烧结多孔砖是重要的建筑材料产品之一,广泛应用于砌筑工程中,主要采用隧道窑烧结工艺生产。广西区内有数百家烧结砖生产企业,普遍存在企业从业人员文化素质偏低、生产过程自动化程度低、生产管理粗放、产品质量稳定性差、能耗高、生产效率低等突出问题。因此,研究开发烧砖隧道窑监控系统,并进一步探讨烧砖隧道窑生产过程的优化问题,对烧结砖行业的产业升级和节能降耗具有重要意义。本文在分析烧砖隧道窑技术研究应用现状的基础上,结合广西砖瓦生产工业的特点及工艺要求,通过深入调查了解烧结砖生产企业面临的问题和需求,研究开发了一套隧道窑监控系统。该系统采用现场检测变送设备、数据通信网络、监控主机与监控软件三层结构。监控系统包括工况监视、报表查询、报警、优化操作指导、离线参数输入、案例库管理等功能模块,能将温度、风机电流等多个参量的实时值以动态模拟图的形式直观显示,在生产过程出现异常时自动发出报警,便于操作工人及时掌握生产状况。过程参量值以数据库的形式存储于监控主机中,以备对一段时期以来的生产运行情况进行分析。烧砖隧道窑生产过程因其存在大时滞、非线性、强耦合和时变参数等特点,无法建立精确机理模型,很难用传统方法进行优化。为此,本文将案例推理方法(Case-Based Reasoning, CBR)引入焙烧过程的优化操作指导中。通过监控系统采集到的不同条件下的工况数据,依据企业生产负责人和工艺专家的分析归纳,建立了原始案例库。基于CBR的优化操作指导方法周期性地将当前工况与案例库中所有案例进行检索对比,找出符合相似度要求的历史案例,然后通过案例重用算法求出对应于当前工况的案例解。修正后的案例解作为优化操作指导值提供给操作工人,并作为新的案例存入案例库供下次检索,实现案例更新。CBR方法不需对被控过程建模,而是利用历史经验案例解决新遇到的问题,并能动态更新案例库。实际运行效果表明,基于CBR的优化操作指导方法具有较高的现实指导意义。本系统自2011年12月在广西某中型烧结砖企业投入运行以来,系统运行稳定,各项指标符合生产工艺的要求,达到了预期目标。