[发明专利]基于人机交互的原矿选别过程多生产指标优化系统及方法

说明书

技术领域

本发明属于选矿生产过程技术领域，具体涉及一种基于人机交互的原矿选别过程多生产指标优化系统及方法。

背景技术

伴随着全球经济的不断发展，各国对矿产资源的需求也在持续增加，但是由于矿产资源属于不可再生资源，随着时间的推移，由于采矿活动不断增加，矿产资源储量在世界上都在不断下降。在这种形式下，如何有效地选别各种原矿的使用量以实现选矿的优化过程，成为选矿厂迫切需要解决的问题。

选矿生产指标优化决策的主要任务是优化生产资源(即原矿资源配置)，以达到预期的生产目标。在这些选矿生产目标中，涉及五个主要的生产指标，即精矿品位、全选比、精矿产量、金属回收率和单位精矿生产成本。理想的情况下，希望这五项指标在同一时间都达到最优。但是，由于这五个指标中有几个相互矛盾的，例如：不可能同时增加精矿品位和金属回收率，过度追求金属回收率将导致精矿品位下降；原矿全选比低则价格高，追求高收益，可能会导致高杂质和低品位等，而现有选矿厂的选矿生产指标大部分以人工决策为主，偏好信息放大，导致误差较大，所以生产计划部门不可能让所有的指标达到优化，因此，为解决这些问题，设计并开发选矿过程多生产指标优化系统对选矿企业快速、优化地制定生产计划，提高生产效率，提高生产指标决策质量具有重要的意义。

然而根据国内外原矿选别过程多生产指标优化系统的研究现状来看，我国选矿企业的生产管理决策部门制定生产计划的思维比较落后，很多情况下都是人工制定的，另外很多选矿企业的现场设备比较陈旧，缺少现代的信息管理设备，因此很多多生产指标优化决策方法不能很好地应用到现场之中，主要表现在(1)难以实现生产计划的优化：整个生产计划的制定过程都是由生产计划人员人工完成的，工作量很大，计划制定环节比较繁琐，最关键的是生产计划人员很难兼顾到所有的生产指标，甚至造成个别生产指标比较差，难以实现整个生产计划的优化，更难以实现利润的最大化。(2)信息不能为选矿企业各个生产部门间有效交互：国内大部分选矿厂采用的是传统的层次结构组织模式，生产计划从总厂按照层次，层层下达到各个分厂，各分厂再下达给各生产部门、各生产线、各个作业区，然后下达给各个班、组，最后到现场的操作工人，信息的反馈也是层层向上传递的。由于各个部门之间的相互独立性及生产计划下达的环节较多，使得企业信息在各个部门之间传递时有很大的延迟，从而使得生产计划不能迅速的从生产计划部门下达给一线的操作工人，指导工人生产；现场的生产情况也不能快速地反馈给生产管理决策部门，辅助生产计划部门修改完善新的生产计划。因此，由于信息不能有效地在各个部门间进行交互，会造成整个选矿生产过程效率下降。(3)缺少一种通用的软件专门针对选矿企业的生产指标优化过程。

发明内容

针对现有技术存在的缺陷与不足，本发明提供一种基于人机交互的原矿选别过程多生产指标优化系统及方法。

本发明的技术方案：

一种基于人机交互的原矿选别过程多生产指标优化系统，包括：生产指标数据采集模块、参数设定与修改单元、多生产指标优化算法模块库、多生产指标优化模型模块、多生产指标优化结果输出单元和多生产指标优化系统管理单元；

所述生产指标数据采集模块用于通过与下层选矿生产系统建立的OPC通讯机制，采集下层选矿生产系统的多生产指标实际值并进行显示；所述多生产指标，包括：精矿品位、全选比、金属回收率、单位精矿成本和精矿产量；

所述参数设定/修改单元，用于对多生产指标优化方案所需的参数进行设定/修改，包括：生产指标目标值模块、边界约束模块、优化算法内部参数模块；这些模块均通过相应的人机交互界面进行人机交互；所述参数，包括：多生产指标目标值、边界约束条件和生产指标优化算法内部参数；

所述生产指标目标值模块，用于在相应的人机交互界面上对各生产指标的目标值范围进行设定与修改；所述生产指标的目标值范围，包括：精矿品位的上下限、全选比的上限、金属回收率的下限、单位精矿成本的上限和精矿产量的上下限；

所述边界约束模块，用于在相应的人机交互界面上对原矿选别过程涉及的边界约束条件进行设定与修改；所述边界约束，包括：生产指标目标值范围、设备能力、尾矿品位、可用能源资源,可利用原矿资源；其中生产指标目标值范围不在本模块进行设定与修改，而是通过调用生产指标目标值模块获得。

所述优化算法内部参数模块，用于在相应的人机交互界面上对用户设计的生产指标优化算法的内部参数进行设置与修改；所述内部参数，为算法本身需要的参数；

所述多生产指标优化算法模块库，为多个不同的多生产指标优化算法模块构成的集合；