高炉料仓加料流程路径更新方法及装置与流程

1.本发明涉及钢铁冶炼技术领域，具体地说，涉及一种高炉料仓加料流程路径更新方法及装置。


背景技术：

2.原料准备系统作为钢铁工业的首道工序，主要任务是负责全厂大宗散状原料和燃料的受卸、储存、整粒、混匀等，并将经加工处理的各种物料送给高炉、烧结、石灰各用户，以保证正常连续的生产。而智能化系统作为原料场的更尖端发展方向，近年来也越来越受到各大钢铁企业的重视。
3.皮带机用于输送矿石和燃料，是铁前区域最常见的设备，具有点多面广的特点，贯穿于铁前生产的全部工序段(堆取料—混匀—烧/球/焦—高炉)，可称为铁前物质流和能量流的纽带。同时，皮带端到端流程(物料从第一条皮带始点走到最后一条皮带终点)的可选数量，是每工序段流程可选数量的乘积，具有备选流程总数多的特点。再次，各工序段具有本段皮带流程的选择、启停、切换规则和优化方式，但从全流程看，企业需要的是全局最优而非一段的局部最优，而且实时工况的改变会带来最优解的重新决策与切换。所以，皮带机运行流程的全局选择与实时优化是一个典型的协同生产应用。


技术实现要素：

4.为此本发明在人工选择皮带机路径流程和按照距离和功耗选择皮带机流程外，提出了一种全新的路径流程智能选择方案。即通过一种算法，根据末端料仓的实时情况来优选物料运输路径，从而达到更加准确、更加智能的运输矿石和焦炭。
5.一种高炉料仓加料流程路径更新方法，包括：
6.获得高炉的料仓相关信息，以及皮带机相关信息，所述料仓相关信息包括料仓动态信息和料仓静态信息，料仓静态信息包括高炉的料仓数量、各料仓的料种，料仓动态信息包括各料仓的料位，所述皮带机相关信息包括皮带机静态信息，皮带机静态信息包括各个本皮带机的上下游皮带机信息，每一上下游皮带机信息包括前置皮带机编号、本皮带机编号、后置皮带机编号，其中，一个高炉对应一个终点皮带机和一个加料车；
7.获得各加料车的位置信息，判断加料车所在料仓在加料流程路径上的相邻料仓与加料车所在料仓的物料是否为同一料种，若为同一物料，则保持当前加料流程路径不变，若不是同一物料，则计算该高炉的所有料仓的料量，获得剩余可用料量最少的料种所属料仓；
8.获得所述剩余可用料量最少的料种所属的料条，其中，每个料条对应一个起点皮带机；
9.从与所述剩余可用料量最少的料种所属的料条连接的起点皮带机到终点皮带机进行路径规划，获得多条规划路径，并从所述多条规划路径中选取最短路径作为更新的加料流程路径。
10.可选地，判断起点皮带机和终点皮带机的方法是：如果前置皮带机编号为空，则本
皮带机是起点皮带机，如果后置皮带机编号为空，则本皮带机是终点皮带机。
11.可选地，所述皮带机相关信息还包括皮带机动态信息，所述皮带机动态信息包括皮带机的启动、停止、故障、被占用的信息，在从所述多条规划路径中选取最短路径之前，先从所述多条规划路径中去除包含故障、被占用皮带机的规划路径。
12.可选地，从与所述剩余可用料量最少的料种所属的料条连接的起点皮带机到终点皮带机进行路径规划，包括：
13.在起点皮带机和终点皮带机之间，从所述起点皮带机开始依次遍历连接的皮带机，直至遍历到终点皮带机，从而生成多条规划路径。
14.可选地，遍历所有皮带机的上下游皮带机信息，确定起点皮带机bp1和终点皮带机bpe；
15.从起点皮带机bp1开始，依次搜索连接本皮带机的后置皮带机，直至搜索连接到终点皮带机bpe，从起点皮带机到终点皮带机形成一条连通的路径就作为一条规划路径，从而确定多条规划路径。
16.可选地，所述皮带机静态信息还包括至少有长度、宽度、运输能力、功耗的相关信息。
17.可选地，所述料种包括干熄焦、高硫焦、焦炭。
18.本发明还提供一种高炉料仓加料流程路径更新装置，包括：
19.料仓和皮带机信息获取模块，用于获得高炉的料仓相关信息，以及皮带机相关信息，所述料仓相关信息包括料仓动态信息和料仓静态信息，料仓静态信息包括高炉的料仓数量、各料仓的料种，料仓动态信息包括各料仓的料位，所述皮带机相关信息包括皮带机静态信息，皮带机静态信息包括各个本皮带机的上下游皮带机信息，每一上下游皮带机信息包括前置皮带机编号、本皮带机编号、后置皮带机编号，其中，一个高炉对应一个终点皮带机和一个加料车；
20.加料流程路径更新判断模块，用于获得各加料车的位置信息，判断加料车所在料仓在所述加料流程路径上的相邻料仓与加料车所在料仓的物料是否为同一料种，若为同一物料，则保持当前加料流程路径不变，若不是同一物料，则计算该高炉的所有料仓的料量，获得剩余可用料量最少的料种所属料仓；
21.获得所述剩余可用料量最少的料种所属的料条，其中，每个料条对应一个起点皮带机；
22.路径规划模块，用于从与所述剩余可用料量最少的料种所属的料条连接的起点皮带机到终点皮带机进行路径规划，获得多条规划路径，并从所述多条规划路径中选取最短路径作为更新的加料流程路径。
23.可选地，还包括料场信息模块，在所述料场信息模块中含有料种与料条的对应关系，加料流程路径更新判断模块从料场信息模块获取料种所属的料条的信息。
24.可选地，还包括：料仓信息模块，料仓和皮带机信息获取模块从所述料仓信息模块中获取料仓动态信息和料仓静态信息，料仓静态信息包括高炉的料仓数量、各料仓的料种，料仓动态信息包括各料仓的料位。
25.本发明通过加料车的位置跟踪，获知加料车所在料仓的料种信息，并根据相邻料仓的料种信息来确定是否对加料流程路径进行更新，由于具备实时性，大大减少了人为干
预，加快了物料传输效率，降低了皮带机设备的使用率，节省了能耗。
26.本发明通过设置每个本皮带机的上下游皮带机信息表，通过搜索连接本皮带机的后置皮带机，直至终点皮带机，自动获得多条规划路径，用以更新加料流程路径，方法简单高效。
附图说明
27.通过结合下面附图对其实施例进行描述，本发明的上述特征和技术优点将会变得更加清楚和容易理解。
28.图1是本发明实施例的高炉料仓加料流程路径更新方法的流程示意图；
29.图2是本发明实施例的皮带机信息表；
30.图3是本发明实施例的功能模块的构成图；
31.图4是表示本发明实施例的电子设备的构成示意图。
具体实施方式
32.下面将参考附图来描述本发明所述的实施例。本领域的普通技术人员可以认识到，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式或其组合对所描述的实施例进行修正。因此，附图和描述在本质上是说明性的，而不是用于限制权利要求的保护范围。此外，在本说明书中，附图未按比例画出，并且相同的附图标记表示相同的部分。
33.本实施例的高炉料仓加料流程路径更新方法，如图1所示，包括：
34.s10，获得高炉的料仓相关信息，以及皮带机相关信息，所述料仓相关信息包括料仓动态信息和料仓静态信息，料仓静态信息包括高炉的料仓数量、各料仓的料种，料仓动态信息包括各料仓的料位，所述皮带机相关信息包括皮带机静态信息，皮带机静态信息包括各个本皮带机的上下游皮带机信息，每一上下游皮带机信息包括前置皮带机编号、本皮带机编号、后置皮带机编号的信息，以及皮带机长度、宽度、运输能力、功耗的相关信息。
35.其中，一个高炉对应一个终点皮带机和一个加料车。
36.具体的，本实施例采用两个高炉g1和g2，每个高炉各有10个料仓，料仓分别为g1l1到g1l10，g2l1到g2l10。各料仓的料位是通过料仓内的料位计来实时测量的。
37.每个皮带机都包括上下游皮带机信息，上下游皮带机信息有三部分组成，包括前置皮带机编号、本皮带机编号、后置皮带机编号。其中，前置皮带机是指与本皮带机连接的在上游的皮带机，后置皮带机是指与本皮带机连接的在下游的皮带机。皮带机之间的连接是指皮带机之间能够达到传输物料的条件，而并非一定是接触连接在一起。
38.如果前置皮带机编号为空，那么说明本皮带机是一个起点皮带机，如果后置皮带机编号为空，说明本皮带机是一个终点皮带机。如图2所示，为7行上下游皮带机信息，每行上下游皮带机信息具有三个信息，由左至右为前置皮带机编号、本皮带机编号、后置皮带机编号，第一行中，bp1是本皮带机编号，其左边没有前置皮带机编号，说明bp1是起点皮带机，第二行中，bpe是本皮带机编号，其右边没有后置皮带机编号，说明bpe是终点皮带机。第三行中，bp2是本皮带机信息，其左边有前置皮带机编号bp1，右边有后置皮带机编号bp3，所以bp2既不是起点皮带机，也不是终点皮带机。
39.s20，获得各加料车的位置信息，判断加料车所在料仓在加料流程路径上的相邻料
仓与加料车所在料仓的物料是否为同一料种，若为同一物料，则保持当前加料流程路径不变，若不是同一物料，则计算该高炉的所有料仓的料量，获得剩余可用料量最少的料种所属料仓；
40.具体的，对应两个高炉g1和g2分别有两台加料车xc1，xc2，对应各个料仓，加料车位置对应为x1l1
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x1l10和x2l1
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x2l10。例如加料车移动到高炉g1的g1l4料仓，则加料车的位置信息为x1l4。每个加料车运行在一个高炉的加料流程路径上，加料车对所属高炉的10个料仓进行加料。
41.例如，加料车移动到高炉g1的g1l4料仓，g1l4料仓内的物料是干熄焦，判断g1l3料仓和g1l5料仓是否和g1l4料仓为同一个料种，如果是同一个料种，那么本次加料的皮带流程不需要变更，只需要判断g1l3是否加满，如果加满了，移动加料车去g1l5或者g1l4进行继续加料。直到加料车正在加料的料仓相邻两个料仓不是同一个料种，则重新计算该高炉g1的所有料仓的剩余料量，并计算出剩余可用料量最少的料种。例如，剩余可用料量最少的是焦炭。如果有两个料种的剩余可用料量同样最小，则随机选择其中一个料种。
42.s30，获得所述剩余可用料量最少的料种所属的料条，其中，每个料条对应一个起点皮带机，并且每个物料可以是在多个料条上。例如，干熄焦在料条s1，高硫焦在料条s2；焦炭在料条s3和料条s4。
43.s40，从与所述剩余可用料量最少的料种所属的料条连接的起点皮带机到终点皮带机进行路径规划，获得多条规划路径，并从所述多条规划路径中选取最短路径作为更新的加料流程路径。
44.具体的，本实施例设定编号bp1的为起点皮带机，编号bpe的为终点皮带机，根据bp1和bpe，自动生成各皮带机首尾相互衔接的多条规划路径。如图2所示，在一个皮带机信息表里面，首先确定起点皮带机bp1和终点皮带机bpe，在起点皮带机bp1与终点皮带机bpe之间，从起点皮带机bp1开始，搜索连接本皮带机的后置皮带机，直至搜索连接到终点皮带机bpe。
45.例如，图2中第一行是起点皮带机bp1，其后置皮带机编号是bp2，则查找本皮带机编号为bp2的，遍历所有皮带机信息，获得本皮带机编号为bp2的，并将bp1与各bp2分别连接。如图2中有两个本皮带机编号为bp2的，则将bp1与这两个bp2分别连接。本皮带机编号为bp2的后置皮带机是bp3，然后遍历查找本皮带机编号为bp3的，并将各bp2与对应的bp3分别连接，如此类推，依次查找连接直至查找连接到终点皮带机bpe。
46.从起点皮带机到终点皮带机能够形成一条连通的路径就是一条规划路径，最后遍历完成确定n个规划路径。
47.优选地，所述皮带机相关信息还包括皮带机动态信息，所述皮带机动态信息包括皮带机的启动、停止、故障、被占用的信息，在n个规划路径中，去掉有相关皮带机故障的，皮带机已经被其他流程占用的，最终得到m个可以实施的规划路径。从m个皮带机流程里面，选择路径最短的(所有皮带机长度加起来最短)作为更新的加料流程路径，意味着物料传输时间最短。
48.本发明还提供一种高炉料仓加料流程路径更新装置100，本发明的高炉料仓加料流程路径更新装置100可以安装于电子设备1中。所述电子设备1可以包括处理器10、存储器11，还可以包括存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，例如术语标
准化程序12。其中，所述存储器至少包括一种类型的可读存储介质，所述可读存储介质包括闪存、移动硬盘、多媒体卡、卡型存储器(例如：sd或dx存储器等)、磁性存储器、磁盘、光盘等。所述处理器是所述电子设备的控制核心，利用各种接口和线路连接整个电子设备的各个部件，通过运行或执行存储在所述存储器内的程序或者模块，以及调用存储在所述存储器内的数据，以执行电子设备的各种功能和处理数据。
49.根据实现的功能，所述高炉料仓加料流程路径更新装置100可以包括料仓和皮带机信息获取模块101、加料流程路径更新判断模块102、路径规划模块103，本发明所述模块是指一种能够被电子设备的处理器10所执行，并且能够完成固定功能的一系列计算机程序段，其存储在电子设备的存储器中。
50.在本实施例中，关于各模块的功能如下：
51.料仓和皮带机信息获取模块101，用于获得高炉的料仓相关信息，以及皮带机相关信息，所述料仓相关信息包括料仓动态信息和料仓静态信息，料仓静态信息包括高炉的料仓数量、各料仓的料种，料仓动态信息包括各料仓的料位，所述皮带机相关信息包括皮带机静态信息，皮带机静态信息包括各个本皮带机的上下游皮带机信息，每一上下游皮带机信息包括前置皮带机编号、本皮带机编号、后置皮带机编号，
52.其中，一个高炉对应一个终点皮带机和一个加料车；
53.加料流程路径更新判断模块102，用于获得各加料车的位置信息，判断加料车所在料仓在所述加料流程路径上的相邻料仓与加料车所在料仓的物料是否为同一料种，若为同一物料，则保持当前加料流程路径不变，若不是同一物料，则计算该高炉的所有料仓的料量，获得剩余可用料量最少的料种所属料仓；
54.获得所述剩余可用料量最少的料种所属的料条，其中，每个料条对应一个起点皮带机；
55.路径规划模块103，用于从与所述剩余可用料量最少的料种所属的料条连接的起点皮带机到终点皮带机进行路径规划，获得多条规划路径，并从所述多条规划路径中选取最短路径作为更新的加料流程路径。
56.进一步地，还包括料场信息模块104，在所述料场信息模块中含有料种与料条的对应关系，加料流程路径更新判断模块从料场信息模块获取料种所属的料条的信息。
57.进一步地，还包括料仓信息模块105，料仓和皮带机信息获取模块从所述料仓信息模块中获取料仓动态信息和料仓静态信息，料仓静态信息包括高炉的料仓数量、各料仓的料种，料仓动态信息包括各料仓的料位。
58.进一步地，还包括加料车信息模块106，用于采集加料车移动的状态和加料车所在位置，加料流程路径更新判断模块102从加料车信息模块106获取加料车的位置信息。
59.进一步地，皮带机相关信息模块107，料仓和皮带机信息获取模块从所述皮带机相关信息模块107获取皮带机的相关信息。具体信息与前述说明相同，在此不再详述。
60.以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。