基于数字孪生模型的连铸结晶器控制方法、系统及存储介质与流程

本发明涉及连铸，尤其涉及一种基于数字孪生模型的连铸结晶器控制方法、系统及存储介质。

背景技术：

1、连铸在钢铁厂是一个非常重要的生产环节。所谓连铸，就是把液态钢水浇注成合格的钢坯，并提供给下游的炼钢工序。而连铸结晶器是连铸机中一个强制水冷的无底钢锭模，是连铸机的心脏。连铸结晶器需要在尽可能高的拉速下保证出连铸结晶器时形成足够的坯壳厚度，以抵抗钢水静压力而不拉漏，进而保证连铸机的生产效率；连铸结晶器通过保证周边坯壳厚度能均匀稳定生长；以及连铸结晶器内的钢水一渣相坯壳铜壁之间的相互作用，以保证铸坯的表面质量。

2、现有技术中通过一些监控系统对连铸结晶器进行运维管理，但是存在的弊端如下：

3、运维数据以及故障呈现不够直观，难以直观反映出连铸结晶器的实际运行状态。传感器数据、视频监控数据、设备运行状态等，通常是分别显示和存储，信息之间缺乏与实际模型的紧密联系；却反对运维数据的积累数据分析，从而无法对连铸结晶器进行更高效的运维控制。

4、所以，亟需一种高效的连铸结晶器控制方法。

技术实现思路

1、本发明提供一种基于数字孪生模型的连铸结晶器控制方法、系统及计算机可读存储介质，其主要解决现有技术中的至少一个问题。

2、为实现上述目的，本发明提供一种基于数字孪生模型的连铸结晶器控制方法，应用于电子装置，方法包括：

3、采集连铸结晶器运维数据，并对所述连铸结晶器运维数据进行汇集和存储；

4、通过数字孪生模型对存储的连铸结晶器的运维数据进行分析并调用连铸结晶器三维模型；其中，所述数字孪生模型调用连铸结晶器三维模型的方法包括，遍历所有的三维模型配置信息，并获取连铸结晶器三维模型的层级结构关系以及连铸结晶器三维模型与其从属模型的相对空间位置姿态关系；根据所获取的连铸结晶器三维模型的层级结构关系以及连铸结晶器三维模型与其从属模型的相对空间位置姿态关系，确定连铸结晶器三维模型在数字孪生模型中的空间位置；根据所述连铸结晶器三维模型在数字孪生模型中的空间位置，调用所述连铸结晶器三维模型；

5、根据运维数据的分析结果，利用所述连铸结晶器三维模型展示连铸结晶器实际运行状态；

6、根据所述数字孪生模型所展示的连铸结晶器实际运行状态控制连铸结晶器运行。

7、进一步，优选的，所述连铸结晶器三维模型导入所述数字孪生模型的方法包括，

8、获取所述连铸结晶器三维模型的配置信息和模型文件；其中，所述配置信息包括空间位置信息、名称以及父物体名称；

9、将所获取的连铸结晶器三维模型的配置信息和模型文件分别存储至所述数字孪生模型的模型配置信息库和模型文件库中；

10、根据所述配置信息，建立连铸结晶器三维模型在所述模型配置信息库中的层级结构关系以及连铸结晶器三维模型与其从属模型的相对空间位置姿态关系；

11、完成连铸结晶器三维模型导入所述数字孪生模型。

12、进一步，优选的，更新所述数字孪生模型中的连铸结晶器三维模型的方法包括，

13、遍历所述数字孪生模型的模型配置信息库和模型文件库；

14、分别获取待更新的连铸结晶器三维模型的配置信息和模型文件在模型配置信息库和模型文件库的位置信息；

15、将更新后的连铸结晶器三维模型的配置信息和模型文件分别替代待更新的连铸结晶器三维模型的配置信息和模型文件；

16、完成更新所述数字孪生模型中的连铸结晶器三维模型。

17、进一步，优选的，所述空间位置信息包括连铸结晶器三维模型相对于父物体的旋转和平移参数。

18、进一步，优选的，所述运维数据的分析结果包括漏钢预报、结晶器摩擦力计算、表面质量预测以及根据检测铸坯的表面质量和铸坯的宽度和厚度对连铸结晶器的自动调宽和固定辊缝值的调整数据。

19、一种基于数字孪生模型的连铸结晶器控制系统，包括

20、采集模块，用于采集连铸结晶器运维数据，并对所述连铸结晶器运维数据进行汇集和存储；

21、调用模块，用于通过数字孪生模型对存储的连铸结晶器的运维数据进行分析并调用连铸结晶器三维模型；其中，所述数字孪生模型调用连铸结晶器三维模型的方法包括，遍历所有的三维模型配置信息，并获取连铸结晶器三维模型的层级结构关系以及连铸结晶器三维模型与其从属模型的相对空间位置姿态关系；根据所获取的连铸结晶器三维模型的层级结构关系以及连铸结晶器三维模型与其从属模型的相对空间位置姿态关系，确定连铸结晶器三维模型在数字孪生模型中的空间位置；根据所述连铸结晶器三维模型在数字孪生模型中的空间位置，调用所述连铸结晶器三维模型；

22、运行模块，用于根据运维数据的分析结果，利用所述连铸结晶器三维模型展示连铸结晶器实际运行状态；根据所述数字孪生模型所展示的连铸结晶器实际运行状态控制连铸结晶器运行。

23、为实现上述目的，本发明还提供一种电子装置，该电子装置包括：至少一个处理器；以及，与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的程序，所述程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如上述的基于数字孪生模型的连铸结晶器控制方法。

24、此外，为实现上述目的，本发明还提供一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时，实现上述的基于数字孪生模型的连铸结晶器控制方法的步骤。

25、本发明提出的基于数字孪生模型的连铸结晶器控制方法、系统、电子装置及计算机可读存储介质，采集连铸结晶器运维数据，并对所述连铸结晶器运维数据进行汇集和存储；通过数字孪生模型对存储的连铸结晶器的运维数据进行分析并调用连铸结晶器三维模型；其中，所述数字孪生模型调用连铸结晶器三维模型的方法包括，遍历所有的三维模型配置信息，并获取连铸结晶器三维模型的层级结构关系以及连铸结晶器三维模型与其从属模型的相对空间位置姿态关系；根据所获取的连铸结晶器三维模型的层级结构关系以及连铸结晶器三维模型与其从属模型的相对空间位置姿态关系，确定连铸结晶器三维模型在数字孪生模型中的空间位置；根据所述连铸结晶器三维模型在数字孪生模型中的空间位置，调用所述连铸结晶器三维模型；根据运维数据的分析结果，利用所述连铸结晶器三维模型展示连铸结晶器实际运行状态；根据所述数字孪生模型所展示的连铸结晶器实际运行状态控制连铸结晶器运行。有益效果如下：

26、利用数字孪生技术对连铸结晶器的运维数据进行获取、整合和分析，并利用导入数字孪生模型连铸结晶器三维模型将分析后的运维数据与直观的三维立体模型相结合呈现，能够更加高效地反映连铸结晶器的实际状况，也能够提高对连铸结晶器的控制效率。通过上述连铸结晶器三维模型导入所述数字孪生模型的方法以及三维模型调用方式，能够将三维模型与数字孪生开发体系分开。从而不需要在数字孪生软件开发阶段完全绑定三维模型，提高了软件的复用性，以及整个数字孪生软件的维护性。当需要对数字孪生软件中的模型结构或者某个具体模型进行修改时，只需要对相应的模型的“配置信息”以及“三维模型”进行修改或替换即可。