选矿生产指标可视化监控系统设计与开发

来源 :东北大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:tomjack110
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
选矿过程作为一种典型的复杂流程工业,具有流程长、工序多、指标多、设备多等特点。典型的选矿生产过程主要由原料筛分、竖炉焙烧、磨矿、磁选、浮选、精矿处理和尾矿处理等一系列复杂工序组成,各个工序中涉及生产指标众多。选矿生产指标作为衡量生产过程中各个环节运行状态的重要依据,也作为生产过程最终产品质量的重要评价标准,实现对选矿生产指标实时数据、历史数据、数据间关联关系的可视化监控,即可为生产操作人员提供当前生产数据的可视信息,也可为生产计划调度人员提供一个有参考价值的决策支持信息,通过对数据的可视化监控挖掘出数据背后更深层次、更有价值的东西。
  本文依托国家863计划资助项目“基于物联网的选矿生产执行系统技术研究与示范应用”和酒钢悬浮磁化焙烧选矿改造工程项目,针对选矿生产过程的特点和技术需求,将数据可视化技术运用到选矿生产指标监控上,讨论了选矿生产指标可视化监控方案,设计并开发了选矿生产指标可视化监控系统,将其作为选矿生产执行系统(MES)的一部分应用到实际生产环境当中。本文的主要研究工作包括:
  (1)首先分析了目前各个行业对数据可视化应用的研究现状以及数据可视化工具的研究现状,并以选矿生产指标可视化监控为出发点分析了选矿生产指标监控系统的研究现状以及存在的问题。其次结合选矿生产过程的特点,将选矿生产指标按不同标准进行分类,典型的分类方式可将选矿全流程生产指标分为综合生产指标、工序生产指标、原矿生产指标三类,并分析了每类生产指标在选矿生产过程中的作用及其重要性。在此基础上对选矿生产指标可视化监控系统进行了需求分析,包括对系统功能上的需求分析以及性能上的需求分析。
  (2)根据对选矿生产指标可视化监控系统的需求分析,对系统各个功能模块进行了详细设计。首先,由于整个选矿过程涉及生产指标较多,为使系统的结构层次更加清晰,设计了基于生产工艺流程图的生产指标可视化监控组态工具,它可以根据生产工艺以组态方式绘制工艺流程图,并能通过可视界面自定义其节点功能、触发事件、提示信息等,从而实现对生产指标的分类监控。其次,将选矿生产指标按工序进行分类,以提升选矿生产过程中对生产指标监控的功能和效率为目标,设计了生产指标实时数据监控模块、历史数据及其统计特性监控模块、基于PLS的生产指标关联监控模块、基于PCA的生产过程运行状态监控模块以及系统管理模块,以实现对选矿生产指标的可视化监控。
  (3)对选矿生产指标可视化监控系统所设计的功能进行开发,系统软件基于B/S架构,采用前后端分离的开发方式,前端采用vuejs框架开发,后端采用Spring+SpringMVC+Mybatis框架开发,前端通过调用RESTful API与后端进行数据交互。首先对系统前端开发框架和后端开发框架进行了搭建,并在此基础上对各个功能模块的前端界面、后台服务以及系统数据库进行开发,实现了系统所设计的全部功能。
  (4)以某选矿厂为应用背景,用现场实际生产数据对开发的选矿生产指标可视化监控系统的各个功能模块逐一进行验证,验证结果满足设计要求及实际应用需求,该系统作为选矿过程生产调度的辅助决策系统,可提高生产管理人员的工作效率及质量。
其他文献
长期以来,工业自动化教学存在着理论与应用联系不够紧密的问题,为了加深学生对建模、控制算法、控制器设计、控制系统等关键知识点的理解,研发以工业过程为背景的自动化教学实验平台显得尤为必要。本文依托辽宁省冶金综合自动化工程实验室建设项目,选取选矿生产中的浓密过程为背景,采用虚拟对象加真实控制系统的半实物仿真方式,研发了浓密过程建模与控制教学实验平台,可以使自动化专业学生在高度模拟工业现场的环境下开展建模
风洞是研究空气动力学规律、航空航天飞行器及其它物体气动特性的重要地面模拟平台。风洞流场控制系统是风洞最重要的部分,影响着马赫数的精度、风洞流场的稳定、品质及调节时间,风洞系统的能源消耗。为了实现中国大型飞机设计过程中对风洞试验的需求,需要提高风洞流场中马赫数控制精度为0.001。2.4m暂冲型风洞目前采用的PID控制不能满足试验要求。  风洞流场系统结构复杂,飞行器模型在风洞内进行吹风试验时对控制
学位
人类社会已经经历了三次工业革命,并在21世纪迎来了将物联网与服务网应用到制造业的第四次工业革命,即工业4.0。智能物流,智能生产和智慧工厂是工业4.0最重要的三个实现目标,其中智慧工厂则是重点研究智能化生产的系统和过程,以及实现网络化分布式生产设施。从国家战略层面上来看,2014年中国和德国共同签署了《中德合作行动纲领》,标志着“中国制造”三步走战略的开始。钢卷在生产完成后入库存放前,要由人工识别
连铸作为炼钢生产的中心环节,其铸坯质量的好坏直接关系到后续轧制产品的质量以及最终产品的使用性能。在连铸坯质量问题中,凝固过程中出现的铸坯内部质量问题最为普遍和棘手,常见的有内部裂纹、偏析、疏松和缩孔。连铸过程二冷水量的强度和分布是决定铸坯凝固过程进而影响其质量缺陷的关键。在稳态浇注过程中,合理的二冷水量有利于铸坯温度场的均匀分布,是保证铸坯基本质量的基础。但是目前二冷水量的决策主要考虑温度制度目标
学位
进入21世纪以来,全球制造业正在向自动化、集成化、智能化、绿色化方向发展。作为智能制造的主力军,工业机器人在各个领域都越来越受青睐。我们已经见证了工业机器人技术在过去几十年中的迅速发展,今天,机器人系统已经成为现代制造业不可替代的重要装备和手段。  工业机器人系统中有很多参数需要被调整以使系统达到最优,传统的参数调整方法都是由人工手动,通过一系列反复试验完成,然而,这严重影响了系统的稳定性和可移植
电熔镁炉的熔炼过程涉及到原料复杂的物理、化学反应以及电热转换,具有非线性,多变量,强耦合等特点,难以建立精确的数学模型。目前关于电熔镁炉的故障诊断还处于人工阶段。电熔镁炉熔炼过程中,现场环境恶劣,电流波动频繁,工人的劳动强度大,不能及时准确地识别故障工况,导致现场故障频发,严重时甚至威胁工人生命。因此研究电熔镁炉熔炼过程中的故障,建立故障模型,对其进行故障诊断,具有重要的理论意义和现实意义。本文分
学位
马尔科夫跳跃系统是一类特殊的多模态随机切换系统,包含两部分:有限离散切换模态和连续的系统状态,分别受马尔科夫过程和微分方程控制。对结构或参数随机切换的动态系统具有很强的建模能力。近年来,这个领域引起了广泛的关注,其研究成果在电力系统、制造系统、飞行系统等众多领域得到了广泛的应用。  另外,在实际生产过程中,数字电路由于其简单的结构和软件支持机制得到了广泛的应用,但是由于有限字长,采样频率等的影响,
钢铁工业与国民经济的发展紧密相关,降低能耗成本不仅是提高企业竞争力的重要手段,也是实现钢铁生产绿色化的措施之一。降低钢铁企业能源消耗的一个有效途径就是对能源进行优化配置。包括热轧和冷轧工序的钢铁轧线区的生产是企业最终产品密集分布的生产区域,其生产过程中的能源优化对降低产品单耗和全厂总能耗水平具有重要的作用。  本文以钢铁企业轧线区的多条典型产线为研究背景,考虑生产和能源管理过程中的能耗目标、能源供
学位
随着德国工业4.0、中国制造2025计划的推进,个性化、定制化、柔性生产模式成为制造企业发展的主流方向。传统作业车间由于机器不具备柔性,不能适应当今制造业更灵活的生产模式。而在柔性生产模式下,机器允许以更柔性的方式加工不同的工序,这样便产生了柔性作业车间调度问题(Flexible job shop scheduling problem,简称FJSP)。由于在FJSP中机器具备柔性的特点使得问题的复
学位
作为一类重要的混杂系统,切换系统是由一族子系统和描述各子系统之间如何进行切换的切换信号组成。近些年来,切换系统在复杂的网络通讯控制系统、管理交通的智能控制系统、工业过程中使用的自动化控制系统等工程控制领域受到了广泛的应用。但在实际的工程控制系统中往往带有不确定性,这使得传统的控制方法难以取得满意的控制效果,因此研究带有不确定性的切换系统的稳定性问题具有重要的理论价值和实际意义。本文研究一类带有参数
学位