JP5390902B2 - Profile data search method for blast furnace charge and profile data search apparatus using this method - Google Patents
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Description
本発明は、データベース等に格納されている複数のプロフィールデータから、特定の表面プロフィールと形状が類似する表面プロフィールのプロフィールデータを検索する方法、及びこの方法を用いたプロフィールデータ検索装置に関する。 The present invention relates to a method for retrieving profile data of a surface profile similar in shape to a specific surface profile from a plurality of profile data stored in a database or the like, and a profile data retrieval apparatus using this method.
高炉の操業を安定させるためには、装入物の堆積層の層上面形状、即ち、表面プロフィールを適切な形状に維持することが重要となる。そのためには、操業中の高炉内における現状の表面プロフィールを把握したうえで、この表面プロフィールが適切な形状となるように高炉の操業条件や装入方式が変更される。 In order to stabilize the operation of the blast furnace, it is important to maintain the shape of the top surface of the deposited layer of the charge, that is, the surface profile in an appropriate shape. For that purpose, after grasping the current surface profile in the blast furnace in operation, the operating conditions and charging method of the blast furnace are changed so that the surface profile has an appropriate shape.
この高炉内の表面プロフィールの把握には測定装置が用いられる。この測定装置として、例えば、特許文献1に記載のものがある。この測定装置では、マイクロ波の反射が利用され、特定の炉半径に沿って一定のピッチで表面プロフィールの高さ(マイクロ波照射位置からの深度)が測定されることにより、高炉内の堆積層上面の表面プロフィールが得られる。 A measuring device is used for grasping the surface profile in the blast furnace. As this measuring apparatus, there exists a thing of patent document 1, for example. In this measuring device, the reflection of microwaves is used, and the height of the surface profile (depth from the microwave irradiation position) is measured at a constant pitch along a specific furnace radius. A top surface profile is obtained.
具体的には、装入物の堆積層上面における前記特定の炉半径に沿って一定のピッチで計測して得られた各計測値が、炉中心軸をY軸、前記所定位置の炉半径をX軸としてプロットされる。このプロットされた点を結ぶことにより前記所定位置の炉半径における当該半径に沿った装入物の表面プロフィールが得られる。この形状を炉中心軸(Y軸)が回転中心となるように一回転させることにより、装入物堆積層の表面プロフィールが得られる。 Specifically, each measurement value obtained by measuring at a constant pitch along the specific furnace radius on the upper surface of the deposit layer of the charge is the Y axis as the furnace center axis, and the furnace radius at the predetermined position. Plotted as X axis. By connecting the plotted points, a surface profile of the charge along the radius at the predetermined location of the furnace radius is obtained. By rotating this shape once so that the furnace center axis (Y axis) is the center of rotation, the surface profile of the charge deposit layer can be obtained.
このように測定装置による測定で得られた現状の表面プロフィールに基づいて高炉の操業条件や装入方式が変更され、これにより表面プロフィールが適切な形状に維持され高炉の操業が安定する。 As described above, the operating conditions and the charging method of the blast furnace are changed based on the current surface profile obtained by the measurement by the measuring device, whereby the surface profile is maintained in an appropriate shape and the operation of the blast furnace is stabilized.
前記の操業条件等の変更をどのように変更するかを検討するときに、過去の操業成績を参考にする場合がある。例えば、現状の表面プロフィールと近似した形状の表面プロフィールで操業していたときの操業成績を参考にしたり、変更後に目標とする形状の表面プロフィールと近似した形状の表面プロフィールで操業していたときの操業成績を参考にしたりする。 When examining how to change the above-described operation conditions and the like, the past operation results may be referred to. For example, refer to the operation results when operating with the surface profile of the shape approximated to the current surface profile, or when operating with the surface profile of the shape approximated to the surface profile of the target shape after the change The operation results are used as a reference.
これら操業条件等の変更についての検討の際に参考にする操業成績等は、通常、表面プロフィールのプロフィールデータ(形状データ)と共にデータベース等に蓄積されているため、検索目標の表面プロフィールに類似した表面プロフィールのプロフィールデータを探し出すことによって探し出される。 The operation results, etc. that are used as a reference when considering changes to these operating conditions are usually stored in the database together with the profile data (shape data) of the surface profile, so the surface is similar to the surface profile of the search target. It is found by finding profile data of the profile.
前記蓄積されたプロフィールデータは、例えば、その計測日時が分っていればその日時を手がかりに容易に検索することができるが、表面プロフィールの形状に基づいて目的とする表面プロフィールのプロフィールデータを検索することは困難であった。 The accumulated profile data can be easily searched using the date and time as a clue if the measurement date and time is known. For example, the profile data of the target surface profile is searched based on the shape of the surface profile. It was difficult to do.
これは、前記のように表面プロフィールが特定の炉半径に沿って炉頂部のある高さ位置からのプロフィール深度を測定することにより特定されることに起因する。このような測定に基づくと、蓄積された多数のプロフィールデータは、それぞれ炉半径方向の位置と高さ位置とを含むデータとなるため、表面プロフィールの形状自体が類似していても装入物の堆積層上面の炉内での高さ位置が異なれば非類似のデータとして認識されてしまう。 This is due to the fact that, as described above, the surface profile is specified by measuring the profile depth from a certain height of the furnace top along a specific furnace radius. Based on such measurements, the accumulated many profile data are data including the position in the furnace radial direction and the height position, respectively. Therefore, even if the shape of the surface profile itself is similar, If the height position in the furnace on the upper surface of the deposited layer is different, it is recognized as dissimilar data.
そこで、本発明は、上記問題点に鑑み、複数のプロフィールデータから特定の層上面形状と形状が類似する層上面形状のプロフィールデータを容易に検索することができるプロフィールデータ検索方法、及びこの方法を用いたプロフィールデータ検索装置を提供することを課題とする。 Therefore, in view of the above problems, the present invention provides a profile data search method capable of easily searching for profile data of a layer upper surface shape similar in shape to a specific layer upper surface shape from a plurality of profile data, and this method. It is an object of the present invention to provide a used profile data search device.
そこで、上記課題を解消すべく、本発明は、高炉内に積層される装入物堆積層における層上面形状のデータである複数のプロフィールデータの中から特定の層上面形状と類似する層上面形状のプロフィールデータを検索する検索方法であって、特定の炉半径に沿って前記特定の層上面形状を測定する測定工程と、前記測定工程で得られた前記特定の層上面形状のプロフィールデータである特定プロフィールデータと前記複数のプロフィールデータの各プロフィールデータとを比較して両プロフィールデータが示す一対の装入物堆積層上面同士の形状の類似度合の指標となる値である差異値をそれぞれ算出する差異算出工程と、この差異算出工程で算出された各差異値を比較して小さい順に所定の個数の前記差異値を選び、この選んだ差異値を算出したときに用いたプロフィールデータを前記複数のプロフィールデータの中から抽出する抽出工程と、を備え、前記差異算出工程は、前記測定工程で得られた特定プロフィールデータに基づき前記特定の層上面形状を有する装入物堆積層上面の炉内での高さ位置を表す値を導出する高さレベル導出工程と、前記複数のプロフィールデータの中から1つのプロフィールデータを選び、この選択したプロフィールデータが示す層上面形状を有する装入物堆積層上面の炉内での高さ位置を表す値と前記高さレベル導出工程で導出した前記特定プロフィールデータの前記高さ位置を表す値とが一致するように、少なくとも一方のプロフィールデータを当該プロフィールデータが示す層上面形状を保ちつつこの層上面形状を有する装入物堆積層上面を上下させるような補正をする補正工程と、その補正後の両プロフィールデータが示す一対の装入物堆積層上面における前記特定の炉半径に沿って炉中心から炉壁まで並ぶ複数の特定の位置での当該一対の装入物堆積層上面間の距離を求め、これら各特定の位置での距離の値の総和を前記差異値として算出する算出工程と、を含み、前記補正工程と前記算出工程とを前記複数のプロフィールデータのプロフィールデータ毎に行うことを特徴とする。 Therefore, in order to solve the above-described problems, the present invention provides a layer top surface shape similar to a specific layer top surface shape from among a plurality of profile data, which is data of a layer top surface shape in a charge accumulation layer stacked in a blast furnace. A method of searching for profile data of a measurement method, wherein a measurement step of measuring the specific layer upper surface shape along a specific furnace radius, and profile data of the specific layer upper surface shape obtained in the measurement step The specific profile data and each profile data of the plurality of profile data are compared to calculate a difference value, which is a value that is an index of the degree of similarity between the top surfaces of the pair of charge deposit layers indicated by both profile data. The difference calculation step and each difference value calculated in the difference calculation step are compared, and a predetermined number of the difference values are selected in ascending order. Extracting the profile data used at the time of the extraction from the plurality of profile data, and the difference calculating step is based on the specific profile data obtained in the measuring step. A height level deriving step for deriving a value representing a height position in the furnace on the upper surface of the charge deposit layer, and selecting one profile data from the plurality of profile data, and the selected profile data is The value representing the height position in the furnace of the upper surface of the charge deposit layer having the shape of the upper surface of the layer to be shown matches the value representing the height position of the specific profile data derived in the height level deriving step. In addition, the upper surface of the charge deposit layer having the shape of the upper surface of the layer while maintaining the shape of the upper surface of the layer indicated by the profile data of at least one of the profile data At a plurality of specific positions lined up from the furnace center to the furnace wall along the specific furnace radius on the upper surface of the pair of charge accumulation layers indicated by the two profile data after the correction, and a correction process for correcting up and down. Calculating a distance between the upper surfaces of the pair of charged material accumulation layers and calculating a sum of distance values at each of these specific positions as the difference value, the correction step and the calculation step, Is performed for each profile data of the plurality of profile data.
この検索方法によれば、前記複数のプロフィールデータが炉内での高さ位置がそれぞれ異なる装入物堆積層上面のプロフィールデータであっても、これら複数のプロフィールデータの中から特定の層上面形状に類似した層上面形状のプロフィールデータを精度よく検索することができる。 According to this search method, even if the plurality of profile data are profile data of the upper surface of the charge deposit layer having different height positions in the furnace, a specific layer upper surface shape is selected from the plurality of profile data. The profile data of the layer upper surface shape similar to can be searched with high accuracy.
即ち、前記の検索方法によれば、補正により特定プロフィールデータが示す特定の層上面形状を有する装入物堆積層上面と前記選択したプロフィールデータが示す層上面形状を有する装入物堆積層上面との高さ位置を合わせた後にこの補正後の両プロフィールデータが示す一対の装入物堆積層上面同士の形状が比較されることにより、補正前の両プロフィールデータが示す一対の装入物堆積層上面の炉内での高さ位置に関わらず装入物堆積層上面の形状(即ち、層上面形状)同士の類似度合を精度よく評価することができる。 That is, according to the search method, the charge deposit layer upper surface having the specific layer upper surface shape indicated by the specific profile data by the correction, and the charge deposit layer upper surface having the layer upper surface shape indicated by the selected profile data, By comparing the shapes of the upper surfaces of the pair of charge deposit layers indicated by the two profile data after correction after the height positions of the two are matched, the pair of charge deposit layers indicated by the two profile data before correction is compared. Regardless of the height position of the upper surface in the furnace, it is possible to accurately evaluate the degree of similarity between the shapes of the upper surfaces of the charge accumulation layer (that is, the shape of the upper surface of the layer).
しかも、両プロフィールデータが示す一対の装入物堆積層上面同士の形状の類似度合の指標となる値である差異値が、補正後の両プロフィールデータが示す一対の装入物堆積層上面における特定の炉半径に沿って炉中心から炉壁まで並ぶ複数の特定の位置での当該一対の装入物堆積層上面間の距離をそれぞれ求めこれら各特定の位置での距離の値の総和として表され、その大小により特定の層上面形状と各プロフィールデータが示す層上面形状との類似度合が比較されるため、類似度合の大小が容易且つ確実に判断できる。そのため、プロフィールデータ毎に前記差異値を算出し、その値の小さいものから順に選ぶことにより、複数のプロフィールデータの中から特定の層上面形状に類似した層上面形状のプロフィールデータを類似した順に容易に抽出することができる。 In addition, the difference value, which is a value indicating the degree of similarity between the top surfaces of the pair of charge accumulation layers indicated by the two profile data, is specified on the top surfaces of the pair of charge deposit layers indicated by the two profile data after correction. The distance between the upper surfaces of the pair of charged deposits at a plurality of specific positions arranged from the furnace center to the furnace wall along the furnace radius is respectively obtained and expressed as the sum of the distance values at these specific positions. Because the degree of similarity compares the degree of similarity between the specific layer upper surface shape and the layer upper surface shape indicated by each profile data, the degree of similarity can be easily and reliably determined. Therefore, by calculating the difference value for each profile data and selecting in order from the smallest value, the profile data of the layer top surface shape similar to the specific layer top surface shape can be easily selected from a plurality of profile data in the similar order. Can be extracted.
本発明に係る高炉のプロフィールデータ検索方法において、前記高さレベル導出工程及び前記補正工程における前記装入物堆積層上面の炉内での高さ位置を表す値は、当該装入物堆積層上面の前記特定の炉半径に沿った位置における炉中心から炉壁までの高さの平均値であるのが好ましい。 In the blast furnace profile data search method according to the present invention, the value representing the height position in the furnace of the upper surface of the charge deposit layer in the height level deriving step and the correcting step is the upper surface of the charge deposit layer. The average value of the height from the furnace center to the furnace wall at a position along the specific furnace radius is preferable.
このように高さ位置を表す値として炉半径における炉中心から炉壁までの高さの平均値を用いることで、装入物堆積層上面の形状データであるプロフィールデータから前記高さ位置を表す値を容易に導出することができる。 By using the average value of the height from the furnace center to the furnace wall at the furnace radius as the value representing the height position in this way, the height position is represented from the profile data which is the shape data of the upper surface of the charge deposit layer. The value can be easily derived.
前記高さレベル導出工程は、前記特定の装入物堆積層上面の前記特定の炉半径に沿った位置における層上面形状を曲線を有する線として擬制する推定形状線を前記特定プロフィールデータに基づいて導出する第1の形状線導出工程と、この第1の形状線導出工程で導出された推定形状線に基づいて前記高さ位置を表す値を導出する工程とを含み、前記第1の形状線導出工程では、前記推定形状線を規定するための未定の係数を含む連続関数を予め用意しておくことと、前記測定工程で得られた前記特定プロフィールデータに基づいて前記連続関数の係数を算出することとにより前記推定形状線が導出されるのが好ましい。尚、本発明において「推定形状線」とは、両端を有する有限な長さの線のことをいう。 In the step of deriving the height level, an estimated shape line that simulates a layer upper surface shape at a position along the specific furnace radius of the specific charge deposition layer upper surface as a line having a curve is based on the specific profile data. A first shape line deriving step to derive, and a step of deriving a value representing the height position based on the estimated shape line derived in the first shape line deriving step. In the derivation step, a continuous function including an undetermined coefficient for defining the estimated shape line is prepared in advance, and the coefficient of the continuous function is calculated based on the specific profile data obtained in the measurement step. It is preferable that the estimated shape line is derived by doing so. In the present invention, the “estimated shape line” means a finite length line having both ends.
かかる構成によれば、特定の層上面形状の測定により得られた特定プロフィールデータにノイズが含まれていても、当該特定プロフィールデータに基づいて特定の装入物堆積層上面の前記特定の炉半径に沿った位置における層上面形状を曲線を有する線として推定形状線で擬制することによって特定プロフィールデータにおけるノイズの影響が抑制され、前記特定の層上面形状と類似する層上面形状のプロフィールデータを複数のプロフィールデータの中から精度よく抽出することが可能となる。 According to such a configuration, even if noise is included in the specific profile data obtained by measuring the specific shape of the upper surface of the specific layer, the specific furnace radius of the upper surface of the specific charge accumulation layer is determined based on the specific profile data. The influence of noise in the specific profile data is suppressed by imitating the layer upper surface shape at a position along the line with an estimated shape line as a line having a curve, and a plurality of profile data of the layer upper surface shape similar to the specific layer upper surface shape are suppressed. It is possible to accurately extract from the profile data.
即ち、特定プロフィールデータに含まれるノイズの大きさや量に関わらず、当該特定プロフィールデータに基づいて曲線を有する線としての推定形状線が導出され、前記特定の炉半径において特定の層上面形状がこの推定形状線によって擬制されることにより、測定した特定の装入物堆積層上面にたまたま生じた部分的な突出等(ノイズ)があったとしても、その影響が抑制され、精度のよい特定の層上面形状が得られる。その結果、特定の層上面形状と類似する層上面形状のプロフィールデータを複数のプロフィールデータの中から抽出する際の精度が向上する。 That is, regardless of the magnitude or amount of noise included in the specific profile data, an estimated shape line as a line having a curve is derived based on the specific profile data, and a specific layer top surface shape is obtained at the specific furnace radius. By being simulated by the estimated shape line, even if there is a partial protrusion (noise) that happens to occur on the upper surface of the measured specific deposit layer, the effect is suppressed and a specific layer with high accuracy An upper surface shape is obtained. As a result, the accuracy in extracting the profile data of the layer upper surface shape similar to the specific layer upper surface shape from the plurality of profile data is improved.
また、前記補正工程は、さらに、前記装入物堆積層上面の前記特定の炉半径に沿った位置における層上面形状を曲線を有する線として擬制する推定形状線を前記選択したプロフィールデータに基づいて導出する第2の形状線導出工程と、前記選択したプロフィールデータの前記高さ位置を表す値と前記特定プロフィールデータの前記高さ位置を表す値とが一致するように、少なくとも一方のプロフィールデータを補正する前に、前記第2の形状線導出工程で導出された推定形状線に基づいて前記高さ位置を表す値を導出する工程とを含み、前記第2の形状線導出工程では、前記推定形状線を規定するための未定の係数を含む連続関数を予め用意しておくことと、前記選択したプロフィールデータに基づいて前記連続関数の係数を算出することとにより前記推定形状線が導出されるのがより好ましい。 Further, the correction step further includes, based on the selected profile data, an estimated shape line that simulates a layer upper surface shape at a position along the specific furnace radius of the charge deposition layer upper surface as a line having a curve. A second shape line deriving step for deriving, and at least one of the profile data is set so that a value representing the height position of the selected profile data matches a value representing the height position of the specific profile data. Deriving a value representing the height position based on the estimated shape line derived in the second shape line deriving step before correction, and in the second shape line deriving step, the estimation Preparing a continuous function including an undetermined coefficient for defining a shape line in advance, and calculating a coefficient of the continuous function based on the selected profile data More preferably the estimated shape line is derived by.
かかる構成によれば、選択したプロフィールデータに基づき、当該選択したプロフィールデータが示す装入物堆積層上面の特定の炉半径に沿った位置における層上面形状を曲線を有する線として推定形状線で擬制することによって当該選択したプロフィールデータにおけるノイズの影響が抑制される。そのため、特定プロフィールデータが示す特定の層上面形状と各プロフィールデータが示す層上面形状との比較において両プロフィールデータに含まれるノイズの影響が抑制され、これにより両プロフィールデータが示す一対の層上面形状同士の類似度合をより精度よく評価することができる。これにより、特定の層上面形状と類似する層上面形状のプロフィールデータを複数のプロフィールデータの中から抽出する際の精度がより向上する。 According to this configuration, based on the selected profile data, the layer top surface shape at a position along the specific furnace radius on the top surface of the charge deposit layer indicated by the selected profile data is simulated by the estimated shape line as a curved line. By doing so, the influence of noise in the selected profile data is suppressed. Therefore, in the comparison between the specific layer upper surface shape indicated by the specific profile data and the layer upper surface shape indicated by each profile data, the influence of noise included in both profile data is suppressed, and thereby a pair of layer upper surface shapes indicated by both profile data The degree of similarity between each other can be evaluated more accurately. Thereby, the precision at the time of extracting the profile data of the layer upper surface shape similar to a specific layer upper surface shape from several profile data improves more.
前記第1及び第2の形状線導出工程における各連続関数は、前記特定の炉半径に沿って区画された複数の区間についてそれぞれ規定された複数種の区間関数が連なることにより規定され、これら複数種の区間関数は、それぞれ係数及び前記特定の炉半径に沿った方向の範囲が未定で且つ隣接する区間関数同士の境界において連続するように設定され、前記特定プロフィールデータ又は前記選択したプロフィールデータに基づいて全ての区間関数における係数及び特定の炉半径方向の範囲を算出することにより推定形状線を導出するのが好ましい。 Each continuous function in the first and second shape line derivation steps is defined by a series of section functions defined for a plurality of sections partitioned along the specific furnace radius. The interval function of the seed is set such that the coefficient and the range in the direction along the specific furnace radius are undecided and are continuous at the boundary between adjacent interval functions, and the specific profile data or the selected profile data is Preferably, the estimated shape line is derived by calculating the coefficients in all interval functions and the range in the specific furnace radial direction.
かかる構成によれば、連続関数が複数の区間に分けられ、これら複数の区間毎に層上面形状に即した線分を規定する区間関数が設定されているため、より実際の特定の装入物堆積層上面及び選択したプロフィールデータが示す装入物堆積層上面の形状に近似した推定形状線を得ることができる。その結果、特定の層上面形状と類似する層上面形状のプロフィールデータを複数のプロフィールデータの中から抽出する際の精度がより向上する。 According to such a configuration, the continuous function is divided into a plurality of sections, and a section function that defines a line segment that conforms to the shape of the top surface of the layer is set for each of the plurality of sections. An estimated shape line approximating the shape of the upper surface of the deposited layer and the upper surface of the charge deposited layer indicated by the selected profile data can be obtained. As a result, the accuracy in extracting the profile data of the layer upper surface shape similar to the specific layer upper surface shape from the plurality of profile data is further improved.
具体的に、前記区間関数は、炉中心軸をy軸、前記特定の炉半径をx軸とするxy平面上で表される関数であり、前記連続関数は、4つの区間関数で規定され、これら4つの区間関数は、炉壁から炉中心側に向って順に並ぶ第1の一次関数、第1の曲線関数、第2の一次関数、及び第2の曲線関数であり、前記第1の一次関数は、当該関数によって規定される線が炉壁近傍に位置し、水平若しくは略水平方向の直線となる関数であり、前記第2の一次関数は、当該関数によって規定される線が前記第1の一次関数よりも炉中心側に位置し、炉中心に向って一定の下り勾配の直線となる関数であり、前記第1の曲線関数は、当該関数によって規定される線が前記第1の一次関数と前記第2の一次関数との間に位置し、前記第1の一次関数に規定される略水平な直線の炉中心側端部と前記第2の一次関数に規定される下り勾配の直線の炉壁側端部とを滑らかに接続する曲線となる関数であり、前記第2の曲線関数は、当該関数によって規定される線が炉中心部に位置し、上方に膨出する曲線となる関数であるのが好ましい。 Specifically, the interval function is a function represented on an xy plane with a furnace center axis as a y-axis and the specific furnace radius as an x-axis, and the continuous function is defined by four interval functions, These four interval functions are a first linear function, a first curve function, a second linear function, and a second curve function that are arranged in order from the furnace wall toward the furnace center, and the first linear function. The function is a function in which a line defined by the function is located in the vicinity of the furnace wall and becomes a horizontal or substantially horizontal straight line, and the second linear function is a function in which the line defined by the function is the first Is a function that is located on the furnace center side of the linear function and becomes a straight line having a constant downward slope toward the furnace center, and the first curve function is such that a line defined by the function is the first linear function. Located between the function and the second linear function and defined as the first linear function A function that is a curve that smoothly connects the furnace center side end portion of the substantially horizontal straight line and the furnace wall side end portion of the downward slope straight line defined by the second linear function, The function is preferably a function in which a line defined by the function is located at the center of the furnace and forms a curve that bulges upward.
このように少ない区間関数が連なることにより前記推定形状線が規定されることで、特定プロフィールデータ又は選択したプロフィールデータに基づく各区間関数における係数や前記特定の炉半径方向の範囲の算出が容易となり、前記推定形状線の導出が容易になる。 By defining the estimated shape line by connecting such a small number of interval functions, it becomes easy to calculate the coefficient in each interval function based on the specific profile data or the selected profile data and the range in the specific furnace radial direction. The derivation of the estimated shape line is facilitated.
しかも、少ない区間関数が連なることで規定された推定形状線は、装入物堆積層上面の層上面形状に即した形状となる。即ち、第1の一次関数、第1の曲線関数、第2の一次関数及び第2の曲線関数によってそれぞれ規定される線が直列に接続された線によって推定形状線が規定されることにより、装入物堆積層上面の層上面形状に即した形状の推定形状線を得ることができる。 In addition, the estimated shape line defined by the continuous number of interval functions has a shape that matches the shape of the upper surface of the charge accumulation layer. That is, the estimated shape line is defined by a line in which lines defined by the first linear function, the first curve function, the second linear function, and the second curve function are connected in series. An estimated shape line having a shape corresponding to the shape of the upper surface of the deposit layer can be obtained.
具体的に、通常、高炉の操業において高炉内へ装入物が装入されるときには、高炉の操業を安定維持させるために装入物堆積層の層上面形状を調整する必要から、炉壁近傍においては装入装置によって高炉の半径方向に沿って落下位置を変えながら装入物が装入され、炉中心部においては装入された装入物が盛上るように装入(中心装入)される。そのため、操業中の高炉内では、何れの層上面形状においても、特定の炉半径に沿った位置における層上面形状が曲線を有する線(推定形状線)で擬制された場合、この線の中に、炉壁近傍の水平若しくは略水平な直線部分(第1の一次関数によって規定される線)と、この直線部分の炉中心側に位置し、炉中心に向かって一定の下り勾配となる傾斜部分(第2の一次関数によって規定される線)と、炉中心部において上方に膨出するような曲線部分(第2の曲線関数によって規定される線)とが現れる傾向がある。また、層上面形状は、前記特定の炉半径に沿って炉壁から炉中心まで連続しているため、炉壁近傍の水平若しくは略水平な直線部分と一定の下り勾配となる傾斜部分とは連続するように曲線部分(第1の曲線関数によって規定される線)によって接続されている。そのため、当該推定形状線は、単純な形状の線(第1の一次関数、第1の曲線関数、第2の一次関数及び第2の曲線関数によってそれぞれ規定される線)を直列に接続しただけの形状であるにも関わらず、特定の炉半径における装入物堆積層上面の形状に即した形となる。 Specifically, normally, when the charge is charged into the blast furnace in the operation of the blast furnace, it is necessary to adjust the top surface shape of the charge accumulation layer in order to stably maintain the operation of the blast furnace. The charging equipment is charged while changing the drop position along the radial direction of the blast furnace with the charging equipment, and charging is performed so that the charged material is built up at the center of the furnace (central charging). Is done. Therefore, in any blast furnace in operation, if the top surface shape of a layer at a position along a specific furnace radius is simulated by a line having a curve (estimated shape line) in any layer top surface shape, , A horizontal or substantially horizontal straight line portion (line defined by the first linear function) in the vicinity of the furnace wall, and an inclined portion that is located on the furnace center side of this straight line portion and has a constant downward slope toward the furnace center There is a tendency to appear (a line defined by the second linear function) and a curve portion (a line defined by the second curve function) that bulges upward in the center of the furnace. Further, since the layer top surface shape is continuous from the furnace wall to the furnace center along the specific furnace radius, the horizontal or substantially horizontal straight line portion in the vicinity of the furnace wall and the inclined portion having a constant downward gradient are continuous. Thus, they are connected by a curved portion (a line defined by the first curved function). Therefore, the estimated shape line is simply a series of simple shape lines (lines defined by the first linear function, the first curve function, the second linear function, and the second curve function, respectively) in series. In spite of the shape, the shape conforms to the shape of the upper surface of the charge deposit layer at a specific furnace radius.
このように導出した前記推定形状線が層上面形状に即した形状であり、しかもプロフィールデータに含まれるノイズが抑制されることから、特定の層上面形状と類似する層上面形状のプロフィールデータを複数のプロフィールデータの中から抽出する際の精度がより向上する。 Since the estimated shape line derived in this way is a shape that conforms to the layer top surface shape and noise contained in the profile data is suppressed, a plurality of profile data of the layer top surface shape similar to the specific layer top surface shape are obtained. The accuracy when extracting from the profile data is improved.
前記連続関数は、炉中心軸をy軸、前記特定の炉半径をx軸とするxy平面上で表される関数であるのが好ましい。このようにすることで、連続関数を規定する各関数がy=f(x)の形で表され、前記各関数の取り扱いが容易になる。 The continuous function is preferably a function represented on an xy plane in which the furnace central axis is the y-axis and the specific furnace radius is the x-axis. By doing in this way, each function which prescribes | regulates a continuous function is represented in the form of y = f (x), and handling of each said function becomes easy.
また、前記第1の曲線関数又は前記第2の曲線関数は、当該曲線関数によって規定される曲線の接線とx軸とのなす角におけるx軸方向の位置に対する角度変化率が一定の関数であるのが好ましい。具体的には、前記第1の曲線関数又は前記第2の曲線関数は、以下の(1)式又は(2)式で表される関数であることが好ましい。
y=(−1/a)・log|cos(ax+b)|+c ・・・(1)
y=αx2+βx+γ ・・・(2)
ここで、a,b,c,α,β,γは、係数。
Further, the first curve function or the second curve function is a function having a constant angle change rate with respect to a position in the x-axis direction at an angle formed by a tangent line of the curve defined by the curve function and the x-axis. Is preferred. Specifically, the first curve function or the second curve function is preferably a function represented by the following expression (1) or (2).
y = (− 1 / a) · log | cos (ax + b) | + c (1)
y = αx 2 + βx + γ (2)
Here, a, b, c, α, β, and γ are coefficients.
このように前記第1の曲線関数又は前記第2の曲線関数が簡単な関数であり係数も少ないため前記計測値に基づく各関数の係数やx軸方向の範囲、即ち、前記所定位置の炉半径の範囲の算出もより容易となる。そのため、表面プロフィールの計測値に基づいて、各関数の係数やx軸方向の範囲の算出が容易となり、前記推定形状線の導出が容易になる。 Thus, since the first curve function or the second curve function is a simple function and has a small number of coefficients, the coefficient of each function based on the measured value and the range in the x-axis direction, that is, the furnace radius at the predetermined position The calculation of the range is also easier. Therefore, it is easy to calculate the coefficient of each function and the range in the x-axis direction based on the measured value of the surface profile, and it is easy to derive the estimated shape line.
また、上記課題を解消すべく、本発明は、高炉内に積層される装入物堆積層における層上面形状のデータである複数のプロフィールデータの中から特定の層上面形状と類似する層上面形状のプロフィールデータを検索する検索装置であって、前記複数のプロフィールデータを予め格納しておくデータ格納手段と、前記データ格納手段に格納された各プロフィールデータと前記特定の層上面形状のプロフィールデータである特定プロフィールデータとを比較して両プロフィールデータが示す一対の装入物堆積層上面同士の形状の類似度合の指標となる値である差異値をそれぞれ算出して格納する差異算出手段と、この差異算手段に格納された各差異値を比較して小さい順に所定の個数の前記差異値を選び、この選んだ差異値を算出したときに用いたプロフィールデータを前記複数のプロフィールデータの中から抽出する抽出手段と、この抽出手段によって抽出されたプロフィールデータを外部に出力する出力手段と、を備え、前記差異算出手段は、特定の炉半径に沿って前記特定の層上面形状を測定して得られた前記特定プロフィールデータに基づき当該特定の層上面形状を有する装入物堆積層上面の炉内での高さ位置を表す値を導出して格納する高さレベル導出手段と、前記データ格納手段に格納された複数のプロフィールデータの中から1つのプロフィールデータを選んで取得し、この選択したプロフィールデータが示す層上面形状を有する装入物堆積層上面の炉内での高さ位置を表す値と前記高さレベル導出手段により導出され格納されている前記特定プロフィールデータの前記高さ位置を表す値とが一致するように、少なくとも一方のプロフィールデータを当該プロフィールデータが示す層上面形状の形を保ちつつこの層上面形状を有する装入物堆積層上面を上下させるような補正をし、この補正後の両プロフィールデータを格納する補正手段と、この補正手段に格納された補正後の両プロフィールデータが示す一対の装入物堆積層上面における前記特定の炉半径に沿って炉中心から炉壁まで並ぶ複数の特定の位置での当該一対の装入物堆積層上面間の距離を求め、これら各特定の位置での距離の値の総和を前記差異値として算出して格納する算出手段と、を有し、前記補正手段と前記算出手段とが各プロフィールデータと前記特定プロフィールデータとの前記差異値をそれぞれ算出して格納することを特徴とする。 Further, in order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a layer upper surface shape similar to a specific layer upper surface shape among a plurality of profile data which is data of the layer upper surface shape in the charge accumulation layer laminated in the blast furnace. A data storage means for preliminarily storing the plurality of profile data, each profile data stored in the data storage means, and profile data of the specific layer upper surface shape. A difference calculating means for calculating and storing a difference value as an index of the degree of similarity between the shapes of the top surfaces of the pair of charge accumulation layers indicated by both profile data by comparing with specific profile data; This is used when the difference values stored in the difference calculation means are compared, a predetermined number of the difference values are selected in ascending order, and the selected difference value is calculated. Extraction means for extracting the profile data from the plurality of profile data, and output means for outputting the profile data extracted by the extraction means to the outside, wherein the difference calculation means has a specific furnace radius. A value representing the height position in the furnace of the upper surface of the deposit layer having the specific layer upper surface shape based on the specific profile data obtained by measuring the specific upper surface shape of the layer Height level deriving means to be stored, and one profile data selected from a plurality of profile data stored in the data storage means, and the deposit accumulation having the layer upper surface shape indicated by the selected profile data A value representing the height position of the upper surface of the layer in the furnace and before the specific profile data derived and stored by the height level deriving means Correction so that the upper surface of the charge deposit layer having the upper surface shape of the layer is moved up and down while maintaining the shape of the upper surface shape of the layer indicated by the profile data so that the value representing the height position matches. A correction means for storing both of the corrected profile data, and a furnace along the specific furnace radius on the upper surface of the pair of charge deposit layers indicated by the corrected profile data stored in the correction means. The distance between the upper surfaces of the pair of charge accumulation layers at a plurality of specific positions arranged from the center to the furnace wall is obtained, and the sum of the distance values at each of the specific positions is calculated and stored as the difference value. Calculating means, and the correction means and the calculation means respectively calculate and store the difference values between the profile data and the specific profile data.
この検索装置によれば、データ格納手段に格納された複数のプロフィールデータが炉内での高さ位置がそれぞれ異なる装入物堆積層上面のプロフィールデータであっても、このデータ格納手段から特定の層上面形状に類似した層上面形状のプロフィールデータを精度よく検索して出力することができる。 According to this search device, even if the plurality of profile data stored in the data storage means are profile data on the upper surface of the charge deposit layer having different height positions in the furnace, specific data are specified from the data storage means. The profile data of the layer upper surface shape similar to the layer upper surface shape can be searched and output with high accuracy.
即ち、差異算出手段は、補正により特定プロフィールデータが示す層上面形状を有する装入物堆積層上面とデータ格納手段から選択したプロフィールデータが示す層上面形状を有する装入物堆積層上面との高さ位置を合わせた後にこの補正後の両プロフィールデータが示す一対の装入物堆積層上面同士の形状を比較することにより、補正前の両プロフィールデータが示す一対の装入物堆積層上面の炉内での高さ位置に関わらず、装入物堆積層上面の形状(即ち、層上面形状)同士の類似度合を精度よく評価することができる。 In other words, the difference calculating means has a height difference between the upper surface of the deposit layer having the upper surface shape indicated by the specific profile data and the upper surface of the deposit layer having the upper surface shape indicated by the profile data selected from the data storage means. By comparing the shapes of the upper surfaces of the pair of charge deposit layers indicated by the two profile data after correction after the positions are adjusted, the furnaces for the upper surfaces of the pair of charge deposit layers indicated by the two profile data before correction are compared. Regardless of the height position, the degree of similarity between the shapes of the top surfaces of the charge deposit layers (that is, the shape of the top surface of the layers) can be evaluated with high accuracy.
しかも、両プロフィールデータが示す一対の装入物堆積層上面同士の形状の類似度合の指標となる値である差異値が、補正後の両プロフィールデータが示す一対の装入物堆積層上面における前記特定の炉半径に沿って炉中心から炉壁まで並ぶ複数の特定の位置での当該一対の装入物堆積層上面間の距離を求めこれら各特定の位置での距離の値の総和として表され、その大小によって特定の層上面形状と各プロフィールデータが示す層上面形状との類似度合が比較されるため、類似度合の大小を容易且つ確実に判断できる。そのため、プロフィールデータ毎に前記差異値を算出し、その値の小さいものから順に選ぶことにより、複数のプロフィールデータの中から特定の層上面形状に類似した層上面形状のプロフィールデータを類似した順に容易に抽出することができる。 In addition, the difference value, which is an index of the degree of similarity between the top surfaces of the pair of charge deposit layers indicated by the two profile data, is the above-described difference between the top surfaces of the pair of charge deposit layers indicated by the two profile data. The distance between the top surfaces of the pair of charge deposits at a plurality of specific positions arranged from the furnace center to the furnace wall along a specific furnace radius is calculated and expressed as the sum of the distance values at these specific positions. The degree of similarity between the specific shape of the upper surface of the layer and the shape of the upper surface of the layer indicated by each profile data is compared depending on the size, so that the degree of similarity can be determined easily and reliably. Therefore, by calculating the difference value for each profile data and selecting in order from the smallest value, the profile data of the layer top surface shape similar to the specific layer top surface shape can be easily selected from a plurality of profile data in the similar order. Can be extracted.
また、抽出手段によって抽出されたプロフィールデータが出力手段によって出力されることで、高炉の操業を行う作業者等が迅速且つ的確に目的とするプロフィールデータを取得することが可能となる。 Further, by outputting the profile data extracted by the extraction means by the output means, it becomes possible for a worker or the like who operates the blast furnace to obtain target profile data quickly and accurately.
前記格納手段には、予め導出された各プロフィールデータの前記高さ位置を表す値が対応するプロフィールデータと共に格納されていてもよい。 The storage means may store a value representing the height position of each profile data derived in advance together with corresponding profile data.
かかる構成によれば、補正手段において、特定プロフィールデータと選択したプロフィールデータとの前記高さ位置を表す値を一致させる補正を行う際に、選択したプロフィールデータの前記高さ位置を表す値を導出する必要がないため、当該検索装置における検索速度の向上を図ることができる。 According to such a configuration, when the correction unit performs correction to match the value representing the height position between the specific profile data and the selected profile data, a value representing the height position of the selected profile data is derived. Therefore, the search speed in the search device can be improved.
尚、前記高炉装入物のプロフィールデータ検索装置には、前記所定位置の炉半径における前記特定の装入物堆積層の層上面形状を測定し、この測定によって得られた測定値を前記高さレベル導出手段に伝達する計測手段がさらに備えられてもよい。 The blast furnace charge profile data search device measures the shape of the upper surface of the specific charge deposit layer at the furnace radius at the predetermined position, and the measurement value obtained by this measurement is used as the height. Measurement means for transmitting to the level deriving means may further be provided.
以上より、本発明によれば、複数のプロフィールデータから特定の層上面形状と形状が類似する層上面形状のプロフィールデータを容易に検索することができるプロフィールデータ検索方法、及びこの方法を用いたプロフィールデータ検索装置を提供することができる。 As described above, according to the present invention, a profile data search method capable of easily searching for profile data of a layer upper surface shape similar in shape to a specific layer upper surface shape from a plurality of profile data, and a profile using this method A data retrieval apparatus can be provided.
以下、本発明の一実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
高炉装入物のプロフィールデータ検索装置(以下、単に「検索装置」とも称する。)は、高炉内に積層される装入物堆積層における表面プロフィール(層上面形状)のデータである複数のプロフィールデータの中から特定の表面プロフィールと類似する表面プロフィールのプロフィールデータを検索するためのものである。 A blast furnace charge profile data search device (hereinafter also simply referred to as “search device”) is a plurality of profile data that is data of a surface profile (layer upper surface shape) in a charge accumulation layer stacked in a blast furnace. Is used to search for profile data of a surface profile similar to a specific surface profile.
具体的には、図1に示されるように、検索装置10は、測定手段11と、データベース(データ格納手段)12と、差異算出手段13と、抽出手段14と、出力手段15とを備える。
Specifically, as illustrated in FIG. 1, the
測定手段11は、特定の炉半径に沿って表面プロフィールを測定し、この測定によって得られた測定値をプロフィールデータとして出力信号によって差異算出手段13に送信(伝達)するものである。また、測定手段11は、プロフィールデータを出力信号によってデータベース12にも送信可能に構成される。本実施形態の測定手段11には、いわゆるマイクロ波プロフィールメーターが用いられる。この測定手段11は、図2にも示されるように、炉外から炉壁を貫通するように挿入された測定ロッド11aを有し、その先端に測定部11bが設けられる。そして、この測定ロッド11a先端の測定部11bが高炉の特定の炉半径に沿って往復動し、その先端(測定部)11bから照射したマイクロ波の反射波に基づいて、装入物堆積層上面の炉内での高さ(プロフィール深度)が測定される。この測定手段11は、本実施形態では検索装置10に設けられているが、例えば、高炉にマイクロ波プロフィールメーターが既に設けられている場合には、これを当該検索装置10の測定手段11として用いてもよい。尚、本実施形態において、特定の炉半径とは、測定手段11の測定部11bが表面プロフィールの測定のときに往復移動する経路に沿った炉半径のことをいう。
The measuring means 11 measures a surface profile along a specific furnace radius, and transmits (transmits) a measurement value obtained by this measurement as profile data to the difference calculating means 13 as an output signal. The measuring means 11 is configured to be able to transmit the profile data to the
データベース12は、複数のプロフィールデータを格納する。このデータベース12は、測定手段11からの出力信号を受信することによって、当該測定手段11による表面プロフィールの測定によって得られたプロフィールデータを蓄積(格納)する。データベース12に格納される各プロフィールデータは、測定手段11によって操業中の高炉内の装入物堆積層上面の表面プロフィールを実際に測定することにより得られた測定値のデータである。このプロフィールデータは、当該プロフィールデータが測定されたときの高炉の操業条件や操業成績等のデータと共にデータベース12に格納される。本実施形態のデータベース12には600件のプロフィールデータが格納されている。
The
差異算出手段13は、データベース12に格納された各プロフィールデータと特定の表面プロフィールのプロフィールデータ(特定プロフィールデータ)Rとを比較して、両プロフィールデータが示す一対の装入物堆積層上面同士の形状の類似度の指標となる値である差異値Eをそれぞれ算出して格納するものである。この差異算出手段13は、高さレベル導出手段20と、補正手段30と、算出手段40と、格納手段41とを有する。
The difference calculation means 13 compares each profile data stored in the
高さレベル導出手段20は、特定プロフィールデータRに基づき当該特定の表面プロフィールを有する装入物堆積層上面の炉内での高さ位置を表す値(以下、単に「高さ値」とも称する。)を導出して格納するものであり、第1形状線導出部21と、第1高さ値導出部22とを有する。尚、本実施形態では、高さ値として、装入物堆積層上面の特定の炉半径に沿った位置における炉中心から炉壁までの高さの平均値が用いられる。このように、高さ値として前記平均値を用いることにより、装入物堆積層上面の形状データであるプロフィールデータから高さ値を容易に導出することができる。
The height level deriving means 20 is also referred to as a value (hereinafter also simply referred to as “height value”) representing the height position in the furnace of the upper surface of the deposit layer having the specific surface profile based on the specific profile data R. ) Is derived and stored, and includes a first shape
第1形状線導出部21は、推定形状線50を特定プロフィールデータRに基づいて導出する部位であり、第1関数記憶部23と第1係数算出部24とを有する。前記推定形状線50は、特定の装入物堆積層上面の特定の炉半径に沿った位置における表面プロフィールを曲線を有する線として擬制するものである(図3参照)。
The first shape
第1関数記憶部23は、連続関数Fを格納する。この連続関数Fは、特定の装入物堆積層上面の特定の炉半径に沿った位置における表面プロフィールを擬制するための推定形状線50(図3参照)を規定するための関数である。この推定形状線50は、曲線を有する一本の線として規定される。尚、本実施形態において、一本の線とは、直線部と曲線部とで構成され、各部位(例えば、直線部と曲線部)の接続位置においては、連続しているような線である。
The first
この連続関数Fは、過去の実績データ等の多数の表面プロフィールのデータを解析した結果、得られたものであり、その実績データ等には、炉壁近傍においては炉半径方向の落下位置を変えながら装入物が装入され、炉中心部においては装入された装入物が盛上るように中心装入される操業状態を前提としたものが用いられる。具体的には、前記の操業状態の高炉内では、何れの表面プロフィールにおいても、装入物堆積層上面の特定の炉半径に沿った位置における表面プロフィールが曲線を有する線(推定形状線)で擬制されると、この線の中に、炉壁近傍の水平若しくは略水平な直線部分と、この直線部分の炉中心側に位置し、炉中心に向かって一定の下り勾配となる傾斜部分と、炉中心において上方に膨出するような曲線部分とが現れる傾向があるのに着目して設定された関数である。 This continuous function F is obtained as a result of analyzing a lot of surface profile data such as past actual data, and the actual data includes a drop position in the furnace radial direction in the vicinity of the furnace wall. However, what is premised on the operation state in which the charged material is charged and the charged material is centrally charged so that the charged material is elevated in the center of the furnace is used. Specifically, in any of the above-mentioned blast furnaces in the operating state, the surface profile at a position along a specific furnace radius on the upper surface of the charge accumulation layer is a line having a curve (estimated shape line). When imitated, in this line, a horizontal or substantially horizontal straight line part near the furnace wall, an inclined part that is located on the furnace center side of this straight line part and has a constant downward slope toward the furnace center, It is a function set by paying attention to the fact that a curved portion that bulges upward appears at the center of the furnace.
このように設定された連続関数Fは、炉中心軸をY軸、特定の炉半径をX軸とするXY平面上で表される関数であり、この連続関数Fが規定する推定形状線50は、図3にも示されるように、直線部52、傾斜部54、これら直線部52と傾斜部54とを滑らかに接続する接続曲線部53、及び中心曲線部55を含む。ここで、直線部52とは、連続関数Fによって規定される線(推定形状線)50のうちの炉壁近傍に位置し、水平若しくは略水平方向の直線となる部位であり、傾斜部54とは、連続関数Fによって規定される線50のうちの直線部52よりも炉中心側に位置し、炉中心に向かって一定の下り勾配の直線となる部位であり、接続曲線部53とは、連続関数Fによって規定される線50のうちの直線部52と傾斜部54との間に位置し、直線部52の炉中心側端部(図3においては左側端部)と傾斜部54の炉壁側端部(図3においては右側端部)とを滑らかに接続する曲線となる部位であり、中心曲線部55とは、連続関数Fによって規定される線50のうちの炉中心部に位置し、上方に膨出する曲線となる部位である。そして、直線部52の勾配や長さ、傾斜部54の勾配や長さ、接続曲線部53の形状、及び中心曲線部55の形状等は、表面プロフィール毎に異なるため決まっていないが、測定手段11によって特定の表面プロフィールを計測して得た複数の測定値(即ち、特定プロフィールデータR)に基づいて連続関数Fの係数が算出されることにより、前記の直線部52の勾配や長さ、傾斜部54の勾配や長さ、接続曲線部53の形状、及び中心曲線部55の形状等がそれぞれ決定され、実際の表面プロフィールに即した推定形状線50を得ることができる。
The continuous function F set in this way is a function represented on the XY plane with the furnace center axis as the Y axis and a specific furnace radius as the X axis. The estimated
詳細には、連続関数Fは、X軸方向に沿って複数種の関数が連なることにより規定されている。これら複数種の関数は、それぞれ係数及びX軸方向の範囲が未定で且つ隣接する関数同士の境界において連続するように設定されている。本実施形態においては、連続関数Fは、X軸に沿って炉壁から炉中心側に向かって順に並ぶ第1の一次関数F11、第1の曲線関数F21、第2の一次関数F12、及び第2の曲線関数F22により規定されている。そして、第2の曲線関数F22を除く各関数、即ち、第1の一次関数F11、第1の曲線関数F21及び第2の一次関数F12は、各境界位置r1,r2において微分可能となるように関数同士が接続されている。 Specifically, the continuous function F is defined by a plurality of types of functions connected along the X-axis direction. These plural types of functions are set such that the coefficient and the range in the X-axis direction are undecided and are continuous at the boundary between adjacent functions. In the present embodiment, the continuous function F is a first linear function F 11 , a first curve function F 21 , and a second linear function F 12 that are arranged in order from the furnace wall toward the furnace center along the X axis. It is defined, and the second curve function F 22. Each function excluding the second curve function F 22, that is, the first linear function F 11 , the first curve function F 21, and the second linear function F 12 can be differentiated at the respective boundary positions r 1 and r 2. Functions are connected so that
第1の一次関数F11は、当該関数F11によって規定される線が推定形状線50の直線部52に相当する直線となる関数であり、第1の曲線関数F21は、当該関数F21によって規定される線が推定形状線50の接続曲線部53に相当する曲線となる関数であり、第2の一次関数F12は、当該関数F12によって規定される線が推定形状線50の傾斜部54に相当する直線となる関数であり、第2の曲線関数F22は、当該関数F22によって規定される線が推定形状線50の中心曲線部55に相当する曲線となる関数である。
The first linear function F 11 is a function in which the line defined by the function F 11 is a straight line corresponding to the
各関数F11,F12,F21,F22をより具体的に示すと、第1の一次関数F11は、
F11(x)=a1x+b1 ・・・・・(10)
で表され、第2の一次関数F12は、
F12(x)=a3x+b3 ・・・・・(12)
で表される。また、第1の曲線関数F21は、
F21(x)=(−1/a)・log|cos(ax+b)|+c
・・・・・(11)
で表され、第2の曲線関数F22は、
F22(x)=αx2+βx+γ ・・・・・(13)
で表される。
Each function F 11, F 12, F 21 , when showing the F 22 more specifically, the first linear function F 11 is
F 11 (x) = a 1 x + b 1 (10)
And the second linear function F 12 is
F 12 (x) = a 3 x + b 3 (12)
It is represented by The first curve function F 21 is
F 21 (x) = (− 1 / a) · log | cos (ax + b) | + c
(11)
And the second curve function F 22 is
F 22 (x) = αx 2 + βx + γ (13)
It is represented by
尚、a,a1,a3,b,b1,b3,c,α,β,γは、係数である。また以下では、図3に示すように、特定の炉半径(X軸)において、直線部52と接続曲線部53との境界位置をr1、接続曲線部53と傾斜部54との境界位置をr2、傾斜部54と中心曲線部55との境界位置をr3とする。また、X≧r1の範囲を第1区間、r2≦X<r1の範囲を第2区間、r3≦X<r2の範囲を第3区間、X<r3を第4区間とする。
Note that a, a 1 , a 3 , b, b 1 , b 3 , c, α, β, and γ are coefficients. In the following, as shown in FIG. 3, at a specific furnace radius (X axis), the boundary position between the
以上のような第1の一次関数F11、第1の曲線関数F21、第2の一次関数F12、及び第2の曲線関数F22がX軸に沿って炉壁から炉中心側に向かって順に並ぶ連続関数Fは、より詳細には以下のような関数である。 The first linear function F11, the first curve function F21, the second linear function F12, and the second curve function F22 as described above are sequentially arranged along the X axis from the furnace wall toward the furnace center side. More specifically, the function F is the following function.
第1区間の直線部52と第2区間の接続曲線部53とが滑らかに繋がるためには、これらの境界X=r1において、直線部52と接続曲線部53とは連続し、直線部52の傾きと曲線部53の微分値とは等しくなるため、以下の条件式が成り立つ。
In order to smoothly connect the
a1r1+b1=F21(r1) ・・・・・(21)
a1=F’21(r1) ・・・・・(22)
これら式(21)及び式(22)から
a1=F’21(r1) ・・・・・(23)
b1=−F’21(r1)r1+F21(r1) ・・・・・(24)
となり、これら式(23)及び式(24)を式(10)に代入すると第1区間の直線部52を規定する第1の一次関数F11は、
F11(x)=F’21(r1)x−F’21(r1)r1+F21(r1)
・・・・・(25)
となる。
a 1 r1 + b 1 = F 21 (r1) (21)
a 1 = F ′ 21 (r1) (22)
From these formulas (21) and (22), a 1 = F ′ 21 (r1) (23)
b 1 = −F ′ 21 (r1) r1 + F 21 (r1) (24)
When these equations (23) and (24) are substituted into equation (10), the first linear function F 11 defining the
F 11 (x) = F ′ 21 (r1) x−F ′ 21 (r1) r1 + F 21 (r1)
(25)
It becomes.
同様に、第2区間の接続曲線部53と第3区間の傾斜部54とが境界X=r2において滑らかに繋がるため、第3区間の傾斜部54を規定する第2の一次関数F12は、
F12(x)=a3r2+b3
=F’21(r2)x−F’21(r2)r2+F21(r2)
・・・・・(26)
となる。
Similarly, since the connecting
F 12 (x) = a 3 r 2 + b 3
= F ′ 21 (r2) x−F ′ 21 (r2) r2 + F 21 (r2)
(26)
It becomes.
また、第4区間の中心曲線部55は、境界X=r3において、第3区間の傾斜部54と連続するように接続されているので、この中心曲線部55を規定する第2の曲線関数F22は、
F22(r3)=a3r3+b3
=F’21(r2)r3−F’21(r2)r2+F21(r2)
・・・・・(27)
を満足する必要がある。
Further, since the
F 22 (r3) = a 3 r3 + b 3
= F ′ 21 (r2) r3−F ′ 21 (r2) r2 + F 21 (r2)
(27)
Need to be satisfied.
ここで第2区間の接続曲線部53を規定する第1の曲線関数F21は、式(11)であるから、この微分は、
F’21(x)=tan(ax+b) ・・・・・(28)
となる。
Here, since the first curve function F 21 defining the
F ′ 21 (x) = tan (ax + b) (28)
It becomes.
この式(28)及び式(11)を式(25)に代入することで第1区間の直線部52を規定する第1の一次関数F11は、
F11(x)=tan(a・r1+b)x−tan(a・r1+b)r1
−(1/a)・log|cos(a・r1+b)|+c
・・・・・(29)
となる。また、式(28)及び式(11)を式(26)に代入することで第3区間の傾斜部54を規定する第2の一次関数F12は、
F12(x)=tan(a・r2+b)x−tan(a・r2+b)r2
−(1/a)・log|cos(a・r2+b)|+c
・・・・・(30)
となる。
By substituting Equation (28) and Equation (11) into Equation (25), the first linear function F 11 defining the
F 11 (x) = tan (a · r1 + b) x−tan (a · r1 + b) r1
− (1 / a) · log | cos (a · r1 + b) | + c
(29)
It becomes. Further, by substituting Equation (28) and Equation (11) into Equation (26), the second linear function F 12 that defines the
F 12 (x) = tan (a · r2 + b) x−tan (a · r2 + b) r2
− (1 / a) · log | cos (a · r2 + b) | + c
(30)
It becomes.
また第4区間の中心曲線部55を規定する関数は、式(13)であるが、式(27)の制約により、γは、
γ=−α(r3)2−β・r3+tan(a・r2+b)r3
−tan(a・r2+b)r2−(1/a)・log|cos(a・r2+b)|+c ・・・・・(31)
となる。
The function that defines the
γ = −α (r3) 2 −β · r3 + tan (a · r2 + b) r3
-Tan (a.r2 + b) r2- (1 / a) .log | cos (a.r2 + b) | + c (31)
It becomes.
従って、式(13)は、
F22(x)=αx2+βx−α(r3)2−β・r3
+tan(a・r2+b)(r3−r2)
−(1/a)・log|cos(a・r2+b)|+c ・・・(32)
となる。
Therefore, equation (13) becomes
F 22 (x) = αx 2 + βx−α (r3) 2 −β · r3
+ Tan (a · r2 + b) (r3-r2)
-(1 / a) · log | cos (a · r2 + b) | + c (32)
It becomes.
以上をまとめると、連続関数Fは、第1区間(x≧r1)では、
F(x)=tan(a・r1+b)−tan(a・r1+b)r1
−(1/a)・log|cos(a・r1+b)|+c ・・・(29)
第2区間(r2≦x<r1)では、
F(x)=(−1/a)・log|cos(ax+b)|+c ・・・・・(11)
第3区間(r3≦x<r2)では、
F(x)=tan(a・r2+b)x−tan(a・r2+b)r2
−(1/a)・log|cos(a・r2+b)|+c ・・・(30)
第4区間(x<r3)では、
F(x)=αx2+βx−α(r3)2−β・r3
+tan(a・r2+b)(r3−r2)
−(1/a)・log|cos(a・r2+b)|+c ・・・(32)
となる。
In summary, the continuous function F is expressed as follows in the first section (x ≧ r1).
F (x) = tan (a · r1 + b) −tan (a · r1 + b) r1
-(1 / a) · log | cos (a · r1 + b) | + c (29)
In the second section (r2 ≦ x <r1)
F (x) = (− 1 / a) · log | cos (ax + b) | + c (11)
In the third section (r3 ≦ x <r2),
F (x) = tan (a · r2 + b) x−tan (a · r2 + b) r2
-(1 / a) · log | cos (a · r2 + b) | + c (30)
In the fourth section (x <r3)
F (x) = αx 2 + βx−α (r3) 2 −β · r3
+ Tan (a · r2 + b) (r3-r2)
-(1 / a) · log | cos (a · r2 + b) | + c (32)
It becomes.
第1係数算出部24は、測定手段11から送られてきた特定プロフィールデータRに基づいて第1関数記憶部23に格納されている連続関数Fの係数を算出し、この算出された係数を代入した連続関数Fにより規定される線を推定形状線50として格納する部位である。
The first
本実施形態における連続関数Fの係数の算出とは、当該連続関数Fを規定する各区間関数F11,F21,F12,F22の係数及び各区間関数F11,F21,F12,F22のX軸方向の範囲を求めることをいう。具体的には、第1係数算出部24は、上記の式(29)、式(11)、式(30)、及び式(32)がX軸に沿って連なった連続関数Fが、特定プロフィールデータと最も適合するように、各パラメータ(r1,r2,r3,a,b,c,α,β,γ)の値を決定する。本実施形態においては、最急降下法により前記各パラメータが決定される。
The calculation of the coefficient of the continuous function F in the present embodiment is the coefficient of each interval function F 11 , F 21 , F 12 , F 22 that defines the continuous function F and each interval function F 11 , F 21 , F 12 , This means obtaining the range of F 22 in the X-axis direction. Specifically, the first
第1高さ値導出部22は、第1係数算出部24によって算出(導出)され格納された推定形状線50に基づいて高さ値を導出して格納する部位である。具体的に、第1高さ値導出部22は、第1係数算出部24で算出された推定形状線50の炉中心から炉壁までの高さの平均値を算出することにより、特定プロフィールデータRが示す特定の装入物体積層上面の高さ値を算出する。即ち、高さ値が装入物堆積層上面の特定の炉半径に沿った位置における表面プロフィールの炉中心から炉壁までの高さの平均値であることから、前記特定の炉半径に沿った位置における表面プロフィールを擬制する推定形状線50の炉中心から炉壁までの高さの平均値を算出することにより、高さ値が算出される。
The first height
補正手段30は、データベース12に格納された複数のプロフィールデータの中から1つのプロフィールデータを選んで取得し、この選択したプロフィールデータ(選択プロフィールデータ)Aが示す表面プロフィールを有する装入物堆積層上面の高さ値と高さレベル導出手段20(詳しくは、第1高さ値導出部22)により導出され格納されている特定プロフィールデータRの前記高さ値とが一致するように、少なくとも一方のプロフィールデータを当該プロフィールデータが示す表面プロフィールの形を保ちつつこの表面プロフィールを有する装入物堆積層上面を上下させるような補正をし、この補正後の両プロフィールデータR1,A1を格納する手段である。この補正手段30は、第2形状線導出部31と、第2高さ値導出部32と、補正実行部35とを有する。
The correction means 30 selects and obtains one profile data from among a plurality of profile data stored in the
第2形状線導出部31は、推定形状線150を選択プロフィールデータAに基づいて導出する部位であり、第2関数記憶部33と第2係数算出部34とを有する。推定形状線150は、第1形状線導出部21で導出した推定形状線50と同様に、装入物堆積層上面の特定の炉半径に沿った位置における表面プロフィールを曲線を有する線として擬制するものである(図6(b)参照)。
The second shape
第2関数記憶部33は、連続関数Fを格納する。この連続関数Fは、第1関数記憶部23に格納されている連続関数Fと同じ関数である。第2係数算出部34は、データベース12から取得した選択プロフィールデータAに基づいて、第1係数算出部24と同様に、第2関数記憶部33に格納されている連続関数Fの係数を算出しこの算出された係数を代入した連続関数Fにより規定される線を推定形状線150として格納する部位である。
The second
第2高さ値導出部32は、第2係数算出部34によって算出(導出)され格納された推定形状線150に基づいて、第1高さ値導出部22と同様に、高さ値を導出して格納する部位である。
The second height
補正実行部35は、第1及び第2高さ値導出部22,32に格納されている高さ値に基づき、これら高さ値が互いに一致するよう、特定プロフィールデータR及び選択プロフィールデータAの少なくとも一方の補正を行い、この補正後の両プロフィールデータR1,A1を格納する部位である。本実施形態では、炉内に予め設定されている基準の高さ位置の値(図8におけるプロフィール深度0mmの位置)に両プロフィールデータの高さ値が一致するように両プロフィールデータR,Aをそれぞれ補正する。尚、補正実行部35は、特定プロフィールデータRのみを補正し、又は選択プロフィールデータAのみを補正して互いの高さ値を一致させるように構成されてもよい。
Based on the height values stored in the first and second height
算出手段40は、補正手段30(詳しくは、補正実行部35)に格納された補正後の両プロフィールデータR1,A1の差異値Eを算出して格納するものである。具体的に、算出手段40は、補正手段30に格納された補正後の両プロフィールデータR1,A1が示す一対の装入物堆積層上面における特定の炉半径に沿って炉中心から炉壁まで並ぶ複数の特定の位置での当該一対の装入物堆積層上面間の距離を求め、これら各特定の位置での距離の値を合計した値である差異値Eを算出する。本実施形態では、前記特定の位置は、測定手段11によってプロフィールデータを取得するために装入物堆積層上面の高さ(プロフィール深度)を実際に測る位置であり、特定の炉半径に沿って炉壁内面から炉中心に向かって10cm間隔で並んでいる。尚、この特定の位置が多いほど、2つのプロフィールデータが示す一対の装入物堆積層上面の形状の類似具合を精度よく評価することができる。 The calculation means 40 calculates and stores the difference value E between the two profile data R1, A1 after correction stored in the correction means 30 (specifically, the correction execution unit 35). Specifically, the calculation means 40 is arranged from the furnace center to the furnace wall along a specific furnace radius on the upper surface of the pair of charge accumulation layers indicated by the corrected profile data R1, A1 stored in the correction means 30. A distance between the upper surfaces of the pair of charged material accumulation layers at a plurality of specific positions is obtained, and a difference value E that is a value obtained by summing the distance values at the specific positions is calculated. In the present embodiment, the specific position is a position at which the height (profile depth) of the upper surface of the charge deposit layer is actually measured in order to obtain profile data by the measuring means 11, and along the specific furnace radius. They are lined up at 10 cm intervals from the furnace wall inner surface toward the furnace center. As the number of specific positions increases, the similarity of the shapes of the upper surfaces of the pair of charge deposit layers indicated by the two profile data can be more accurately evaluated.
格納手段41は、算出手段40と接続され、補正手段30と算出手段40とにより算出された各プロフィールデータと特定プロフィールデータとの各差異値Eを格納するものである。本実施形態では、差異値Eと共に当該差異値Eを算出するときに用いた選択プロフィールデータAを格納することができる。 The storage means 41 is connected to the calculation means 40 and stores each difference value E between each profile data calculated by the correction means 30 and the calculation means 40 and the specific profile data. In this embodiment, the selection profile data A used when calculating the difference value E can be stored together with the difference value E.
抽出手段14は、差異算出手段13(詳しくは、格納手段41)に格納された各差異値Eを比較して小さい順に所定の個数の差異値Eを選び、この選んだ差異値Eを算出したときに用いたプロフィールデータを複数のプロフィールデータの中から抽出するものである。抽出手段14は、抽出したプロフィールデータを出力手段15に出力信号として出力する。本実施形態では、抽出手段14は、差異値Eの小さいものから順に5件のプロフィールデータを抽出する。尚、抽出手段14は、抽出するプロフィールデータの件数を変更できるように構成されてもよく、常に一定の件数だけを抽出するように構成されてもよい。
The
出力手段15は、抽出手段14から送信された出力信号を受信し、これを外部に出力するためのものである。本実施形態においては、出力手段15として、CRTディスプレイが用いられる。しかし、これに限定される必要はなく、FPD等の他の表示手段であってもよく、印字手段等であってもよい。また、これらを組み合わせたものであってもよい。 The output means 15 is for receiving the output signal transmitted from the extraction means 14 and outputting it to the outside. In the present embodiment, a CRT display is used as the output means 15. However, the present invention is not limited to this, and other display means such as an FPD may be used, or a printing means or the like may be used. A combination of these may also be used.
本実施形態に係る検索装置10は、以上の構成からなり、次に、この検索装置10の作用について図4乃至図8も参照しつつ説明する。
The
測定手段11により特定の炉半径に沿って特定の表面プロフィール(例えば、操業中の高炉内における現在の表面プロフィール)が測定され、この測定によって得られた特定プロフィールデータRが差異算出手段13(詳しくは、高さレベル導出手段20)に出力信号によって送信される(ステップ1)。本実施形態においては、特定の炉半径(X軸)に沿って、炉壁から炉中心までを10cm間隔で測定が行われる。このとき、高炉の炉半径が3.5mであるため、X軸上に等間隔に33箇所の装入物堆積層上面の高さの測定値(深度データ)が得られる(図5(a)参照)。 A specific surface profile (for example, a current surface profile in an operating blast furnace) is measured along a specific furnace radius by the measuring means 11, and the specific profile data R obtained by this measurement is used as a difference calculating means 13 (details). Is transmitted as an output signal to the height level deriving means 20) (step 1). In the present embodiment, measurement is performed at intervals of 10 cm from the furnace wall to the furnace center along a specific furnace radius (X axis). At this time, since the furnace radius of the blast furnace is 3.5 m, the measurement values (depth data) of the height of the top surface of the charge deposit layer at 33 places are obtained at equal intervals on the X axis (FIG. 5A). reference).
前記出力信号を受信した高さレベル導出手段20は、第1形状線導出部21により特定プロフィールデータRから推定形状線50を導出する。具体的に、第1係数算出部24は、前記出力信号を受信すると共に第1関数記憶部23に格納されている連続関数Fを取得し、前記出力信号によって得た特定プロフィールデータRに連続関数Fを当て嵌めることにより当該連続関数Fの係数を導出する(ステップ2a)。
The height level deriving means 20 that has received the output signal derives the estimated
このとき、連続関数Fを規定する全ての区間関数F11,F21,F12,F22における係数及びX軸方向の範囲が特定プロフィールデータRに基づいて以下のように算出される。 At this time, the coefficients and the ranges in the X-axis direction in all the interval functions F 11 , F 21 , F 12 , and F 22 that define the continuous function F are calculated as follows based on the specific profile data R.
連続関数Fが複数の測定点で測定された計測値(特定プロフィールデータR)と最もよく合うように、連続関数Fの係数(パラメータ)の値が決定される。具体的には、任意の計測点の炉半径方向の位置をXiとし、その位置における実際の表面プロフィールの計測値(プロフィール深度)をYiとし、連続関数FをY=F(X)として、
Σ{Yi−F(Xi)}2
が最小になるように連続関数Fのパラメータ(上記の式(10)の係数a1,b1、上記の式(11)の係数a,b,c、上記の式(12)の係数a3,b3、及び上記の式(13)の係数α,β,γ)とその関数が定義される区間(第1区間と第2区間との境界位置r1、第2区間と第3区間との境界位置r2、第3区間と第4区間との境界位置r3)とが非線形最適化手法の一つである最急降下法により同時に求められる。このように、最急降下法が用いられることで、全ての区間関数F11,F21,F12,F22における係数と各区間関数F11,F21,F12,F22が定義されるX軸方向の範囲(区間)とを容易に求めることができる。
The value of the coefficient (parameter) of the continuous function F is determined so that the continuous function F best matches the measured values (specific profile data R) measured at a plurality of measurement points. Specifically, the position of an arbitrary measurement point in the furnace radial direction is X i , the actual surface profile measurement value (profile depth) at that position is Y i , and the continuous function F is Y = F (X) ,
Σ {Y i −F (X i )} 2
Of the continuous function F (coefficients a 1 and b 1 in the above equation (10), coefficients a, b and c in the above equation (11), and a coefficient a 3 in the above equation (12) , b 3 , and the coefficients α, β, γ in the above equation (13) and the section in which the function is defined (the boundary position r1 between the first section and the second section, the second section and the third section) The boundary position r2 and the boundary position r3 between the third section and the fourth section are simultaneously obtained by the steepest descent method which is one of the nonlinear optimization methods. Thus, by using the steepest descent method, the coefficients in all the interval functions F 11 , F 21 , F 12 , and F 22 and the interval functions F 11 , F 21 , F 12 , and F 22 are defined. The range (section) in the axial direction can be easily obtained.
第1係数算出部24は、このようにして得られた各区間関数F11,F21,F12,F22の係数及び前記X軸方向における範囲が代入された連続関数Fにより規定される線を推定形状線50(図5(b)参照)として格納する。この第1係数算出部24に格納された推定形状線50に基づき、第1高さ値導出部22が特定の装入物堆積層上面の高さ値を導出して格納する(ステップ3a)。
The first
一方、高さレベル導出手段20での特定の装入物堆積層上面の高さ値(高さレベル)の導出と並行して、補正手段30においても、データベース12に格納された複数のプロフィールデータの中から1つのプロフィールデータを選び、このプロフィールデータAが示す装入物堆積層上面の高さ値が導出される(ステップ2b〜3b)。具体的に、先ず、第2形状線導出部31がデータベース12に格納された複数のプロフィールデータから1つのプロフィールデータ(選択プロフィールデータA)を選んで取得する(ステップ1b)。第2形状線導出部31は、取得した選択プロフィールデータAに基づき推定形状線150を導出する。詳細には、第2係数算出部34は、データベース12からの出力信号(選択プロフィールデータA)を受信すると共に第2関数記憶部33に格納されている連続関数Fを取得し、データベース12から取得した選択プロフィールデータA(図6(a)参照)に連続関数Fを当て嵌めることにより当該連続関数Fの係数を導出する(ステップ2b)。
On the other hand, in parallel with the derivation of the height value (height level) of the upper surface of the specific deposit in the height level deriving means 20, the correction means 30 also has a plurality of profile data stored in the
第2係数算出部34は、係数が決定された連続関数Fにより規定される線を推定形状線150(図6(b)参照)として格納する。この第2係数算出部に格納された推定形状線150に基づき、第2高さ値導出部32が選択プロフィールデータAが示す装入物堆積層上面の高さ値を導出して格納する(ステップ3b)。
The second
これら第1及び第2高さ値導出部24,34が導出した特定プロフィールデータRと選択プロフィールデータAとの各高さ値に基づき、補正実行部35が両プロフィールデータR,Aの補正を実行する(ステップ4)。具体的には、両プロフィールデータR,Aの高さ値が、炉内に設定された基準位置(本実施形態ではプロフィール深度が0mmの高さ位置)になるように、両プロフィールデータR,Aの補正がなされる(図7(a)及び図7(b)参照)。
Based on the height values of the specific profile data R and the selected profile data A derived by the first and second height
これら両プロフィールデータR,Aの補正について詳細に説明する。両プロフィールデータR,Aは、炉半径方向(X軸)の位置と炉中心軸方向(Y軸)の位置(プロフィール深度)とからなる位置データの集合したものである。各位置データは、炉半径方向の位置をxi(i=1〜33)とし、これらの炉半径位置において測定したプロフィール深度をyai(i=1〜33)として表される。 The correction of both profile data R and A will be described in detail. Both profile data R and A are a collection of position data composed of a position in the furnace radial direction (X axis) and a position (profile depth) in the furnace central axis direction (Y axis). Each position data is represented as x i (i = 1 to 33) as the position in the furnace radial direction, and y ai (i = 1 to 33) as the profile depth measured at these furnace radial positions.
特定プロフィールデータRの高さデータ(プロフィール深度)をyai(i=1〜33)とし、先ずこの平均値(高さ値)を
により求め、補正後のデータYaiを
により求める。このように補正された特定プロフィールデータR1を図7(a)に示す。
The height data (profile depth) of the specific profile data R is set to y ai (i = 1 to 33), and this average value (height value) is first set.
To obtain the corrected data Y ai
Ask for. FIG. 7A shows the specific profile data R1 corrected in this way.
同様に、選択プロフィールデータyri(i=1〜33)についても、 Similarly, for the selected profile data y ri (i = 1 to 33),
により平均値(高さ値)を求め、
により補正後のデータYriを求める。このように補正された選択プロフィールデータA1を図7(b)に示す。
To find the average value (height value)
Thus, the corrected data Y ri is obtained. The selection profile data A1 corrected in this way is shown in FIG.
このようにして補正された両プロフィールデータR1,A1は、補正実行部35に格納される。
Both profile data R1, A1 corrected in this way are stored in the
次に、算出手段40は、この補正手段30に格納された補正後の両プロフィールデータR1,A1が示す一対の装入物堆積層上面同士の形状を比較し(図8参照)、この一対の装入物堆積層上面同士の形状の類似度合の指標となる値である差異値Eを算出する。具体的に、算出手段40は、以下の式(39)を用い、この式(39)に補正後の両プロフィールデータR1,A1を代入することにより差異値Eを算出する(ステップ5)。
このように算出された差異値Eは、当該差異値Eを算出したときに用いた選択プロフィールデータAを関連付けられ、格納手段41に送信され格納される。
Next, the calculation means 40 compares the shapes of the top surfaces of the pair of charged material accumulation layers indicated by the two profile data R1, A1 after correction stored in the correction means 30 (see FIG. 8). A difference value E, which is a value serving as an index of the degree of similarity between the shapes of the upper surfaces of the charge accumulation layers, is calculated. Specifically, the calculation means 40 uses the following equation (39), and calculates the difference value E by substituting the corrected profile data R1, A1 into this equation (39) (step 5).
The difference value E calculated in this way is associated with the selected profile data A used when the difference value E is calculated, and is transmitted to and stored in the storage means 41.
算出手段40により、データベース12に格納された全てのプロフィールデータに対して差異値Eが算出されたか否か判断され(ステップ6)、全てのプロフィールデータに対して差異値Eが算出されるまで、ステップ1b〜ステップ6が繰り返される。 The calculation means 40 determines whether or not the difference value E has been calculated for all the profile data stored in the database 12 (step 6), and until the difference value E is calculated for all the profile data. Steps 1b to 6 are repeated.
このようにして全てプロフィールデータに対する差異値Eが算出され格納手段41に格納されると、抽出手段14が各差異値Eを比較して小さい順に5つの差異値Eを選び、この選んだ差異値Eに関連付けられ格納手段41に格納されているプロフィールデータを抽出する(ステップ7)。即ち、抽出手段14は、小さい順に5つの差異値Eを選ぶと共に、複数のプロフィールデータの中から前記選択した差異値Eを算出するときに用いたプロフィールデータを抽出する。このように抽出された5件のプロフィールデータは、抽出手段14から出力信号として出力手段15へ出力される。
When the difference value E for all the profile data is calculated and stored in the storage means 41 in this way, the extraction means 14 compares the difference values E and selects the five difference values E in ascending order. Profile data associated with E and stored in the storage means 41 is extracted (step 7). That is, the extracting
この出力信号を受信した出力手段15は、抽出手段14により抽出されたプロフィールデータを表示する(ステップ8)。高炉の操業を行う作業者は、この表示されているプロフィールデータに基づいて、当該プロフィールデータが測定された時の操業条件や操業成績等の必要なデータを容易に検索することが可能となる。
The
以上のような検索装置10によれば、データベース12に格納された複数のプロフィールデータが炉内での高さ位置がそれぞれ異なる装入物堆積層上面のプロフィールデータであっても、このデータベース12から特定の表面プロフィールに類似した表面プロフィールのプロフィールデータを精度よく検索して出力することができる。
According to the
即ち、差異算出手段13は、補正により特定プロフィールデータRが示す表面プロフィールを有する装入物堆積層上面とデータベースから選択したプロフィールデータAが示す表面プロフィールを有する装入物堆積層上面との高さ位置を合わせた後にこの補正後の両プロフィールデータR1,A1が示す一対の装入物堆積層上面同士の形状を比較することにより(図8参照)、補正前の両プロフィールデータR,Aが示す一対の装入物堆積層上面の炉内での高さ位置に関わらず、装入物堆積層上面の形状(即ち、表面プロフィール)同士の類似度合を精度よく評価することができる。 In other words, the difference calculating means 13 has a height between the upper surface of the deposit layer having the surface profile indicated by the specific profile data R and the upper surface of the deposit layer having the surface profile indicated by the profile data A selected from the database. By comparing the shapes of the top surfaces of the pair of charge deposit layers indicated by the two profile data R1 and A1 after correction after matching the positions (see FIG. 8), both profile data R and A before correction indicate Regardless of the height position in the furnace of the upper surfaces of the pair of charge deposit layers, the degree of similarity between the shapes (that is, surface profiles) of the upper surfaces of the charge deposit layers can be accurately evaluated.
しかも、両プロフィールデータR,Aが示す一対の装入物堆積層上面同士の形状の類似度合の指標となる値である差異値Eが、補正後の両プロフィールデータR1,A1が示す一対の装入物堆積層上面における前記特定の炉半径に沿って炉中心から炉壁まで並ぶ複数の特定の位置での当該一対の装入物堆積層上面間の距離を求めこれら各特定の位置での距離の値の総和として表され(式(39)参照)、その大小によって特定の表面プロフィールと各プロフィールデータが示す表面プロフィールとの類似度合が比較されるため、類似度合の大小を容易且つ確実に判断できる。そのため、プロフィールデータ毎に前記差異値Eを算出し、その値の小さいものから順に選ぶことにより、複数のプロフィールデータの中から特定の表面プロフィールに類似した表面プロフィールのプロフィールデータを類似した順に容易に抽出することができる。 In addition, the difference value E, which is an index of the similarity between the shapes of the top surfaces of the pair of charge accumulation layers indicated by the profile data R and A, is a pair of charge data indicated by the profile data R1 and A1 after correction. The distance between the upper surface of the pair of charged deposit layers is determined at a plurality of specific positions arranged from the furnace center to the furnace wall along the specific furnace radius on the upper surface of the deposited deposit layer. Since the degree of similarity between the specific surface profile and the surface profile indicated by each profile data is compared according to the magnitude, the degree of similarity can be easily and reliably determined. it can. For this reason, the difference value E is calculated for each profile data, and the profile data of a surface profile similar to a specific surface profile is easily selected from a plurality of profile data in the order of similarity by selecting them in descending order. Can be extracted.
また、抽出手段14によって抽出されたプロフィールデータが出力手段15によって出力されることで、高炉の操業を行う作業者等が迅速且つ的確に目的とするプロフィールデータを取得することが可能となる。 Further, by outputting the profile data extracted by the extraction means 14 by the output means 15, it becomes possible for an operator or the like who operates the blast furnace to acquire the desired profile data quickly and accurately.
当該検索装置10では、特定の表面プロフィールの測定により得られた特定プロフィールデータRにノイズが含まれていても、当該特定プロフィールデータRに基づいて特定の炉半径の位置における表面プロフィールを曲線を有する線として推定形状線50で擬制することによって特定プロフィールデータRにおけるノイズの影響が抑制され(図5(b)参照)、前記特定の表面プロフィールと類似する表面プロフィールのプロフィールデータを複数のプロフィールデータの中から精度よく抽出することが可能となる。
In the
即ち、特定プロフィールデータRに含まれるノイズの大きさや量に関わらず、当該特定プロフィールデータRに基づいて曲線を有する線としての推定形状線50が導出され、特定の装入物堆積層上面の特定の炉半径の位置における表面プロフィールがこの推定形状線50によって擬制されることにより、測定した特定の装入物堆積層上面にたまたま生じた部分的な突出等(ノイズ)があったとしても、その影響が抑制され(平滑化処理され)、精度のよい特定の表面プロフィールが得られる。その結果、特定の表面プロフィールと類似する表面プロフィールのプロフィールデータを複数のプロフィールデータの中から抽出する際の精度が向上する。
That is, regardless of the magnitude and amount of noise included in the specific profile data R, the estimated
また、当該検索装置10では、選択したプロフィールデータAに基づき、この選択したプロフィールデータが示す装入物堆積層上面の特定の炉半径の位置における表面プロフィールを曲線を有する線として推定形状線150で擬制することによって、当該選択したプロフィールデータにおけるノイズの影響も抑制される(図6(b)参照)。そのため、特定プロフィールデータRが示す特定の表面プロフィールと各プロフィールデータが示す表面プロフィールとの比較において両プロフィールデータR,Aに含まれるノイズの影響が抑制され、これにより両プロフィールデータR,Aが示す一対の層上面形状同士の類似度合をより精度よく評価することができる。これにより、特定の表面プロフィールと類似する表面プロフィールのプロフィールデータを複数のプロフィールデータの中から抽出する際の精度がより向上する。
Further, in the
第1及び第2形状線導出部21,31における連続関数Fが複数の区間に分けられ、これら複数の区間毎に表面プロフィールに即した線分を規定する区間関数が設定されているため、より実際の特定の装入物堆積層上面及び選択したプロフィールデータAが示す装入物堆積層上面の形状に近似した推定形状線50,150を得ることができる。その結果、特定の表面プロフィールと類似する表面プロフィールのプロフィールデータを複数のプロフィールデータの中から抽出する際の精度がより向上する。
The continuous function F in the first and second shape
当該検索装置10のように少ない区間関数F11,F21,F12,F22が連なることにより前記推定形状線50,150が規定されることで、特定プロフィールデータR又は選択したプロフィールデータAに基づく各区間関数における係数や特定の炉半径方向の範囲の算出が容易となり、推定形状線50,150の導出が容易になる。
The estimated
しかも、少ない区間関数が連なることで規定された推定形状線50,150は、装入物堆積層上面の表面プロフィールに即した形状となる。即ち、第1の一次関数F11、第1の曲線関数F21、第2の一次関数F12及び第2の曲線関数F22によってそれぞれ規定される線が直列に接続された線によって推定形状線50,150が規定されることにより、装入物堆積層上面の表面プロフィールに即した形状の推定形状線を得ることができる。このように導出した推定形状線50,150が表面プロフィールに即した形状であり、しかもプロフィールデータに含まれるノイズが抑制されることから、特定の表面プロフィールと類似する表面プロフィールのプロフィールデータを複数のプロフィールデータの中から抽出する際の精度がより向上する。
In addition, the estimated
尚、本発明の検索装置10は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
The
例えば、上記実施形態では、特定プロフィールデータR及び選択プロフィールデータAは、それぞれ推定形状線が導出された後、高さレベルが調整される(即ち、高さ値が算出されて互いの高さ値が一致するように補正される)が、推定形状線が導出されなくてもよい。即ち、両プロフィールデータR,Aから推定形状線を導出することなく直接高さ値が算出され、この高さ値が互いに一致するように両プロフィールデータR,Aが補正されてもよい(図9(a)及び図9(b)参照)。このように補正されても、当該補正によって特定プロフィールデータRが示す特定の表面プロフィールを有する装入物堆積層上面と選択プロフィールデータAが示す表面プロフィールを有する装入物堆積層上面との高さ位置が合わされた後、この一対の装入物堆積層上面同士の形状が比較されることにより、補正前の両プロフィールデータR,Aが示す一対の装入物堆積層上面の炉内での高さ位置に関わらず装入物堆積層上面の表面プロフィール同士の類似度合を精度よく評価することができる。 For example, in the above embodiment, the specific profile data R and the selected profile data A are adjusted in height level after the estimated shape line is derived (that is, the height value is calculated and the mutual height value is calculated). However, the estimated shape line may not be derived. That is, the height value is directly calculated without deriving the estimated shape line from both the profile data R and A, and both the profile data R and A may be corrected so that the height values coincide with each other (FIG. 9). (See (a) and FIG. 9 (b)). Even if it correct | amends in this way, the height of the charge deposit layer upper surface which has the specific surface profile which specific profile data R shows by the correction, and the charge deposit layer upper surface which has the surface profile which selection profile data A shows After the positions are matched, the shapes of the upper surfaces of the pair of charge accumulation layers are compared with each other, so that the height of the upper surface of the pair of charge accumulation layers indicated by the two profile data R and A before correction in the furnace is increased. Regardless of the position, it is possible to accurately evaluate the degree of similarity between the surface profiles on the upper surface of the charge deposit layer.
但し、推定形状線を導出して平滑処理を行ったプロフィールデータを用いて比較する方が、比較する両プロフィールデータに含まれるノイズの影響が抑制され、両プロフィールデータが示す表面プロフィール同士の類似度合を精度よく評価できる。具体的に、プロフィールデータAは、上記実施形態(推定形状線を導出した後に比較)の検索装置10では、特定の表面プロフィールと類似する上位5件の表面プロフィールのプロフィールデータとして出力された。このときの推定形状線を導出して平滑化処理された両プロフィールデータR,Aは図8に示すように表面プロフィールが近似していることが分る。しかし、推定形状線を導出せずに比較する検索装置の場合には類似する上位5件に入らなかった。これは、図9(a)及び図9(b)に示すようにプロフィールデータAが示す表面プロフィールの炉半径位置1m〜2m部分の傾斜部分において凹凸(ノイズ)が現れており、この凹凸によって両プロフィールデータR,Aの差異値Eが大きくなったためである。
However, comparing the profile data obtained by deriving the estimated shape line and performing smooth processing reduces the influence of noise contained in both profile data to be compared, and the degree of similarity between the surface profiles indicated by both profile data. Can be evaluated with high accuracy. Specifically, the profile data A is output as profile data of the top five surface profiles similar to the specific surface profile in the
また、本実施形態においては、連続関数Fは、上記の式(10)乃至(13)が炉壁から炉中心側に順に並ぶことにより規定されているが、これに限定される必要はない。具体的に、連続関数Fにおいて、接続曲線部53と中心曲線部55とを規定する各関数は、当該関数によって規定される曲線の接線とx軸とのなす角におけるx軸方向の位置に対する角度変化率が一定の関数であればよい。例えば、連続関数Fにおいて、接続曲線部53を規定する関数と中心曲線部55を規定する関数とが逆、即ち、接続曲線部53を規定する関数が上記の式(13)で中心曲線部55を規定する関数が上記の式(11)であってもよく、接続曲線部53を規定する関数と中心曲線部55を規定する関数とが同じ関数、即ち、接続曲線部53を規定する関数と中心曲線部55を規定する関数とが共に上記の式(11)、又は上記の式(13)であってもよい。
Further, in the present embodiment, the continuous function F is defined by arranging the above formulas (10) to (13) in order from the furnace wall to the furnace center side, but is not limited to this. Specifically, in the continuous function F, each function that defines the
また、連続関数Fを規定する関数の数は、4つに限定されず、3つ又は5つ以上であってもよい。 Further, the number of functions that define the continuous function F is not limited to four, and may be three or five or more.
10 検索装置
11 測定手段
12 データベース(データ格納手段)
13 差異算出手段
14 抽出手段
15 出力手段
20 高さレベル導出手段
30 補正手段
40 算出手段
41 格納手段
50,150 推定形状線
A 選択プロフィールデータ
A1 補正後の選択プロフィールデータ
E 差異値
F 連続関数
R 特定プロフィールデータ
R1 補正後の特定プロフィールデータ
10
13 Difference calculation means 14 Extraction means 15 Output means 20 Height level derivation means 30 Correction means 40 Calculation means 41 Storage means 50, 150 Estimated shape line A Selected profile data A1 Corrected selection profile data E Difference value F Continuous function R Specific Profile data R1 Specific profile data after correction
Claims (11)
特定の炉半径に沿って前記特定の層上面形状を測定する測定工程と、
前記測定工程で得られた前記特定の層上面形状のプロフィールデータである特定プロフィールデータと前記複数のプロフィールデータの各プロフィールデータとを比較して両プロフィールデータが示す一対の装入物堆積層上面同士の形状の類似度合の指標となる値である差異値をそれぞれ算出する差異算出工程と、
この差異算出工程で算出された各差異値を比較して小さい順に所定の個数の前記差異値を選び、この選んだ差異値を算出したときに用いたプロフィールデータを前記複数のプロフィールデータの中から抽出する抽出工程と、を備え、
前記差異算出工程は、前記測定工程で得られた特定プロフィールデータに基づき前記特定の層上面形状を有する装入物堆積層上面の炉内での高さ位置を表す値を導出する高さレベル導出工程と、前記複数のプロフィールデータの中から1つのプロフィールデータを選び、この選択したプロフィールデータが示す層上面形状を有する装入物堆積層上面の炉内での高さ位置を表す値と前記高さレベル導出工程で導出した前記特定プロフィールデータの前記高さ位置を表す値とが一致するように、少なくとも一方のプロフィールデータを当該プロフィールデータが示す層上面形状を保ちつつこの層上面形状を有する装入物堆積層上面を上下させるような補正をする補正工程と、その補正後の両プロフィールデータが示す一対の装入物堆積層上面における前記特定の炉半径に沿って炉中心から炉壁まで並ぶ複数の特定の位置での当該一対の装入物堆積層上面間の距離を求め、これら各特定の位置での距離の値の総和を前記差異値として算出する算出工程と、を含み、前記補正工程と前記算出工程とを前記複数のプロフィールデータのプロフィールデータ毎に行うことを特徴とする高炉装入物のプロフィールデータ検索方法。 A search method for retrieving profile data of a layer upper surface shape similar to a specific layer upper surface shape from a plurality of profile data, which is data of a layer upper surface shape in a charge accumulation layer stacked in a blast furnace,
A measuring step for measuring the top surface shape of the specific layer along a specific furnace radius;
A pair of charge deposition layer upper surfaces indicated by both profile data by comparing the specific profile data, which is profile data of the specific upper surface shape obtained in the measuring step, with the profile data of the plurality of profile data A difference calculating step for calculating a difference value that is a value that is an index of the degree of similarity of the shape of each,
Each difference value calculated in this difference calculation step is compared, a predetermined number of the difference values are selected in ascending order, and profile data used when calculating the selected difference value is selected from the plurality of profile data. An extraction step of extracting,
The difference calculating step derives a height level for deriving a value representing a height position in the furnace of the upper surface of the charge deposit layer having the specific upper surface shape of the layer based on the specific profile data obtained in the measuring step. Selecting one profile data from the plurality of profile data, a value representing the height position in the furnace of the upper surface of the deposit layer having the shape of the upper surface of the layer indicated by the selected profile data, and the height In such a manner that at least one of the profile data is maintained in the shape of the layer upper surface indicated by the profile data so that the value representing the height position of the specific profile data derived in the height level deriving step is matched. A correction process for correcting the upper surface of the deposit layer to be moved up and down, and a pair of upper surfaces of the deposit layer indicated by both profile data after the correction are performed. The distance between the upper surfaces of the pair of charge accumulation layers at a plurality of specific positions arranged from the furnace center to the furnace wall along the specific furnace radius is obtained, and the sum of the distance values at each of the specific positions is obtained. Calculating the profile data as the difference value, and performing the correction step and the calculation step for each profile data of the plurality of profile data.
前記高さレベル導出工程及び前記補正工程における前記装入物堆積層上面の炉内での高さ位置を表す値は、当該装入物堆積層上面の前記特定の炉半径に沿った位置における炉中心から炉壁までの高さの平均値であることを特徴とする高炉装入物のプロフィールデータ検索方法。 In the blast furnace charge profile data search method according to claim 1,
The value representing the height position in the furnace of the upper surface of the charge deposit layer in the height level deriving step and the correcting step is the furnace at a position along the specific furnace radius of the upper surface of the charge deposit layer. A method for retrieving profile data of a blast furnace charge, characterized by being an average value of the height from the center to the furnace wall.
前記高さレベル導出工程は、前記特定の装入物堆積層上面の前記特定の炉半径に沿った位置における層上面形状を曲線を有する線として擬制する推定形状線を前記特定プロフィールデータに基づいて導出する第1の形状線導出工程と、この第1の形状線導出工程で導出された推定形状線に基づいて前記高さ位置を表す値を導出する工程とを含み、
前記第1の形状線導出工程では、前記推定形状線を規定するための未定の係数を含む連続関数を予め用意しておくことと、前記測定工程で得られた前記特定プロフィールデータに基づいて前記連続関数の係数を算出することとにより前記推定形状線が導出されることを特徴とする高炉装入物のプロフィールデータ検索方法。 In the blast furnace charge profile data search method according to claim 1 or 2,
In the step of deriving the height level, an estimated shape line that simulates a layer upper surface shape at a position along the specific furnace radius of the specific charge deposition layer upper surface as a line having a curve is based on the specific profile data. Deriving a first shape line deriving step, and deriving a value representing the height position based on the estimated shape line derived in the first shape line deriving step,
In the first shape line derivation step, a continuous function including an undetermined coefficient for prescribing the estimated shape line is prepared in advance, and the specific profile data obtained in the measurement step is used as the basis. A method for retrieving profile data of a blast furnace charge, wherein the estimated shape line is derived by calculating a coefficient of a continuous function.
前記補正工程は、前記装入物堆積層上面の前記特定の炉半径に沿った位置における層上面形状を曲線を有する線として擬制する推定形状線を前記選択したプロフィールデータに基づいて導出する第2の形状線導出工程と、前記選択したプロフィールデータの前記高さ位置を表す値と前記特定プロフィールデータの前記高さ位置を表す値とが一致するように、少なくとも一方のプロフィールデータを補正する前に、前記第2の形状線導出工程で導出された推定形状線に基づいて前記高さ位置を表す値を導出する工程とを含み、
前記第2の形状線導出工程では、前記推定形状線を規定するための未定の係数を含む連続関数を予め用意しておくことと、前記選択したプロフィールデータに基づいて前記連続関数の係数を算出することとにより前記推定形状線が導出されることを特徴とする高炉装入物のプロフィールデータ検索方法。 In the blast furnace charge profile data search method according to claim 3,
The correcting step derives an estimated shape line that simulates a layer upper surface shape at a position along the specific furnace radius on the upper surface of the deposit layer based on the selected profile data. Before correcting at least one of the profile data so that a value representing the height position of the selected profile data matches a value representing the height position of the specific profile data Deriving a value representing the height position based on the estimated shape line derived in the second shape line deriving step,
In the second shape line derivation step, a continuous function including an undetermined coefficient for defining the estimated shape line is prepared in advance, and the coefficient of the continuous function is calculated based on the selected profile data. The estimated shape line is derived by doing the blast furnace charge profile data search method.
前記第1及び第2の形状線導出工程における各連続関数は、前記特定の炉半径に沿って区画された複数の区間についてそれぞれ規定された複数種の区間関数が連なることにより規定され、
これら複数種の区間関数は、それぞれ係数及び前記特定の炉半径に沿った方向の範囲が未定で且つ隣接する区間関数同士の境界において連続するように設定され、前記特定プロフィールデータ又は前記選択したプロフィールデータに基づいて全ての区間関数における係数及び特定の炉半径方向の範囲を算出することにより推定形状線を導出することを特徴とする高炉装入物のプロフィールデータ検索方法。 In the blast furnace charge profile data search method according to claim 4,
Each continuous function in the first and second shape line derivation steps is defined by a series of section functions each defined for a plurality of sections partitioned along the specific furnace radius,
The plurality of types of interval functions are set such that the coefficient and the range in the direction along the specific furnace radius are undetermined and are continuous at the boundary between adjacent interval functions, and the specific profile data or the selected profile A method for retrieving profile data of a blast furnace charge, wherein an estimated shape line is derived by calculating coefficients in all interval functions and ranges in a specific furnace radial direction based on data.
前記区間関数は、炉中心軸をy軸、前記特定の炉半径をx軸とするxy平面上で表される関数であり、
前記連続関数は、4つの区間関数で規定され、これら4つの区間関数は、炉壁から炉中心側に向って順に並ぶ第1の一次関数、第1の曲線関数、第2の一次関数、及び第2の曲線関数であり、
前記第1の一次関数は、当該関数によって規定される線が炉壁近傍に位置し、水平若しくは略水平方向の直線となる関数であり、前記第2の一次関数は、当該関数によって規定される線が前記第1の一次関数よりも炉中心側に位置し、炉中心に向って一定の下り勾配の直線となる関数であり、前記第1の曲線関数は、当該関数によって規定される線が前記第1の一次関数と前記第2の一次関数との間に位置し、前記第1の一次関数に規定される略水平な直線の炉中心側端部と前記第2の一次関数に規定される下り勾配の直線の炉壁側端部とを滑らかに接続する曲線となる関数であり、前記第2の曲線関数は、当該関数によって規定される線が炉中心部に位置し、上方に膨出する曲線となる関数であることを特徴とする高炉装入物のプロフィールデータ検索方法。 In the blast furnace charge profile data search method according to claim 5,
The interval function is a function represented on the xy plane with the furnace central axis as the y-axis and the specific furnace radius as the x-axis.
The continuous function is defined by four interval functions, and the four interval functions are a first linear function, a first curve function, a second linear function, which are arranged in order from the furnace wall toward the furnace center side, and A second curve function,
The first linear function is a function in which a line defined by the function is positioned in the vicinity of the furnace wall and becomes a horizontal or substantially horizontal straight line, and the second linear function is defined by the function. The line is a function that is positioned closer to the furnace center than the first linear function and becomes a straight line having a constant downward slope toward the furnace center, and the first curve function is a line defined by the function. It is located between the first linear function and the second linear function, and is defined by a substantially horizontal straight furnace center side end defined by the first linear function and the second linear function. The second curve function is a function that smoothly connects a straight line with a straight line with a downward slope, and a line defined by the function is located at the center of the furnace and expands upward. Profies of blast furnace charges characterized by the function of the curve Data search method.
前記連続関数は、炉中心軸をy軸、前記特定の炉半径をx軸とするxy平面上で表される関数であり、
前記第1の曲線関数又は前記第2の曲線関数は、当該曲線関数によって規定される曲線の接線とx軸とのなす角におけるx軸方向の位置に対する角度変化率が一定の関数であることを特徴とする高炉装入物のプロフィールデータ検索方法。 In the blast furnace charge profile data search method according to claim 6,
The continuous function is a function represented on an xy plane in which the furnace central axis is the y-axis and the specific furnace radius is the x-axis.
The first curve function or the second curve function is a function having a constant angle change rate with respect to a position in the x-axis direction at an angle between a tangent line of the curve defined by the curve function and the x-axis. A method for retrieving profile data of a characteristic blast furnace charge.
前記第1の曲線関数又は前記第2の曲線関数は、以下の(1)式又は(2)式で表される関数であることを特徴とする高炉装入物のプロフィールデータ検索方法。
y=(−1/a)・log|cos(ax+b)|+c ・・・(1)
y=αx2+βx+γ ・・・(2)
ここで、a,b,c,α,β,γは、係数。 In the blast furnace charge profile data search method according to claim 7,
The first curve function or the second curve function is a function represented by the following equation (1) or (2): A method for retrieving profile data of a blast furnace charge.
y = (− 1 / a) · log | cos (ax + b) | + c (1)
y = αx 2 + βx + γ (2)
Here, a, b, c, α, β, and γ are coefficients.
前記複数のプロフィールデータを予め格納しておくデータ格納手段と、
前記データ格納手段に格納された各プロフィールデータと前記特定の層上面形状のプロフィールデータである特定プロフィールデータとを比較して両プロフィールデータが示す一対の装入物堆積層上面同士の形状の類似度合の指標となる値である差異値をそれぞれ算出して格納する差異算出手段と、
この差異算手段に格納された各差異値を比較して小さい順に所定の個数の前記差異値を選び、この選んだ差異値を算出したときに用いたプロフィールデータを前記複数のプロフィールデータの中から抽出する抽出手段と、
この抽出手段によって抽出されたプロフィールデータを外部に出力する出力手段と、を備え、
前記差異算出手段は、特定の炉半径に沿って前記特定の層上面形状を測定して得られた前記特定プロフィールデータに基づき当該特定の層上面形状を有する装入物堆積層上面の炉内での高さ位置を表す値を導出して格納する高さレベル導出手段と、
前記データ格納手段に格納された複数のプロフィールデータの中から1つのプロフィールデータを選んで取得し、この選択したプロフィールデータが示す層上面形状を有する装入物堆積層上面の炉内での高さ位置を表す値と前記高さレベル導出手段により導出され格納されている前記特定プロフィールデータの前記高さ位置を表す値とが一致するように、少なくとも一方のプロフィールデータを当該プロフィールデータが示す層上面形状の形を保ちつつこの層上面形状を有する装入物堆積層上面を上下させるような補正をし、この補正後の両プロフィールデータを格納する補正手段と、
この補正手段に格納された補正後の両プロフィールデータが示す一対の装入物堆積層上面における前記特定の炉半径に沿って炉中心から炉壁まで並ぶ複数の特定の位置での当該一対の装入物堆積層上面間の距離を求め、これら各特定の位置での距離の値の総和を前記差異値として算出して格納する算出手段と、を有し、
前記補正手段と前記算出手段とが各プロフィールデータと前記特定プロフィールデータとの前記差異値をそれぞれ算出して格納することを特徴とする高炉装入物のプロフィールデータ検索装置。 A search device for retrieving profile data of a layer upper surface shape similar to a specific layer upper surface shape from a plurality of profile data which is data of a layer upper surface shape in a charge accumulation layer stacked in a blast furnace,
Data storage means for storing the plurality of profile data in advance;
By comparing each profile data stored in the data storage means with the specific profile data which is the profile data of the specific upper layer shape, the degree of similarity in shape between the upper surfaces of the pair of charge deposit layers indicated by both profile data A difference calculation means for calculating and storing a difference value as an index value of
Each difference value stored in the difference calculating means is compared, a predetermined number of the difference values are selected in ascending order, and the profile data used when calculating the selected difference value is selected from the plurality of profile data. Extracting means for extracting;
Output means for outputting the profile data extracted by the extraction means to the outside,
The difference calculating means is provided in a furnace on the upper surface of the charge deposit layer having the specific layer upper surface shape based on the specific profile data obtained by measuring the specific layer upper surface shape along a specific furnace radius. Height level deriving means for deriving and storing a value representing the height position of
One profile data is selected and acquired from the plurality of profile data stored in the data storage means, and the height in the furnace of the charge deposit layer upper surface having the layer upper surface shape indicated by the selected profile data The upper surface of the layer that the profile data indicates at least one of the profile data so that the value representing the position matches the value representing the height position of the specific profile data derived and stored by the height level deriving means Correction means for correcting the upper surface of the deposit layer having the shape of the upper surface of the layer while raising and lowering the shape, and storing both profile data after the correction,
The pair of loadings at a plurality of specific positions arranged from the furnace center to the furnace wall along the specific furnace radius on the upper surface of the pair of charge deposit layers indicated by the corrected profile data stored in the correction means. Calculating the distance between the upper surface of the deposit layer, and calculating and storing the sum of the distance values at each of these specific positions as the difference value, and
The blast furnace charge profile data search device, wherein the correction means and the calculation means respectively calculate and store the difference values between the profile data and the specific profile data.
前記データ格納手段には、予め導出された各プロフィールデータの前記高さ位置を表す値が対応するプロフィールデータと共に格納されていることを特徴とする高炉装入物のプロフィールデータ検索装置。 In the blast furnace charge profile data search device according to claim 9,
A blast furnace charge profile data search device, wherein the data storage means stores a value representing the height position of each profile data derived in advance together with corresponding profile data.
前記特定の炉半径に沿って前記特定の装入物堆積層の層上面形状を測定し、この測定によって得られた測定値を前記高さレベル導出手段に伝達する計測手段をさらに備えることを特徴とする高炉装入物のプロフィールデータ検索装置。 In the blast furnace charge profile data search device according to claim 9 or 10,
It further comprises measurement means for measuring the upper surface shape of the specific charge deposit layer along the specific furnace radius and transmitting the measurement value obtained by this measurement to the height level deriving means. The blast furnace charge profile data search device.
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