用于监测连续工业过程的方法和用于执行所述方法的系统技术方案

根据一方面，描述了一种用于监测连续工业过程的方法。工业过程包括多个处理站，多个处理站用于处理材料以及多个处理站之间的材料流。每个处理站动态地提供数据，表示处理站的状态。该方法包括：为每个处理站提供处理站的处理站布局。该方法还包括：为每个处理站提供处理站的接口模型。该方法还包括：从多个处理站的处理站布局和接口模型生成信息元模型。该方法还包括：通过经由信息元模型将由多个处理站提供的表示处理站的状态的数据导入到自适应模拟模型中，来生成工业过程的自适应模拟模型。型。型。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于监测连续工业过程的方法和用于执行所述方法的系统


[0001]本专利技术的各个方面涉及一种用于监测连续工业过程的方法，特别是工业采矿过程。其他方面涉及一种用于生成自适应模拟模型以监测、分析和模拟工业过程的特性的方法。其他方面涉及使用自适应模拟模型来标识材料流中的材料斑点、以及导出引用材料斑点并且表示材料流的事件日志文件。其他方面涉及一种用于执行该方法的系统。

技术介绍

[0002]许多工业过程包括通常在不同的处理站处单独执行的一系列处理步骤以及诸如在这些处理站之间或内部存储和运输材料等物流操作。工业过程中涉及的生产资产的控制和监测通常使用专门的工具和方法执行。即使针对具有明确材料流的工业过程，这些工具的功能性也往往有很大不同，例如与控制处理站的机器的过程控制器相比，仓库或堆场管理软件将强调过程的不同方面。
[0003]虽然通常可以为工业过程内的每个单独操作找到最优条件，但优化通常基于工业过程的每个处理站或操作的孤立视图。这可能导致操作策略的冲突以及对一个具体参数对整个过程的影响缺乏了解。此外，通常不可能容易地监测过程的所有方面，标识瓶颈或对过程内的变化的可能影响执行分析。
[0004]克服简单过程的上述缺点的一种潜在方式是创建数字孪生。数字孪生可以实现过程内的资产的连接性，并且提高数据的同质化。然而，针对大规模的工业过程，创建数字孪生可能具有挑战性。具体地，在该上下文中，潜在的非静态工业过程的整合可能会阻碍数字孪生技术的利用。此外，通常不可能充分利用数字孪生提供的数据，特别是与工业过程内的材料流相关的数据。

技术实现思路

[0005]鉴于上文，需要一种有效的方式来生成适合于动态监测连续工业过程的过程数字孪生。此外，还需要利用数字孪生提供的数据来提供对该过程的附加见解。因此，根据独立权利要求，提供了一种用于监测连续工业过程的方法和用于执行所述方法的系统。
[0006]根据一个方面，描述了一种用于监测连续工业过程的方法。工业过程包括用于处理材料的多个处理站以及多个处理站之间的材料流。每个处理站动态地提供数据，该数据表示处理站的状态。该方法包括：为每个处理站提供处理站的处理站布局。处理站布局包括处理站的物理布局的表示以及往返于处理站的材料流路径的表示。处理站布局被配置为用于实现对往返于处理站之间的材料流的映射。该方法还包括：为每个处理站提供处理站的接口模型。接口模型包括处理站的数据输入端口和数据输出端口的表示。接口模型被配置为用于实现对到处理站的数据输入端口并且来自处理站的数据输出端口的数据流的映射。该方法还包括：从多个处理站的处理站布局和接口模型生成信息元模型。信息元模型包括过程布局模型。过程布局模型包括多个处理站的处理站布局以及过程接口模型。过程接口模型包括多个处理站的接口模型。该方法还包括：通过经由信息元模型将由多个处理站提
供的表示处理站的状态的数据导入到自适应模拟模型中，来生成工业过程的自适应模拟模型。
[0007]根据又一方面，提出了一种用于执行根据本文描述的实施例的方法的系统。
[0008]根据一个方面，用于监测连续工业过程的方法涉及一种在处理站之间具有材料流的工业过程。在本公开的上下文中，连续可以被理解为涉及该过程内的材料的连续流动的过程。典型的工业过程可以包括农业过程(诸如收割)、食品/饮料处理、化学/药物制造、纸浆和纸张生产、消费品制造、金属处理、电池生产、半导体制作或陆地和飞机制造以及与这些过程类似或相关的过程。
[0009]根据一个方面，工业过程可以是采矿过程。本公开的几个方面将在采矿过程的上下文中通过图示来解释，然而，所描述的方法可以适用于其他类型的工业过程，诸如上述工业过程，并且为其他类型的工业过程提供所描述的益处。在一个示例中，该过程(特别是采矿过程)的材料流可以包括矿石、用于处理的化学品、废料、燃料、水或其他材料的转移、运输和处理。
[0010]该过程(特别是采矿过程)可以包括处理站。在本公开的意义上，处理站可以是处理材料的物理处理站，例如矿石处理站，诸如破碎机、搅拌机等。在本公开的意义上，处理站也可以是通过提供关于采矿过程的信息而与采矿过程相关的虚拟站，诸如例如用于地质规划、物流规划、市场整合或过程规划的规划站。在本公开的意义上，处理站可以是没有永久或固定特点的物理操作，诸如用于提供原材料的爆破，或者材料的拖运或运输，例如经由输送机、火车、柴油或电动卡车、船等。在本公开的意义上，处理站可以是不涉及材料的化学或机械处理的站，诸如仓库或堆场。
[0011]根据一个方面，工业过程内的多个处理站在处理站之间具有材料流。在一个示例中，处理站可以接收材料，处理材料并且分配处理后的材料。在另一示例中，处理站可以转移材料。在另一示例中，处理站可以存储材料。这种过程在一个处理站中的组合是可能的。
[0012]根据一个方面，处理站动态地提供数据，该数据表示处理站的状态。表示处理站的状态的数据可以包括关于材料流的信息，诸如当前处理速率、材料质量、功耗、存储水平、客户订单、处理站之间的转移速度、卡车或火车调度等。数据可以是传感器数据。该数据可以从传感器数据中导出。数据可以包括规划状态，诸如预期吨位或产量。数据可以表示预期状态，诸如到达时间，例如从发送时间导出的到达时间。针对一些处理站，诸如上述规划站，数据可以是虚拟的。数据可以被动态地提供，诸如当外部接收器请求时，根据预定义的间隔周期性地提供，或者当某些预定义的条件适用时，例如当材料批次已经被成功处理时，或者当材料质量下降到某个阈值以下时。根据一个方面，工业过程包括多个处理站，这些处理站提供表示相应处理站的状态的数据。
[0013]根据一个方面，该方法包括为每个处理站提供处理站布局。处理站布局包括处理站的物理布局的表示。在一个示例中，处理站可以是破碎机，并且破碎机的物理布局的表示可以包括破碎机的位置、破碎机的性能、与矿井的其他组件(例如输送机或下游机器)的连接、破碎机的动力源等。如果处理站是虚拟或非物理处理站，诸如规划阶段或物流路径，则处理站的物理布局的表示可以是空的或未定义的。处理站布局还包括往返于处理站的材料流路径的表示。在一个示例中，材料流路径可以包括预期材料的类型、材料的最小或最大量、取决于相应输入材料流的预期输出材料流、处理材料所需的时间等。材料流路径的表示
可能适合于创建处理站之间的材料的材料流动映射。处理站布局实现对往返于每个处理站的材料流的映射。映射的材料流通常不表示实际的流动，即，材料的转移。映射的材料流可以是映射的材料流路径，即，表示材料的潜在路线，特别是处理站之间的潜在路线。
[0014]根据一个方面，该方法包括为每个处理站提供处理站的接口模型。接口模型包括处理站的数据输入端口和数据输出端口的表示。数据输入和输出端口可以是处理站的地址，特别是用于发送或接收数据的地址，诸如处理站的网络地址。数据输入和输出端口可以被配置为用于定向通信。数据输入和输出端口的表示可以包括目标端口，例如又一处理站、控制工具或分析工具等的目标端口。如上所述，处理站的输入和输出端口可以是本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于监测连续工业过程的方法，所述工业过程包括：多个处理站，用于处理材料，所述多个处理站之间的材料流，其中每个处理站动态地提供表示所述处理站的状态的数据；所述方法包括：
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为每个处理站提供所述处理站的处理站布局，其中所述处理站布局包括：所述处理站的物理布局的表示，以及往返于所述处理站的材料流路径的表示，其中所述处理站布局被配置为用于实现对往返于所述处理站的所述材料流的映射；
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为每个处理站提供所述处理站的接口模型，其中所述接口模型包括：所述处理站的数据输入端口和数据输出端口的表示，其中所述接口模型被配置为用于实现对到所述处理站的所述数据输入端口并且来自所述处理站的所述数据输出端口的数据流的映射；
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从所述多个处理站的所述处理站布局和所述接口模型生成信息元模型，其中所述信息元模型包括：过程布局模型，所述过程布局模型包括所述多个处理站的所述处理站布局，以及过程接口模型，所述过程接口模型包括所述多个处理站的所述接口模型，
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通过经由所述信息元模型将由所述多个处理站提供的表示所述处理站的所述状态的所述数据导入到自适应模拟模型中，来生成所述工业过程的所述自适应模拟模型。2.根据权利要求1所述的方法，其中生成所述自适应模拟模型还包括：对来自模拟模型库的适当的模拟模型的选择。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述方法还包括：基于所述自适应模拟模型，进行以下分析应用中的至少一种分析应用的生成：
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关键参数指示器仪表盘，
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当前操作监测器，
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未来操作预测器，以及
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假设分析工具。4.根据权利要求3所述的方法，其中所述方法包括来自所述分析应用中的至少一种分析应用的反馈环路，以向所述信息元模型提供反馈，以用于迭代地改进所述信息元模型和/或基于所述信息元模型的模拟准确性。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中生成信息元模型包括以下至少一项：
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从所述多个处理站的所述处理站布局和所述接口模型生成类型库，
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生成实例模型，所述实例模型包括所述多个处理站中的至少一个处理站的所述处理站布局，所述处理站布局由所述类型库定义，
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生成实例模型，所述实例模型包括所述多个处理站中的至少一个处理站的接口模型，所述接口模型由所述类型库定义，
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生成过程布局模型，所述过程布局模型包括往返于所述多个处理站中的所述至少一个处理站的所述材料流路径，所述材料流路径被包括在所述实例模型中，
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导入数据输入端口，以用于将由所述多个处理站提供的表示所述处理站的所述状态
的数据导入到所述实例模型中，
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【专利技术属性】
技术研发人员：普雷纳，
申请(专利权)人：ABB瑞士股份有限公司，
类型：发明
国别省市：