[發明專利]一種選礦生產全流程綜合生產指標優化決策系統

在審

• 申請號: 201410419072.X
• 申請日: 2014-08-23
• 公開（公告）號: CN105447585A
• 公開（公告）日: 2016-03-30
• 發明（設計）人: 余剛;鄭秀萍;岳恒;丁進良;胡毅
• 申請（專利權）人: 沈陽東大自動化有限公司
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/02
• 代理公司: 沈陽優普達知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 21234
• 代理人: 俞魯江

技術領域：

本發明涉及一種選礦生產全流程綜合生產指標優化決策系統，屬于自動控制技術領域。

背景技術：

選礦生產計劃調度系統是選礦MES的重要組成部分，為快速響應市場外部環境與車間生產內部動態環境變化，選礦企業生產管理需要優化選礦企業綜合生產目標和合理分解選礦生產計劃、有效安排設備運行和協調選礦生產水電氣能源供應等管理功能。為提高選廠整體效益和效率，選礦廠在進行計劃調度時，對其中生產指標優化決策越來越重視，但是目前缺乏有效的優化系統為決策者(計劃或調度工程師)提供方便快捷的輔助決策支持。

目前，國際上有許多專用商業優化軟件。例如，LINGO、IBMILOGCPLEX求解整數規劃問題、大規模LP問題、二次規劃問題(QP)及二次約束規劃問題(QCP)等。同時有一些開源優化工具箱或求解器，例如，AMPMatlab提供Matlab語言大規模非線性規劃工具箱，OPTItoolbox提供線性、非線性、連續和離散問題的Matlab工具箱，APMPython提供Python腳本語言非線性規劃工具箱。另外，在多目標優化問題方面也有許多求解算法或工具，如NSGA-II、SPEA2、LIONsolver、FSQP等，但還未見較成熟且廣泛應用于工業背景的商業軟件。但是國內選礦綜合生產指標優化決策仍主要依靠人工經驗，沒有可以應用的成熟商業優化軟件，主要原因在于：1)以上軟件主要求解單目標LP、MIP及一類NLP優化問題，而選礦生產全流程綜合生產指標優化問題為多目標NLP問題；2)上述優化工具箱主要適用于研究人員使用，直接讓國內選礦企業決策人員使用具有一定難度。

發明內容：

針對目前缺乏有效的優化系統輔助選礦生產過程管理決策，本發明提供一種選礦生產全流程綜合生產指標優化決策系統。

本發明的技術方案如：

針對選礦生產綜合生產指標優化決策和指標管理業務，建立了選礦生產全流程綜合生產指標優化決策系統。該系統由指標管理業務平臺和指標優化決策模型庫構成，指標管理業務平臺提供系統框架、流程建模引擎、組件管理、界面設計與配置、數據交互處理、報告工具等，指標優化決策模型庫集成多種選礦生產全流程綜合生產指標優化算法。該系統通過自定義綜合生產指標體系、邊界與約束條件、決策變量，基于標準的模型參數與接口和算法參數與接口，集成多種優化算法，實現選礦生產全流程綜合生產指標優化設定與精細管理。

該方法包括以下步驟：

步驟1：基于軟件平臺定義選礦綜合生產指標優化工程，生成基本工程文件，具有基本模塊和基礎配置文件。

步驟2：定義選礦綜合生產指標體系，包括選礦全流程綜合生產指標信息主要包括指標編號、名稱、量綱、數值(目標值、優化值、預報值、實際值)等信息，具體指標如(年/月)綜合鐵精礦產量、(年/月)綜精品位、(年/月)回收率、(年/月)全廠選礦比、(年/月)噸精成本。

步驟3：定義綜合生產指標優化模型的邊界與約束條件，包括：原料屬性邊界條件、設備/過程能力約束條件、生產運行時間約束條件、庫存數據約束條件、質量指標約束條件、能源資源約束條件。具體包括：

步驟4：定義綜合生產指標優化模型的決策變量。用戶定義和維護全流程綜合生產指標優化決策變量信息(決策變量編碼、名稱、量綱、數值等)，保存到數據庫。選礦生產全流程綜合生產指標優化決策變量主要為(月度/周日)原礦種類組合以及各種原礦處理量。

步驟5：創建綜合生產指標優化決策流程，用戶基于IOP平臺定義基礎對象以及對象屬性、方法，實現決策流程建模與配置，并通過流程建模引擎檢驗選定流程配置的完備性、合法性。

步驟6：建立綜合生產指標優化決策模型庫，并定義了模型參數與接口和算法參數與接口，實現優化方法擴展，并應用決策模型庫中的優化方法進行計算。

步驟7：利用金屬與能力平衡測算其計算結果的合理性，并可以根據管理人員的經驗進一步調整，反復使用金屬與能力平衡測算對結果進行評價。

有益效果：

本發明方法針對選礦生產綜合生產指標優化決策和指標管理業務，提供了一種選礦企業編制生產計劃和輔助調度決策的工具，能夠實現選礦生產全流程綜合生產指標精細化管理，能夠有效提升精礦品位和金屬回率、降低能源消耗和生產成本。

附圖說明

圖1選礦生產全流程綜合生產指標優化決策系統總體結構圖

具體實施方式：