本发明属于数据处理,具体涉及基于ai技术的水泥生产线自动调控方法、系统及存储介质。
背景技术:
1、水泥生产过程是一个工艺复杂的流程,只有对每一个生产环节有着全面了解,才能有效提升生产效率,保证水泥生产质量时需要减少能耗污染,通过ai技术对各个生产设备进行自动调控,使水泥生产具有高效、优质、节能和充分利用资源的性能,从而符合环保和可持续发展的要求。
2、例如中国专利申请“cn103092171b”公开一种水泥数字化管控系统,包括模拟子系统、生产与优化子系统和数据库,模拟子系统与生产与优化子系统相连,数据库分别与模拟子系统和生产与优化子系统相连;模拟子系统用于对水泥生产进行仿真计算;生产与优化子系统用于分析和判断当前运行参数和水泥生产设备运行是否正常,预测当前时刻之后运行参数是否正常,以及对水泥生产进行优化控制;数据库用于存储各个生产设备的历史运行参数和当前运行参数、运行参数的范围以及运行参数与设备状态的对应关系。该发明的数字化管控系统以创新的在线仿真分析技术、历史数据分析技术、先进的诊断优化方法为手段,实现水泥厂的经济运行、安全运行。又例如中国专利申请“cn117094601a”公开提供的一种基于物联网的水泥生产智能分析管理平台,包括:熟料烧成信息提取模块、磨矿设备运行信息提取模块、磨矿设备结构信息监测模块、磨矿掺料状态信息监测模块、磨矿设备信息库和熟料磨矿时间确认控制模块。该发明通过对熟料烧成状态信息、磨矿设备运行信息、磨矿设备的磨体三维轮廓和磨辊三维轮廓以及磨矿添加掺料的状态信息这多个信息维度进行分析,进而确认磨矿设备的适宜磨矿时长,实现了水泥生产质量的及时化控制,有效解决了当前水泥成品质量管理存在的滞后性问题,缩短了生产质量异常问题的反应和处理时长,从而提高了水泥成品质量管理的可靠性。
3、然而,上述现有技术中仅对水泥生产设备的运行状态进行监管分析,在实际情况中,各个生产设备的生产环节紧密相连,需要有效实现各个生产设备之间的自动调控功能。
技术实现思路
1、为解决上述问题,本发明提供了基于ai技术的水泥生产线自动调控方法、系统及存储介质,以解决现有技术中的问题。
2、为了达到上述的发明目的,本发明提出基于ai技术的水泥生产线自动调控方法,包括:
3、步骤s1:设置多种特征,获取水泥生产中各个目标原料所述特征的数值信息,建立能耗对照表,基于所述特征的数值信息从所述能耗对照表中获取第一生产设备处理所述目标原料时所需能耗及对应的设备参数;
4、步骤s2:在所述第一生产设备停止运行时,基于预设的第一时间间隔收集所述设备参数的变化数据,基于所述变化数据判断所述第一生产设备是否为故障停止,是的情况下,将所述第一生产设备设定为故障设备,获取所述故障设备中所述目标原料的生产批次,并调控与所述故障设备相连接的其他生产设备的运行方式,否的情况下,执行步骤s3;
5、步骤s3:在预设时间周期内基于预设的第二时间间隔获取各个第二生产设备中所有目标成分的第一含量和第一浓度,建立预测模型,将所述第一含量和所述第一浓度输入所述预测模型中,所述预测模型输出预测时间内各个所述目标成分的第二浓度,计算所述第二浓度与预设的目标浓度的差值,基于所述差值确定各个所述目标成分的第二含量,基于所述第二含量获取所述第二生产设备中所有目标成分的最大限值含量并定义为第三含量;
6、步骤s4:基于所述目标成分的所述第三含量和所述目标原料所述特征的数值信息获取所述目标原料的需求量,基于所述需求量将各个所述第一生产设备的所述设备参数调节为最佳设备参数,并生成生产计划。
7、进一步的,所述步骤s2中,基于以下步骤调控与所述故障设备相连接的其他生产设备的运行方式:
8、构建故障分析数据库,所述故障分析数据库包括故障原因、解决方案和处理故障所需的第二时间,获取所述故障设备的所述故障原因,基于所述故障原因获取所述第二时间;
9、判断与所述故障设备相连接的各个生产设备的类型,所述类型包括所述第一生产设备和第二生产设备,若所述生产设备为所述第一生产设备,且所述第二时间小于等于第一预设时间,则获取所述故障设备与所述生产设备之间的实际距离,基于所述实际距离和所述第二时间计算并调整所述故障设备与所述生产设备之间的传输速率,若所述生产设备为所述第一生产设备,且所述第二时间大于所述第一预设时间,则所述生产设备在处理与所述生产批次相邻批次的所述目标原料后停止运行,若所述生产设备为第二生产设备,且所述第二时间小于等于第二预设时间,则基于预设的温度阈值调节所述第二生产设备运行时所需的工作温度,若所述生产设备为第二生产设备,且所述第二时间大于所述第二预设时间,所述第二生产设备停止运行。
10、进一步的,所述步骤s3中,基于以下步骤建立预测模型并获取各个所述目标成分的第二浓度:
11、基于第一公式计算所述预测模型中各个所述目标成分在未来第n时间点的所述第二浓度所述第一公式为:其中,yd为所述目标成分在当前时间点的所述第一浓度,ti为第i个所述第二时间间隔对应的时间点,tn为所述未来第n时间点,tm为所述预设时间周期对应的时间点,fx为在x时间点的响应系数,l为所述预测时间中所述第二时间间隔的数量,am为所述目标成分在所述当前时间点的所述第一含量,ai为所述目标成分在第i个所述第二时间间隔的所述第一含量,an为所述目标成分在所述未来第n时间点的所述第一含量。
12、进一步的,所述步骤s3中,基于所述差值确定各个所述目标成分的第二含量包括以下步骤:
13、基于第二公式生成调节函数,通过所述调节函数控制调节各个所述目标成分的所述第二含量,所述第二公式为:其中,bn为所述第一含量和所述第二含量的差值,ε1、ε2和ε3为权重系数值,yn为所述目标成分的所述第三含量,rn为所述目标成分的所述目标浓度,为所述预测模型输出的所述第二浓度,为所述预测时间和前一个所述第二时间间隔的所述第二含量的差值,基于所述调节函数计算出所述第一含量和所述第二含量的差值,若所述第二浓度小于所述目标浓度,则增加所述目标成分的所述第二含量,若所述第二浓度大于所述目标浓度,则降低所述目标成分的所述第二含量。
14、进一步的,所述步骤s2中,基于以下步骤获取所述目标原料的生产批次:
15、获取所述故障设备处理所述目标原料的开始时间和结束时间,基于所述第一时间间隔检测所述故障设备出现故障的第一时间,基于所述开始时间、所述结束时间和所述第一时间获取所述故障设备出现故障停止时对应所述目标原料的所述生产批次。
16、本发明还提供了基于ai技术的水泥生产线自动调控系统,该系统用于实现上述所述的基于ai技术的水泥生产线自动调控方法,该系统主要包括:
17、数据获取模块,用于设置多种特征,获取水泥生产中各个目标原料的所述特征的数值信息,建立能耗对照表,基于所述特征的数值信息从所述能耗对照表中获取第一生产设备处理所述目标原料时所需能耗的设备参数;
18、设备监测模块,用于在所述第一生产设备停止运行时,基于预设的第一时间间隔收集所述设备参数的变化数据,基于所述变化数据判断所述第一生产设备是否为故障停止,是的情况下,将所述第一生产设备设定为故障设备,获取所述故障设备中所述目标原料的生产批次,并调控与所述故障设备相连接的其他生产设备的运行方式,否的情况下,执行步骤s3;
19、数据预测模块,用于获取各个第二生产设备中所有目标成分的第一含量,并基于预设的第二时间间隔获取各个所述目标成分的第一浓度,在预设时间周期内建立预测模型,所述预测模型输出预测时间内各个所述目标成分的第二浓度,计算所述第二浓度与预设的目标浓度的差值,基于所述差值确定各个所述目标成分的第二含量,基于所述第二含量获取所述第二生产设备中所有目标成分的最大含量并定义为第三含量;
20、生产调控模块,用于在所述目标成分的所述第三含量和所述目标原料的所述特征的数值信息获取所述目标原料的需求量,基于所述需求量将各个所述第一生产设备的所述设备参数调节为最佳设备参数,并生成生产计划。
21、本发明还提供一种计算机存储介质,计算机存储介质存储有程序指令,其中,在所述程序指令运行时控制所述计算机存储介质所在设备执行上述所述的基于ai技术的水泥生产线自动调控方法。
22、与现有技术相比,本发明的有益效果至少如下所述:
23、本发明首先通过建立能耗对照表可以预先调整第一生产设备在处理目标原料时的设备参数,然后在第一生产设备停止运行时,通过设备参数的变化数据判断停止原因,根据不同的判断结果进行不同的处理方式,可以及时调整水泥生产中各个生产设备的运行方式,避免生产设备因故障停止造成各个生产设备中目标原料堆积和目标原料处理不合格的现象。
24、本发明还通过建立预测模型对各个第二生产设备中目标成分的第一浓度进行预测以生成目标成分的第二浓度,可以通过第二浓度与目标浓度的差值获取目标成分的第二含量,比较第一含量与第二含量的大小,可以判断出第二生产设备中对应目标成分是否需要添加,通过获取第二生产设备中所有目标成分的第三含量,可以使其生产效率最优化,并根据目标成分的第三含量获取对应目标原料的需求量,基于目标原料的需求量和对应特征数据信息,可以生成各个第一生产设备处理目标原料时最佳设备参数,进一步生成各个生产设备的生产计划。
1.一种基于ai技术的水泥生产线自动调控方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:
2.根据权利要求1所述的基于ai技术的水泥生产线自动调控方法,其特征在于,所述步骤s2中,基于以下步骤调控与所述故障设备相连接的其他生产设备的运行方式:
3.根据权利要求1所述的基于ai技术的水泥生产线自动调控方法,其特征在于,所述步骤s3中,基于以下步骤建立预测模型并获取各个所述目标成分的第二浓度:
4.根据权利要求1所述的基于ai技术的水泥生产线自动调控方法,其特征在于,所述步骤s3中,基于所述差值确定各个所述目标成分的第二含量包括以下步骤:
5.根据权利要求1所述的基于ai技术的水泥生产线自动调控方法,其特征在于,所述步骤s2中,基于以下步骤获取所述目标原料的生产批次:
6.基于ai技术的水泥生产线自动调控系统,用于实现如权利要求1-5任一项所述的基于ai技术的水泥生产线自动调控方法,其特征在于,所述系统包括如下模块:
7.一种计算机存储介质,其特征在于,所述计算机存储介质存储有程序指令,其中,在所述程序指令运行时控制所述计算机存储介质所在设备执行权利要求1-5任意一项所述的基于ai技术的水泥生产线自动调控方法。