專利名稱：一種連鑄漏鋼檢測儀的制作方法
技術領域：
本發明屬于冶金的連鑄漏鋼檢測技術領域，特別是提供了一種連鑄漏鋼檢測儀，用于檢測連鑄粘結性漏鋼。
背景技術：
漏鋼在連鑄作業中是一種災難性事故，其中粘結性漏鋼是出現最頻繁的一種。利用檢測技術對漏鋼進行預報是避免粘結性漏鋼的主要途徑。目前，世界各大鋼鐵公司和我國的一部分鋼鐵公司都安裝有漏鋼預報系統。這些系統都由兩部分組成數據采集系統和漏鋼模型預報系統。其中，數據采集系統都是采用在結晶器上安裝熱電偶檢測溫度信號；而漏鋼模型預報系統則采用工控機對數據進行分析判斷，給出預報結果。由于工控機的使用，使系統的可靠性和在惡劣環境下的使用受到極大的限制，同時也使系統的成本不能降下來。
發明內容
本發明的目的在于提供一種連鑄漏鋼檢測儀，用于檢測連鑄漏鋼事故。
本發明的系統采用數字信號處理芯片(DSP)+場可編程門陣列芯片(FPGA)的結構。由數字信號處理芯片1(具體型號為TMS320C31)、場可編程門陣列芯片2、數模轉換器陣列3、通用輸入輸出4、通訊串口5、控制線6、液晶顯示器7、鍵盤8、地址線9、數據線10、模擬/數字轉換模塊11、保護電路12、信號輸入13、喇叭14組成。將連鑄漏鋼預報算法模型嵌入到數字信號處理芯片(1)中，用預報模型進行檢測，若檢測到漏鋼征兆，輸出高位信號及報警顯示；漏鋼預報算法模型綜合采用了邏輯方法和模糊神經元網絡技術共同完成對粘結漏鋼的預報。
由于底層的信號預處理算法處理的數據量大，對處理速度要求高，采用場可編程門陣列芯片進行硬件實現，同時場可編程門陣列芯片還包括片選控制。高層處理算法由于控制結構復雜，采用運算速度高、通訊機制強大、可進行浮點運算的數字信號處理芯片來實現。外設包括液晶顯示器(顯示溫度曲線和報警)7、鍵盤(調節預報參數)8、可與微機(PC)通訊的RS232通訊口5；通用輸入/輸出4與喇叭14連接。
本檢測儀的特點是將連鑄漏鋼預報算法模型嵌入到芯片中，以該芯片為核心的漏鋼預報檢測儀具有檢測連鑄粘結性漏鋼的功能。該儀表以結晶器溫度信號作為輸入，用預報模型進行檢測，若檢測到漏鋼征兆，輸出高位信號及報警顯示。
本檢測儀的漏鋼預報算法模型綜合采用了邏輯方法和模糊神經元網絡技術共同完成對粘結漏鋼的預報，根據現場信號等內容對模型進行決策。通常來講邏輯判斷對模型的計算更加精確，但缺乏靈活性；神經元網絡(或模糊神經元網絡)技術具有較強的抗干擾能力。但神經元網絡技術的應用也有一個致命的問題，那就是訓練數據的收集和整理。它不僅要求有大量的訓練數據，還需要這些數據具有代表性和全面性，這樣，訓練出的神經網絡才會有較強的范化能力，對新的數據才會有準確的判斷。以上兩種方法的綜合運用，使預報算法適應性強，準確性高，有很強的理論背景。
本發明的優點在于該儀表具有預報準確、適用性強、可靠性高、抗干擾、成本低等優點。連鑄漏鋼預報儀表的功能等同于漏鋼模型預報系統，它也需要數據采集系統得到的溫度信息作為輸入。由于是一種儀表設備，它對環境的要求不象工控機那樣苛刻(計算機房內)，可以安裝在連鑄現場，可大大減少補償導線及安裝費用；同時，由于不再使用復雜的工控機，也使可靠性大為提高；預報算法采用模糊人工神經元網絡和邏輯控制技術，使適用范圍更為廣闊，提高了檢測的正確率。
附圖1為本發明的一種組成示意圖。其中，數字信號處理芯片1(具體型號為TMS320C31)、場可編程門陣列芯片2、數模轉換器陣列3、通用輸入輸出4、通訊串口5、控制線6、液晶顯示器7、鍵盤8、地址線9、數據線10、模擬/數字轉換模塊11、保護電路12、信號輸入13。
附圖2為本發明檢測儀前側外觀示意圖。其中液晶顯示器7、鍵盤8、喇叭14。
附圖3為本發明檢測儀后側外觀示意圖。其中輸入接線端子15、電源插孔16、信號輸出插孔17。
權利要求
1.一種連鑄漏鋼檢測儀，其特征在于采用數字信號處理芯片DSP+場可編程門陣列芯片FPGA的結構；具體構成為由數字信號處理芯片(1)、場可編程門陣列芯片(2)、數模轉換器陣列(3)、通用輸入輸出(4)、通訊串口(5)、控制線(6)、液晶顯示器(7)、鍵盤(8)、地址線(9)、數據線(10)、模擬/數字轉換模塊(11)、保護電路(12)、信號輸入(13)、喇叭(14)組成；將連鑄漏鋼預報算法模型嵌入到數字信號處理芯片(1)中，用預報模型進行檢測，若檢測到漏鋼征兆，輸出高位信號及報警顯示；漏鋼預報算法模型綜合采用了邏輯方法和模糊神經元網絡技術共同完成對粘結漏鋼的預報。
全文摘要
本發明提供了一種連鑄漏鋼檢測儀，采用數字信號處理芯片DSP+場可編程門陣列芯片FPGA的結構。由數字信號處理芯片(1)、場可編程門陣列芯片(2)、數模轉換器陣列(3)、通用輸入輸出(4)、通訊串口(5)、控制線(6)、液晶顯示器(7)、鍵盤(8)、地址線(9)、數據線(10)、模擬/數字轉換模塊(11)、保護電路(12)、信號輸入(13)、喇叭(14)組成。將連鑄漏鋼預報算法模型嵌入到數字信號處理芯片(1)中，用預報模型進行檢測，若檢測到漏鋼征兆，輸出高位信號及報警顯示；漏鋼預報算法模型綜合采用了邏輯方法和模糊神經元網絡技術共同完成對粘結漏鋼的預報。本發明具有預報準確、適用性強、可靠性高、抗干擾、成本低等優點。
文檔編號B22D2/00GK1555945SQ20031012084
公開日2004年12月22日 申請日期2003年12月30日 優先權日2003年12月30日
發明者李文兵, 肖正宇 申請人:北京金自天正智能控制股份有限公司