基于数字孪生技术的炼钢调度系统技术方案

本发明专利技术提供了一种基于数字孪生技术的炼钢调度系统，涉及炼钢调度技术领域，包括：原料信息模块；转炉实时信息模块；钢包跟踪信息模块；连铸生产实时信息模块；天车物流信息模块；用于对炼钢连铸过程进行模拟的炼钢调度数字孪生体，将原料信息模块、转炉实时信息模块、钢包跟踪信息模块、连铸生产实时信息模块和车物流信息模块中获取到的原料信息、转炉实时信息、钢包跟踪信息、连铸生产实时信息导入炼钢调度数字孪生体中，运行所述炼钢调度数字孪生体，得到炼钢调度信息。本发明专利技术中，通过炼钢调度指挥数字化孪生系统，实现生产运营实时可见，管理水平提升。管理水平提升。管理水平提升。

【技术实现步骤摘要】
基于数字孪生技术的炼钢调度系统


[0001]本专利技术涉及炼钢生产调度
，特别是涉及基于数字孪生技术的炼钢调度系统。

技术介绍

[0002]炼钢生产是钢铁制造过程的关键工序，其“生产调度”是生产管理中的核心问题，也是难点所在。“炼钢
‑
连铸”的生产调度是一个非常复杂、至关重要的环节，这两个工序能否协调生产，是释放产能的最大制约因素，同时也是“铁
‑
钢”界面、“钢
‑
轧”界面平衡的重要保障。
[0003]“炼钢
‑
连铸”是钢铁制造业的重要工艺流程之一，由于各钢种工艺路径的差异、不同生产工艺上并行的存在以及生产中出现的动态干扰，使“炼钢
‑
连铸”生产调度同时具有复杂性、分布性和动态性的特点，这些特点使得“炼钢
‑
连铸”生产调度系统同时具备静态模型和动态模型，也使得系统功能结构与数据结构之间有着密不可分的联系。
[0004]目前，主要采用炼钢调度指挥系统进行“炼钢
‑
连铸”生产调度，现有的炼钢调度指挥系统中，“转炉—连铸”关键信息已基本涵盖，但是对于天车物流信息(加料跨、出钢跨)、钢包状态以及铁量信息等关键信息，仍需使用对讲与各岗位人员进行沟通来获得，存在信息不畅、信息零散，无法实时、快捷掌握的弊端。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术提供了基于数字孪生技术的炼钢调度系统，针对炼钢“生产节奏紧张、生产连续性强、情况变化快”等特点，能够协助调度人员“高效、快捷、准确”的进行调度指挥及生产组织，实现从生产源头(铁水入厂)以及生产过程(钢水的冶炼及浇注)的全流程实时跟踪，全盘掌握“炼钢
‑
连铸”的生产实时、天车物流、钢包跟踪等信息，指导“炉
‑
机”最优匹配的生产组织模式。
[0006]为此，本专利技术提供了以下技术方案：
[0007]本专利技术提供了一种基于数字孪生技术的炼钢调度系统，所述系统包括：
[0008]获取炼钢原料信息的原料信息模块；
[0009]获取炼钢过程中转炉信息的转炉实时信息模块；
[0010]获取精炼过程中钢包信息的钢包跟踪信息模块；
[0011]实时获取连铸生产过程中连铸信息的连铸生产实时信息模块；
[0012]获取天车物流信息的天车物流信息模块；
[0013]用于对真实天车物流模拟的炼钢调度数字孪生体，将原料信息模块、转炉实时信息模块、钢包跟踪信息模块、连铸生产实时信息模块和车物流信息模块中获取到的原料信息、转炉实时信息、钢包跟踪信息、连铸生产实时信息导入炼钢调度数字孪生体中，运行所述炼钢调度数字孪生体，得到炼钢调度信息。
[0014]进一步地，炼钢过程中的信息包括：转炉冶炼状态、连铸浇注状态的实时信息；转
炉冶炼状态包括：加废钢、兑铁、吹炼、测温、出钢、溅渣和倒渣；连铸浇注状态包括：开浇、浇毕、拉速和中包温度。
[0015]进一步地，所述原料信息包括：铁水成分、温度和重量信息。
[0016]进一步地，钢包跟踪信息模块采用RFID技术以及视频抓拍技术实现对钢包路径的跟踪，同时对钢包状态进行确认。
[0017]进一步地，连铸生产实时信息模块通过连铸生产中应用的各个自动化控制单元获取连铸生产实时信息；自动化控制单元包括：结晶器液面自动控制、结晶器振动控制、结晶器保护渣自动加注、结晶器电磁搅拌控制、二冷水模型控制、铸坯轻压下动态控制、凝固末端电磁搅拌控制、定尺切割、铸坯编号自动喷涂。
[0018]进一步地，天车物流信息模块采用超宽带技术实现天车的定位及运行路径的实时跟踪。
[0019]本专利技术的优点和积极效果：
[0020]本专利技术中，通过炼钢调度指挥数字化孪生系统，实现生产运营实时可见，管理水平提升，数字化生产指挥调度系统的开发，理清了各工序的生产流程，进一步优化了各生产工序数据管理流程，同时可以实现对原始数据的采集形成有效监控，保证生产数据来源真实、准确及时，也促进了各工序单位共同协作配合。
[0021]通过对原始的的采集或收集，实现所有生产数据的实时监控，提高了调度人员指挥生产的工作效率，保证了调度数据的真实性、有效性，推动了炼钢厂乃至与公司信息化管理水平的提升。调度人员可以通过该系统有效组织生产，根据设备运转实时状态，合理排布生产与检修，同时有效、快捷的处理好生产与辅助作业间的关系，整个调度系统的集成，使原料与生产，上道工序与下道工序，主体工序与辅助工序直接衔接及协同更为紧密，设备作业率提升，生产节奏加快，生产、设备事故明显减少。同时也保证了各专业、领导能够及时掌握生产情况，提高了生产指挥的准确性和及时性，使生产组织更加科学合理，生产更加顺畅稳定。调度人员通过信息化、数字化的参与、运行及应用，也提高自身工作效率，调度人员的主要精力可以转移到生产实时的掌控上，更能熟悉生产，提高业务素质，为精细化管理提供了有利条件。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0023]图1为本专利技术实施例中基于数字孪生技术的炼钢调度系统的结构框图；
[0024]图2为本专利技术实施例中炼钢调度指挥孪生系统的显示界面；
[0025]图3为本专利技术实施例中UWBLOC系统的定位原理示意图。
具体实施方式
[0026]为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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
本专利技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都应当属于本专利技术保护的范围。
[0027]需要说明的是，本专利技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本专利技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0028]炼钢调度系统的主要任务就是掌握原料条件、掌握转炉、连铸、天车、钢包的实时信息，以便在各种信息透明化、及时化的前提下，组织、协调生产，在设备使用状态最优化的条件下，尽量缩短整个炼钢工序的运行时间，也是用最短的时间，最优的生产路径来取得最佳的生产效果，对多炉次、多工序、多浇次的计划有针对性的组织本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于数字孪生技术的炼钢调度系统，其特征在于，所述系统包括：获取炼钢原料信息的原料信息模块；获取炼钢过程中转炉信息的转炉实时信息模块；获取精炼过程中钢包信息的钢包跟踪信息模块；实时获取连铸生产过程中连铸信息的连铸生产实时信息模块；获取天车物流信息的天车物流信息模块；用于对炼钢连铸过程进行模拟的炼钢调度数字孪生体，将原料信息模块、转炉实时信息模块、钢包跟踪信息模块、连铸生产实时信息模块和车物流信息模块中获取到的原料信息、转炉实时信息、钢包跟踪信息、连铸生产实时信息导入炼钢调度数字孪生体中，运行所述炼钢调度数字孪生体，得到炼钢调度信息。2.根据权利要求1所述的一种基于数字孪生技术的炼钢调度系统，其特征在于，炼钢过程中的信息包括：转炉冶炼状态、连铸浇注状态的实时信息；转炉冶炼状态包括：加废钢、兑铁、吹炼、测温、出钢、溅渣和倒渣；连铸浇注状态包括：开浇、浇毕、拉速和中...

【专利技术属性】
技术研发人员：齐宁，佟金海，杨文龙，王立军，曹明，
申请(专利权)人：抚顺新钢铁有限责任公司，
类型：发明
国别省市：