株冶是我国主要的铅锌生产和出口基地，锌、铅、银三种产品均获国际认可。炼铅采用传统的烧结焙烧——鼓风炉熔炼工艺流程，烧结机在生产中产生的低浓度二氧化硫烟气对周边环境空气、农作物等会造成严重的影响，2001年在国内有色冶炼为首创、投资引进了丹麦WSA制酸技术及美国孟山都动力波气体净化技术和装备用于铅锌烟气混合制酸。WSA工艺是先对烟气进行洗涤净化，不经干燥直接进行湿式转化，湿转化气冷凝成酸。该系统在工序检测控制、总线网络与生产过程管理和监控层分别采用了FF现场总线仪表（变送器）、Profibus现场总线设备和美国艾默生公司的Delta V系统，于2002年2月正式投运生产。
　　由于目前烟气净化、预热、冷凝系统均处于最大生产负荷甚至超负荷运转，原工艺参数难以满足系统稳定和优化运行的要求，而系统工艺和设备之间关联度大、耦合性强，因此系统调整和优化运行困难控制工程网版权所有，企业迫切需要一种能够根据生产操作历史记录，分析系统在不同负荷工况下的操作特性进，进而寻找其优化操作参数的手段。本项目利用数据挖掘技术www.cechina.cn，通过对相关生产过程的历史、实时及正常工况数据的预处理与数据挖掘建模，开发具有指定功能的计算机用户界面软件www.cechina.cn，建立实现在线或离线的数据分析处理平台，解决设备的负荷能力评价和操作参数优化问题，同时为工艺人员掌握过程的控制机理并进一步提高生产管理水平提供一个良好的工作平台。

图1：项目功能结构图

　　项目概况
　　DeltaV控制系统提供OPC接口，项目过程数据采用中控软件公司的ESP-iSYS实时数据库自动实时采集。项目具体目标及主要功能以下：
　　为动力波洗涤器的过程变量提供可视化描述，在其关联复杂程度有限情况下给出最高二次多项式的解析表达及参数估计。
　　提供WSA制酸系统的熔盐换热器E103基于历史数据的换热能力评估参数，并实现可视化。
　　提供酸雾控制器的优化操作指导，从而根据实时操作工况优化冷凝效果。在稳定工况下通过优化操作指导，使用后的平均尾气酸雾检测指标接近或超过近期操作的稳态最好水平与平均水平的均值。
　　提供冷凝酸浓度与原料、相关过程参数的关联分析并提供用户界面。
　　本项目实施内容包括软件开发、算法理论两部分，所实现的功能及结构如图1所示。
　　软件架构
　　软件开发部分主要工作为数据可视化、数据库接口及操作、软件框架及在线帮助。软件框架包括整体的界面设计和软件架构。
　　数据可视化内容包括二维到三维图形的可视化呈现和打印、保存；可视化采用OpenGL接口的代码实现或使用满足功能要求的OCX控件。
　　数据库接口内容包括数据挖掘系统与实时库（SUPCON ESP-iSYS-A）的查询接口、因使用处理后的内部样本库而需的关系库（使用免费的MSDE库或Microsoft SQL Server）查询及操作功能；帮助文档使用PDF方式编译并链接；软件使用Microsoft Visual C #编写控制工程网版权所有，部分功能模块采用集成调用外部程序的方式实现。
　　算法理论部分主要工作为数据预处理、关联规则提取、多项式回归。数据预处理包括时间序列的分段线性趋势化处理、数据清理、有效样本归约、线性或多项式滑动平滑法；关联规则提取采用离散化和apriori关联规则提取；采用二次正交多项式回归。
　　数据挖掘软件体系结构
　　软件结构框架
　　系统通过实时数据库平台进行历史数据采集，经预处理后导入关系数据库建立分析样本集www.cechina.cn，在此基础上实现针对具体对象的数据挖掘流程。
　　生产实时数据由DeltaV控制系统提供，然后通过OPC接口导入实时数据库。考虑到数据查询的效率及数据可重用的问题，将实时数据库中的历史数据按对象分别经稳态化、离散化合并处理后存入样本库中，各定制的分析模块在此基础上完成数据分析并将结果呈现给用户。如图2所示。

图2：数据流程

　　软件使用.net技术开发，实时库采用中控软件公司自行开发的ESP-iSYS-A实时数据平台。关系库采用MSDE 2000或Microsoft SQL Server 2000。可视化功能采用OpenGL API和Java开发集成。各内部功能针对具体对象定制开发，软件及各算法模块不提供COM接口，主要的计算工作都封装在可执行文件内完成，少量数据处理工作由关系数据库完成。所提供的可视化功能其交互性能取决于系统硬件显示设备的配置；软件采用多文档界面，部分功能为方便操作采用了独立窗口的外部进程调用完成。
　　实时数据库
　　本系统采用浙江中控软件公司的ESP－iSYS-A作为实时历史数据采集和查询平台，通过DeltaV系统OPC接口完成数据采样并使用内部接口查询历史数据。ESP-iSYS-A服务器端软件包括ESP-iMonitor-A软件、ESP-iConfig-A软件、ESP-iTrend-A软件、ESP-iBrowser-A软件。其中：
　　ESP-iMonito