冶金行業(yè)一直是我國工業(yè)的能源消耗大戶(hù),是推進(jìn)節能降耗的重點(diǎn)行業(yè)。高爐熱風(fēng)爐和加熱爐等裝置是節能降耗的關(guān)鍵環(huán)節,因此,其燃燒控制與優(yōu)化問(wèn)題一直是國內外專(zhuān)家學(xué)者研究和關(guān)注的重點(diǎn)。
中國科學(xué)院沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所科研團隊以加熱爐的優(yōu)化控制為切入點(diǎn),提出了一種基于遷移學(xué)習的加熱爐爐溫預測算法。實(shí)現加熱爐的優(yōu)化控制,首先要克服加熱爐生產(chǎn)過(guò)程中原料來(lái)源多樣、生產(chǎn)條件多變、工況波動(dòng)頻繁等難題,對加熱爐各個(gè)加熱區的溫度精準預測。同時(shí),還需要滿(mǎn)足工況對實(shí)時(shí)性的要求,對預測算法的計算效率和計算時(shí)間等性能指標提出了更高的要求。
為了應對這些挑戰,研究團隊設計了基于時(shí)間卷積網(wǎng)絡(luò )和遷移學(xué)習技術(shù)的多區爐溫預測框架,并通過(guò)生成對抗網(wǎng)絡(luò )來(lái)提升預測精度,建立了實(shí)時(shí)的爐溫預測模型。實(shí)例研究表明,團隊所提出的基于遷移學(xué)習的爐溫預測框架在每個(gè)加熱區快速建模的基礎上都能極大提升預測精度。相關(guān)學(xué)術(shù)成果發(fā)表于Sensors,也為人工智能技術(shù)應用于冶金行業(yè)加熱爐能耗優(yōu)化控制提供了新方法。
近年來(lái),沈陽(yáng)自動(dòng)化所數字工廠(chǎng)研究室依托“中科云翼”工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺開(kāi)展了基于工業(yè)大數據的人工智能方法研究,取得了一系列高水平研究成果,為人工智能和大數據技術(shù)與制造工藝的深度融合提供了理論方法和技術(shù)支撐。
基于遷移學(xué)習的爐溫預測框架