，j)進行溫度變化延遲檢查，并根據(jù)結果判斷是否做出粘結輕報警。具體為：

在t0(i，j)之后的溫度變化延遲時間閥值范圍內(nèi)(本實施例中設置為3～15秒內(nèi))，對tc(i，j)周圍3個熱電偶tc(i，j-1)、tc(i，j+1)和tc(i+1，j)重復步驟三和步驟四的邏輯判斷檢查，均滿足條件的熱電偶tc(m，n)進行標記記數(shù)，并儲存tc(m，n)的溫度開始上升時刻t0(m，n)，標記記數(shù)數(shù)量超過2個時，發(fā)出粘結漏鋼輕報警，進入步驟六。

步驟六：滿足熱電偶tc(i，j)溫度持續(xù)下降檢查或者tc(m，n)的周圍熱電偶溫度變化延遲檢查后，則進入步驟七；

(1)熱電偶tc(i，j)溫度持續(xù)下降檢查如下：

在t0(i，j)之后的30秒內(nèi)，對熱電偶tc(i，j)進行溫度下降檢查，取每4秒為一個溫度下降檢查周期，設第1秒溫度為a'，第2秒溫度為b'，第3秒溫度為c'，第4秒溫度為d'，如滿足d'﹤c'﹤b'﹤a'，則判定熱電偶tc(i，j)出現(xiàn)溫度下降，如果持續(xù)滿足3個溫度下降檢查周期，則認為熱電偶tc(i，j)出現(xiàn)溫度持續(xù)下降，直接進入步驟七。

(2)如圖2所示，tc(m，n)的周圍熱電偶溫度變化延遲檢查如下(其中，排除對熱電偶tc(i，j)的溫度變化延遲檢查)：

在t0(m，n)之后的3～15秒內(nèi)對所有tc(m，n)的周圍三個熱電偶tc(m，n-1)、tc(m，n+1)和tc(m-1，n)重復步驟三和步驟四的邏輯判斷檢查，同樣對滿足條件的熱電偶tc(x，y)進行標記記數(shù)，當標記記數(shù)數(shù)量大于等于3個時，將熱電偶tc(i，j)標記為疑似粘結點，直接進入步驟七。

步驟七：熱電偶溫度倒置檢查。

在t0(i，j)之后的30s內(nèi)，將tc(i，j)所在行三個熱電偶tc(i，j-1)、tc(i，j)和tc(i，j+1)與其對應所在列下兩行熱電偶進行溫度倒置邏輯判斷檢查，即例如對于tc(i，j)，則將tc(i，j)與其對應所在列下兩行熱電偶tc(i+1，j)和tc(i+2，j)進行溫度倒置邏輯判斷檢查；具體為：

情況(1)：先比較t0(i，j)之前10s內(nèi)，第i行某一個熱電偶(即熱電偶tc(i，j-1)、tc(i，j)和tc(i，j+1)中的任意一個)的平均溫度是否高于同列下兩行2個熱電偶其中之一的平均溫度。

如果高于，就再比較t0(i，j)之后30s內(nèi)是否與之出現(xiàn)溫度倒置，即在t0(i，j)之后30s內(nèi)，所述第i行某一個熱電偶的時間-溫度曲線與所述同列下兩行2個熱電偶其中之一(此處的“其中之一”選取的是在t0(i，j)之前10s內(nèi),平均溫度小于所述第i行某一個熱電偶的那個)的時間-溫度曲線在圖像上是否有交叉，如果有交叉則認為出現(xiàn)溫度倒置，直接進入步驟八；

如果低于，則比較t0(i，j)之后30s內(nèi)是否出現(xiàn)第i行某一個熱電偶(即熱電偶tc(i，j-1)、tc(i，j)和tc(i，j+1)中的任意一個)的溫度先高于后又低于同列下兩行2個熱電偶其中之一，即例如對于tc(i，j)，其t0(i，j)之后30s內(nèi)的溫度先高于后又低于同列下兩行2個熱電偶tc(i+1，j)和tc(i+2，j)其中之一，如果出現(xiàn)，則認為出現(xiàn)了溫度倒置，直接進入步驟八。

情況(2)：當不滿足情況(1)時，就比較某列第i+1行的熱電偶與該列第i+2行的熱電偶是否出現(xiàn)溫度倒置，即先比較t0(i，j)之前10s，某列第i+1行熱電偶的平均溫度是否高于該列第i+2行熱電偶的平均溫度。

如果高于，就再比較t0(i，j)之后30s內(nèi)是否與之出現(xiàn)溫度倒置，即在t0(i，j)之后30s內(nèi)，某列第i+1行熱電偶的時間-溫度曲線與該列第i+2行熱電偶的時間-溫度曲線在圖像上是否有交叉，如果有交叉則認為出現(xiàn)溫度倒置，直接進入步驟八；

如果低于，則比較t0(i，j)之后30s內(nèi)是否出現(xiàn)某列第i+1行熱電偶的溫度先高于該列第i+2行熱電偶之后又低于該列第i+2行熱電偶，當出現(xiàn)所說的情況時，仍然認為出現(xiàn)了溫度倒置，直接進入步驟八。

上述溫度倒置邏輯檢查中只要出現(xiàn)1個溫度倒置，就直接進入步驟八準備發(fā)出粘結漏鋼重報警。溫度倒置從理論上來說是粘結撕裂口傳播過程熱電偶溫度的重要變化特征，所以有很多漏鋼預報算法將溫度倒置出現(xiàn)與否，以及溫度倒置的差值是否達到設定值作為判斷粘結漏鋼的必要條件，但是受到連鑄實際復雜的條件影響，這種溫度倒置現(xiàn)象并不是有規(guī)律的出現(xiàn)，本發(fā)明針對大量的實際漏鋼數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，在粘結發(fā)生的30s內(nèi)，某列其他行熱電偶很難與第一行熱電偶出現(xiàn)溫度倒置，而且在實際的連鑄生產(chǎn)中，會出現(xiàn)第一行熱電偶的溫度在粘結發(fā)生之前就低于該列其他行熱電偶的現(xiàn)象。為了盡可能的降低這些干擾，并且減小溫度倒置對于漏鋼預報算法的依賴，本實施例的漏鋼預報方法將溫度倒置作為最后條件之一，并且條件非常寬松，這也是該方法不同于其他漏鋼預報方法的地方。

步驟八：根據(jù)報警屏蔽條件，判斷是否做出粘結漏鋼重報警。

為了減少誤報，設置了以下的報警屏蔽條件，如果均不滿足以下的報警屏蔽條件才做出粘結漏鋼重報警：

①報警前120s內(nèi)結晶器液位超出預設最小值(本實施方式設置為80mm)和最大值(本實施方式設置為120mm)范圍，系統(tǒng)不報警；

②報警前120s內(nèi)拉速低于預設不報警拉速(本實施方式設置為0.5m/min)時，系統(tǒng)不報警；

③報警前120s內(nèi)拉速變化速率超過預設不報警拉速變化速率(本實施方式設置為0.006m/min)時，系統(tǒng)不報警；

④開澆階段判斷：當澆鑄長度小于預設不報警澆鑄長度(本實施方式設置為3.0m)時，系統(tǒng)不報警；

⑤已經(jīng)粘結漏鋼重報警后60s內(nèi)，系統(tǒng)不報警。

⑥故障熱電偶數(shù)目超過設定的閥值(本實施方式設置為熱電偶總數(shù)的1/3)時，系統(tǒng)不進行漏鋼判斷，不報警。

當發(fā)出粘結輕報警時，需要現(xiàn)場操作人員及時進行補渣、撈渣等操作，并觀察漏鋼預報系統(tǒng)操作界面上的結晶器熱電偶溫度變化曲線，當發(fā)出粘結重報警時，采取降拉速措施避免漏鋼。

與上述方法相對應，本實施例還提供一種基于邏輯判斷的結晶器漏鋼預報系統(tǒng)，如圖3所示，具體包括：

結晶器漏鋼預報系統(tǒng)硬件組成部分包括：組合式板坯結晶器，共四塊銅板，連鑄機外弧固定側(cè)兩塊寬面銅板，內(nèi)弧活動側(cè)兩塊窄面銅板，結晶器銅板厚度均為41mm，銅板表面包含1mm鍍鎳層厚度，銅板材質(zhì)為cucrzr合金。該系統(tǒng)結晶器銅板內(nèi)埋設高精度k型鎧裝熱電偶，熱電偶被安裝定位以檢測與鋼液接觸的銅板表面溫度，測量精確度可達0.1℃，測量熱電偶的形式采用測量點與補償導線分布安裝，熱電偶采用彈簧預緊力壓接和卡箍固定方式連接，外部還采用橡膠密封，防止熱電偶滲水。寬面銅板上熱電偶插入深度是20.5mm，窄面銅板上熱電偶插入深度是20mm。結晶器熱電偶溫度測量及其準確穩(wěn)定性是漏鋼預報系統(tǒng)工作的前提和關鍵，尤其是高拉速連鑄過程。

同時，該漏鋼預報系統(tǒng)的熱電偶布置方式是采用高密度熱電偶布置，寬面銅板布置m行n1列，窄面銅板布置m行n2列，窄面和寬面每一行熱電偶埋設高度相同，且第一行熱電偶均布置在距彎月面50mm位置以下，以減小液面波動和渣圈等對第一行熱電偶測溫準確性和溫度波動的影響。其中，m≥3，n1取小于(鑄坯寬度/熱電偶埋設列間距+1)的最大整數(shù)，n2取小于(鑄坯厚度/熱電偶埋設列間距+1)的最大整數(shù)。本發(fā)明關于熱電偶埋設列與列、行與行的間距的設計，為了提高漏鋼預報的準確率，并盡快的識別粘結行為進行報警，為此應使粘結的v型撕裂口在縱橫向傳播速度與熱電偶埋設的列和行間距相匹配，也就是保證粘結v型裂口在橫向和縱向傳播一個測溫間距的時間大約相等。而從大量的粘結漏鋼坯殼和熱電偶溫度數(shù)據(jù)可知，粘結裂口橫向傳播明顯比縱向傳播快，所以熱電偶埋設列間距必須比行間距大。本發(fā)明具體關于熱電偶埋設列和行間距的設計必須滿足如下條件：

式中，tx和ty為粘結撕裂口在橫向和縱向傳播一個熱電偶間距所需時間；dx和dy分別為結晶器銅板熱電偶埋設行和列間距；vx和vy分別為粘結撕裂口橫向和縱向傳播速度；β為粘結裂口的撕裂線與水平線的夾角，一般在20°～50°范圍。

在本實施方式中，關于結晶器熱電偶布置方式，第一行熱電偶均布置在距彎月面70mm位置，同時依據(jù)漏鋼坯殼測量和相關漏鋼數(shù)據(jù)統(tǒng)計確定β平均約為35°，則為了保證粘結v型撕裂口在橫向和縱向傳播一個熱電偶間距所需時間相等，熱電偶行間距設計為126mm，列間距為180mm，兩個寬面銅板分別布置5行12列，兩個窄面銅板分別布置5行2列，共140根熱電偶。

本發(fā)明提供的結晶器漏鋼預報系統(tǒng)硬件組成部分還包括組合式結晶器及熱電偶、漏鋼預報系統(tǒng)計算機、plc、交換機、熱電偶補償電纜、聲光報警器、繼電器、遠程站等。其中，漏鋼預報系統(tǒng)計算機包括客戶端和服務器計算機，客戶端計算機用于漏鋼數(shù)據(jù)的監(jiān)控顯示，不保存任何數(shù)據(jù)，而服務器計算機用于核心漏鋼預報模型運算、漏鋼預報模型和客戶端漏鋼預報系統(tǒng)圖形界面之間進行信息和數(shù)據(jù)的交換，以及漏鋼數(shù)據(jù)的壓縮存儲。plc一方面實時采集數(shù)據(jù)，傳遞給漏鋼預報系統(tǒng)，另一方面邏輯判斷算法向plc發(fā)出報警信號，plc發(fā)出降拉速執(zhí)行指令，防止漏鋼發(fā)生。

本發(fā)明提供的結晶器漏鋼預報系統(tǒng)結構包括：

數(shù)據(jù)采集單元，用于獲取熱電偶溫度實時數(shù)據(jù)和澆鑄過程生產(chǎn)實時數(shù)據(jù)，由數(shù)據(jù)測量、數(shù)據(jù)傳輸和上位機三部分組成。數(shù)據(jù)測量部分主要由傳感器和a/d轉(zhuǎn)換電路等組成，作用是將傳感器測量到的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，如熱電偶測量的溫度等。數(shù)據(jù)傳輸部分采用現(xiàn)場總線技術，作用是將數(shù)據(jù)傳輸至遠端上位機。上位機部分主要是軟件數(shù)據(jù)接口的實現(xiàn)，考慮到本系統(tǒng)所獲取數(shù)據(jù)既有來自于plc的數(shù)據(jù)，也有來自于連鑄數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)，所以有從oracle數(shù)據(jù)庫和從plc兩種獲取數(shù)據(jù)方式。從oracle數(shù)據(jù)庫獲取，通過建立連鑄二級數(shù)據(jù)庫與漏鋼預報系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的dblinks連接，使用同義詞訪問；從plc獲取數(shù)據(jù)，利用西門子先進的上位機組態(tài)軟件wincc的opc通訊直接采集西門子s7-400plc，采集上來的數(shù)據(jù)直接存貯在安裝wincc的工控機上，漏鋼預報系統(tǒng)就可以直接讀取。在數(shù)據(jù)采集過程中，為了消除現(xiàn)場環(huán)境對信號的干擾，采取補償電纜和數(shù)字濾波等措施，減小噪音的影響。

漏鋼數(shù)據(jù)自動壓縮存儲單元，用于將漏鋼預報系統(tǒng)在實時運行過程中的所有數(shù)據(jù)，按照一定文件格式通過數(shù)據(jù)流的方式進行壓縮，每一個澆鑄周期結束自動保存一個文件，每一個澆鑄周期開始就自動進行記錄，系統(tǒng)運行一年下來的數(shù)據(jù)量經(jīng)壓縮后在50g左右，所以200g硬盤空間就可以保存4年數(shù)據(jù)不用清理。

基于邏輯判斷的漏鋼預報模型算法單元，根據(jù)接收到的熱電偶溫度、拉速和結晶器液位等澆鑄過程實時數(shù)據(jù)，并讀取系統(tǒng)參數(shù)配置文件中的各邏輯判斷規(guī)則參數(shù)，然后運用模型算法進行粘結漏鋼的輕報警和重報警判斷。

漏鋼預報系統(tǒng)自學習和離線分析單元，一方面可以用于歷史爐次過程數(shù)據(jù)的重放，可查看歷史熱電偶溫度、拉速和結晶器液位等，連鑄工藝人員通過歷史回放可對澆鑄過程事故分析，找出事故原因，優(yōu)化澆鑄工藝參數(shù)。更重要的一方面是通過離線分析模塊也可對核心的漏鋼預報模型算法進行離線仿真，具體為改變邏輯判斷規(guī)則參數(shù)，對漏鋼數(shù)據(jù)進行回放，此時漏鋼預報系統(tǒng)采用剛設定的參數(shù)運算，通過預報準確率、誤報率、報警頻率等性能指標比較就可以不斷對漏鋼預報模型在線參數(shù)進行學習優(yōu)化。同時，對應漏鋼預報系統(tǒng)在在線運行時，每次粘結漏鋼重報警發(fā)出后，現(xiàn)場操作人員根據(jù)是否漏鋼結果及時確認是否為正確報警，然后系統(tǒng)自動記錄漏鋼預報算法的正確報警次數(shù)、誤報警次數(shù)、粘結漏鋼報出率、預報準確率、誤報率、誤報頻率等性能指標，并與設定的粘結漏鋼報出率(本實施方式中取100％)、預報準確率(本實施方式中取85％)和誤報警頻率(本實施方式中取0.15％)重要性能指標閥值進行比較，一旦低于設定閥值，系統(tǒng)會發(fā)出參數(shù)自學習請求。本發(fā)明中粘結漏鋼報出率＝正確報警次數(shù)/(漏報次數(shù)+正確報警次數(shù))，預報準確率＝正確報警次數(shù)/(漏報次數(shù)+正確報警次數(shù)+誤報警次數(shù))，誤報率＝誤報警次數(shù)/(正確報警次數(shù)+誤報警次數(shù))，誤報頻率＝誤報警次數(shù)/澆鑄爐數(shù)。

漏鋼預報系統(tǒng)報警和執(zhí)行單元，通過聲光報警器發(fā)出漏鋼報警信號，輕報警為黃燈亮，重報警為紅燈亮，如果為重報警，報警信息會上傳到拉速控制的執(zhí)行單元，通過向plc發(fā)出降低拉速或直接停機的指令。同時所有的報警信息都會傳輸?shù)较到y(tǒng)人機界面顯示，并且這些報警信息也會保存到記錄文件中，報警記錄文件中保存漏鋼預報系統(tǒng)發(fā)出的所有歷史的報警時刻、報警類型、報警位置等詳細信息，便于后續(xù)事故查找和統(tǒng)計分析。

漏鋼預報系統(tǒng)參數(shù)配置單元，用來設置系統(tǒng)運行參數(shù)，包括各種邏輯判斷規(guī)則參數(shù)、系統(tǒng)的用戶名和密碼等，以及系統(tǒng)通訊連接接口的相關參數(shù)，并將這些參數(shù)保存在參數(shù)配置文件中，在管理員權限可以修改參數(shù)，并自動更新到參數(shù)配置文件，漏鋼預報系統(tǒng)運算時直接從配置文件調(diào)用參數(shù)。

本實施例中的板坯連鑄機，連澆第3爐鋼水，澆鑄鋼種為ss400，澆鑄斷面為1550×230mm²，工作拉速為1.2m/min，首先對采集到的結晶器熱電偶溫度數(shù)據(jù)經(jīng)過數(shù)據(jù)過濾和平滑預處理，預處理后的典型列熱電偶溫度變化曲線如圖4-圖8所示，然后，根據(jù)這些溫度時序數(shù)據(jù)進行粘結漏鋼的邏輯判斷檢查。

(1)熱電偶溫度上升檢查。

固定側(cè)1g熱電偶在05:03:53時刻開始上升，在這個溫度上升檢查循環(huán)內(nèi)，a＝99.48℃，b＝99.68℃，c＝99.92℃，d＝100.24℃，滿足d>c>b>a，則記錄τ0(1，g)＝05:03:53。

(2)熱電偶溫度上升速率檢查

計算固定側(cè)1g熱電偶溫度上升速率u＝(100.24-99.48)/3＝0.2533℃/s>0.15℃/s，則認為固定側(cè)1g熱電偶溫度上升異常，同時記錄該熱電偶溫度開始上升時刻t0(1，g)＝05:03:53。

(3)對05:03:53之后3～15s內(nèi)固定側(cè)1g熱電偶周圍的1f、1h和2g熱電偶進行溫度上升異常檢查。

在05:04:04時刻固定側(cè)1f熱電偶開始上升，在這個溫度上升檢查循環(huán)內(nèi)，a＝102.58℃，b＝102.76℃，c＝103.00℃，d＝103.26℃，滿足d>c>b>a，則記錄τ0(1，f)＝05:04:04。而且，固定側(cè)1f熱電偶溫度上升速率u＝(103.26-102.58)/3＝0.2267℃/s>0.15℃/s，則認為固定側(cè)1f熱電偶溫度上升異常，同時記錄該熱電偶溫度開始上升時刻t0(1，f)＝05:04:04。

在05:03:56時刻固定側(cè)1h熱電偶開始上升，在這個溫度上升檢查循環(huán)內(nèi)，a＝94.58℃，b＝94.86℃，c＝95.66℃，d＝96.54℃，滿足d>c>b>a，則記錄τ0(1，h)＝05:03:56。而且，固定側(cè)1h熱電偶溫度上升速率u＝(96.54-94.58)/3＝0.6533℃/s>0.15℃/s，則認為固定側(cè)1h熱電偶溫度上升異常，同時記錄該熱電偶溫度開始上升時刻t0(1，h)＝05:03:56。

在05:04:05時刻固定側(cè)2g熱電偶開始上升，在這個溫度上升檢查循環(huán)內(nèi)，a＝92.80℃，b＝93.02℃，c＝93.28℃，d＝93.58℃，滿足d>c>b>a，則記錄τ0(2，g)＝05:04:05。而且，固定側(cè)2g熱電偶溫度上升速率u＝(93.58-92.80)/3＝0.26℃/s>0.15℃/s，則認為固定側(cè)2g熱電偶溫度上升異常，同時記錄該熱電偶溫度開始上升時刻t0(2，g)＝05:04:05。

由上可知，溫度上升異常熱電偶數(shù)量為3則發(fā)出粘結漏鋼輕報警。

(4)固定側(cè)1g熱電偶溫度持續(xù)下降檢查或者固定側(cè)1f、1h和2g熱電偶的周圍熱電偶溫度變化延遲檢查。

1)固定側(cè)1g熱電偶溫度持續(xù)下降檢查：

從05:03:53時刻開始后的30秒內(nèi)，設第1秒溫度為a'，第2秒溫度為b'，第3秒溫度為c'，第4秒溫度為d'，出現(xiàn)了a'＝102.24℃，b'＝102.20℃，c'＝102.12℃，d'＝101.98℃，滿足d'﹤c'﹤b'﹤a'，且在05:04:12時刻已持續(xù)3個循環(huán)，則在05:04:12時刻判定固定側(cè)1g熱電偶溫度出現(xiàn)持續(xù)下降，直接進入“(5)熱電偶溫度倒置邏輯檢查”。

2)固定側(cè)1f、1h和2g熱電偶的周圍熱電偶溫度變化延遲檢查，包括：

其中，參考圖2，雖然固定側(cè)1f、1h和2g熱電偶的周圍熱電偶理論上有9個，但排除固定側(cè)1g熱電偶，以及重復計數(shù)的固定側(cè)2f、2h熱電偶(即固定側(cè)2f、2h熱電偶分別只進行一次溫度變化延遲檢查)，實際進行溫度變化延遲檢查的熱電偶只有5個，在圖2中用十字形線條進行了填充標注)：

①對05:04:04之后3～15s內(nèi)固定側(cè)1f熱電偶周圍的1e和2f熱電偶進行溫度上升異常檢查。

在05:04:11時刻固定側(cè)1e熱電偶開始上升，在這個溫度上升檢查循環(huán)內(nèi)，a＝92.52℃，b＝92.68℃，c＝92.84℃，d＝93.02℃，滿足d>c>b>a，則記錄τ0(1，e)＝05:04:11。而且，固定側(cè)1e熱電偶溫度上升速率u＝(93.02-92.52)/3＝0.1667℃/s>0.15℃/s，則認為固定側(cè)1e熱電偶溫度上升異常，同時記錄該熱電偶溫度開始上升時刻t0(1，e)＝05:04:11。

在05:04:18時刻固定側(cè)2f熱電偶開始上升，在這個溫度上升檢查循環(huán)內(nèi)，a＝91.66℃，b＝91.80℃，c＝91.96℃，d＝92.14℃，滿足d>c>b>a，則記錄τ0(1，e)＝05:04:18。而且，固定側(cè)2f熱電偶溫度上升速率u＝(92.14-91.66)/3＝0.16℃/s>0.15℃/s，則認為固定側(cè)2f熱電偶溫度上升異常，同時記錄該熱電偶溫度開始上升時刻t0(2，f)＝05:04:18。

②對05:03:56之后3～15s內(nèi)固定側(cè)1h熱電偶周圍的1i和2h熱電偶進行溫度上升異常檢查。

在05:04:06時刻固定側(cè)1i熱電偶開始上升，在這個溫度上升檢查循環(huán)內(nèi)，a＝99.62℃，b＝99.74℃，c＝99.94℃，d＝100.26℃，滿足d>c>b>a，則記錄τ0(1，i)＝05:04:06。而且，固定側(cè)1i熱電偶溫度上升速率u＝(100.26-99.62)/3＝0.2133℃/s>0.15℃/s，則認為固定側(cè)1i熱電偶溫度上升異常，同時記錄該熱電偶溫度開始上升時刻t0(1，i)＝05:04:06。

在05:04:04時刻固定側(cè)2h熱電偶開始上升，在這個溫度上升檢查循環(huán)內(nèi)，a＝93.20℃，b＝93.32℃，c＝93.48℃，d＝93.68℃，滿足d>c>b>a，則記錄τ0(2，h)＝05:04:04。而且，固定側(cè)2h熱電偶溫度上升速率u＝(93.68-93.20)/3＝0.16℃/s>0.15℃/s，則認為固定側(cè)2h熱電偶溫度上升異常，同時記錄該熱電偶溫度開始上升時刻t0(2，h)＝05:04:04。

③對05:04:05之后3～15s內(nèi)固定側(cè)2g熱電偶周圍的3g熱電偶進行溫度上升異常檢查。

在05:04:05時刻固定側(cè)3g熱電偶開始上升，在這個溫度上升檢查循環(huán)內(nèi)，a＝94.14℃，b＝94.28℃，c＝94.48℃，d＝94.70℃，滿足d>c>b>a，而且，固定側(cè)3g熱電偶溫度上升速率u＝(94.70-94.14)/3＝0.28℃/s>0.15℃/s，但是該熱電偶溫度開始上升時刻不在05:04:05之后3～15s內(nèi)，所以固定側(cè)3g熱電偶不計入粘結溫度異常熱電偶內(nèi)。

由此可得，固定側(cè)1f、1h和2g熱電偶的周圍有4個熱電偶滿足溫度變化延遲檢查條件，數(shù)量超過3個，則將固定側(cè)熱電偶1g標記為疑似粘結點，進入“(5)熱電偶溫度倒置邏輯檢查”。

需要說明的是，上述“1)固定側(cè)1g熱電偶溫度持續(xù)下降檢查”、“2)固定側(cè)1f、1h和2g熱電偶的周圍熱電偶溫度變化延遲檢查”只要滿足其中任意一個則直接進入“(5)熱電偶溫度倒置邏輯檢查”，本實施例中為了更清楚、全面的介紹整個漏鋼預報方法，均作了說明。

(5)熱電偶溫度倒置邏輯檢查

參考圖7，在05:03:53時刻之前10s，固定側(cè)2h熱電偶平均溫度(92.78℃)小于固定側(cè)1h熱電偶平均溫度(94.37℃)。在05:03:53時刻之后30s內(nèi)，05:04:13時刻固定側(cè)2h熱電偶與1h熱電偶出現(xiàn)首次溫度倒置，發(fā)出粘結重報警，用時20s，比實際漏鋼時刻(05:04:40)提前了約27s。

為了進一步驗證本發(fā)明的預報效果，利用現(xiàn)場采集的一個月的1569爐熱電偶溫度等澆鑄過程數(shù)據(jù)，對本實施例提出的基于邏輯判斷的結晶器漏鋼預報方法及系統(tǒng)進行了測試，并與現(xiàn)場漏鋼預報系統(tǒng)進行了對比。測試得到的結果如表1所示。

表1本發(fā)明與現(xiàn)場漏鋼預報系統(tǒng)的比較

從表1測試結果可知，本實施例的漏鋼預報系統(tǒng)各項評價指標都優(yōu)于現(xiàn)場漏鋼預報系統(tǒng)。現(xiàn)場漏鋼預報系統(tǒng)，漏報一次粘結導致漏鋼，誤報次數(shù)達到20次，報警用時在50s以內(nèi)，報警響應速度較慢，增加了后續(xù)降拉速修復漏鋼的風險。本實施例的漏鋼預報方法及系統(tǒng)無漏報，誤報1次，誤報次數(shù)大大降低，粘結漏鋼報出率達到100％，預報準確率達到88.89％，誤報率為11.11％，誤報警頻率僅為0.06％次/爐，而且所有粘結漏鋼的報警用時都在30s以內(nèi)，報警響應速度快，為后續(xù)降拉速修復漏鋼提供了足夠的時間。

以上示意性的對本發(fā)明及其實施方式進行了描述，該描述沒有限制性，附圖中所示的也只是本發(fā)明的實施方式之一，實際的結構并不局限于此。所以，如果本領域的普通技術人員受其啟示，在不脫離本發(fā)明創(chuàng)造宗旨的情況下，不經(jīng)創(chuàng)造性的設計出與該技術方案相似的結構方式及實施例，均應屬于本發(fā)明的保護范圍。