一种选矿成本快速测算与方案评估系统的制作方法

本发明属于选矿成本数据处理与方案评估，公开一种选矿成本快速测算与方案评估系统。

背景技术：

1、现有选矿成本测算通常依赖电子表格、成本台账或企业经营管理系统中的费用归集表完成。技术人员在测算时，将原矿处理量、原矿品位、精矿品位、回收率、药剂单耗、电耗、水耗、介质消耗、人工费用以及矿处置费用等数据录入预设模板，再按照单位消耗乘以单价、分项费用累加、总费用除以处理量或金属量的方式形成吨矿成本、精矿成本和单位金属成本。该类方式的计算逻辑较直观，能够满足已稳定运行流程下的周期性核算，但其数据组织形态以费用科目为中心，选矿流程中的破碎、磨矿、分级、选别、浓缩脱水以及尾矿排放等作业之间的物料传递关系通常仅通过人工填写的中间数值体现，计算表内部缺少对矿量、品位、回收率和成本项目之间关联关系的统一表达。

2、在常规方案评估场景中，技术人员会针对不同选矿流程组合建立多个测算版本，例如对磨矿细度、药剂制度、分选段数、精矿指标或尾矿处置方式进行调整，然后分别计算各版本的成本结果。现有系统多采用复制模板、调整字段、重新汇总的方式生成方案对比表，并将吨矿成本、回收率、精矿品位以及处理能力等结果并列展示。该处理方式将方案差异主要表现为输入字段差异和汇总结果差异，缺少从工艺节点到成本项目的传导路径记录。当某一参数变化时，系统通常不能自动判断受影响的下游流程节点和成本项，容易出现局部参数已变更而下游矿量、尾矿量、药剂费用或电耗费用未同步更新的情况。

3、部分现有测算系统会引入历史生产数据或历史方案数据，对新方案成本进行经验修正。该类系统通常按照矿石类型、处理规模或流程类别筛选相近历史案例，再以历史平均单耗、历史平均成本或人工设定系数修正当前测算值。该方式可以在一定程度上反映实际生产波动，但历史数据本身往往存在统计周期不同、费用口径不同以及单耗归集对象不同等情况。若历史残差直接叠加到当前方案成本中，而没有受到物料平衡、成本归集口径和流程节点关系的限制，则可能将历史生产偏差传播到新方案中，使成本修正结果脱离当前方案的工艺约束，也难以说明修正值对应的具体成本来源。

4、现有技术的主要技术问题在于，选矿成本快速测算过程中的工艺流程约束与成本测算逻辑相互割裂，导致方案参数变更后，系统难以在同一数据链路内同步维护矿量传递、品位回收、成本归集和历史残差校正之间的一致关系。具体而言，现有表格化或科目化测算方式能够完成费用汇总，却不能将原矿输入、流程节点、产品输出、尾矿输出和成本项目构造成统一的关联结构；现有历史数据修正方式能够利用既有成本数据，却不能保证修正值处于当前方案的物料平衡和成本归集约束范围内。由此造成快速测算结果容易出现流程不闭合、成本项重复或遗漏、局部参数变化未联动重算以及成本来源难以追溯的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种选矿成本快速测算与方案评估系统，可以有效解决上述背景技术中的问题。

2、为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

3、一种选矿成本快速测算与方案评估系统，包括方案数据结构化处理模块、流程成本耦合图谱构建模块、双向约束传播计算模块、关联成本增量重算模块和历史残差受限校正模块；

4、所述方案数据结构化处理模块将原矿性质、流程组合、产品指标、资源价格和成本项目转换为统一测算字段；

5、所述流程成本耦合图谱构建模块依据所述统一测算字段生成包含选矿流程节点、物料流转关系和成本归集关系的耦合图谱；

6、所述双向约束传播计算模块在所述耦合图谱内执行物料平衡正向推导和产品指标反向校验；

7、所述关联成本增量重算模块按照节点关联关系重算受影响成本项目；

8、所述历史残差受限校正模块在约束传播结果范围内对分项成本进行残差校正。

9、优选的，所述流程成本耦合图谱构建模块将原矿输入节点、破碎节点、磨矿节点、分级节点、选别节点、浓缩脱水节点、精矿输出节点、尾矿输出节点和成本项目节点设为异构节点，并按照矿量传递边、品位回收边、单位消耗边、成本归集边和指标约束边建立有向关联；

10、所述异构节点配置处理量、品位、回收率、产率、单位消耗和单价属性；

11、所述有向关联配置来源节点、目标节点、约束类型和可重算标记，使成本项目与对应选矿流程节点保持同一数据引用链路。

12、优选的，所述双向约束传播计算模块包括正向物料递推处理和反向指标校核处理；

13、所述正向物料递推处理按照流程拓扑顺序计算各流程节点的入矿量、出矿量、金属量和尾矿量；

14、所述反向指标校核处理以目标精矿品位、目标回收率和允许尾矿金属损失为边界，对选别节点的回收率、富集比和损失率进行回传标记；

15、当正向递推结果与反向校核边界不一致时，生成约束冲突位置及对应的流程节点集合，并限制后续成本测算仅引用通过一致性校验的数据链路。

16、优选的，所述关联成本增量重算模块建立参数影响索引表，所述参数影响索引表记录磨矿细度、入选品位、处理量、药剂制度、回收率、精矿产率、尾矿产率与电耗成本、药剂成本、介质成本、水耗成本、人工分摊成本和尾矿处置成本之间的对应关系；

17、在任一方案字段发生变更时，所述关联成本增量重算模块依据所述参数影响索引表提取受影响流程节点和受影响成本项目，并以受影响流程节点为起点沿所述耦合图谱的下游方向执行局部重算。

18、优选的，所述流程成本耦合图谱构建模块对所述成本项目节点设置成本归集口径字段，所述成本归集口径字段包括按原矿量归集、按精矿量归集、按作业量归集和按尾矿量归集；

19、同一成本项目节点同时连接多个选矿流程节点时，依据成本归集口径字段生成唯一主归集边和至少一个参考关联边；

20、所述唯一主归集边参与成本汇总，所述参考关联边参与参数影响索引构建，并在成本汇总前对重复归集关系和缺失归集关系进行图谱一致性标记。

21、优选的，所述双向约束传播计算模块对所述约束冲突位置配置冲突传播边界，所述冲突传播边界由最近上游物料闭合节点、最近下游产品指标节点和关联成本项目节点共同确定；

22、对位于冲突传播边界内的流程节点，采用当前方案字段重新计算矿量、品位和回收率属性；

23、对位于冲突传播边界外的流程节点，保留已经通过一致性校验的属性值；

24、所述冲突传播边界与所述关联成本增量重算模块的受影响流程节点集合进行交集处理后形成成本重算起点。

25、优选的，所述关联成本增量重算模块对所述受影响成本项目设置触发表达式，所述触发表达式由流程节点属性、成本归集口径字段和资源价格版本共同构成；

26、当资源价格版本变更且流程节点属性未变更时，重算范围限定为具有相同价格引用标识的成本项目节点；

27、当流程节点属性变更且资源价格版本未变更时，重算范围限定为沿矿量传递边和单位消耗边连接的成本项目节点；

28、当二者同时变更时，将两类重算范围合并并去除重复成本项目节点。

29、优选的，所述历史残差受限校正模块根据矿石性质相似度、流程拓扑相似度、成本项目相似度和数据口径一致性从历史选矿方案库中提取残差样本；

30、所述残差样本按照电耗、药剂、介质、水耗、人工分摊和尾矿处置进行分项归类；

31、所述历史残差受限校正模块将分项残差映射至所述耦合图谱中的对应成本项目节点，并以物料平衡结果、成本归集口径字段和资源价格版本作为校正边界，对超过校正边界的残差样本进行剔除或缩放处理。

32、优选的，所述关联成本增量重算模块在生成成本重算结果前建立成本版本链，所述成本版本链记录变更前统一测算字段、变更后统一测算字段、重算起点、重算路径、参与汇总的唯一主归集边以及未参与汇总的参考关联边；

33、当同一成本项目节点在不同重算路径中被访问时，依据所述成本版本链保留最接近变更字段的路径记录，并将其余路径记录设为旁路校验记录；

34、成本汇总时仅引用保留的路径记录及其对应的成本项目节点数值。

35、优选的，所述历史残差受限校正模块建立残差回写表，所述残差回写表记录历史残差样本来源、分项残差类型、对应成本项目节点、校正边界处理方式和校正后成本版本标识；

36、在后续取得实测成本数据时，将实测成本数据按照所述成本项目节点进行拆分，并与所述校正后成本版本标识对应的分项校正值进行差异计算；

37、差异计算结果按照历史残差样本来源和数据口径一致性更新残差样本权重，并将更新后的残差样本权重供下一次方案评估和快速测算调用。

38、与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

39、1.通过将方案数据结构化处理、流程成本耦合图谱、双向约束传播、关联成本增量重算和历史残差受限校正组合使用，选矿成本测算中的原矿性质、流程组合、产品指标、资源价格和成本项目被转换为同一测算字段体系，并进一步映射为包含选矿流程节点、物料流转关系和成本归集关系的耦合图谱。物料平衡正向推导使各流程节点的矿量、金属量和尾矿量沿流程方向形成连续计算链，产品指标反向校验使精矿品位、回收率和尾矿损失约束能够回传至相关节点。关联成本增量重算按照节点关联关系限定重算范围，避免整表重算或人工选择重算项造成的数据不一致。历史残差校正被限制在约束传播结果范围内，使历史实测偏差只能对对应成本项目进行分项修正，而不能覆盖当前方案的流程计算结果，从而使快速测算结果在流程闭合、成本归集和残差修正之间保持一致。

40、2.在次要技术效果上，流程成本耦合图谱中的矿量传递边、品位回收边、单位消耗边、成本归集边和指标约束边，使成本项目与对应选矿流程节点保持明确的数据引用链路，便于定位成本变化来源。成本归集口径字段、唯一主归集边和参考关联边的设置，使同一成本项目连接多个流程节点时能够区分汇总关系和参考关系，减少重复归集和缺失归集。参数影响索引表、触发表达式、重算路径和成本版本链的配合，使处理量、入选品位、磨矿细度、药剂制度以及资源价格版本等字段变更后，系统能够保留变更前后字段、重算起点、重算路径和参与汇总的归集边。残差回写表记录残差样本来源、分项残差类型、校正边界处理方式和成本版本标识，使后续实测成本能够按成本项目拆分并回写残差样本权重，形成可审查的数据校正链路。