(57)【要約】【課題】本発明は、現在の炉況をより適切に把握できる炉況表示方法および炉況表示装置を提供する。【解決手段】本発明の炉況表示方法は、炉況表示装置Ｄに実装され、高炉に配設された複数のセンサ１で測定した複数の測定データに基づいて前記高炉の炉況を表示する方法であって、前処理部６２で実行される前工程と、表示処理部６３で実行される表示工程とを備え、前記前工程は、前記複数のセンサ１で測定した過去実績の複数の測定データに基づく主成分分析により第１および第２主成分を求め、前記表示工程は、前記複数のセンサ１で、今回、測定した複数の測定データから、前記前工程で求めた第１および第２主成分をＸ軸およびＹ軸とするＸＹ直交座標系での座標値を求め、前記ＸＹ直交座標系を表示し、前記表示したＸＹ直交座標系に前記求めた座標値でマークをプロットすることによって前記高炉の炉況を表示する。【選択図】図１
2020176308.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高炉に配設された複数のセンサで測定した複数の測定データに基づいて前記高炉の炉況を表示する炉況表示方法であって、
前記複数のセンサで測定した過去実績の複数の測定データに基づく主成分分析により第１および第２主成分を求める前工程と、
前記複数のセンサで、今回、測定した複数の測定データから、前記前工程で求めた第１および第２主成分をＸ軸およびＹ軸とするＸＹ直交座標系での座標値を求め、前記ＸＹ直交座標系を表示し、前記表示したＸＹ直交座標系に前記求めた座標値でマークをプロットすることによって前記高炉の炉況を表示する表示工程とを備え、
前記複数のセンサは、互いに異なる物理量を測定する複数の種類を含み、前記複数の種類のうちの少なくとも１個の種類のセンサは、所定の一方向に沿った複数の位置それぞれに配置され、
前記複数のセンサは、それぞれ、所定のサンプリング間隔で測定することにより、各サンプリングタイミングで前記測定データを生成し、
前記前工程は、
各サンプリングタイミングそれぞれについて、当該サンプリングタイミングから過去の所定の第１期間で測定された複数の測定データを時系列に並べることによって測定データ波形を形成する第１工程と、
前記複数の種類それぞれについて、前記第１工程で形成された複数の測定データ波形を、複数のクラスに分類する第２工程と、
前記複数の種類それぞれについて、前記第１工程で形成された複数の測定データ波形における、前記複数のクラスごとの出現頻度を求める第３工程と、
前記複数の種類それぞれについて、前記第３工程で求めた前記複数のクラスごとの出現頻度に基づいて、前記複数のクラスを、定常波形の定常クラスおよび非定常波形の非定常クラスの２個に分類する第４工程と、
前記複数の種類それぞれについて、前記第１工程で形成された複数の測定データ波形に、当該測定データ波形における前記第２工程で分類したクラスが、前記定常クラスである場合には所定の第１値を割り当てる一方、前記非定常クラスである場合には前記第１値より大きな第２値を割り当てる第５工程と、
前記複数の測定データ波形それぞれについて、当該測定データ波形におけるサンプリングタイミングより過去の所定の第２期間に亘る、前記第５工程で割り当てられた値の平均値を、当該測定データ波形の測定データを測定したセンサについて求め、前記求めた平均値を、当該測定データ波形の代表値とする第６工程と、
前記所定の一方向に沿った複数の位置それぞれに配置された複数のセンサによって測定した複数の測定データ波形の代表値において、前記各サンプリングタイミングそれぞれについて、前記複数の位置における最後の位置に最初の位置を繋げることによってサイクリックな位置順を設定し、前記設定した位置順に並べた前記複数の測定データ波形の代表値の並び順を維持しつつ最も大きい代表値が先頭となるように、前記複数の測定データ波形の代表値を並び替える第７工程と、
前記第７工程後における前記複数の測定データ波形の代表値を主成分分析することによって前記第１および第２主成分を求める第８工程とを備える、
炉況表示方法。
【請求項２】
所定の事象を特定し識別する識別子である事象ＩＤと、前記事象ＩＤで表される事象の際に前記複数のセンサで測定された測定データまたはこの測定データから求められる前記ＸＹ直交座標系での座標値とを互いに対応付けて含む事象データベースから、前記複数のセンサで、今回、測定した複数の測定データから求められる前記ＸＹ直交座標系での座標値に類似する座標値を抽出し、前記抽出した座標値に対応する事象ＩＤを表示する過去類似事象表示工程をさらに備える、
請求項１に記載の炉況表示方法。
【請求項３】
高炉に配設された複数のセンサで測定した複数の測定データに基づいて前記高炉の炉況を表示部に表示する炉況表示装置であって、
前記複数のセンサで測定した過去実績の複数の測定データに基づく主成分分析により第１および第２主成分を求める前処理部と、
前記複数のセンサで、今回、測定した複数の測定データから、前記前処理部で求めた第１および第２主成分をＸ軸およびＹ軸とするＸＹ直交座標系での座標値を求め、前記ＸＹ直交座標系を前記表示部に表示し、前記表示部に表示したＸＹ直交座標系に前記求めた座標値でマークをプロットすることによって前記高炉の炉況を表示する表示処理部とを備え、
前記複数のセンサは、互いに異なる物理量を測定する複数の種類を含み、前記複数の種類のうちの少なくとも１個の種類のセンサは、所定の一方向に沿った複数の位置それぞれに配置され、
前記複数のセンサは、それぞれ、所定のサンプリング間隔で測定することにより、各サンプリングタイミングで前記測定データを生成し、
前記前処理部は、
各サンプリングタイミングそれぞれについて、当該サンプリングタイミングから過去の所定の第１期間で測定された複数の測定データを時系列に並べることによって測定データ波形を形成する第１処理部と、
前記複数の種類それぞれについて、前記第１処理部で形成された複数の測定データ波形を、複数のクラスに分類する第２処理部と、
前記複数の種類それぞれについて、前記第１処理部で形成された複数の測定データ波形における、前記複数のクラスごとの出現頻度を求める第３処理部と、
前記複数の種類それぞれについて、前記第３処理部で求めた前記複数のクラスごとの出現頻度に基づいて、前記複数のクラスを、定常波形の定常クラスおよび非定常波形の非定常クラスの２個に分類する第４処理部と、
前記複数の種類それぞれについて、前記第１処理部で形成された複数の測定データ波形に、当該測定データ波形における前記第２処理部で分類したクラスが、前記定常クラスである場合には所定の第１値を割り当てる一方、前記非定常クラスである場合には前記第１値より大きな第２値を割り当てる第５処理部と、
前記複数の測定データ波形それぞれについて、当該測定データ波形におけるサンプリングタイミングより過去の所定の第２期間に亘る、前記第５処理部で割り当てられた値の平均値を、当該測定データ波形の測定データを測定したセンサについて求め、前記求めた平均値を、当該測定データ波形の代表値とする第６処理部と、
前記所定の一方向に沿った複数の位置それぞれに配置された複数のセンサによって測定した複数の測定データ波形の代表値において、前記各サンプリングタイミングそれぞれについて、前記複数の位置における最後の位置に最初の位置を繋げることによってサイクリックな位置順を設定し、前記設定した位置順に並べた前記複数の測定データ波形の代表値の並び順を維持しつつ最も大きい代表値が先頭となるように、前記複数の測定データ波形の代表値を並び替える第７処理部と、
前記第７処理部で並び替えた後における前記複数の測定データ波形の代表値を主成分分析することによって前記第１および第２主成分を求める第８処理部とを備える、
炉況表示装置。
【請求項４】
所定の事象を特定し識別する識別子である事象ＩＤと、前記事象ＩＤで表される事象の際に前記複数のセンサで測定された測定データまたはこの測定データから求められる前記ＸＹ直交座標系での座標値とを互いに対応付けて含む事象データベースを記憶する記憶部と、
前記記憶部に記憶された事象データベースから、前記複数のセンサで、今回、測定した複数の測定データから求められる前記ＸＹ直交座標系での座標値に類似する座標値を抽出し、前記抽出した座標値に対応する事象ＩＤを前記表示部に表示する過去類似事象表示処理部をさらに備える、
請求項３に記載の炉況表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高炉の状況（状態）である炉況を表示する炉況表示方法および炉況表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
高炉を安定的に操業するためには、炉況の推移を把握する必要があり、例えば、特許文献１には、操業状況評価システムが提案されている。
【０００３】
この特許文献１に開示された操業状況評価システムは、高炉に装着されたセンサで周期的に計測される値および計測された当該値から計算される値を時系列データとして記憶するデータ格納部と、前記データ格納部に記憶された値を用いて吹抜けに関する予測を行う予測部と、前記データ格納部に記憶された値と、前記予測部で予測された予測結果とをオペレータが確認できるよう表示する表示部と、を有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１８−９２２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記特許文献１に開示された操業状況評価システムは、予測結果を表示するので、吹き抜けの予防が期待できる。しかしながら、予測であるので、現況と異なる場合も有り得、高炉を安定的に操業するためには、現況の把握も重要である。
【０００６】
本発明は、上述の事情に鑑みて為された発明であり、その目的は、現在の炉況をより適切に把握できる炉況表示方法および炉況表示装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者は、種々検討した結果、上記目的は、以下の本発明により達成されることを見出した。すなわち、本発明の一態様にかかる炉況表示方法は、高炉に配設された複数のセンサで測定した複数の測定データに基づいて前記高炉の炉況を表示する方法であって、前記複数のセンサで測定した過去実績の複数の測定データに基づく主成分分析により第１および第２主成分を求める前工程と、前記複数のセンサで、今回、測定した複数の測定データから、前記前工程で求めた第１および第２主成分をＸ軸およびＹ軸とするＸＹ直交座標系での座標値を求め、前記ＸＹ直交座標系を表示し、前記表示したＸＹ直交座標系に前記求めた座標値でマークをプロットすることによって前記高炉の炉況を表示する表示工程とを備え、前記複数のセンサは、互いに異なる物理量を測定する複数の種類を含み、前記複数の種類のうちの少なくとも１個の種類のセンサは、所定の一方向に沿った複数の位置それぞれに配置され、前記複数のセンサは、それぞれ、所定のサンプリング間隔で測定することにより、各サンプリングタイミングで前記測定データを生成し、前記前工程は、各サンプリングタイミングそれぞれについて、当該サンプリングタイミングから過去の所定の第１期間で測定された複数の測定データを時系列に並べることによって測定データ波形を形成する第１工程と、前記複数の種類それぞれについて、前記第１工程で形成された複数の測定データ波形を、複数のクラスに分類する第２工程と、前記複数の種類それぞれについて、前記第１工程で形成された複数の測定データ波形における、前記複数のクラスごとの出現頻度を求める第３工程と、前記複数の種類それぞれについて、前記第３工程で求めた前記複数のクラスごとの出現頻度に基づいて、前記複数のクラスを、定常波形の定常クラスおよび非定常波形の非定常クラスの２個に分類する第４工程と、前記複数の種類それぞれについて、前記第１工程で形成された複数の測定データ波形に、当該測定データ波形における前記第２工程で分類したクラスが、前記定常クラスである場合には所定の第１値を割り当てる一方、前記非定常クラスである場合には前記第１値より大きな第２値を割り当てる第５工程と、前記複数の測定データ波形それぞれについて、当該測定データ波形におけるサンプリングタイミングより過去の所定の第２期間に亘る、前記第５工程で割り当てられた値の平均値を、当該測定データ波形の測定データを測定したセンサについて求め、前記求めた平均値を、当該測定データ波形の代表値とする第６工程と、前記所定の一方向に沿った複数の位置それぞれに配置された複数のセンサによって測定した複数の測定データ波形の代表値において、前記各サンプリングタイミングそれぞれについて、前記複数の位置における最後の位置に最初の位置を繋げることによってサイクリックな位置順を設定し、前記設定した位置順に並べた前記複数の測定データ波形の代表値の並び順を維持しつつ最も大きい代表値が先頭となるように、前記複数の測定データ波形の代表値を並び替える第７工程と、前記第７工程後における前記複数の測定データ波形の代表値を主成分分析することによって前記第１および第２主成分を求める第８工程とを備える。
【０００８】
本発明の一態様にかかる炉況表示装置は、高炉に配設された複数のセンサで測定した複数の測定データに基づいて前記高炉の炉況を表示部に表示する装置であって、前記複数のセンサで測定した過去実績の複数の測定データに基づく主成分分析により第１および第２主成分を求める前処理部と、前記複数のセンサで、今回、測定した複数の測定データから、前記前処理部で求めた第１および第２主成分をＸ軸およびＹ軸とするＸＹ直交座標系での座標値を求め、前記ＸＹ直交座標系を前記表示部に表示し、前記表示部に表示したＸＹ直交座標系に前記求めた座標値でマークをプロットすることによって前記高炉の炉況を表示する表示処理部とを備え、前記複数のセンサは、互いに異なる物理量を測定する複数の種類を含み、前記複数の種類のうちの少なくとも１個の種類のセンサは、所定の一方向に沿った複数の位置それぞれに配置され、前記複数のセンサは、それぞれ、所定のサンプリング間隔で測定することにより、各サンプリングタイミングで前記測定データを生成し、前記前処理部は、各サンプリングタイミングそれぞれについて、当該サンプリングタイミングから過去の所定の第１期間で測定された複数の測定データを時系列に並べることによって測定データ波形を形成する第１処理部と、前記複数の種類それぞれについて、前記第１処理部で形成された複数の測定データ波形を、複数のクラスに分類する第２処理部と、前記複数の種類それぞれについて、前記第１処理部で形成された複数の測定データ波形における、前記複数のクラスごとの出現頻度を求める第３処理部と、前記複数の種類それぞれについて、前記第３処理部で求めた前記複数のクラスごとの出現頻度に基づいて、前記複数のクラスを、定常波形の定常クラスおよび非定常波形の非定常クラスの２個に分類する第４処理部と、前記複数の種類それぞれについて、前記第１処理部で形成された複数の測定データ波形に、当該測定データ波形における前記第２処理部で分類したクラスが、前記定常クラスである場合には所定の第１値を割り当てる一方、前記非定常クラスである場合には前記第１値より大きな第２値を割り当てる第５処理部と、前記複数の測定データ波形それぞれについて、当該測定データ波形におけるサンプリングタイミングより過去の所定の第２期間に亘る、前記第５処理部で割り当てられた値の平均値を、当該測定データ波形の測定データを測定したセンサについて求め、前記求めた平均値を、当該測定データ波形の代表値とする第６処理部と、前記所定の一方向に沿った複数の位置それぞれに配置された複数のセンサによって測定した複数の測定データ波形の代表値において、前記各サンプリングタイミングそれぞれについて、前記複数の位置における最後の位置に最初の位置を繋げることによってサイクリックな位置順を設定し、前記設定した位置順に並べた前記複数の測定データ波形の代表値の並び順を維持しつつ最も大きい代表値が先頭となるように、前記複数の測定データ波形の代表値を並び替える第７処理部と、前記第７処理部で並び替えた後における前記複数の測定データ波形の代表値を主成分分析することによって前記第１および第２主成分を求める第８処理部とを備える。
【０００９】
このような炉況表示方法および炉況表示装置は、複数のセンサで測定した複数の測定データをそのまま表示するのではなく、過去実績の複数の測定データに基づく主成分分析により第１および第２主成分を求め、この求めた第１および第２主成分をＸ軸およびＹ軸とするＸＹ直交座標系に、前記複数のセンサで、今回、測定した複数の測定データに対応する座標値にマークをプロットするので、前記複数のセンサで、今回、測定した複数の測定データによって表される炉況が、定常であるのか、非定常であるのか、視覚化できる。すなわち、前記炉況が定常である場合には、前記マークは、座標原点付近に位置する一方、非定常へ進展すると、各サンプリングタイミングで測定された前記複数の測定データに基づく各マークは、座標原点から乖離して行く。また、そのマークが座標原点から乖離しても再び、座標原点付近へ戻れば、炉況が定常に復帰したことも分かる。また、高炉の炉況が定常であるか非定常であるかは、高炉内での位置に依存しないが、前記第７工程および第７処理部で複数の測定データ波形の代表値を並び替えるので、前記複数の測定データ波形の代表値におけるセンサの配置位置による依存性が排除でき、前記複数の測定データ波形の代表値に対する主成分分析が適切に実施できる。したがって、上記炉況表示方法および炉況表示装置は、現在の炉況をより適切に把握できる。
【００１０】
他の一態様では、上述の炉況表示方法において、所定の事象を特定し識別する識別子である事象ＩＤと、前記事象ＩＤで表される事象の際に前記複数のセンサで測定された測定データまたはこの測定データから求められる前記ＸＹ直交座標系での座標値とを互いに対応付けて含む事象データベースから、前記複数のセンサで、今回、測定した複数の測定データから求められる前記ＸＹ直交座標系での座標値に類似する座標値を抽出し、前記抽出した座標値に対応する事象ＩＤを表示する過去類似事象表示工程をさらに備える。
【００１１】
他の一態様では、上述の炉況表示装置において、所定の事象を特定し識別する識別子である事象ＩＤと、前記事象ＩＤで表される事象の際に前記複数のセンサで測定された測定データまたはこの測定データから求められる前記ＸＹ直交座標系での座標値とを互いに対応付けて含む事象データベースを記憶する記憶部と、前記記憶部に記憶された事象データベースから、前記複数のセンサで、今回、測定した複数の測定データから求められる前記ＸＹ直交座標系での座標値に類似する座標値を抽出し、前記抽出した座標値に対応する事象ＩＤを前記表示部に表示する過去類似事象表示処理部をさらに備える。
【００１２】
このような炉況表示方法および炉況表示装置は、前記複数のセンサで、今回、測定した複数の測定データによって表される炉況が、過去に所定の事象を生じた炉況に類似しているか否かを認識できる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明にかかる炉況表示方法および炉況表示装置は、現在の炉況をより適切に把握できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施形態における炉況表示装置の構成を示すブロック図である。
【図２】前記炉況表示装置における複数のセンサの配設位置を説明するための図である。
【図３】測定データ波形の形成手法を説明するための図である。
【図４】一例として、複数の測定データ波形の分類による各クラスタ（クラス）の波形を示す図である。
【図５】一例として、クラスタＩＤ（クラスＩＤ）で表した過去実績の複数の測定データ波形を示す図である。
【図６】一例として、複数の測定データ波形における各クラスタ（クラス）の出現頻度を示すグラフである。
【図７】図６に示す例において、定常クラスおよび非定常クラスを２値化で表した過去実績の複数の測定データ波形を示す図である。
【図８】一例として、第１ないし第１０主成分それぞれの寄与率を示すグラフである。
【図９】一例として、表示画面を示す図である。
【図１０】前記炉況表示装置における前工程（前処理部）の動作を示すフローチャートである。
【図１１】前記炉況表示装置における表示工程（表示処理部）および過去類似事象表示工程（過去類似事象表示処理部）の動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照して、本発明の１または複数の実施形態が説明される。しかしながら、発明の範囲は、開示された実施形態に限定されない。なお、各図において同一の符号を付した構成は、同一の構成であることを示し、適宜、その説明を省略する。本明細書において、総称する場合には添え字を省略した参照符号で示し、個別の構成を指す場合には添え字を付した参照符号で示す。
【００１６】
図１は、実施形態における炉況表示装置の構成を示すブロック図である。図２は、前記炉況表示装置における複数のセンサの配設位置を説明するための図である。図２Ａは、高さ方向の配設位置を説明するための高炉の側面模式図であり、図２Ｂは、温度センサの配設位置を説明するための高炉の水平断面模式図であり、図２Ｃは、圧力センサの配設位置を説明するための高炉の水平断面模式図である。図３は、測定データ波形の形成手法を説明するための図である。図３Ａは、一例として、過去実績の測定データを示し、図３Ｂは、図３Ａに示す測定データから第１時間長（この例では３０分）で形成された測定データ波形を示し、図３Ｃは、図３Ａに示す測定データから第１時間長とは異なる第２時間長（この例では６０分）で形成された測定データ波形を示し、図３Ｄは、図３Ａに示す測定データから第１および第２時間長とは異なる第３時間長（この例では９０分）で形成された測定データ波形を示し、図３Ｅは、図３Ａに示す測定データから第１ないし第３時間長とは異なる第４時間長（この例では１２０分）で形成された測定データ波形を示す。図４は、一例として、複数の測定データ波形の分類による各クラスタ（クラス）の波形を示す図である。図５は、一例として、クラスタＩＤ（クラスＩＤ）で表した過去実績の複数の測定データ波形を示す図である。図６は、一例として、複数の測定データ波形における各クラスタ（クラス）の出現頻度を示すグラフである。図６の横軸は、クラスタＩＤ（クラスＩＤ）であり、その縦軸は、出現頻度（％）である。図７は、図５に示す例において、定常クラスおよび非定常クラスを２値化で表した過去実績の複数の測定データ波形を示す図である。図８は、一例として、第１ないし第１０主成分それぞれの寄与率を示すグラフである。図８の横軸は、主成分であり、その縦軸は、寄与率（％）である。図９は、一例として、表示画面を示す図である。図９Ａは、第１例の表示画面を示し、図９Ｂは、第２例の表示画面を示す。
【００１７】
実施形態における炉況表示装置Ｄは、例えば、図１に示すように、複数のセンサ１と、入力部２と、表示部３と、インターフェース部（ＩＦ部）４と、記憶部５と、制御処理部６とを備える。
【００１８】
複数のセンサ１は、高炉に配設され、制御処理部６に接続され、制御処理部６の制御に従って、前記高炉における所定の物理量を測定し、その測定データ（測定結果）を制御処理部６へ出力する装置である。前記複数のセンサ１は、本実施形態では、互いに異なる物理量を測定する複数の種類を含み、前記複数の種類のうちの少なくとも１個の種類のセンサは、所定の一方向に沿った複数の位置それぞれに配置される。より具体的には、例えば、前記複数のセンサ１は、前記高炉の温度を測定する温度センサ１１、前記高炉の炉体圧を測定する圧力センサ１２、および、前記高炉の送風圧を測定する送風圧センサ１３を含む。送風圧センサ１３は、図２Ａに示すように、熱風が吹き込まれる高炉ＭＢの送風路ＢＰに配置される。温度センサ１１は、図２Ａに示すように高炉ＭＢを高さ方向に沿って所定数で層状に領域分けした場合に、各領域に、周方向に沿った複数の位置それぞれに配置される。前記周方向は、前記所定の一方向の一例に相当する。図２に示す例では、高炉ＭＢは、９個の層状の第１ないし第９領域ＡＲ１〜ＡＲ９に区分けされ、温度センサ１１は、各領域ＡＲ１〜ＡＲ９それぞれに、図２Ｂに示すように、周方向に沿って４５度の等間隔の各位置に配置される。したがって、この例では、温度センサ１１は、９×８（＝７２）個の温度センサ１１−ＡＲ１−１〜１１−ＡＲ１−８、１１−ＡＲ２−１〜１１−ＡＲ２−８、１１−ＡＲ３−１〜１１−ＡＲ３−８、１１−ＡＲ４−１〜１１−ＡＲ４−８、１１−ＡＲ５−１〜１１−ＡＲ５−８、１１−ＡＲ６−１〜１１−ＡＲ６−８、１１−ＡＲ７−１〜１１−ＡＲ７−８、１１−ＡＲ８−１〜１１−ＡＲ８−８、１１−ＡＲ９−１〜１１−ＡＲ９−８を備える。圧力センサ１２は、１つおきの各領域に、周方向に沿った複数の位置それぞれに配置される。図２に示す例では、圧力センサ１２は、第１、第３、第５、第７および第９領域ＡＲ１、ＡＲ３、ＡＲ５、ＡＲ７、ＡＲ９それぞれに、図２Ｃに示すように、周方向に沿って９０度の等間隔の各位置に配置される。したがって、この例では、圧力センサ１２は、５×４（＝２０）個の圧力センサ１２−ＡＲ１−１〜１２−ＡＲ１−４、１２−ＡＲ３−１〜１２−ＡＲ３−４、１２−ＡＲ５−１〜１２−ＡＲ５−４、１２−ＡＲ７−１〜１２−ＡＲ７−４、１２−ＡＲ９−１〜１２−ＡＲ９−４を備える。
【００１９】
これら複数の温度センサ１１、複数の圧力センサ１２および送風圧センサ１３は、それぞれ、所定のサンプリング間隔で測定することにより、各サンプリングタイミングで測定データ（温度データ、圧力データ、送風圧データ）を生成し、その測定データを制御処理部６へ出力する。前記所定のサンプリング間隔は、例えばセンサの種類やデータ項目の種類等に応じて、例えば１分、３分、５分および１０分等の適宜な値に設定される。
【００２０】
入力部２は、制御処理部６に接続され、例えば、前工程の開始を指示するコマンドや監視（モニタ）の開始を指示するコマンド等の各種コマンド、および、例えば監視対象の高炉名等の前工程や監視を行う上で必要な各種データを炉況表示装置Ｄに入力する装置であり、例えば、所定の機能を割り付けられた複数の入力スイッチ、キーボードおよびマウス等である。表示部３は、制御処理部６に接続され、制御処理部６の制御に従って、入力部２から入力されたコマンドやデータ、および、当該炉況表示装置Ｄによって得られた炉況等を表示する装置であり、例えばＣＲＴディスプレイ、ＬＣＤ（液晶表示装置）および有機ＥＬディスプレイ等の表示装置である。
【００２１】
ＩＦ部４は、制御処理部６に接続され、制御処理部６の制御に従って、外部機器との間でデータの入出力を行う回路であり、例えば、シリアル通信方式であるＲＳ−２３２Ｃのインターフェース回路、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）規格を用いたインターフェース回路、ＩｒＤＡ（Ｉｎｆｒａｒｅｄ  Ｄａｔａ  Ａｓｓｃｏｉａｔｉｏｎ）規格等の赤外線通信を行うインターフェース回路、および、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｓｅｒｉａｌ  Ｂｕｓ）規格を用いたインターフェース回路等である。また、ＩＦ部４は、外部機器との間で通信を行う回路であり、例えば、データ通信カードや、ＩＥＥＥ８０２．１１規格等に従った通信インターフェース回路等であっても良い。
【００２２】
記憶部５は、制御処理部６に接続され、制御処理部６の制御に従って、各種の所定のプログラムおよび各種の所定のデータを記憶する回路である。前記各種の所定のプログラムには、例えば、炉況表示装置Ｄの各部１〜５を制御する制御プログラムや、複数のセンサ１で測定した過去実績の複数の測定データに基づく主成分分析により第１および第２主成分を求める前処理プログラムや、複数のセンサ１で、今回、測定した複数の測定データから、前記前処理プログラムで求めた第１および第２主成分をＸ軸およびＹ軸とするＸＹ直交座標系での座標値を求め、前記ＸＹ直交座標系を表示部３に表示し、表示部３に表示したＸＹ直交座標系に前記求めた座標値でマークをプロットすることによって前記高炉の炉況を表示する表示処理プログラムや、記憶部５に記憶された後述の事象データベースから、複数のセンサ１で、今回、測定した複数の測定データから求められる前記ＸＹ直交座標系での座標値に類似する座標値を抽出し、前記抽出した座標値に対応する事象ＩＤを表示部３に表示する過去類似事象表示処理プログラム等の制御処理プログラムが含まれる。前記前処理プログラムは、各サンプリングタイミングそれぞれについて、当該サンプリングタイミングから過去の所定の第１期間で測定された複数の測定データを時系列に並べることによって測定データ波形を形成する第１処理プログラムや、前記複数の種類それぞれについて、前記第１処理プログラムで形成された複数の測定データ波形を、複数のクラスに分類する第２処理プログラムや、前記複数の種類それぞれについて、前記第１処理プログラムで形成された複数の測定データ波形における、前記複数のクラスごとの出現頻度を求める第３処理プログラムや、前記複数の種類それぞれについて、前記第３処理プログラムで求めた前記複数のクラスごとの出現頻度に基づいて、前記複数のクラスを、定常波形の定常クラスおよび非定常波形の非定常クラスの２個に分類する第４処理プログラムや、前記複数の種類それぞれについて、前記第１処理プログラムで形成された複数の測定データ波形に、当該測定データ波形における前記第２処理プログラムで分類したクラスが、前記定常クラスである場合には所定の第１値を割り当てる一方、前記非定常クラスである場合には前記第１値より大きな第２値を割り当てる第５処理プログラムや、前記複数の測定データ波形それぞれについて、当該測定データ波形におけるサンプリングタイミングより過去の所定の第２期間に亘る、前記第５処理プログラムで割り当てられた値の平均値を、当該測定データ波形の測定データを測定したセンサについて求め、前記求めた平均値を、当該測定データ波形の代表値とする第６処理プログラムや、前記所定の一方向に沿った複数の位置それぞれに配置された複数のセンサによって測定した複数の測定データ波形の代表値において、前記各サンプリングタイミングそれぞれについて、前記複数の位置における最後の位置に最初の位置を繋げることによってサイクリックな位置順を設定し、前記設定した位置順に並べた前記複数の測定データ波形の代表値の並び順を維持しつつ最も大きい代表値が先頭となるように、前記複数の測定データ波形の代表値を並び替える第７処理プログラムや、前記第７処理プログラムで並び替えた後における前記複数の測定データ波形の代表値を主成分分析することによって前記第１および第２主成分を求める第８処理プログラムを含む。前記各種の所定のデータには、監視対象の高炉名や、複数のセンサ１で測定した過去実績の複数の測定データや、高炉に生じた所定の事象を記録した事象データベース等の、これら各プログラムを実行する上で必要なデータが含まれる。このような記憶部５は、例えば不揮発性の記憶素子であるＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）や書き換え可能な不揮発性の記憶素子であるＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ  Ｅｒａｓａｂｌｅ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）等を備える。記憶部５は、前記所定のプログラムの実行中に生じるデータ等を記憶するいわゆる制御処理部６のワーキングメモリとなるＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）等を含む。記憶部５は、比較的大容量の情報を記憶するためにハードディスク装置を備えても良い。そして、記憶部５は、過去実績データ記憶部５１および事象データベース記憶部（事象ＤＢ記憶部）５２を機能的に備える。
【００２３】
過去実績データ記憶部５１は、複数のセンサ１で測定した過去実績の複数の測定データを記憶するものである。前記測定データは、例えば、センサＩＤとサンプリングタイミングの時刻と測定値とを互いに対応付けて備える。前記センサＩＤは、センサ１を特定し識別するための識別子であり、例えば複数のセンサ１それぞれに割り振られたシリアル番号や記号列等である。なお、この例では、過去実績データ記憶部５１は、記憶部５に機能的に備えられたが、複数のセンサ１で測定した過去実績の複数の測定データを管理するデータサーバ装置を備えて構成されて良く、炉況表示装置Ｄは、ネットワークを介して前記データサーバ装置から過去実績の測定データを取得しても良い。
【００２４】
事象ＤＢ記憶部５２は、事象データベース（事象ＤＢ）を記憶するものである。前記事象ＤＢは、所定の事象を特定し識別する識別子である事象ＩＤと、前記事象ＩＤで表される事象の際に複数のセンサ１で測定された測定データとを互いに対応付けて含むデータベースである。前記事象ＩＤで表される事象の際に複数のセンサ１で測定された測定データに代え、この測定データから求められる前記ＸＹ直交座標系での座標値が前記事象ＩＤと対応付けられても良い。すなわち、前記事象ＤＢは、事象ＩＤと前記事象ＩＤで表される事象の際に複数のセンサ１で測定された測定データから求められる前記ＸＹ直交座標系での座標値とを互いに対応付けて含むデータベースであっても良い。前記所定の事象は、例えば炉況表示装置Ｄの仕様に応じて適宜に定義され、例えばいわゆる吹き抜け等の高炉においてトラブルとして扱われる事象である。前記事象ＩＤは、例えば事象の生じた年月日等で表された、前記事象に与えられた事象名等である。なお、この例では、事象ＤＢ記憶部５２は、記憶部５に機能的に備えられたが、事象ＤＢを管理するデータベースサーバ装置を備えて構成されて良く、炉況表示装置Ｄは、ネットワークを介して前記データベースサーバ装置から事象ＤＢを取得しても良い。また、過去実績の複数の測定データを管理する前記データサーバ装置と、事象ＤＢを管理する前記データベースサーバ装置とは、物理的に同じ装置であって良く、あるいは、物理的に異なる装置であって良い。
【００２５】
制御処理部６は、炉況表示装置Ｄの各部１〜５を当該各部の機能に応じてそれぞれ制御し、複数のセンサ１で測定した過去実績の複数の測定データに基づく主成分分析により第１および第２主成分を求め、前記複数のセンサで、今回、測定した複数の測定データを、前記第１および第２主成分をＸ軸およびＹ軸とするＸＹ直交座標系の座標値で表示することによって高炉の炉況を表示するための回路である。制御処理部６は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）およびその周辺回路を備えて構成される。制御処理部６は、前記制御処理プログラムが実行されることによって、制御部６１、前処理部６２、表示処理部６３および過去類似事象表示処理部６４を機能的に備える。
【００２６】
制御部６１は、当該炉況表示装置Ｄの各部１〜５を当該各部の機能に応じてそれぞれ制御し、炉況表示装置Ｄの全体制御を司るものである。
【００２７】
前処理部６２は、複数のセンサ１で測定した過去実績の複数の測定データに基づく主成分分析により第１および第２主成分を求めるものである。その詳細については後述する。
【００２８】
表示処理部６３は、複数のセンサ１で、今回、測定した複数の測定データから、前処理部６２で求めた第１および第２主成分をＸ軸およびＹ軸とするＸＹ直交座標系での座標値を求め、例えば図９に示すように、前記ＸＹ直交座標系を表示部３に表示し、この表示部３に表示したＸＹ直交座標系に前記求めた座標値でマーク（例えば点（“・”や“＊”等）等）をプロットすることによって高炉の炉況を表示するものである。なお、図９に示す例では、炉況の遷移が分かるように、マーク間には、遷移方向を表す矢印（“▲”や“↑”等）がさらに表示されている。
【００２９】
過去類似事象表示処理部６４は、記憶部５の事象ＤＢ記憶部５２に記憶された事象ＤＢから、複数のセンサ１で、今回、測定した複数の測定データから求められる前記ＸＹ直交座標系での座標値に類似する座標値を抽出し、この抽出した座標値に対応する事象ＩＤを表示部３に表示するものである。より具体的には、過去類似事象表示処理部６４は、まず、複数のセンサ１で、今回、測定した複数の測定データからＸＹ直交座標系での座標値を求め、この求めた座標値に基づいて類似範囲を設定する。例えば、前記求めた座標値を対角線の交点の位置とする一辺ＲＧの正方形の内側領域が前記類似範囲として設定される。また例えば、前記求めた座標値を中心点の位置とする半径ＲＧ／２の円形の内側領域が前記類似範囲として設定される。前記ＲＧの値は、予め適宜に設定される。次に、過去類似事象表示処理部６４は、このように設定した類似範囲内に属する座標値を事象ＤＢから選定（検索）し、この選定した座標値と対応付けられている事象ＩＤを、事象ＤＢから抽出し、この抽出した事象ＩＤを表示部３に表示する。この際に、事象ＤＢが事象ＩＤと座標値とが互いに対応付けられている場合には、過去類似事象表示処理部６４は、前記設定した類似範囲内に属する座標値を事象ＤＢから選定（検索）すれば良く、一方、事象ＤＢが事象ＩＤと測定データとが互いに対応付けられている場合には、過去類似事象表示処理部６４は、まず、前記測定データから座標値を求めてから、前記設定した類似範囲内に属する座標値を事象ＤＢから選定（検索）すれば良い。
【００３０】
前処理部６２について、より具体的に説明する。前処理部６２は、第１ないし第８処理部６２１〜６２８を機能的に備える。
【００３１】
第１処理部６２１は、各サンプリングタイミングそれぞれについて、当該サンプリングタイミングから過去の所定の第１期間で測定された複数の測定データを時系列に並べることによって測定データ波形を形成するものである。より具体的には、前記所定の第１期間は、１種類でも良いが、本実施形態では、４種類であり、例えば、図３Ａに示すように、３０分、６０分、９０分および１２０分である。したがって、本実施形態では、第１処理部６２１は、１個のサンプリングタイミングにおいて、１個のセンサ１で測定された過去３０分の測定データを時系列に並べた第１時系列データ、前記１個のセンサ１で測定された過去６０分の測定データを時系列に並べた第２時系列データ、前記１個のセンサ１で測定された過去９０分の測定データを時系列に並べた第３時系列データ、および、前記１個のセンサ１で測定された過去１２０分の測定データを時系列に並べた第４時系列データを生成する。そして、これら４個の第１ないし第４時系列データの時間的な長さを揃えるために、これら４個の第１ないし第４時系列データが、それぞれ、時間軸方向に圧縮または伸長される。本実施形態では、３０分の長さに揃えるために、第１処理部６２１は、図３Ｂに示すように、第１時系列データをそのまま第１測定データ波形とし、図３Ｃに示すように、第２時系列データを時間軸方向に３０／６０だけ圧縮して第２測定データ波形とし、図３Ｄに示すように、第３時系列データを時間軸方向に３０／９０だけ圧縮して第３測定データ波形とし、図３Ｅに示すように、第４時系列データを時間軸方向に３０／１２０だけ圧縮して第４測定データ波形とする。前記圧縮は、例えば、測定データを間引くことによって実行される。例えば、３０／６０に圧縮する場合には、測定データが１個おきに抽出され、これによって測定データが間引かれて圧縮され、３０／９０に圧縮する場合には、測定データが２個おきに抽出され、これによって測定データが間引かれて圧縮される。このように１個のサンプリングタイミングにおいて、１個のセンサ１について、第１ないし第４測定データ波形が生成される。第１処理部６２１は、１個のサンプリングタイミングにおいて、複数のセンサ１それぞれについて、このような処理を実行し、第１ないし第４測定データ波形を生成する。
【００３２】
なお、圧縮に限らず、例えば、６０分の長さに揃えるために、第１処理部６２１は、第１時系列データを６０／３０だけ伸長して第１測定データ波形とし、第２時系列データをそのまま第２測定データ波形とし、第３時系列データを時間軸方向に６０／９０だけ圧縮して第３測定データ波形とし、第４時系列データを時間軸方向に６０／１２０だけ圧縮して第４測定データ波形としても良い。前記伸長では、所定の補間処理によってデータが補われる。例えば、オリジナルなデータがＤ（ｉ−１）およびＤ（ｉ）であり、これらの間にＮ点のデータを補間する場合、線形補間処理では、補間データは、Ｄ（ｉ−１、ｋ）＝Ｄ（ｉ−１）−（Ｄ（ｉ）−Ｄ（ｉ−１））×（ｋ／Ｎ）、ｋ＝１、２、・・・、Ｎによって生成され、階段状補間処理では、補間データは、２点間の差（Ｄ（ｉ）−Ｄ（ｉ−１））をＮ分割して階段状に順次加算することによって生成され、前値補間処理では、補間データは、Ｄ（ｉ）の直前までＤ（ｉ−１）を繰り返すことによって生成される（Ｄ（ｉ−１、ｋ）＝Ｄ（ｉ−１）、ｋ＝１、２、・・・、Ｎ−１）。また、前記所定の第１期間は、上述の３０分、６０分、９０分および１２０分に限らずに任意であって良く、さらに、その種類数は、４個に限らず、任意であって良い（例えば２０分、４０分および８０分や４５分、６０分、７５分、９０分および１０５分等）。
【００３３】
第２処理部６２２は、前記複数の種類それぞれについて、第１処理部６２１で形成された複数の測定データ波形を、複数のクラスに分類するものである。前記クラスの個数は、予め適宜に設定される。前記分類には、適宜な手法が用いられ、例えば、ｋ−ｍｅａｎｓ  ｃｌｕｓｔｅｒｉｎｇ（ｋ−平均法、ｃ−平均法とも呼ばれる）が用いられ、この場合では、クラスタがクラスに相当する。本実施形態では、前記クラス（クラスタ）の個数は、２５個に設定され、前記複数の種類それぞれについて、第１処理部６２１で形成された複数の測定データ波形は、前記ｋ−平均法によって分類された。一例として、温度センサ１１について、複数の測定データ波形を２５個に分類した場合における各クラスタを代表する波形が、図４に示されている。温度センサ１１における複数の測定データ波形は、それぞれ、図４に示す２５種類のクラスタ（クラス）のうちのいずれかのクラスタに分類される。
【００３４】
第３処理部６２３は、前記複数の種類それぞれについて、第１処理部６２１で形成された複数の測定データ波形における、前記複数のクラスごとの出現頻度を求めるものである。より具体的には、第３処理部６２３は、センサ１の複数の種類それぞれについて、複数の測定データ波形それぞれを、２５種類のクラスタ（クラス）のうちのいずれかのクラスタに分類する。その分類結果の一例が図５に示されている。図５には、第１領域ＡＲ１に配置された圧力センサ１２−ＡＲ１−１〜１２−ＡＲ１−４および第３領域ＡＲ３に配置された圧力センサ１２−ＡＲ３−１〜１２−ＡＲ３−４それぞれにおいて、８個の第１ないし第８サンプリングタイミングＳＴ１〜ＳＴ８それぞれについての複数の測定データ波形に、クラスタＩＤ（クラスＩＤ）を割り付けることによって、前記複数の測定データ波形を分類した分類結果が示されている。前記クラスタＩＤ（クラスＩＤ）は、クラスタ（クラス）を特定し識別するための識別子であり、本実施形態では、２５種類の各クラスタそれぞれに割り当てられた１〜２５の通番である。例えば、図５において、圧力センサ１２−ＡＲ１−１の第３サンプリングタイミングＳＴ３の測定波形データは、クラスタＩＤが１である第１クラスタに分類され、その第４サンプリングタイミングＳＴ４の測定波形データは、クラスタＩＤが２である第２クラスタに分類され、その第５サンプリングタイミングＳＴ５の測定波形データは、クラスタＩＤが５である第５クラスタに分類され、その第６サンプリングタイミングＳＴ６の測定波形データは、クラスタＩＤが３である第３クラスタに分類されている。なお、本実施形態では、第１期間が４個の種類であるので、図５には、そのうちの１個の第１測定データ波形に対する分類結果が示されている。図示しないが、残余の第２測定データ波形、第３測定データ波形および第４測定データ波形に対する各分類結果も求められる。そして、第３処理部６２３は、各クラスタごとに、当該クラスに分類された測定データ波形の個数を求め、この求めた個数を前記複数の測定データ波形の総数で除算することによって、各クラスタごとの出現頻度を求める。その一例が図６に示されている。図６に示す例では、クラスタＩＤが７、９および８である第７、第９および第８クラスタの各出現頻度が１％以下となっている。
【００３５】
第４処理部６２４は、前記複数の種類それぞれについて、第３処理部６２３で求めた前記複数のクラスごとの出現頻度に基づいて、前記複数のクラスを、定常波形の定常クラスおよび非定常波形の非定常クラスの２個に分類するものである。定常波形は、相対的に頻出するが、非定常波形は、相対的に出現し難いので、判別するための閾値（判別閾値）が設定され、第４処理部６２４は、クラスの出現頻度が前記判別閾値以上である場合には、前記クラスを定常クラスに分類し、クラスの出現頻度が前記判別閾値未満である場合には、前記クラスを非定常クラスに分類する。前記判別閾値は、適宜に設定され、例えば、０．５％や１％や２％等に設定される。本実施形態では、前記判別閾値は、１％に設定され、図６に示す例では、２５のクラスタのうち、クラスタＩＤ（クラスＩＤ）が７、９および８である第７、第９および第８クラスタが非定常クラスとされ、残余のクラスタが定常クラスとされる。
【００３６】
第５処理部６２５は、前記複数の種類それぞれについて、第１処理部６２１で形成された複数の測定データ波形に、当該測定データ波形における第２処理部６２２で分類したクラスが、前記定常クラスである場合には所定の第１値を割り当てる一方、前記非定常クラスである場合には前記第１値より大きな第２値を割り当てるものである。前記第１および第２値は、後述のように、第６処理部６２６で平均値を求めるために、便宜上、設定される数値であり、適宜に設定される。本実施形態では、第１値が０とされ、第２値が１とされた。図５に示した例を０および１で２値化した結果が図７に示されている。図５に示す例では、圧力センサ１２−ＡＲ１−４の第４、第５および第６サンプリングタイミングＳＴ４、ＳＴ５、ＳＴ６の各測定データ波形は、クラスタＩＤが７、８および９である第７、第８および第９である第７、第８および第９クラスタに分類されており、これら第７、第８および第９クラスタは、上述したように、非定常クラスであるので、図７に示すように、前記各測定データ波形には、それぞれ、１が割り当てられ、残余の各測定データ波形には、それぞれ、０が割り当てられている。なお、上述したように、図５には、１個の第１測定データ波形に対する分類結果が示されているので、図７には、１個の第１測定データ波形に対する２値化の結果が示されている。図示しないが、残余の第２ないし第４測定データ波形に対する各２値化の結果も求められる。
【００３７】
第６処理部６２６は、前記複数の測定データ波形それぞれについて、当該測定データ波形におけるサンプリングタイミングより過去の所定の第２期間に亘る、第５処理部６２５で割り当てられた値の平均値を、当該測定データ波形の測定データを測定したセンサ１について求め、前記求めた平均値を、当該測定データ波形の代表値とするものである。すなわち、第２期間の移動平均が求められ、測定データ波形の代表値とされる。前記所定の第２期間は、適宜に設定され、例えば、３０分、６０分および９０分等である。本実施形態では、第２期間は、６０分に設定された。
【００３８】
第７処理部６２７は、前記所定の一方向に沿った複数の位置それぞれに配置された複数のセンサ１によって測定した複数の測定データ波形の代表値において、前記各サンプリングタイミングそれぞれについて、前記複数の位置における最後の位置に最初の位置を繋げることによってサイクリックな位置順を設定し、前記設定した位置順に並べた前記複数の測定データ波形の代表値の並び順を維持しつつ最も大きい代表値が先頭となるように、前記複数の測定データ波形の代表値を並び替えるものである。ここで、本実施形態では、上述したように、第１期間は、４個の種類であるので、１個のサンプリングタイミングにおいて、第１ないし第４測定データ波形における４個の各代表値が求められている。並び替えは、センサ単位で並び替えるので、本実施形態では、例えば、これら４個の各代表値の総和が求められ、この総和に基づいて前記並び替えが実行される。あるいは、例えば、前記総和に代え、４個の各代表値の平均値が用いられても良い。例えば、第１領域ＡＲ１に周方向に沿った８箇所それぞれに配置された温度センサ１１−ＡＲ１−１〜１１−ＡＲ１−８の場合、周方向に沿った８番目の位置が周方向に沿った１番目の位置に繋げられ、１個のサンプリングタイミングにおける温度センサ１１−ＡＲ１−１〜１１−ＡＲ１−８それぞれの各測定データ波形の各代表値の総和が（１．２、１．３、１．１、２．４、１．２、３．６、１．２、１．２）である場合、温度センサ１１−ＡＲ１−１の第１代表値、温度センサ１１−ＡＲ１−２の第２代表値、温度センサ１１−ＡＲ１−３の第３代表値、温度センサ１１−ＡＲ１−４の第４代表値、温度センサ１１−ＡＲ１−５の第５代表値、温度センサ１１−ＡＲ１−６の第６代表値、温度センサ１１−ＡＲ１−７の第７代表値、および、温度センサ１１−ＡＲ１−８の第８代表値は、この一番大きな３．６が先頭となるように、温度センサ１１−ＡＲ１−６の第６代表値、温度センサ１１−ＡＲ１−７の第７代表値、温度センサ１１−ＡＲ１−８の第８代表値、温度センサ１１−ＡＲ１−１の第１代表値、温度センサ１１−ＡＲ１−２の第２代表値、温度センサ１１−ＡＲ１−３の第３代表値、温度センサ１１−ＡＲ１−４の第４代表値、および、温度センサ１１−ＡＲ１−５の第５代表値と並び替えられる。したがって、第１測定データ波形において、温度センサ１１−ＡＲ１−１の第１−１代表値、温度センサ１１−ＡＲ１−２の第２−１代表値、温度センサ１１−ＡＲ１−３の第３−１代表値、温度センサ１１−ＡＲ１−４の第４−１代表値、温度センサ１１−ＡＲ１−５の第５−１代表値、温度センサ１１−ＡＲ１−６の第６−１代表値、温度センサ１１−ＡＲ１−７の第７−１代表値、および、温度センサ１１−ＡＲ１−８の第８−１代表値は、温度センサ１１−ＡＲ１−６の第６−１代表値、温度センサ１１−ＡＲ１−７の第７−１代表値、温度センサ１１−ＡＲ１−８の第８−１代表値、温度センサ１１−ＡＲ１−１の第１−１代表値、温度センサ１１−ＡＲ１−２の第２−１代表値、温度センサ１１−ＡＲ１−３の第３−１代表値、温度センサ１１−ＡＲ１−４の第４−１代表値、および、温度センサ１１−ＡＲ１−５の第５−１代表値と並び替えられ、第２測定データ波形において、温度センサ１１−ＡＲ１−１の第１−２代表値、温度センサ１１−ＡＲ１−２の第２−２代表値、温度センサ１１−ＡＲ１−３の第３−２代表値、温度センサ１１−ＡＲ１−４の第４−２代表値、温度センサ１１−ＡＲ１−５の第５−２代表値、温度センサ１１−ＡＲ１−６の第６−２代表値、温度センサ１１−ＡＲ１−７の第７−２代表値、および、温度センサ１１−ＡＲ１−８の第８−２代表値は、温度センサ１１−ＡＲ１−６の第６−２代表値、温度センサ１１−ＡＲ１−７の第７−２代表値、温度センサ１１−ＡＲ１−８の第８−２代表値、温度センサ１１−ＡＲ１−１の第１−２代表値、温度センサ１１−ＡＲ１−２の第２−２代表値、温度センサ１１−ＡＲ１−３の第３−２代表値、温度センサ１１−ＡＲ１−４の第４−２代表値、および、温度センサ１１−ＡＲ１−５の第５−２代表値と並び替えられる。第３および第４測定データ波形の各代表値も同様である。
【００３９】
第８処理部６２８は、第７処理部６２７で並び替えた後における前記複数の測定データ波形の代表値を主成分分析することによって前記第１および第２主成分を求めるものである。次元は、本実施形態では、第１期間が４種類であるので、複数のセンサ１の個数を４倍した値である（＝（１＋７２＋２０）×４）。前記第１および第２主成分は、主成分分析による寄与率の大きい方から２個の主成分が選択される。例えば、図８に示す例では、第１および第２主成分の２主成分で寄与率が約５６％であり、したがって、第１および第２主成分によって、定常波形と非定常波形との間における状態遷移の約６割程度が説明できる。
【００４０】
このような入力部２、表示部３、ＩＦ部４、記憶部５および制御処理部６は、例えばデスクトップ型やノード型等のパーソナルコンピュータ等によって構成可能である。
【００４１】
次に、本実施形態の動作について説明する。図１０は、前記炉況表示装置における前工程（前処理部）の動作を示すフローチャートである。図１１は、前記炉況表示装置における表示工程（表示処理部）および過去類似事象表示工程（過去類似事象表示処理部）の動作を示すフローチャートである。
【００４２】
このような構成の炉況表示装置Ｄは、その電源が投入されると、必要な各部の初期化を実行し、その稼働を始める。その制御処理プログラムの実行によって、制御処理部６には、制御部６１、前処理部６２、表示処理部６３および過去類似事象表示処理部６４が機能的に構成され、前処理部６２には、第１ないし第８処理部６２１〜６２８が機能的に構成される。
【００４３】
例えば前工程の開始の指示を入力部２で受け付けると、図１０において、炉況表示装置Ｄは、第１処理部６２１によって、各サンプリングタイミングそれぞれについて、当該サンプリングタイミングから過去の所定の第１期間で測定された複数の測定データを時系列に並べることによって測定データ波形を形成する（Ｓ１）。
【００４４】
次に、炉況表示装置Ｄは、第２処理部６２２によって、前記複数の種類それぞれについて、工程Ｓ１で形成された複数の測定データ波形を、複数のクラスに分類する（Ｓ２）。
【００４５】
次に、炉況表示装置Ｄは、第３処理部６２３によって、前記複数の種類それぞれについて、工程Ｓ１で形成された複数の測定データ波形における、前記複数のクラスごとの出現頻度を求める（Ｓ３）。
【００４６】
次に、炉況表示装置Ｄは、第４処理部６２４によって、前記複数の種類それぞれについて、工程Ｓ３で求めた前記複数のクラスごとの出現頻度に基づいて、前記複数のクラスを、定常波形の定常クラスおよび非定常波形の非定常クラスの２個に分類する（Ｓ４）。
【００４７】
次に、炉況表示装置Ｄは、第５処理部６２５によって、前記複数の種類それぞれについて、工程Ｓ１で形成された複数の測定データ波形に、当該測定データ波形における前記第２工程で分類したクラスが、前記定常クラスである場合には所定の第１値を割り当てる一方、前記非定常クラスである場合には前記第１値より大きな第２値を割り当てる（Ｓ５）。
【００４８】
次に、炉況表示装置Ｄは、第６処理部６２６によって、前記複数の測定データ波形それぞれについて、当該測定データ波形におけるサンプリングタイミングより過去の所定の第２期間に亘る、工程Ｓ５で割り当てられた値の平均値を、当該測定データ波形の測定データを測定したセンサ１について求め、前記求めた平均値を、当該測定データ波形の代表値とする（Ｓ６）。
【００４９】
次に、炉況表示装置Ｄは、第７処理部６２７によって、前記所定の一方向に沿った複数の位置それぞれに配置された複数のセンサ１によって測定した複数の測定データ波形の代表値において、前記各サンプリングタイミングそれぞれについて、前記複数の位置における最後の位置に最初の位置を繋げることによってサイクリックな位置順を設定し、前記設定した位置順に並べた前記複数の測定データ波形の代表値の並び順を維持しつつ最も大きい代表値が先頭となるように、前記複数の測定データ波形の代表値を並び替える（Ｓ７）。
【００５０】
そして、次に、炉況表示装置Ｄは、第８処理部６２８によって、工程Ｓ７後における前記複数の測定データ波形の代表値を主成分分析することによって第１および第２主成分を求める（Ｓ８）。
【００５１】
このような動作によって、炉況表示装置Ｄは、第１および第２主成分を求める。
【００５２】
一方、このような前工程の実行によって第１および第２主成分が求められた後に、例えば監視の開始の指示を入力部２で受け付けると、炉況表示装置Ｄは、各サンプリングタイミングごとに、次のように動作することによって、高炉の炉況を表示部３に表示する。
【００５３】
図１１において、まず、炉況表示装置Ｄは、制御部６１によって、複数のセンサ１から、前記複数のセンサ１で、今回のサンプリングタイミングで測定した複数の測定データを取得し、この取得した測定データを記憶部５に記憶する（Ｓ１１）。前記測定データは、過去実績データ記憶部５１に記憶される測定データと同様に、例えば、センサＩＤとサンプリングタイミングの時刻と測定値とを互いに対応付けて備える。
【００５４】
次に、炉況表示装置Ｄは、表示処理部６３によって、工程Ｓ１１で取得した複数の測定データから、上述のように前工程で求めた第１および第２主成分をＸ軸およびＹ軸とするＸＹ直交座標系での座標値を求める（Ｓ１２）。
【００５５】
次に、炉況表示装置Ｄは、過去類似事象表示処理部６４によって、記憶部５の事象ＤＢ記憶部５２に記憶された事象ＤＢから、工程Ｓ１２で求めた前記ＸＹ直交座標系での座標値に類似する座標値が有るか否かを判定する（Ｓ１３）。この判定の結果、炉況表示装置Ｄは、無い場合（Ｎｏ）には、次に、工程Ｓ１４を実行した後に、工程Ｓ１６を実行する。一方、前記判定の結果、炉況表示装置Ｄは、有る場合（Ｙｅｓ）には、次に、工程Ｓ１５を実行した後に、工程Ｓ１６を実行する。
【００５６】
この工程Ｓ１４では、炉況表示装置Ｄは、表示処理部６３によって、表示部３に前記ＸＹ直交座標系を表示し、前記表示したＸＹ直交座標系に工程Ｓ１２で求めた座標値でマークをプロットする。これによって高炉の炉況が表示される。
【００５７】
前記工程Ｓ１５では、炉況表示装置Ｄは、表示処理部６３によって、表示部３に前記ＸＹ直交座標系を表示し、前記表示したＸＹ直交座標系に工程Ｓ１２で求めた座標値でマークをプロットする。そして、炉況表示装置Ｄは、過去類似事象表示処理部６４によって、記憶部５の事象ＤＢ記憶部５２に記憶された事象ＤＢから、工程Ｓ１２で求めた前記ＸＹ直交座標系での座標値に類似する座標値を抽出し、この抽出した座標値に対応する事象ＩＤを表示部３に表示する。これによって高炉の炉況が表示され、過去の類似事象の有無が表示される。
【００５８】
前記工程Ｓ１６では、炉況表示装置Ｄは、例えばその稼働をオンオフするスイッチの入力操作等によって、その稼働の終了が指示されているか否かを判定する。この判定の結果、前記稼働の終了が指示されている場合（Ｙｅｓ）では、炉況表示装置Ｄは、本処理を終了して稼働を終了し、一方、前記判定の結果、前記稼働の終了が指示されていない場合（Ｎｏ）では、炉況表示装置Ｄは、処理を工程Ｓ１１に戻し、次回のサンプリングタイミングで上述の各工程を実行する。
【００５９】
このような各工程を各サンプリングタイミングごとに繰り返し実行することで、例えば、図９Ａに示す曲線αや、図９Ａに示す曲線βや、図９Ｂに示す曲線γが、表示部３に表示される。そして、図９Ａに示す曲線βのように、過去の類似事象が抽出されると、事象ＩＤ、この例では“１９９８１０１２”ＭＳが表示部３に表示される。第１および第２主成分それぞれをＸ軸およびＹ軸とするＸＹ直交座標系では、炉況が定常である場合では、各サンプリングタイミングでプロットされたマークは、例えば図９Ａに示す曲線αのように、ほぼ座標原点付近に表示され、炉況が定常から非定常へ遷移し始めると、例えば図９Ａに示す曲線βのように、座標原点付近から離れて表示され、非定常が進行すると、座標原点から乖離して表示される。例えば、通気性が悪化し、炉内状況が不安定化し、吹き抜けが発生するような状況では、温度変動および圧力変動が大きくなり、前記マークは、座標原点からの逸脱傾向が顕著になる。したがって、ユーザ（オペレータ）は、前記マークの表示位置を参照することによって、炉況が定常であるか、非定常であるかを視覚によって認識でき、時間経過に伴う前記マークの軌跡を参照することによって、炉況の遷移を視覚によって認識できる。一方、炉況が定常に復帰し始めると、座標原点から乖離して表示されたマークは、例えば図９Ｂに示す曲線γのように、再び、座標原点付近へ戻るように表示され、炉況が定常に復帰すると、ほぼ座標原点付近に表示される。したがって、ユーザ（オペレータ）は、そのマークが座標原点から乖離しても再び、座標原点付近へ戻れば、炉況が定常に復帰したことも分かる。
【００６０】
以上説明したように、本実施形態における炉況表示装置Ｄおよびこれに実装された炉況表示方法は、複数のセンサ１で測定した複数の測定データをそのまま表示するのではなく、過去実績の複数の測定データに基づく主成分分析により第１および第２主成分を求め、この求めた第１および第２主成分をＸ軸およびＹ軸とするＸＹ直交座標系に、前記複数のセンサ１で、今回、測定した複数の測定データに対応する座標値にマークをプロットするので、前記複数のセンサ１で、今回、測定した複数の測定データによって表される炉況が、定常であるのか、非定常であるのか、視覚化できる。また、高炉の炉況が定常であるか非定常であるかは、高炉内での位置に依存しないが、前記工程Ｓ７および第７処理部６２７で複数の測定データ波形の代表値を並び替えるので、前記複数の測定データ波形の代表値におけるセンサ１の配置位置による依存性が排除でき、前記複数の測定データ波形の代表値に対する主成分分析が適切に実施できる。したがって、上記炉況表示装置Ｄおよび炉況表示方法は、現在の炉況をより適切に把握できる。
【００６１】
上記炉況表示装置Ｄおよび炉況表示方法は、過去の事象ＩＤが表示されるので、前記複数のセンサ１で、今回、測定した複数の測定データによって表される炉況が、過去に所定の事象を生じた炉況に類似しているか否かを認識できる。
【００６２】
本発明を表現するために、上述において図面を参照しながら実施形態を通して本発明を適切且つ十分に説明したが、当業者であれば上述の実施形態を変更および／または改良することは容易に為し得ることであると認識すべきである。したがって、当業者が実施する変更形態または改良形態が、請求の範囲に記載された請求項の権利範囲を離脱するレベルのものでない限り、当該変更形態または当該改良形態は、当該請求項の権利範囲に包括されると解釈される。
【符号の説明】
【００６３】
Ｄ  炉況表示装置
１  センサ
２  入力部
３  表示部
５  記憶部
６  制御処理部
５１  過去実績データ記憶部
５２  事象データベース記憶部
６１  制御部
６２  前処理部
６３  表示処理部
６４  過去類似事象表示処理部
６２１ないし６２８  第１ないし第８処理部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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