CN112464445A - 一种铁水铁路运输的自动仿真和优化*** - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种铁水铁路运输的自动仿真和优化***，属于铁水铁路运输领域，包括铁水铁路运输可视化***、铁水铁路运输自动仿真***、铁水铁路运输方案评估优化***；所述水铁路运输可视化***包括信息展示模块、数据收集模块、信息传递模块；所述铁水铁路运输自动仿真***包括高炉生产仿真子模块、转炉/电炉生产仿真子模块、轨道线路仿真子模块、运输设备仿真子模块、调度组织模式仿真子模块、运输流程仿真子模块；所述铁水铁路运输方案评估优化***用于统计并计算仿真过程中产生的数据，测算用户模拟的方案下，铁水铁路运输***运输的可行性，并基于方案的可行性，提出优化效率或建议。

Description

一种铁水铁路运输的自动仿真和优化***
技术领域
本发明属于铁水铁路运输领域，涉及一种铁水铁路运输的自动仿真和优化***。
背景技术
铁水温降程度对钢铁企业的能源消耗以及生产组织有直接的影响，如铁水温降过大，不仅造成热量浪费，消耗更多的能源，还影响后续的预处理和炼钢工艺。因此，铁钢界面的铁水温降问题已经引起广大企业和科研部门人员的高度重视。但目前对于铁钢界面铁水运输***的优化都是以手工理论测算或基于某个固定优化方案下的仿真分析，经常出现人工测算误差大、人力成本投入大，仿真建模过程未实现通用和模块化导致每一个参数或方案的调整都需要重新建模，时间资源和人力资源浪费严重，且不能及时、快速解决新问题、论证新方案，不能适应铁水运输优化管理智能化发展的新趋势。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种铁水铁路运输的自动仿真和优化***，解决铁钢界面优化误差大、时间长、重复工作量大等问题，将铁水铁路运输仿真相关的生产数据、设施设备参数和运输规则等信息收集并集成到自动仿真***中，并将收集到的用户手动录入方案信息自动转换生成仿真***能识别的语言进行自动仿真模型修正，基于修正后的仿真模型对运输生产情况进行模拟仿真，结合仿真数据，评估方案的可行性和优化效率，从而在铁水铁路运输过程中快速调整运输方案、解决问题，实现降本增效，提高市场竞争力。
为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种铁水铁路运输的自动仿真和优化***，包括铁水铁路运输可视化***、铁水铁路运输自动仿真***、铁水铁路运输方案评估优化***；
所述水铁路运输可视化***包括信息展示模块、数据收集模块、信息传递模块；
所述铁水铁路运输自动仿真***包括高炉生产仿真子模块、转炉/电炉生产仿真子模块、轨道线路仿真子模块、运输设备仿真子模块、调度组织模式仿真子模块、运输流程仿真子模块；
所述铁水铁路运输方案评估优化***用于统计并计算仿真过程中产生的数据，测算用户模拟的方案下，铁水铁路运输***运输的可行性，并基于方案的可行性，提出优化效率或建议。
进一步，所述信息展示模块用于对收集到的数据进行展示；
所述数据收集模块用于收集用户输入新方案的参数信息；
所述信息传递模块用于将收集到的数据上传数据库。
进一步，所述信息展示模块基于不同类型和数量的设备终端，实现铁水铁路运输***的新方案、仿真过程、方案可行性及仿真效果信息的展示。
进一步，所述信息传递模块还用于衔接钢铁企业铁水铁路运输自动仿真***各子模块，传递用户录入的新方案至自动仿真***，传递运输方案评估、优化***生成的可行性结果及优化效率情况至客户终端。
进一步，包括基于铁水铁路运输方案-模型转换机制，能够在输入新的铁水运输方案后，对新方案进行自动仿真和优化。
进一步，所述高炉生产仿真子模块基于实际高炉生产情况，提供并模拟高炉生产仿真数据，并基于输入的方案信息，调整高炉的生产仿真数据，自动建立新的方案模型；
所述转炉/电炉生产仿真子模块基于实际实际转炉/电炉生产情况，提供并模拟转炉/电炉生产仿真数据，并基于用户输入的方案信息，调整电炉/转炉的生产仿真数据，自动建立新的方案模型；
所述轨道线路仿真子模块基于导入***的轨道线路图，自动识别线路及道岔布置情况、生产单元的布置位置、线路的长度信息并生成可操作和展示的仿真图，并基于输入的轨道线路方案信息，调整仿真轨道线路布置情况，自动建立新的方案模型；
所述运输设备仿真子模块基于生产实际生产情况，提供并模拟运输设备的所有参数，包括机车、鱼雷罐/铁水罐，并基于输入的方案信息，调整运输设备仿真参数，自动建立新的方案模型；
所述调度组织模式仿真子模块基于实际生产情况，提供并模拟运输调度规则，包括配罐制度、倒罐策略、半罐定义、冲突避让规则，并基于输入的方案信息，调整调度组织模式仿真规则，自动建立新的方案模型；
所述运输流程仿真子模块基于实际生产情况，构建仿真中铁钢界面的运输流程和对应的时间，并基于输入的方案信息，调整仿真的运输流程，自动建立新的方案模型。
进一步，所述钢铁企业铁水铁路运输方案评估优化***包括基于仿真数据的智能计算模块、方案可行性分析模块、方案优化效率指标计算模块；
所述基于仿真数据的智能计算模块用于读取数据库中的仿真过程产生的运输时刻、设施设备上线运行情况、高炉及转炉的生产数据，内置计算规则，统计计算新方案下的运输、生产仿真指标；
所述方案可行性分析模块用于基于统计计算的运输、生产指标，与内置的参数和判断规则对比分析后，得出仿真方案下的铁水运输可行性；
所述方案优化效率指标计算模块在基于方案可行的情况下用于读取数据库中的行业标杆数据、温降与周转量发展规律数据、温降经济性指标，内置经济性分析模型和行业标杆对比模型，按照相应的测算规则，提出该方案的优化效果和优化后在行业中的水平，基于方案不可行的情况下用于读取数据库中不可行的对应原因及后续对应优化方向，并将最终结果传递至钢铁企业铁水铁路运输可视化***。
本发明的有益效果在于：本发明不仅将铁水铁路运输相关的设施设备、运输规则、运输流程等以模块的形式集成在钢铁企业铁水铁路运输自动仿真***中，有效解决了现有的仿真模型不成体系，相互干扰的问题，还提出了基于铁水铁路运输方案-模型转换机制以实现将用户输入的数据信息自动转换为各仿真子模块能识别的模型，并实现新老模型融合，减少了人工重新建模的繁琐工作。此外，本发明还将前端输入方案、中端仿真、后端可行性论证和优化效果展示集成一体，促进数据和操作的整合，不断提高用户作业方便程度。
本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作优选的详细描述，其中：
图1为铁水铁路运输自动仿真和优化***架构图；
图2为铁水铁路运输自动仿真和优化***流程图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本发明的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
请参阅图1，本发明实施例包括：
一种钢铁企业铁水铁路运输自动仿真和优化***，包括钢铁企业铁水铁路运输可视化***、钢铁企业铁水铁路运输自动仿真***、钢铁企业铁水铁路运输方案评估、优化***。所述的钢铁企业铁水铁路运输可视化***用于在电脑、手机app、手持移动终端等多类型客户终端展示铁水铁路运输***的新方案、仿真过程、方案可行性及仿真效果等信息，所述的钢铁企业铁水铁路运输自动仿真***用于基于用户录入的新优化方案数据和实际的生产运营数据、设施设备参数、运输组织规则等信息，自动生成新的铁水铁路仿真模型，并按照设置的仿真时间进行铁水运输模拟仿真，所述的钢铁企业铁水铁路运输方案评估、优化***用于基于仿真数据判断方案的可行性并提出新方案的优化效果与建议。
所述的钢铁企业铁水铁路运输可视化***包括信息展示模块、数据收集模块、信息传递模块。信息展示模块用于读取并展示客户录入的新方案、仿真过程、新方案仿真后的可行性论证情况，新方案仿真后的优化效果；数据收集模块用于收集用户输入新方案的参数信息；信息传递模块用于衔接钢铁企业铁水铁路运输自动仿真***各子模块，传递用户录入的新方案至自动仿真***，传递运输方案评估、优化***生成的可行性结果及优化效率情况至客户终端。
所述的钢铁企业铁水铁路运输自动仿真***包括高炉生产仿真子模块、转炉/电炉生产仿真子模块、轨道线路仿真子模块、运输设备仿真子模块、调度组织模式仿真子模块、运输流程仿真子模块。本***内嵌了基于铁水铁路运输方案-模型转换机制，能够在输入新的铁水运输方案后，对新方案进行自动仿真和优化。本***可根据用户录入的新方案数据，快速转换为钢铁企业铁水铁路运输自动仿真***中各子模块识别的模型，并实现新老模型融合。本***还可能基于仿真数据智能计算生产和运输指标，并基于该指标论证新方案的可行性，提出新方案下的优化效果。高炉生产仿真子模块一方面基于高炉实际生产数据及相关参数搭建现状的高炉仿真模型，另一方面基于用户录入与高炉相关的方案信息，自动调整已有的仿真模型并生成新的高炉仿真模型；转炉/电炉生产仿真子模块一方面基于转炉/电炉实际生产数据及相关参数搭建现状的转炉/电炉仿真模型，另一方面基于用户录入与转炉/电炉相关的方案信息，自动调整已有的仿真模型并生成新的转炉/电炉仿真模型；轨道线路仿真子模块用于自动识别导入***的轨道线路CAD图，自动识别线路、道岔等设施设备信息，此外，还基于录入方案中与线路相关的信息，自动调整仿真轨道线路图；运输设备仿真子模块一方面基于实际生产过程中的设施设备配置情况，提取默认的设备参数，另一方面基于用户录入方案中与设施设备相关的信息，自动调整仿真方案中的设施设备参数；调度组织模式仿真子模块一方面基于实际生产情况，提取默认的配罐制度、倒罐策略、半罐定义等调度组织规则，另一方面基于用户录入方案中与调度组织规则相关的信息，自动调整仿真方案中的运输组织规则；运输流程仿真子模块一方面基于实际生产情况提取铁钢界面运输流程与必要的时间，另一方面基于用户录入方案中与流程相关的信息，自动调整仿真方案中的运输流程。
所述的钢铁企业铁水铁路运输方案评估、优化***包括基于仿真数据的智能计算模块、方案可行性分析模块、方案优化效率指标计算模块。基于仿真数据的智能计算模块用于读取数据库中的仿真过程产生的运输时刻、设施设备上线运行情况、高炉及转炉的生产数据等，内置计算规则，统计计算新方案下的运输、生产仿真指标；方案可行性分析模块用于基于统计计算的运输、生产指标，与内置的参数和判断规则对比分析后，得出仿真方案下的铁水运输可行性；方案优化效率指标在基于方案可行的情况下用于读取数据库中的行业标杆数据、温降与周转量发展规律数据、温降经济性指标等数据，内置经济性分析模型和行业标杆对比模型，按照相应的测算规则，提出该方案的优化效果和优化后在行业中的水平，基于方案不可行的情况下用于读取数据库中不可行的对应原因及后续对应优化方向，并将最终结果传递至钢铁企业铁水铁路运输可视化***。
请参阅图2，上述的一种钢铁企业铁水铁路运输自动仿真优化***可实现如下的工作过程：
本***授权的用户可以在该***上输入优化方案，铁水铁路运输可视化***的终端设备将用户输入的优化方案相关数据(包括生产类、设施设备类、调度组织模式类、运输流程类)上传到数据库中，随后选择仿真时间并触发自动仿真***。钢铁企业铁水铁路运输自动仿真***收到触发指令后基于用户录入的方案信息一方面将其归类到各仿真子模块，另一方面将数据信息转换成模型语言与默认的模型进行融合，随后依据新方案下的新模型开始铁水铁路***自动仿真，并将仿真全过程上传数据库，在完成仿真后触发终端设备仿真完成显示指令。钢铁企业铁水铁路运输方案评估、优化***随后结合仿真过程的产生的数据，统计并计算铁水运输过程中的相关技术指标，判定铁钢界面在该方案下运行的可行性，若判定该方案可行，则***自动计算该方案的优化效益，行业水平，若判定该方案不可行，则***自动匹配数据库中的问题库，说明原因和后续的优化方案，并将该***生成的详细数据和信息上传至数据库保存，并在评估、优化完成后出发终端设备评估及优化结果生产指令。随后，用户可在终端设备选择仿真结果及评估及优化结果展示命令，选择性展示仿真过程、可行性评估结果、效益指标和后续建议。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (7)

1.一种铁水铁路运输的自动仿真和优化***，其特征在于：包括铁水铁路运输可视化***、铁水铁路运输自动仿真***、铁水铁路运输方案评估优化***；
所述水铁路运输可视化***包括信息展示模块、数据收集模块、信息传递模块；
所述铁水铁路运输自动仿真***包括高炉生产仿真子模块、转炉/电炉生产仿真子模块、轨道线路仿真子模块、运输设备仿真子模块、调度组织模式仿真子模块、运输流程仿真子模块；
所述铁水铁路运输方案评估优化***用于统计并计算仿真过程中产生的数据，测算用户模拟的方案下，铁水铁路运输***运输的可行性，并基于方案的可行性，提出优化效率或建议。
2.根据权利要求1所述的铁水铁路运输的自动仿真和优化***，其特征在于：所述信息展示模块用于对收集到的数据进行展示；
所述数据收集模块用于收集用户输入新方案的参数信息；
所述信息传递模块用于将收集到的数据上传数据库。
3.根据权利要求2所述的铁水铁路运输的自动仿真和优化***，其特征在于：所述信息展示模块基于不同类型和数量的设备终端，实现铁水铁路运输***的新方案、仿真过程、方案可行性及仿真效果信息的展示。
4.根据权利要求3所述的铁水铁路运输的自动仿真和优化***，其特征在于：所述信息传递模块还用于衔接钢铁企业铁水铁路运输自动仿真***各子模块，传递用户录入的新方案至自动仿真***，传递运输方案评估、优化***生成的可行性结果及优化效率情况至客户终端。
5.根据权利要求1所述的铁水铁路运输的自动仿真和优化***，其特征在于：包括基于铁水铁路运输方案-模型转换机制，能够在输入新的铁水运输方案后，对新方案进行自动仿真和优化。
6.根据权利要求5所述的铁水铁路运输的自动仿真和优化***，其特征在于：所述高炉生产仿真子模块基于实际高炉生产情况，提供并模拟高炉生产仿真数据，并基于输入的方案信息，调整高炉的生产仿真数据，自动建立新的方案模型；
所述转炉/电炉生产仿真子模块基于实际实际转炉/电炉生产情况，提供并模拟转炉/电炉生产仿真数据，并基于用户输入的方案信息，调整电炉/转炉的生产仿真数据，自动建立新的方案模型；
所述轨道线路仿真子模块基于导入***的轨道线路图，自动识别线路及道岔布置情况、生产单元的布置位置、线路的长度信息并生成可操作和展示的仿真图，并基于输入的轨道线路方案信息，调整仿真轨道线路布置情况，自动建立新的方案模型；
所述运输设备仿真子模块基于生产实际生产情况，提供并模拟运输设备的所有参数，包括机车、鱼雷罐/铁水罐，并基于输入的方案信息，调整运输设备仿真参数，自动建立新的方案模型；
所述调度组织模式仿真子模块基于实际生产情况，提供并模拟运输调度规则，包括配罐制度、倒罐策略、半罐定义、冲突避让规则，并基于输入的方案信息，调整调度组织模式仿真规则，自动建立新的方案模型；
所述运输流程仿真子模块基于实际生产情况，构建仿真中铁钢界面的运输流程和对应的时间，并基于输入的方案信息，调整仿真的运输流程，自动建立新的方案模型。
7.根据权利要求1所述的铁水铁路运输的自动仿真和优化***，其特征在于：所述钢铁企业铁水铁路运输方案评估优化***包括基于仿真数据的智能计算模块、方案可行性分析模块、方案优化效率指标计算模块；
所述基于仿真数据的智能计算模块用于读取数据库中的仿真过程产生的运输时刻、设施设备上线运行情况、高炉及转炉的生产数据，内置计算规则，统计计算新方案下的运输、生产仿真指标；
所述方案可行性分析模块用于基于统计计算的运输、生产指标，与内置的参数和判断规则对比分析后，得出仿真方案下的铁水运输可行性；
所述方案优化效率指标计算模块在基于方案可行的情况下用于读取数据库中的行业标杆数据、温降与周转量发展规律数据、温降经济性指标，内置经济性分析模型和行业标杆对比模型，按照相应的测算规则，提出该方案的优化效果和优化后在行业中的水平，基于方案不可行的情况下用于读取数据库中不可行的对应原因及后续对应优化方向，并将最终结果传递至钢铁企业铁水铁路运输可视化***。
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