过程单元的建模方法以及过程单元的生成方法技术

本申请公开了一种过程单元的建模方法以及过程单元的生成方法，其中过程单元的建模方法包括：将工艺流程按照工序进行划分，得到若干待建过程单元；构建各所述过程单元分别对应的设备组模型，所述设备组模型包括至少一个智能体设备，各所述智能体设备之间的连接方式为串联或并联；构建流量数据配置模型，所述流量数据配置模型为所述过程单元配置获取到的流量数据；构建环境数据配置模型，所述环境数据配置模型为所述过程单元配置获取到的环境数据，完成对各所述工序对应的过程单元的建模，得到过程单元数字模型。本申请中的建模方法可以针对复杂系统的工艺流程进行建模，简化了复杂生产系统的构建过程。杂生产系统的构建过程。杂生产系统的构建过程。

【技术实现步骤摘要】
过程单元的建模方法以及过程单元的生成方法


[0001]本专利技术涉及有色金属冶金
，特别涉及一种过程单元的建模方法、过程单元的生成方法、过程单元的生成装置、存储介质以及电子设备。

技术介绍

[0002]在有色冶金研究和设计中，对于微观层面（分子、原子、离子微观尺度）的基础冶金学和界观层面（工序、装置方面）的专业冶金工艺学研究比较多，而对宏观层面的有色冶金流程研究工作比较少，而对于有色冶金流程比较复杂的生产系统，流程研究不充分，往往会造成前后过程单元不能协同、连续运行，过程单元富余系数叠加，瓶颈环节较多，系统处于混沌无序的状态，经常导致不能正常生产，没法达产，甚至投资失败。目前，冶金过程模拟方法是非常简单的，一般只包括物质流、信息流等，不能仿真模拟复杂的生产系统。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本专利技术提供了一种过程单元的建模方法以及过程单元的生成方法，主要目的在于解决目前存在冶金过程模拟方法不能仿真模拟复杂生产系统的问题。
[0004]为解决上述问题，本申请提供一种过程单元的建模方法，包括：将工艺流程按照工序进行划分，得到若干待建过程单元；构建各所述过程单元分别对应的设备组模型，所述设备组模型包括至少一个智能体设备，各所述智能体设备之间的连接方式为串联或并联；构建各所述过程单元分别对应的流量数据配置模型，所述流量数据配置模型为所述过程单元配置获取到的流量数据，所述流量数据包括入口流量数据和/或出口流量数据，所述流量数据中的数据类型至少包括物质流数据、能量流数据、价值流数据以及信息流数据中的一种或者几种；构建各所述过程单元分别对应的环境数据配置模型，所述环境数据配置模型为所述过程单元配置获取到的环境数据，所述环境数据的数据类型包括供水数据、供热数据、供电数据、供汽数据、物料数据、能源数据以及动能补给数据中的一种或者几种，完成与各所述工序对应的过程单元的建模，得到过程单元数字模型。
[0005]可选的，在完成对所述过程单元的建模，得到过程单元的数字模型之前，所述方法还包括：根据待建模过程单元的功能，确定实现所述功能的若干化学反应方程式，构建得到所述过程单元反应集模型；构建过程单元场域模型，所述过程单元场域模型为实现所述反应集中的各化学反应方程式的反应参数信息，所述反应参数信息包括：存储容积信息、温度信息、压力信息、酸碱值信息、物质信息、浓度信息、黏度信息、流场流速信息与梯度信息中的一种或者几种。
[0006]可选的，在完成对所述过程单元的建模，得到过程单元的数字模型之前，所述方法还包括：
采用预设因素分析方法，针对各所述反应参数信息进行分析，确定得到各目标反应参数信息，以及与各所述目标反应参数信息对应的取值范围；以各所述目标反应参数信息作为系统状态变量，构建当前过程单元对应的系统状态函数；在各所述取值范围内确定与各所述系统状态变量分别对应的若干参数值；对各所述参数值进行匹配，构建得到满足预设设计要求的系统状态集模型。
[0007]可选的，在完成对所述过程单元的建模，得到过程单元的数字模型之前，所述方法还包括：构建过程单元故障集模型，所述过程单元故障集模型为所述过程单元配置各功能设备以及管路的故障信息，所述故障信息包括：故障类型以及发生所述故障类型对应的维修信息；所述维修信息包括：停车频率信息、分布规律信息以及维修时间信息中的一种或者几种。
[0008]可选的，在完成对所述过程单元的建模，得到过程单元的数字模型之前，所述方法还包括：构建过程单元时钟模型，所述过程单元时钟模型为所述过程单元配置时间域信息以及节奏时间信息；所述时间域信息为各所述流量数据从进入所述过程单元起点到流出所述过程单元的终点所经历的时间；所述节奏时间信息为实现所述功能的化学反应过程中的基本动作对应的时长，所述基本动作为：预定量化学反应、预定量物质流的分离、预定量物质流的浸出中的一种或者几种。
[0009]为就解决上述问题，本申请提供一种过程单元生成方法，使用上述所述所述的过程单元的建模方法构建的过程单元数字模型，所述方法包括：获取所述过程单元的前序链接单元输出的各第一流量参数信息、所述过程单元对应的辅助流量参数信息；基于各所述第一流量参数信息以及各所述辅助流量参数信息进行计算处理，获得输入到所述过程单元的各第二流量参数信息；基于各所述第二流量参数信息以及各所述化学反应方程式进行计算处理，获得输出所述过程单元的各第三流量参数信息；基于各所述第一流量参数信息、各所述第二流量参数信息以及各所述第三流量参数信息对所述过程单元进行配置，生成目标过程单元。
[0010]可选的，所述第一流量参数信息、第二流量参数信息以及所述第三流量参数信息包括：物质流数据、能量流数据、价值流数据以及信息流数据；其中，所述物质流数据包括：物料的流向信息；所述能量流数据包括：电能、蒸汽能、反应热中的至少一种能量信息；所述价值流数据包括：执行所述过程单元的成本信息以及收益信息中的一种或几种，所述信息流数据包括：物质流信息、控制操作信息以及检测信息中的一种或几种。
[0011]为解决上述问题本申请提供一种过程单元生成装置，包括：
输入流量获取模块：用于获取所述过程单元的前序链接单元输出的各第一流量参数信息、所述过程单元对应的辅助流量参数信息；计算模块：用于基于各所述第一流量参数信息以及各所述辅助流量参数信息进行计算处理，获得输入到所述过程单元的各第二流量参数信息；输出流量获得模块：用于基于各所述第二流量参数信息以及各所述化学反应方程式进行计算处理，获得输出所述过程单元的各第三流量参数信息；生成模块：用于基于各所述第一流量参数信息、各所述第二流量参数信息以及各所述第三流量参数信息对所述过程单元进行配置，生成目标过程单元。
[0012]为解决上述问题，本申请提供一种存储介质，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述所述过程单元建模方法的步骤以及所述过程单元生成方法的步骤。
[0013]为解决上述问题本申请提供一种电子设备，至少包括存储器、处理器，所述存储器上存储有计算机程序，所述处理器在执行所述存储器上的计算机程序时实现上述所述过程单元建模方法的步骤以及所述过程单元生成方法的步骤。
[0014]本申请通过将工艺流程按照工序进行划分，得到若干待建过程单元；构建各所述过程单元分别对应的设备组模型，所述设备组模型包括至少一个智能体设备，各所述智能体设备之间的连接方式为串联或并联；构建流量数据配置模型，所述流量数据配置模型为所述过程单元配置获取到的流量数据，所述流量数据包括入口流量数据和/或出口流量数据，所述流量数据中的数据类型至少包括物质流数据、能量流数据、价值流数据以及信息流数据中的一种或者几种；构建环境数据配置模型，所述环境数据配置模型为所述过程单元配置获取到的环境数据，所述环境数据的数据类型包括供水数据、供热数据、供电数据、供汽数据、物料数据、能源数据以及动能补给数据中的一种或者几种，完成对所述过程单元的建模，得到与所述过程单元对应的数字模型。本申请通过构建设备组模型、构建流量本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种过程单元的建模方法，其特征在于，包括：将工艺流程按照工序进行划分，得到若干待建过程单元；构建各所述过程单元分别对应的设备组模型，所述设备组模型包括至少一个智能体设备，各所述智能体设备之间的连接方式为串联或并联；构建各所述过程单元分别对应的流量数据配置模型，所述流量数据配置模型为所述过程单元配置获取到的流量数据，所述流量数据包括入口流量数据和/或出口流量数据，所述流量数据中的数据类型至少包括物质流数据、能量流数据、价值流数据以及信息流数据中的一种或者几种；构建各所述过程单元分别对应的环境数据配置模型，所述环境数据配置模型为所述过程单元配置获取到的环境数据，所述环境数据的数据类型包括供水数据、供热数据、供电数据、供汽数据、物料数据、能源数据以及动能补给数据中的一种或者几种，完成与各所述工序对应的过程单元的建模，得到过程单元数字模型。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在完成对所述过程单元的建模，得到过程单元的数字模型之前，所述方法还包括：根据待建模过程单元的功能，确定实现所述功能的若干化学反应方程式，构建得到所述过程单元反应集模型；构建过程单元场域模型，所述过程单元场域模型为实现所述反应集中的各化学反应方程式的反应参数信息，所述反应参数信息包括：存储容积信息、温度信息、压力信息、酸碱值信息、物质信息、浓度信息、黏度信息、流场流速信息与梯度信息中的一种或者几种。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，在完成对所述过程单元的建模，得到过程单元的数字模型之前，所述方法还包括：采用预设因素分析方法，针对各所述反应参数信息进行分析，确定得到各目标反应参数信息，以及与各所述目标反应参数信息对应的取值范围；以各所述目标反应参数信息作为系统状态变量，构建当前过程单元对应的系统状态函数；在各所述取值范围内确定与各所述系统状态变量分别对应的若干参数值；对各所述参数值进行匹配，构建得到满足预设设计要求的系统状态集模型。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在完成对所述过程单元的建模，得到过程单元的数字模型之前，所述方法还包括：构建过程单元故障集模型，所述过程单元故障集模型为所述过程单元配置各功能设备以及管路的故障信息，所述故障信息包括：故障类型以及发生所述故障类型对应的维修信息；所述维修信息包括：停车频率信息、分布规律信息以及维修时间信息中的一种或者几种。5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，在完成对所述过程单元的建模，得到过程单元的数字模型之前，所述方法还包括：构建过程单元时钟模型，所述过程单元时钟模型为所述过程单元配置时间域信息以及节奏时间信息；所述时间域信息为各所述流量数据从进入所述过程单元起点到流出所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：楚金旺，刘诚，李兵，晁荷香，
申请(专利权)人：中国有色工程有限公司，
类型：发明
国别省市：