基于云和移动终端的选矿多生产指标优化决策系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及基于云和移动终端的选矿多生产指标优化决策系统及方法，该系统包括移动智能终端、云服务器、移动工业私有云服务器、采集计算机和过程控制器PLC或者DCS，在智能移动终端设定选矿生产指标、选矿生产指标的目标值范围、选矿生产指标优化决策模型及其边界和约束条件、选矿生产指标优化决策变量、选矿生产指标的时间范围、决策变量的时间范围、选矿多生产指标优化决策算法和算法参数，移动工业私有云服务器计算出多组决策结果解集，在智能移动终端确定最终的决策结果，移动工业私有云服务器计算出过程控制给定值，移动智能终端确定最终过程控制给定值，过程控制器PLC或者DCS根据最终过程控制给定值控制生产线上的设备进行生产。

【技术实现步骤摘要】
基于云和移动终端的选矿多生产指标优化决策系统及方法
本专利技术属于信息
，具体涉及基于云和移动终端的选矿多生产指标优化决策系统及方法。
技术介绍
目前国内的选矿生产中，对生产过程的控制大多局限在本地控制，通过在厂区不同区域，分别建立工程师站，来对生产过程不同阶段进行控制。然而这种方式具有造价高，维护困难，存在安全隐患，生产状态监控不变，难于动态管理与优化等缺点。选矿生产过程中的每一道工序都相互联系，相互耦合，然而传统的控制系统忽略了这种联系，这就使得传统的控制系统无法较好的协调各道工序，使生产线发挥全部的潜能，无法做到全流程的规划，同时现有的选矿优化系统优化决策目标不够全面。如只考虑效益或成本等单一指标，忽略资源消耗、能耗和产量等指标。由于传统控制系统将采集到的生产过程数据及历史数据都保留在各个工程师站内，这使得生产数据残缺易丢失，不能系统的从全局了解生产过程的状态，无法为多生产指标决策提供可靠依据。管理层，工程师及研发人员需要通过特定计算机来监控生产和决策过程以及下达决策命令。时间和地点都具有局限性，不能实时的与生产过程进行互动。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提出基于云和移动终端的选矿多生产指标优化决策系统及方法。本专利技术技术方案如下：基于云和移动终端的选矿多生产指标优化决策系统，包括：智能移动终端、云服务器、移动工业私有云服务器、采集计算机和过程控制器PLC或者DCS；所述的智能移动终端通过无线网路与云服务器连接，云服务器通过以太网与移动工业私有云服务器连接，移动工业私有云服务器安装于选矿厂内部，移动工业私有云服务器通过以太网与采集计算机和过程控制器PLC或者DCS连接，采集计算机通过工业以太网与选矿厂内过程控制器PLC或者DCS连接；所述的智能移动终端，用于设定选矿生产指标、选矿生产指标的目标值范围、选矿生产指标优化决策模型及其边界和约束条件、选矿生产指标优化决策变量、选矿生产指标的时间范围和决策变量的时间范围，设定和修改选矿多生产指标优化决策算法，设定和修改算法参数，根据移动工业私有云服务器提供的多组决策结果解集确定最终的决策结果及设备和能源分配结果，并通过云服务器发送至移动工业私有云服务器，同时，显示决策结果解集、最终的决策结果、过程控制给定值、设备和能源分配结果、过程控制器PLC或者DCS的生产数据；所述的选矿生产指标包括精矿品位、全选比、金属回收率、吨精成本和精矿产量；所述的选矿生产指标优化决策模型的其边界和约束条件包括：设备生产能力约束、尾矿品位约束、多生产指标约束、可利用原矿资源约束和能源资源约束；所述的智能移动终端设置有移动终端子系统，包括：生产指标管理模块、边界与约束条件管理模块、决策变量管理模块、PI决策流程管理模块、算法管理模块、PI结果显示与调整模块、过程控制模块和报告管理模块；所述的生产指标管理模块，用于显示和设定选矿生产指标、选矿生产指标的目标值范围和选矿生产指标优化决策模型，并通过云服务器发送至移动工业私有云服务器；所述的边界与约束条件管理模块，用于显示和设定选矿生产指标优化决策模型边界和约束条件，并通过云服务器发送至移动工业私有云服务器；所述的决策变量管理模块，用于显示、设定和修改选矿生产指标优化决策变量，并发送到云服务器，所述的决策变量即各种原矿的使用量；所述的PI决策流程管理模块，用于显示和确定选矿生产指标的时间范围，并根据选矿生产指标的时间范围确定决策变量的时间范围，并通过云服务器发送至移动工业私有云服务器；所述的算法管理模块，用于显示和设定与修改选矿多生产指标优化决策算法，设定和修改算法参数，通过云服务器发送至移动工业私有云服务器；所述的PI结果显示与调整模块，用于显示移动工业私有云服务器提供的多组决策结果解集，确定最终的决策结果并通过云服务器发送至移动工业私有云服务器；所述的过程控制模块，用于显示过程控制给定值和设备及能源资源调度分配情况，将最终过程控制给定值和设备与能源资源分配结果通过云服务器发送至移动工业私有云服务器；所述的报告管理模块，用于制定生产情况报告，显示设备的生产数据和移动终端子系统中所有模块的数据；所述的云服务器，用于实现智能移动终端和移动工业私有云服务器之间的数据交换；所述的移动工业私有云服务器，用于将智能移动终端的数据进行分配并进行监控；根据智能移动终端设定的选矿生产指标、选矿生产指标的目标值范围、选矿生产指标优化决策模型及其边界和约束条件、选矿生产指标优化决策变量、生产目标的时间范围和决策变量的时间范围，利用选矿多生产指标优化决策算法和算法参数，计算出多组决策结果解集，根据智能移动终端确定的最终的决策结果计算出过程控制给定值，并通过云服务器发送至智能移动终端；将确定的最终过程控制给定值发送到过程控制器PLC或者DCS中；同时存储采集计算机的生产数据和智能移动终端的数据，将采集计算机的生产数据通过云服务器发送至智能移动终端；所述的移动工业私有云服务器设有移动工业私有云子系统，包括：生产调度机、决策优化机、信息管理机、过程数据中心；所述的信息管理机，用于将智能移动终端的数据进行分配并进行监控：将选矿生产指标、选矿生产指标的目标值范围、选矿生产指标优化决策模型及其边界和约束条件、选矿生产指标优化决策变量、生产目标的时间范围、决策变量的时间范围、选矿多生产指标优化决策算法和算法参数分配给决策优化机；将最终的决策结果分配给生产调度机；将所有智能移动终端的数据发送至过程数据中心；同时将采集计算机的生产数据存储到过程数据中心，将过程数据中心的数据发送到智能移动终端；所述的决策优化机，根据智能移动终端设定的选矿生产指标、选矿生产指标的目标值范围、选矿生产指标优化决策模型及其边界和约束条件、选矿生产指标优化决策变量、生产目标的时间范围和决策变量的时间范围，利用选矿多生产指标优化决策算法和算法参数，计算出多组决策结果解集，并将多组决策结果解集发送至过程数据中心；所述的生产调度机，用于根据最终的决策结果算出过程控制给定值，将确定的最终过程控制给定值发送到过程控制器PLC或者DCS中；所述的过程数据中心，用于存储采集计算机的生产数据和智能移动终端数据，对数据进行形式转换，提供给信息管理机、决策优化机、生产调度机，并接收存储信息管理机、决策优化机、生产调度机的信息；所述的采集计算机，用于采集选矿厂内设备的生产数据，并发送至移动工业私有云服务器，生产数据包括：过程控制被控对象检测值，设备生产天数，设备停产天数，设备累计运行时间，检修时间，产品产量；所述的过程控制器PLC或者DCS，用于根据最终过程控制给定值控制生产线上的设备进行生产。采用基于云和移动终端的选矿多生产指标优化决策系统进行选矿多生产指标优化决策的方法，包括以下步骤：步骤1：用户在智能移动终端设定选矿生产指标、选矿生产指标的目标值范围、选矿生产指标优化决策模型及其边界和约束条件、选矿生产指标优化决策变量、选矿生产指标的时间范围、决策变量的时间范围、选矿多生产指标优化决策算法和算法参数，并通过云服务器发送至移动工业私有云服务器；步骤2：移动工业私有云服务器根据智能移动终端设定的选矿生产指标、选矿生产指标的目标值范围、选矿生产指标优化决策模型及其边界和约束条件、决策变量、生产目标的时本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于云和移动终端的选矿多生产指标优化决策系统，其特征在于，包括：移动智能终端、云服务器、移动工业私有云服务器、采集计算机和过程控制器PLC或者DCS；所述的移动智能终端通过无线网路与云服务器连接，云服务器通过以太网与移动工业私有云服务器连接，移动工业私有云服务器安装于选矿厂内部，移动工业私有云服务器通过以太网与采集计算机和过程控制器PLC或者DCS连接，采集计算机通过工业以太网与选矿厂内过程控制器PLC或者DCS连接；所述的移动智能终端，用于设定选矿生产指标、选矿生产指标的目标值范围、选矿生产指标优化决策模型及其边界和约束条件、选矿生产指标优化决策变量、选矿生产指标的时间范围和决策变量的时间范围，设定和修改选矿多生产指标优化决策算法，设定和修改算法参数，根据移动工业私有云服务器提供的多组决策结果解集确定最终的决策结果及设备和能源分配结果，并通过云服务器发送至移动工业私有云服务器，同时，显示决策结果解集、最终的决策结果、过程控制给定值、设备和能源分配结果、过程控制器PLC或者DCS的生产数据；所述的云服务器，用于实现移动智能终端和移动工业私有云服务器之间的数据交换；所述的移动工业私有云服务器，用于将智能移动终端的数据进行分配并进行监控；根据智能移动终端设定的选矿生产指标、选矿生产指标的目标值范围、选矿生产指标优化决策模型及其边界和约束条件、选矿生产指标优化决策变量、生产目标的时间范围和决策变量的时间范围，利用选矿多生产指标优化决策算法和算法参数，计算出多组决策结果解集，根据智能移动终端确定的最终的决策结果计算出过程控制给定值，并通过云服务器发送至智能移动终端；根据算出的过程控制给定值对选矿厂内过程控制器PLC或者DCS进行给定值设置；同时存储采集计算机的生产数据和移动智能终端的数据，将采集计算机的生产数据通过云服务器发送至智能移动终端；所述的采集计算机，用于采集选矿厂内设备的生产数据，并发送至移动工业私有云服务器，生产数据包括：过程控制被控对象检测值，设备生产天数，设备停产天数，设备累计运行时间，检修时间，产品产量；所述的过程控制器PLC或者DCS，用于根据过程控制给定值控制生产线上的设备进行生产。...

【技术特征摘要】
1.基于云和移动终端的选矿多生产指标优化决策系统，其特征在于，包括：智能移动终端、云服务器、移动工业私有云服务器、采集计算机和过程控制器PLC或者DCS；所述的智能移动终端通过无线网路与云服务器连接，云服务器通过以太网与移动工业私有云服务器连接，移动工业私有云服务器安装于选矿厂内部，移动工业私有云服务器通过以太网与采集计算机和过程控制器PLC或者DCS连接，采集计算机通过工业以太网与选矿厂内过程控制器PLC或者DCS连接；所述的智能移动终端，用于设定选矿生产指标、选矿生产指标的目标值范围、选矿生产指标优化决策模型及其边界和约束条件、选矿生产指标优化决策变量、选矿生产指标的时间范围和决策变量的时间范围，设定和修改选矿多生产指标优化决策算法，设定和修改算法参数，根据移动工业私有云服务器提供的多组决策结果解集确定最终的决策结果及设备和能源分配结果，并通过云服务器发送至移动工业私有云服务器，同时，显示决策结果解集、最终的决策结果、过程控制给定值、设备和能源分配结果、过程控制器PLC或者DCS的生产数据；所述的云服务器，用于实现智能移动终端和移动工业私有云服务器之间的数据交换；所述的移动工业私有云服务器，用于将智能移动终端的数据进行分配并进行监控；根据智能移动终端设定的选矿生产指标、选矿生产指标的目标值范围、选矿生产指标优化决策模型及其边界和约束条件、选矿生产指标优化决策变量、生产目标的时间范围和决策变量的时间范围，利用选矿多生产指标优化决策算法和算法参数，计算出多组决策结果解集，根据智能移动终端确定的最终的决策结果计算出过程控制给定值，并通过云服务器发送至智能移动终端；将确定的最终过程控制给定值发送到过程控制器PLC或者DCS中；同时存储采集计算机的生产数据和智能移动终端的数据，将采集计算机的生产数据通过云服务器发送至智能移动终端；所述的采集计算机，用于采集选矿厂内设备的生产数据，并发送至移动工业私有云服务器，生产数据包括：过程控制被控对象检测值，设备生产天数，设备停产天数，设备累计运行时间，检修时间，产品产量；所述的过程控制器PLC或者DCS，用于根据最终过程控制给定值控制生产线上的设备进行生产。2.根据权利要求1所述的基于云和移动终端的选矿多生产指标优化决策系统，其特征在于，所述的智能移动终端设置有移动终端子系统，包括：生产指标管理模块、边界与约束条件管理模块、决策变量管理模块、PI决策流程管理模块、算法管理模块、PI结果显示与调整模块、过程控制模块和报告管理模块；所述的生产指标管理模块，用于显示和设定选矿生产指标、选矿生产指标的目标值范围和选矿生产指标优化决策模型，并通过云服务器发送至移动工业私有云服务器；所述的边界与约束条件管理模块，用于显示和设定选矿生产指标优化决策模型边界和约束条件，并通过云服务器发送至移动工业私有云服务器；所述的决策变量管理模块，用于显示、设定和修改选矿生产指标优化决策变量，并发送到云服务器，所述的决策变量即各种原矿的使用量；所述的PI决策流程管理模块，用于显示和确定选矿生产指标的时间范围，并根据选矿生产指标的时间范围确定决策变量的时间范围，并通过云服务器发送至移动工业私有云服务器；所述的算法管理模块，用于显示和设定与修改选矿多生产指标优化决策算法，设定和修改算法参数，通过云服务器发送至移动工业私有云服务器；所述的PI结果显示与调整模块，用于显示移动工业私有云服务器提供的多组决策结果解集，确定最终的决策结果并通过云服务器发送至移动工业私有云服务器；所述的过程控制模块，用于显示过程控制给定值和设备及能源资源调度分配情况，将最终过程控制给定值和设备与能源资源分配结果通过云服务器发送至移动工业私有云服务器；所述的报告管理模块，用于制定生产情况报告，显示设备的生产数据和移动终端子系统中所有模块的数据。3.根据权利要求1所述的基于云和移动终端的选矿多生产指标优化决策系统，其特征在于，所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘长鑫，高论，丁进良，柴天佑，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21