一种高炉工作状态监控方法、系统、电子设备和存储介质与流程

1.本发明涉及高炉工作状态监控技术领域，尤其涉及一种高炉工作状态监控方法、系统、电子设备和存储介质。


背景技术：

2.高炉风口工作状态可以反映高炉炉缸的工作状态，且风口工作状态对高炉正常生产、高炉指标优化特别关键，因此观察风口工作情况是高炉值班工长及看水工的一项重要工作内容，但由于风口工作环境恶劣，且高炉大型化后风口数目较大，如2500m3高炉风口达到30个，3200m3高炉风口则为32个。
3.在传统技术中，往往是通过人工巡查风口来记录风口状态。而单靠人工观察风口状态，一方面，存在无法实时观察、工作量巨大的问题，另一方面，作业人员的认知技能不同，对风口工作状态判断可能不一致。


技术实现要素：

4.本发明提供了一种高炉工作状态监控方法，以解决高炉工作状态监控的问题。
5.第一方面，本发明提供了一种高炉工作状态监控方法，包括：
6.种高炉工作状态监控方法，其特征在于，包括：
7.根据高炉风口的图像确定风口状态和炉温状态；
8.基于所述风口状态、所述炉温状态调整风口作业；
9.检测风口小套进水口的进水温度和进水流量，以及出水口的出水温度和出水流量；
10.基于所述进水温度、所述进水流量、所述出水温度和所述出水流量温度确定小套工作状态并调整风口小套作业。
11.第二方面，本发明提供了一种高炉工作状态监控系统，包括：
12.图像处理模块，用于根据高炉风口的图像确定风口状态和炉温状态；
13.风口作业调整模块，用于基于所述风口状态、所述炉温状态调整风口作业；
14.小套数据获取模块，用于检测风口小套进水口的进水温度和进水流量，以及出水口的出水温度和出水流量；
15.小套作业调整模块，用于基于所述进水温度、所述进水流量、所述出水温度和所述出水流量温度确定小套工作状态并调整风口小套作业。
16.第三方面，本发明提供了一种电子设备，所述电子设备包括：
17.至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
18.所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行本发明第一方面所述的高炉工作状态监控方法。
19.第四方面，本发明提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存
储有计算机指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现本发明第一方面所述的高炉工作状态监控方法。
20.本发明实施例的高炉工作状态监控方法，根据高炉风口的图像确定风口状态和炉温状态，基于风口状态、炉温状态调整风口作业，检测风口小套进水口的进水温度和进水流量，以及出水口的出水温度和出水流量，再基于进水温度、进水流量、出水温度和出水流量温度确定小套工作状态并调整风口小套作业。高炉工作状态监控过程自动化，无需人工参与，可以提高风口监控效率和节约人力，可以及时观测到异常的高炉工作状态，并且对于其中一些异常状态可以实时进行调节，例如可以根据炉温状态来调节送风量，另一方面，统一了监控标准，有利于标准化推广执行。
21.应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
22.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
23.图1是本发明实施例一提供的一种高炉工作状态监控方法的流程图；
24.图2是本发明实施例二提供的一种高炉工作状态监控方法的流程图；
25.图3是本发明实施例二提供的一种高炉工作状态监控系统结构示意图；
26.图4是本发明实施例三提供的一种高炉工作状态监控系统的结构示意图；
27.图5是本发明实施例四提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
28.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
29.高炉风口是炼铁厂高炉上的，由高炉风口吹入的高温热风、煤粉和炉底焦炭氧化燃烧生成co，co在高温上升中还原出原来以氧化物形态存在的铁。现有炼铁高炉利用风口向炉内输送热风，由于高炉风口的安装固定点在炉壳外面，炉墙比较厚，一般需要设置三层风口套才能够从炉壳外延伸到炉内，三层风口套从外至内，分别为风口大套、风口中套和风口小套。由于高炉风口套是“插入”炉内的，需要承受炉内高温，特别是风口中套和风口小套，其直接接触炉内高温的面积比较大，因此，风口中套和风口小套都设计有冷却水腔，对其进行通水冷却。
30.高炉风口是保证高炉正常生产且易损消耗的关键部件，几何形状复杂，有螺旋状的冷却水通道，高炉风口的使用环境极端恶劣，不但要承受高炉内约1500℃以上的高温，甚至风口前端的燃烧温度可达2300-2500℃，而且还要承受高温铁流的冲刷和炉料、炉渣的磨
损。
31.一般情况下，风口小套都是定期更换的，若风口小套出现非正常损坏，会严重影响高炉的正常生产。
32.实施例一
33.图1为本发明实施例一提供的一种高炉工作状态监控方法的流程图，本实施例可适用于对高炉工作状态进行监控的情况，该方法可以由高炉工作状态监控系统来执行，该高炉工作状态监控系统可以采用硬件和/或软件的形式实现，该高炉工作状态监控系统可配置于电子设备中。如图1所示，该高炉工作状态监控方法包括：
34.s101、根据高炉风口的图像确定风口状态和炉温状态。
35.在高炉旁侧安装风口摄像装置，例如，在高炉风口窥视孔位置设置成像摄像仪，拍摄每一个风口的图像。
36.具体地，将高炉风口的图像输入预设的风口状态识别模型，以得到风口状态。风口状态可以包括风口异常状态、挂渣状态或涌渣状态、喷煤燃烧状态，当然风口状态还包括炉况难行、高炉悬料、渣皮脱落等。其中，所述风口异常状态包括堵塞或形状、位置异常。
37.高炉炉况顺行状态良好时，观察风口可以发现风口明亮、无明显升降，风口区域的焦炭燃烧充分。高炉炉缸温度向热时，风口明亮、发白；高炉炉缸温度向下时，风口出现生降、暗红；高炉喷煤时，如煤枪插入深度及角度正常，则风口观察煤流集中、不发散，不磨小套。此外，还可以对特殊情况下的风口状态进行判断，如炉况难行、高炉悬料、渣皮脱落等，风口会出现生降、挂渣，通过风口摄像可以确定；另高炉休风操作放风阀放风时，减风至最低，放风过程中如风口前堆焦则灌渣风险小，如放风过程中出现涌渣现象，则应立即回风，待渣铁顺利下行至炉缸无涌渣后再进行放风操作。
38.一般情况下，可以通过图像识别的风口状态，均可以根据高炉风口的图像，在此不一一例举。
39.风口状态识别模型的训练过程为：先获取训练图像，对每个训练图像标注实际的第一风口状态，然后采用训练图像对风口状态识别模型进行训练，输出识别结果，识别结果为每一张训练图像的第二风口状态，当第一风口状态与第二风口状态相同时，确定当前训练图像识别成功，当识别成功的训练图像的数量与总的训练图像的数量的比例大于预设比例时，确定风口状态识别模型训练完成。
40.关于炉温状态，也可以通过预设的炉温状态识别模型来识别，具体的炉温状态识别模型训练方法与风口状态识别模型相似，在此不加以描述。
41.关于炉温状态，还可以在图像的亮度低于预设第一亮度阈值时，确定温度状态为低温状态，还可以根据图像的亮度变化趋势确定温度趋势。
42.风口火焰的温度较高，则火焰越明亮，火焰温度较低，则火焰暗红。因此，可以通过图像的亮度来确定炉内温度状态，在图像的亮度低于预设第一亮度阈值时，确定温度状态为低温状态，在图像的亮度高于预设第一亮度阈值时，确定温度状态为高温状态。
43.还可以根据图像的亮度变化趋势确定温度趋势，图像的亮度与温度相关，那么图像的亮度变化趋势即为温度变化趋势。具体地，以当前时间为中心内时间点、预设时长内的亮度变化趋势来确定温度变化趋势。
44.另一方面，可以利用分光器设备等，把视频信号作为风口图像载体，向高炉中控室
(集控室)传播，并利用分频技术来显示每个风口的图像，监视器可以对风口摄像进行监控。借助风口摄像装置，高炉作业人员可以清晰、直观、实时地观察风口状态，为高炉作业人员对风口的风险识别、管理控制等提供了直接的、准确的依据。
45.s102、基于风口状态、炉温状态调整风口作业。
46.调整风口作业，一方面是调整高炉送风制度，高炉利用风口向炉内输送热风，具体为调整风口尺寸、风温、送氧量等。例如，风口尺寸大、风温高以及送氧量高时，可以促进焦煤燃烧，可以升高炉温，风口尺寸小、风温低以及送氧量低时则相对抑制焦煤燃烧，可以降低炉温。反过来，在炉温的温度较高且温度趋势为降温趋势时，可以促进焦煤燃烧来升高炉温，在炉温较高且温度趋势为升温趋势时，可以抑制焦煤燃烧来降低炉温。
47.调整风口作业，另一方面是可以对风口进行修理，例如，风口出现堵泥时，可通知工作人员对风口进行清理，当风口圆周工作不均时，利用休风机会对风口布局进行调整，此外调整风口作业还包括调整喷煤作业。
48.s103、检测风口小套进水口的进水温度和进水流量，以及出水口的出水温度和出水流量。
49.风口小套的冷却水的进水口、出水口设置有水流量采集装置，可以检测进水口和出水口的水流量；进水口、出水还设置有温度采集装置，可以检测进水口和出水口的水流温度。
50.s104、基于进水温度、进水流量、出水温度和出水流量温度确定小套工作状态并调整风口小套作业。
51.小套工作状态包括破损状态、安装松动状态。
52.风口小套中的冷却水是用于冷却高炉设备的，出水温度一般高于进水温度，但出水温度与进水温度的温度差一般在预设的温度差阈值范围内。但当风口小套出现破损时，炉内高温气体可以通过破损口进入到风口小套内，套内水温升高，使得出水温度与进水温度的温度差在预设的温度差阈值范围外，例如，根据历史检测来看，出水温度与进水温度的温度差的预设温度差范围为6-10℃，若当前检测温度差为12℃，则考虑存在高温水汽进入套内，即风口小套破损的情况。
53.当风口小套出现破损时，炉内高温气体可以通过破损口进入到风口小套内与水混为一体，使得水流量计数偏大，则出水流量偏大，出水流量与进水流量的差值将增大，当出水流量与进水流量的流量差大于一定的流量阈值时，则可以发出预警。
54.风口小套安装松动时，则可能导致炉内煤气热量外泄，使得冷却水温度升高，进而使得出水温度与进水温度的温度差在预设温度差范围外。例如，根据历史检测结果来看，出水温度与进水温度的温度差的预设温度差范围为6-8℃，若当前检测温度差为9℃，则考虑存在炉内煤气热量外泄，即风口小套安装松动或前端未形成渣皮保护的情况，亦即风口小套处于安装松动状态。
55.在发现小套工作状态为破损状态、安装松动状态中的任意一项时，则可以通知工作人员调整小套工作状态，或自动调整小套工作状态，例如，在风口小套破损时，套内的冷却水可能渗透到炉内，对高炉工作造成影响，控制冷却水的水压，可以减少冷却水的渗透量，减小对高炉工作的影响。
56.本发明实施例的高炉工作状态监控方法，根据高炉风口的图像确定风口状态和炉
温状态，基于风口状态、炉温状态调整风口作业，检测风口小套进水口的进水温度和进水流量，以及出水口的出水温度和出水流量，再基于进水温度、进水流量、出水温度和出水流量温度确定小套工作状态并调整风口小套作业。高炉工作状态监控过程自动化，无需人工参与，可以大大提高风口监控效率和节约人力，可以及时观测到异常的高炉工作状态，并且对于其中一些异常状态可以实时进行调节，例如可以根据炉温状态来调节送风量，另一方面，统一了监控标准，有利于标准化推广执行。
57.实施例二
58.图2为本发明实施例二提供的一种高炉工作状态监控方法的流程图，本发明实施例在上述实施例一的基础上进行优化，如图2所示，该高炉工作状态监控方法包括：
59.s201、根据高炉风口的图像确定风口状态和炉温状态。
60.s202、基于风口状态、炉温状态调整风口作业。
61.具体地，炉温状态包括温度状态和温度趋势，基于风口状态、炉温状态调整风口作业，包括：在风口状态为风口异常状态时，通知工作人员对高炉风口或煤枪进行修整，风口异常状态包括堵塞或形状、煤枪位置异常；在风口状态为挂渣状态或涌渣状态时，调整喷煤、送风作业方式；在风口状态为挂渣状态且温度状态为低温状态时，通知工作人员对风口小套进行查水作业；在温度状态为低温状态且温度趋势为降温趋势时，增加风口的喷煤量；在温度状态为标准状态且温度趋势为升温趋势时，减少风口的喷煤量。
62.s203、检测风口小套进水口的进水温度和进水流量，以及出水口的出水温度和出水流量。
63.s204、计算出水温度与进水温度的温度差，以及出水流量与进水流量的流量差。
64.将温度差、流量差发送到预设的显示屏进行显示。具体地，如图3所示，图3是一种高炉工作状态监控系统示意图，摄像装置1、温度采集装置2、水流量采集装置3均与电脑4连接，电脑4连接显示屏5，则还可以将进水流量、进水温度、出水流量、出水温度以及风口图像发送到显示屏5进行显示，电脑4还可以与打印机6、报警器7连接，则可以对水流量差、温度差等信息进行打印，在水流量差、温度差异常时，则向报警器7发送触发指令来触发报警，报警器7可以为蜂鸣器等。可以直观预测、判断风口是否损坏，水温差异常时可以及时减风及打开铁口出渣铁等措施，减少风口损坏的概率，降低高炉开炉等异常作业的安全风险。
65.s205、根据温度差、流量差确定风口小套的小套工作状态。
66.在温度差大于预设第一温差时，确认风口小套的小套工作状态为安装松动状态；在温度差小于预设第二温差时，确认风口小套的小套工作状态为非活跃状态或风口堵塞状态；在温度差小于预设第三温差时，确认风口小套的小套工作状态为破损状态，在流量差大于预设流量差时，确认风口小套的小套工作状态为破损状态。
67.风口小套中的冷却水用于冷却高炉设备，因此，冷却水从进水口进入，经过加热后由出水口排出，那么出水口的出水水温度将高于进水口的进水温度，即存在温度差。虽然出水温度与进水温度存在温度差，但在正常情况下，温度差应当在一定范围内。
68.风口小套处于安装松动状态时，即风口小套安装松动或前端未形成渣皮保护时，炉内高温煤气泄漏，使得小套内冷却水的水温上升，进而出口水温与进口水温的温度差增大。因此，为了监控风口小套处于安装松动状态的情况，可以对温度差进行监控。但需要说明的是，小套处于安装松动状态且出现煤气泄漏时，一般是高炉刚复风的时候。因此，在一
个示例中，还可以在高炉复风的目标时长内且温度差大于预设第一温差时，确认风口小套的小套工作状态为安装松动状态。第一温差具体可以根据历史数据中风口小套处于安装松动状态时的出水温度与进水温度的温差来设置。
69.风口小套处于非活跃状态或风口堵塞状态时，则炉内焦炭燃烧不充分，那么炉内的温度则偏低，风口小套中冷却水所获得的热量也较少，则出水温度降低，而出口水温与进口水温的温度差减小，因此，为了监控风口小套处于非活跃状态或风口堵塞状态的情况，可以对温度差进行监控。第二温差具体可以根据历史数据中风口小套处于非活跃状态或风口堵塞状态时的出水温度与进水温度的温差来设置。
70.关于风口小套破损，一方面，但当风口小套出现破损时，风口小套中的冷却水可以通过破损口进入到炉内，导致周边温度降低，即降低了出水温度，使得出水温度与进水温度的温度差较小。因此，为了监控风口小套破损的情况，可以对温度差进行监控，温度差应当小于第三温差，第三温差为在风口小套正常情况下出水温度与进水温度的温度差的下限值，第三温差的具体数值可以根据历史数据来设置。例如，根据历史检测来看，出水温度与进水温度的温度差在预设温度差范围为6-8℃，设置第三温差为9℃，当温差大于5℃时，确认存在风口小套破损的情况。
71.另一方面，当风口小套出现破损时，炉内高温气体可以通过破损口进入到风口小套内与水混为一体，使得水流量计数偏大，则出水流量偏大，出水流量与进水流量的差值将增大。因此，可以对流量差进行监控，在流量差大于预设流量差时，确认风口小套的小套工作状态为破损状态。一般要求水量≥21t/min，且流量差≤1t/min，预设流量差则为1t/min。
72.在一个可选示例中，还可以对风口小套破损的程度进行监控，在确认风口小套的小套工作状态为破损状态之后，还包括：在温度差小于第三温差或流量差大于第一流量差时，确认风口小套的破损程度为轻度破损；在温度差小于第四温差或流量差大于第二流量差时，确认风口小套的破损程度为中度破损；在温度差小于第五温差或流量差大于第三流量差时，确认风口小套的破损程度为重度破损；其中第三温差、第四温差、第五温差的数值依次减小；第一流量差、第二流量差、第三流量差的数值依次增大。
73.还可以在显示屏上通过不同的颜色来表示当前风口小套的破损程度，以便工作人员能直观地了解当前风口小套的破损程度。在破损轻度或中度时，对高炉工作影响较小，还可以继续使用，而在破损程度严重的在确定风口小套破损后，对风口小套的破损程度进行确认，可以精准确定是否需要更换风口小套，提高小套使用效率。
74.s206、基于小套工作状态调整风口小套作业。
75.小套工作状态为安装松动状态时，通知工作人员对风口小套进行固定。在小套工作状态为破损状态时，减小风口小套内水流的水压，在预设时长后，判断出水温度与进水温度的温差大于预设第一温差，若是，发出警报并通知工作人员休风更换风口小套。
76.在小套工作状态为破损状态时，风口小套中的冷却水可能会渗透到炉内，影响高炉工作，为了减小冷却水的渗透量，可以减小风口小套内水流的水压，由于炉内存在风压，在减小水压后，即减小了风口小套内外的压差，也可以减小冷却水的渗透量，即减小冷却水漏水对高炉的影响。应当注意的是，在减小风口小套内水流的水压时，水压不能低于炉内风压。在减小水压的同时还可以打开高炉铁口出铁。需要说明的是，小套破损时冷却水入炉，导致出口水温与进口水温的温度差下降，但在进行控水操作后，即在减小水压后，冷却水的
水流量减少，在炉内产生的热量相对稳定时，出口水温与进口水温的温度差则会提升。
77.此外，高炉特殊作业，如开风口，可以根据风口小套进出口水温差变化情况，判断是否具备开风口条件；高炉复风时，如水温差趋势走高，超过预警值，提示高炉操作人员要适当控制压差，同时立即安排打开铁口出铁。
78.运用上述高炉风口工作状态监控方法(成本约250万元)，可以大幅降低风口磨损的概率及及时调整送风制度(风口布局、面积、长度等)，保证炉缸均匀活跃、热量充沛，促进高炉长期稳定顺行。按年度减少风口损坏10个，非计划休风更换风口小套1次(3小时)计算，则可以减少成本损失。
79.1.风口小套成本按1.5万元/个，则降低小套成本1.5
×
10＝15万元；
80.2.按减少1次3200m3高炉休风计算，则铁产量可增加：1500t，少加焦炭30吨；
81.增产产值：1500
×
400＝60万元；
82.降耗：30
×
2800＝8.4万元；
83.上述两项合计，可产生直接效益15+60+8.4＝83.4(万元/年)。
84.可见，运用该高炉风口工作状态监控方法可以推广应用，提高企业效益。
85.本发明实施例的高炉工作状态监控方法，根据高炉风口的图像确定风口状态和炉温状态，基于风口状态、炉温状态调整风口作业，检测风口小套进水口的进水温度和进水流量，以及出水口的出水温度和出水流量，再基于进水温度、进水流量、出水温度和出水流量温度确定小套工作状态并调整风口小套作业。在确定小套破损后，还对小套破损程度进行确认，可以精准确定是否需要更换小套，提高小套使用效率。高炉工作状态监控过程自动化，无需人工参与，可以提高风口监控效率和节约人力，可以及时观测到异常的高炉工作状态，并且对于其中一些异常状态可以实时进行调节，例如可以根据炉温状态来调节送风量，另一方面，统一了高炉风口工作状态的监控标准，有利于标准化推广执行。
86.实施例三
87.图4为本发明实施例三提供的一种高炉工作状态监控系统的结构示意图。如图4所示，该高炉工作状态监控系统包括：
88.图像处理模块401，用于根据高炉风口的图像确定风口状态和炉温状态；
89.风口作业调整模块402，用于基于所述风口状态、所述炉温状态调整风口作业；
90.小套数据获取模块403，用于检测风口小套进水口的进水温度和进水流量，以及出水口的出水温度和出水流量；
91.小套作业调整模块404，用于基于所述进水温度、所述进水流量、所述出水温度和所述出水流量温度确定小套工作状态并调整风口小套作业。
92.在一个可选实施例中，所述炉温状态包括温度状态和温度趋势，所述图像处理模块401，包括：
93.风口状态获取子模块，用于将高炉风口的图像输入预设的风口状态识别模型，以得到风口状态；
94.低温状态确定子模块，用于在所述图像的亮度低于预设第一亮度阈值时，确定温度状态为低温状态；
95.温度趋势确定子模块，用于根据所述图像的亮度变化趋势确定温度趋势。
96.在一个可选实施例中，所述炉温状态包括温度状态和温度趋势，所述风口作业调
整模块402，包括：
97.第一风口处理子模块，用于在所述风口状态为风口异常状态时，通知工作人员对高炉风口或煤枪进行修整，所述风口异常状态包括堵塞或形状、煤枪位置异常；
98.第二风口处理子模块，用于在所述风口状态为挂渣状态或涌渣状态时，调整喷煤、送风作业方式；
99.第三风口处理子模块，用于在所述风口状态为挂渣状态且所述温度状态为低温状态时，通知工作人员对风口小套进行查水作业；
100.第四风口处理子模块，用于在所述温度状态为低温状态且温度趋势为降温趋势时，增加风口的喷煤量；
101.第五三风口处理子模块，用于在所述温度状态为标准状态且温度趋势为升温趋势时，减少风口的喷煤量。
102.在一个可选实施例中，所述小套作业调整模块404，包括：
103.差值数据计算子模块，用于计算所述出水温度与所述进水温度的温度差，以及所述出水流量与所述进水流量的流量差；
104.小套工作状态确定子模块，用于根据所述温度差、所述流量差确定风口小套的小套工作状态；
105.小套作业调整子模块，用于基于所述小套工作状态调整风口小套作业。
106.在一个可选实施例中，所述小套工作状态确定子模块，包括：
107.松动状态确定单元，用于在所述温度差大于预设第一温差时，确认风口小套的小套工作状态为安装松动状态；
108.非活跃状态确定单元，用于在所述温度差小于预设第二温差时，确认风口小套的小套工作状态为非活跃状态或风口堵塞状态；
109.破损状态确定第一单元，用于在所述温度差小于预设第三温差时，确认风口小套的小套工作状态为破损状态；
110.破损状态确定第二单元，用于在所述流量差小于预设流量差时，确认风口小套的小套工作状态为破损状态。
111.在一个可选实施例中，所述小套工作状态确定子模块，还包括：
112.轻度破损确定单元，用于在所述温度差小于第三温差或所述流量差大于第一流量差时，确认风口小套的破损程度为轻度破损；
113.中度破损确定单元，用于在所述温度差小于第四温差或所述流量差大于第二流量差时，确认风口小套的破损程度为中度破损；
114.重度破损确定单元，用于在所述温度差小于第五温差或所述流量差大于第三流量差时，确认风口小套的破损程度为重度破损；
115.其中，所述所述第三温差、所述第四温差、所述第五温差的数值依次减小；
116.所述第一流量差、所述第二流量差、所述第三流量差的数值依次增大。
117.在一个可选实施例中，所述小套作业调整子模块，包括：
118.第一调整单元，用于在小套工作状态为安装松动状态时，通知工作人员对风口小套进行固定；
119.第二调整单元，用于在小套工作状态为破损状态时，减小风口小套内水流的水压；
120.温度差判断单元，用于在预设时长后，判断是否存在所述出水温度与所述进水温度的温度差小于预设第五温差或所述流量差大于第三流量差，若是，则执行报警单元所执行的内容；
121.报警单元，用于发出警报并通知工作人员休风更换风口小套。
122.本发明实施例所提供的高炉工作状态监控系统可执行本发明任意实施例所提供的高炉工作状态监控方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。
123.实施例四
124.图5示出了可以用来实施本发明的实施例的电子设备40的结构示意图。电子设备旨在表示各种形式的数字计算机，诸如，膝上型计算机、台式计算机、工作台、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型计算机、和其它适合的计算机。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例，并且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本发明的实现。
125.如图5所示，电子设备40包括至少一个处理器41，以及与至少一个处理器41通信连接的存储器，如只读存储器(rom)42、随机访问存储器(ram)43等，其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的计算机程序，处理器41可以根据存储在只读存储器(rom)42中的计算机程序或者从存储单元48加载到随机访问存储器(ram)43中的计算机程序，来执行各种适当的动作和处理。在ram 43中，还可存储电子设备40操作所需的各种程序和数据。处理器41、rom 42以及ram 43通过总线44彼此相连。输入/输出(i/o)接口45也连接至总线44。
126.电子设备40中的多个部件连接至i/o接口45，包括：输入单元46，例如键盘、鼠标等；输出单元47，例如各种类型的显示器、扬声器等；存储单元48，例如磁盘、光盘等；以及通信单元49，例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元49允许电子设备40通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。
127.处理器41可以是各种具有处理和计算能力的通用和/或专用处理组件。处理器41的一些示例包括但不限于中央处理单元(cpu)、图形处理单元(gpu)、各种专用的人工智能(ai)计算芯片、各种运行机器学习模型算法的处理器、数字信号处理器(dsp)、以及任何适当的处理器、控制器、微控制器等。处理器41执行上文所描述的各个方法和处理，例如高炉工作状态监控方法。
128.在一些实施例中，高炉工作状态监控方法可被实现为计算机程序，其被有形地包含于计算机可读存储介质，例如存储单元48。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由rom 42和/或通信单元49而被载入和/或安装到电子设备40上。当计算机程序加载到ram 43并由处理器41执行时，可以执行上文描述的高炉工作状态监控方法的一个或多个步骤。备选地，在其他实施例中，处理器41可以通过其他任何适当的方式(例如，借助于固件)而被配置为执行高炉工作状态监控方法。
129.本文中以上描述的系统和技术的各种实施方式可以在数字电子电路系统、集成电路系统、现场可编程门阵列(fpga)、专用集成电路(asic)、专用标准产品(assp)、芯片上系统的系统(soc)、复杂可编程逻辑设备(cpld)、计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合中实现。这些各种实施方式可以包括：实施在一个或者多个计算机程序中，该一个或者多个计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上执行和/或解释，该可编程处理器可以是专用或者通用可编程处理器，可以从存储系统、至少一个输入装置、和至少一个输
出装置接收数据和指令，并且将数据和指令传输至该存储系统、该至少一个输入装置、和该至少一个输出装置。
130.用于实施本发明的方法的计算机程序可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些计算机程序可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器，使得计算机程序当由处理器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。计算机程序可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行，作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。
131.在本发明的上下文中，计算机可读存储介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的计算机程序。计算机可读存储介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。备选地，计算机可读存储介质可以是机器可读信号介质。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦除可编程只读存储器(eprom或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(cd-rom)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。
132.为了提供与用户的交互，可以在电子设备上实施此处描述的系统和技术，该电子设备具有：用于向用户显示信息的显示装置(例如，crt(阴极射线管)或者lcd(液晶显示器)监视器)；以及键盘和指向装置(例如，鼠标或者轨迹球)，用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给电子设备。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈(例如，视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈)；并且可以用任何形式(包括声输入、语音输入或者、触觉输入)来接收来自用户的输入。
133.可以将此处描述的系统和技术实施在包括后台部件的计算系统(例如，作为数据服务器)、或者包括中间件部件的计算系统(例如，应用服务器)、或者包括前端部件的计算系统(例如，具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机，用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的系统和技术的实施方式交互)、或者包括这种后台部件、中间件部件、或者前端部件的任何组合的计算系统中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信(例如，通信网络)来将系统的部件相互连接。通信网络的示例包括：局域网(lan)、广域网(wan)、区块链网络和互联网。
134.计算系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。服务器可以是云服务器，又称为云计算服务器或云主机，是云计算服务体系中的一项主机产品，以解决了传统物理主机与vps服务中，存在的管理难度大，业务扩展性弱的缺陷。
135.应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发明中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本发明的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。
136.上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。

技术特征：
1.一种高炉工作状态监控方法，其特征在于，包括：根据高炉风口的图像确定风口状态和炉温状态；基于所述风口状态、所述炉温状态调整风口作业；检测风口小套进水口的进水温度和进水流量，以及出水口的出水温度和出水流量；基于所述进水温度、所述进水流量、所述出水温度和所述出水流量温度确定小套工作状态并调整风口小套作业。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述炉温状态包括温度状态和温度趋势，所述根据高炉风口的图像确定风口状态和炉温状态，包括：将高炉风口的图像输入预设的风口状态识别模型，以得到风口状态；在所述图像的亮度低于预设第一亮度阈值时，确定温度状态为低温状态；根据所述图像的亮度变化趋势确定温度趋势。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述炉温状态包括温度状态和温度趋势，所述基于所述风口状态、所述炉温状态调整风口作业，包括：在所述风口状态为风口异常状态时，通知工作人员对高炉风口或煤枪进行修整，所述风口异常状态包括堵塞或形状、煤枪位置异常；在所述风口状态为挂渣状态或涌渣状态时，调整喷煤、送风作业方式；在所述风口状态为挂渣状态且所述温度状态为低温状态时，通知工作人员对风口小套进行查水作业；在所述温度状态为低温状态且温度趋势为降温趋势时，增加风口的喷煤量；在所述温度状态为标准状态且温度趋势为升温趋势时，减少风口的喷煤量。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述进水温度、所述进水流量、所述出水温度和所述出水流量温度确定小套工作状态并调整风口小套作业，包括：计算所述出水温度与所述进水温度的温度差，以及所述出水流量与所述进水流量的流量差；根据所述温度差、所述流量差确定风口小套的小套工作状态；基于所述小套工作状态调整风口小套作业。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述温度差、所述流量差确定风口小套的小套工作状态，包括：在所述温度差大于预设第一温差时，确认风口小套的小套工作状态为安装松动状态；在所述温度差小于预设第二温差时，确认风口小套的小套工作状态为非活跃状态或风口堵塞状态；在所述温度差小于预设第三温差时，确认风口小套的小套工作状态为破损状态；在所述流量差大于预设流量差时，确认风口小套的小套工作状态为破损状态。6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，在确认风口小套的小套工作状态为破损状态之后，还包括：在所述温度差小于第三温差或所述流量差大于第一流量差时，确认风口小套的破损程度为轻度破损；在所述温度差小于第四温差或所述流量差大于第二流量差时，确认风口小套的破损程度为中度破损；
在所述温度差小于第五温差或所述流量差大于第三流量差时，确认风口小套的破损程度为重度破损；其中，所述第所述第三温差、所述第四温差、所述第五温差的数值依次减小；所述第一流量差、所述第二流量差、所述第三流量差的数值依次增大。7.如权利要求6所述的方法，其特征在于所述，所述基于所述小套工作状态调整风口小套作业，包括：在小套工作状态为安装松动状态时，通知工作人员对风口小套进行固定；在小套工作状态为破损状态时，减小风口小套内水流的水压；在预设时长后，判断是否存在所述出水温度与所述进水温度的温度差小于所述第五温差或所述流量差大于第三流量差；若是，发出警报并通知工作人员休风更换风口小套。8.一种高炉工作状态监控系统，其特征在于，包括：图像处理模块，用于根据高炉风口的图像确定风口状态和炉温状态；风口作业调整模块，用于基于所述风口状态、所述炉温状态调整风口作业；小套数据获取模块，用于检测风口小套进水口的进水温度和进水流量，以及出水口的出水温度和出水流量；小套作业调整模块，用于基于所述进水温度、所述进水流量、所述出水温度和所述出水流量温度确定小套工作状态并调整风口小套作业。9.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1-7中任一项所述的高炉工作状态监控方法。10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现权利要求1-7中任一项所述的高炉工作状态监控方法。

技术总结
本发明公开了一种高炉工作状态监控方法、系统、电子设备和存储介质，高炉工作状态监控方法包括：根据高炉风口的图像确定风口状态和炉温状态，基于风口状态、炉温状态调整风口作业，检测风口小套进水口的进水温度和进水流量，以及出水口的出水温度和出水流量，再基于进水温度、进水流量、出水温度和出水流量温度确定小套工作状态并调整风口小套作业。高炉工作状态监控过程自动化，无需人工参与，可以提高风口监控效率和节约人力，可以及时观测到异常的高炉风口工作状态，并且对于其中一些异常状态可以实时进行调节，例如可以根据炉温状态来调节送风量、喷煤量，另一方面，统一了监控标准，有利于标准化推广执行，提高高炉操业水平。提高高炉操业水平。提高高炉操业水平。


技术研发人员：凌志宏 匡洪锋 陈小东 杨国新 杨君 沈建明 陈彦铭 陈胜
受保护的技术使用者：广东中南钢铁股份有限公司
技术研发日：2023.06.25
技术公布日：2023/9/16