回转窑的熟料烧成是水泥生产过程的重要环节之一,其烧成状态的稳定性不仅影响熟料的煅烧质量,而且影响到分解炉的预热分解和篦冷机的冷却效果。烧成带温度作为回转窑烧成状态识别的关键参数,能较为准确的反应出窑内烧成变化。然而,回转窑的烧成带温度存在直接测量较为困难,虚拟测量精度不高等问题,进而导致识别出的烧成状态及工况不全面。除此之外,操作人员采取回转窑过程变量数据对窑内烧成状态进行识别,欠缺以烧成带温度为主导变量的烧成状态专家识别规则,缺少合理的工况识别方法及控制操作指导,难以保证回转窑长时间保持最佳的烧成状态。因此,如何采取有效手段获取回转窑窑内温度状况,进而识别出基于窑内关键变量数据的回转窑全新烧成状态成为当前研究回转窑烧成过程的重要方向。针对以上问题,本课题以山东某水泥厂5000t/d生产线作为研究背景,采用由法国HGH公司生产的热像仪来获取窑内烧成带温度数据,在对烧成关键变量数据进行特征提取的基础上,建立基于烧成带温度为主导变量的烧成专家工况识别系统,设计和开发水泥回转窑烧成状态识别系统软件,本文主要研究内容如下:(1)针对回转窑窑内烧成关键变量难以获取,得到的其他烧成变量数据存在异常值波动和误差偏大的问题,采取热像仪设备来对窑内温度进行检测,采取拉依达法则和局部加权回归平滑滤波方法对不同特点的变量数据进行处理,实现关键变量数据的在线采集与滤波处理。(2)针对回转窑变量数据波动频繁,变量特征难以提取的问题,通过建立各烧成变量特征判断的基准,利用模糊方法,采取梯形隶属度对烧成变量的三种特征状态分别进行提取和判断,实现烧成变量状态的实时获取。(3)针对回转窑烧成工况在线识别困难,工况识别结果存在偏差和滞后的问题,采取建立烧成专家识别系统来解决,将热像仪采集得到的烧成带温度作为工况识别的主要参考变量,建立回转窑全新烧成工况及工况识别规则库。在对烧成变量特征提取和工况识别规则完善的基础上,对各识别规则中的烧成变量及特征分别设置相应权重值,采取基于可信度规则推理的策略实现回转窑工况的在线识别。(4)回转窑烧成状态识别软件设计与开发。基于以上研究,设计并开发了水泥回转窑烧成状态识别系统,完成了变量数据特征提取、变量状态识别、烧成工况识别等模块的功能设计及实现。采取历史数据复现的方法对本软件的实用性进行验证,仿真结果表明能够较好的识别出当前工况结果。本文的研究成果能够及时、准确地为操作员提供窑内识别信息,对回转窑的控制和优化起到了指导性作用,对水泥企业的节能降耗、生产质量的提高具有明显的效果。