(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210853694.8 (22)申请日 2022.07.11 (71)申请人 中冶赛迪 工程技术股份有限公司 地址 400013 重庆市渝中区双钢路1号 申请人 中冶赛迪技 术研究中心有限公司 (72)发明人 张亚东　刘强　韩志伟　邓比涛　 孔意文　 (74)专利代理 机构 上海光华专利事务所(普通 合伙) 31219 专利代理师 唐勇 (51)Int.Cl. B22D 11/22(2006.01) G01D 21/02(2006.01) (54)发明名称 一种连铸二次冷却喷淋状态的识别方法及 系统 (57)摘要 本申请提供一种连铸二次冷却喷淋状态的 识别方法及系统， 获取多种喷淋回路， 并对每种 喷淋回路进行全范围测试， 获取测试数据； 建立 阀门开度计算模 型， 并基于每种喷淋回路的测试 数据计算对应喷淋回路的阀门开度， 记为测试阀 门开度； 计算测试阀门开度与实际阀门开度的偏 差， 并基于计算出的偏差识别每种喷淋回路的瞬 时工作状态； 根据预设时间周期内瞬时工作状态 出现频次， 确定连铸二次冷却喷淋状态。 本申请 考虑了连铸机喷淋系统现场管路路由对喷淋水 压降的影 响， 不仅无需在水管路上安装压力变送 器等额外硬件， 而且不需要供水和供气压力稳定 的条件即可准确识别喷淋系统状态， 整个识别过 程简单， 成本低廉， 对应用场景无额外条件限制， 便于后期维护。 权利要求书3页 说明书15页 附图3页 CN 115026256 A 2022.09.09 CN 115026256 A 1.一种连铸二次冷却喷淋状态的识别方法， 其特 征在于， 所述方法包括以下步骤： 获取连铸机中的不同类型喷淋回路； 对每种喷淋回路进行全范围测试， 并获取每种喷淋回路的测试 数据； 建立每种喷淋回路的阀门开度计算模型， 并基于每种喷淋回路的测试数据计算对应喷 淋回路的阀门开度， 记为测试阀门开度； 计算所述测试阀门开度与实际阀门开度的偏差， 并基于计算出的偏差识别每种喷淋回 路的瞬时工作状态； 根据预设时间周期内每种喷淋回路的瞬时工作状态出现频次， 确定连铸二 次冷却喷淋 状态。 2.根据权利要求1所述的连铸二 次冷却喷淋状态的识别方法， 其特征在于， 建立每种喷 淋回路的阀门开度计算模型的过程包括： 基于每种喷淋回路的流量项系数、 喷淋水流量、 截距、 压缩空气压力项系数以及压缩空 气压力， 建立对应的阀门开度计算模型； 或者， 基于每种喷淋回路的流量项系数、 喷淋水流量以及截距， 建立对应的阀门开度计算模 型。 3.根据权利要求2所述的连铸二 次冷却喷淋状态的识别方法， 其特征在于， 若所述连铸 机包括纯 水喷淋回路， 则在建立纯 水喷淋回路的阀门开度计算模型时， 所述方法包括： 获取所述纯水喷淋回路的流量项系数、 喷淋水流量和截距， 并根据所述纯水喷淋回路 的流量项系数、 喷淋水流 量和截距建立对应的阀门开度计算模型， 有： 式中， Osw表示所述纯 水喷淋回路的阀门开度， 单位％， Osw取值在0～10 0之间； ksw表示所述纯 水喷淋回路的流 量项系数； Qsw表示所述纯 水喷淋回路的喷淋水流 量， 单位l/min； Osi表示所述纯 水喷淋回路的截距。 4.根据权利要求3所述的连铸二 次冷却喷淋状态的识别方法， 其特征在于， 对每种喷淋 回路进行全范围测试， 并获取每种喷淋回路的测试 数据时， 所述方法还 包括： 测试并记录所述纯 水喷淋回路在最小流 量至最大流 量间的流 量、 阀门开度数据； 通过最小二乘法对记录的流量和阀门开度 数据进行回归， 得到所述纯水喷淋回路的流 量项系数和所述纯 水喷淋回路的截距。 5.根据权利要求2所述的连铸二 次冷却喷淋状态的识别方法， 其特征在于， 若所述连铸 机包括喷淋气回路和喷淋水回路构成的气水喷淋回路， 则 在建立气水喷淋回路的阀门开度 计算模型时， 所述方法包括： 获取所述气水喷淋回路的流量项系数、 喷淋水流量、 截距、 压缩空气压力项系数以及压 缩空气压力， 并基于所述流量项系数、 喷淋水流量、 截距、 压缩空气压力项系数以及压缩空 气压力建立对应的阀门开度计算模型， 有： 式中， Oqw表示所述气水喷淋回路的阀门开度， 单位％， Oqw取值在0～10 0之间； kqw表示所述气水喷淋回路的流 量项系数；权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115026256 A 2Qqw表示所述气水喷淋回路的喷淋水流 量， 单位l/min； ka表示喷淋气回路的压缩空气压力项系数； Pa表示喷淋气回路的压缩空气压力， 单位Mpa； Oqi表示所述气水喷淋回路的截距。 6.根据权利要求5所述的连铸二 次冷却喷淋状态的识别方法， 其特征在于， 对每种喷淋 回路进行全范围测试， 并获取每种喷淋回路的测试 数据时， 所述方法还 包括： 测试并记录喷淋水回路在最小流量至最大流量间的流量， 以及， 测试并记录喷淋气回 路在最小气压 至最大气压间的气压、 喷淋水回路的阀门开度数据； 通过最小二乘法对记录的流量、 气压和阀门开度数据进行回归， 得到所述气水喷淋回 路的流量项系数、 喷淋气回路的压缩空气压力项系数以及所述气水喷淋回路的截距。 7.根据权利要求1或2所述的连铸二次冷却喷淋状态的识别方法， 其特征在于， 计算所 述测试阀门开度与实际阀门开度的偏差， 并基于计算出的偏差识别每种喷淋回路的瞬时工 作状态的过程包括： 计算所述测试阀门开度与实际阀门开度的偏差σ， 有： σ ＝(Oa‑Ow)/Ow； 式中， Oa表示实际 阀门开度， Ow表示计算出的测试阀门开度； 获取预先设定的阈值θ1、 θ2、 θ3和 θ4， 并将所述偏差与预先设定的阈值θ1、 θ2、 θ3、 θ4进行比 对， 根据比对结果确定每种喷淋回路的瞬时工作状态； 其中， θ1＞θ2＞θ3＞θ4； 若σ ＞θ1， 则对应喷淋回路的瞬时工作状态为堵塞状态； 若 θ2＜σ ≤θ1， 则对应喷淋回路的瞬时工作状态为轻度堵塞状态； 若 θ3＜σ ≤θ2， 则对应喷淋回路的瞬时工作状态为 正常状态； 若 θ4＜σ ≤θ3， 则对应喷淋回路的瞬时工作状态为轻度泄漏状态； 若σ ≤θ4， 则对应喷淋回路的瞬时工作状态为泄漏状态。 8.根据权利要求7所述的连铸二 次冷却喷淋状态的识别方法， 其特征在于， 根据 预设时 间周期内每种喷淋回路的瞬时工作状态出现频次， 确定连铸二次冷却喷淋状态的过程包 括： 获取预先设定的偏差率阈值C0， C0取值为0～1之间； 统计每种喷淋回路在预设时间周期内出现每种瞬时工作状态的频次， 并按照频次高低 依次进行排列， 记为C1～C5； 其中， C1表示出现频次最多的瞬时工作状态， C5表示出现频次最 少的瞬时工作状态； 若(C1‑C2)/C1＞C0， 则将出现频次最多的瞬时工作状态作为当前连铸二次冷却喷淋状 态， 否则将当前 连铸二次冷却喷淋状态确定为 正常。 9.一种连铸二次冷却喷淋状态的识别系统， 其特 征在于， 所述系统包括有： 喷淋回路模块， 用于获取 连铸机中的不同类型喷淋回路； 测试数据模块， 用于对每种喷淋回路进行全范围测试， 并获取每种喷淋回路的测试数 据； 阀门开度模块， 用于建立每种喷淋回路的阀门开度计算模型， 并基于每种喷淋回路的 测试数据计算对应喷淋回路的阀门开度， 记为测试阀门开度； 偏差模块， 用于计算所述测试阀门开度与实际阀门开度的偏差； 喷淋状态识别模块， 用于根据计算出的偏差识别每种喷淋回路的瞬时工作状态， 以及权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115026256 A 3