一种烧结生产工艺流程智能管理/控制/维护云平台架构

摘要

本发明涉及烧结生产智能信息化技术领域，具体为一种烧结生产工艺流程智能管理/控制/维护云平台架构，能够实现信息安全条件下的大数据共享和冗余，提高信息分析和运行维护效率，实时指导并优化工艺操作和生产管理；包括工艺设备层、参数接口层、数据平台层、生产应用层和智能决策层。工艺设备层，包括生产设备和信息获取装置；参数接口层包括工业网关和交换机，实现数据接入和管理功能；数据平台层包括数据预处理和数据存储、数据建模和服务多个子层次；生产应用层包括智能分析、预测和模型烧结工业智能控制和应用软件及环境；智能决策层进行工艺优化和科学决策的智能信息化处理，实现烧结生产操作过程智能最优操作。

说明书

技术领域

本发明涉及烧结生产智能信息化技术和智能云平台技术领域，具体为一种烧结生产工艺流程智能管理/控制/维护云平台架构。

背景技术

烧结生产过程信息管理、控制、维护的传统方式是一台服务器或计算机运行一个生产应用或一个数据库，自己独享信息资源，与其他服务器互不干扰；这种将整个烧结工艺信息系统分割为多个独立的子系统的信息孤岛式架构，导致数据共享效率低，信息安全风险高，运行维护成本高，信息分析不及时，生产操作只是凭经验并只针对局部工艺，导致人工成本高，工艺参数波动大，更无法通过优化整个流程工艺参数，实现最优化生产。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种能解决数据共享效率低，信息安全风险高，运行维护成本高，信息分析不及时，不能实时指导生产问题的烧结生产工艺流程智能管理/控制/维护云平台架构。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种烧结生产工艺流程智能管理/控制/维护云平台架构，包括工艺设备层、参数接口层、数据平台层、生产应用层和智能决策层，所述工艺设备层，包括配料，混合，烧结，冷却，筛分工艺设备、机械或管道、阀门配套设施以及各种泵，压缩机，风机动力设备和相应的工艺过程信息；所述参数接口层包括工业网关和工业交换机，实现数据采集和数据接入管理功能；所述数据平台层包括数据预处理、数据存储、数据服务、数据建模、智能应用开发/运行环境和公共组件库、统一数据服务多个子层次；所述生产应用层，包括物料/燃料/水分智能比例控制模型、烧结终点智能分析、预测和控制模型智能控制软件烧结工业应用软件及相应的开发、配置平台环境；所述智能决策层，以烧结生产工艺的物理化学过程机理为基础，通过实用回归分析、大数据、人工智能和深度学习，进行工艺优化和科学决策的智能信息化处理和计算，实现烧结生产操作过程无人工或少人工干预下的最优操作。

优选的，所述烧结生产工艺流程智能管/控/维云平台架构将整个烧结生产信息的在线数据获取传送、数据管理存储、数据控制应用任务由分散的计算资源，高效而灵活地整合为一个集约共享、冗余配置、高度可靠的数据中心，实现料/燃/水的配比和烧结风/温/机速一系列生产工艺过程的稳定控制以及参数最优化和智能自动化。

优选的，所述工艺设备层将配料、混合、烧结、冷却、筛分烧结生产工艺设备和基础动力设备以及基础自动化系统(包括PLC/DCS)，烧结专业传感器、检测仪器仪表和人工巡检(辅助)方式获取的在线实时工艺参数，通过数据通讯接入，实现多种底层协议的异构兼容。

优选的，所述参数接口层将烧结生产流程中的工艺参数，测控参数，操作参数，维护参数信息，以及一切可以连接的设备和系统参数信息互联，彻底消除信息孤岛。

优选的，所述数据平台层由烧结工业云(私有/公有)和智能数据挖掘得到高度集成、开放和共享的数据服务平台，能够跨系统、跨平台、跨设备进行数据采集、数据存储、数据分析和数据共享，通过所述参数接口层连接数据源头(工艺设备层)和生产应用层，为智能生产提供数据集成、信息管理、实时控制和维护决策数据服务。

优选的，所述生产应用层是各工艺单元的集控软件、过程控制系统和专家系统模型烧结生产工艺参数操作、生产管理和经营管理过程的模型化、工具化和数据、经验知识化的载体，打造“状态感知-实时分析-科学决策-精准执行”的数据闭环，构建数据、信息的自动流动规则，应对人、机、料环节各种外部因素的不确定性，实现各工序资源的动态高效配置，提高烧结生产管理效率和动态控制精准度。

优选的，所述智能决策层，以烧结生产工艺的物理化学过程机理为基础，通过实用回归分析、大数据、人工智能和深度学习，进行工艺优化和科学决策的智能信息化处理和计算，实现烧结生产操作过程无人工或少人工干预下的最优操作。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种烧结生产工艺流程智能管理/控制/维护云平台架构，具备以下有益效果：通过构建一种烧结生产工艺流程智能管/控/维云平台架构，将整个烧结生产信息的在线数据获取传送、数据管理存储、数据控制应用任务整合为一个集约共享、冗余配置、高度可靠的数据中心，实现料/燃/水的配比控制优化和控温烧结优化一系列烧结生产工序的智能自动化及最优化。

附图说明

图1为本发明架构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，一种烧结生产工艺流程智能管理/控制/维护云平台架构，包括工艺设备层、参数接口层、数据平台层、生产应用层和智能决策层，工艺设备层，包括配料，混合，烧结，冷却，筛分工艺设备、机械或管道、阀门配套设施以及各种泵，压缩机，风机动力设备和相应的工艺过程信息；参数接口层包括工业网关和工业交换机，实现数据采集和数据接入管理功能；数据平台层包括数据预处理、数据存储、数据服务、数据建模、智能应用开发/运行环境和公共组件库、统一数据服务多个子层次；生产应用层，包括物料/燃料/水分智能比例控制模型、烧结终点智能分析、预测和控制模型智能控制软件烧结工业应用软件及相应的开发、配置平台环境；智能决策层，以烧结生产工艺的物理化学过程机理为基础，通过实用回归分析、大数据、人工智能和深度学习，进行工艺优化和科学决策的智能信息化处理和计算，实现烧结生产操作过程无人工或少人工干预下的最优操作；烧结生产工艺流程智能管/控/维云平台架构将整个烧结生产信息的在线数据获取传送、数据管理存储、数据控制应用任务由分散的计算资源，高效而灵活地整合为一个集约共享、冗余配置、高度可靠的数据中心，实现料/燃/水的配比和烧结风/温/机速一系列生产工艺过程的稳定控制以及参数最优化和智能自动化；工艺设备层将配料、混合、烧结、冷却、筛分烧结生产工艺设备和基础动力设备以及基础自动化系统(包括PLC/DCS)，烧结专业传感器、检测仪器仪表和人工巡检(辅助)方式获取的在线实时工艺参数，通过数据通讯接入，实现多种底层协议的异构兼容；参数接口层将烧结生产流程中的工艺参数，测控参数，操作参数，维护参数信息，以及一切可以连接的设备和系统参数信息互联，彻底消除信息孤岛；数据平台层由烧结工业云(私有/公有)和智能数据挖掘得到高度集成、开放和共享的数据服务平台，能够跨系统、跨平台、跨设备进行数据采集、数据存储、数据分析和数据共享，通过参数接口层连接数据源头(工艺设备层)和生产应用层，为智能生产提供数据集成、信息管理、实时控制和维护决策数据服务；生产应用层是各工艺单元的集控软件、过程控制系统和专家系统模型烧结生产工艺参数操作、生产管理和经营管理过程的模型化、工具化和数据、经验知识化的载体，打造“状态感知-实时分析-科学决策-精准执行”的数据闭环，构建数据、信息的自动流动规则，应对人、机、料环节各种外部因素的不确定性，实现各工序资源的动态高效配置，提高烧结生产管理效率和动态控制精准度；智能决策层，以烧结生产工艺的物理化学过程机理为基础，通过实用回归分析、大数据、人工智能和深度学习，进行工艺优化和科学决策的智能信息化处理和计算，实现烧结生产操作过程无人工或少人工干预下的最优操作。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其同物限定。