一种矿山设备控制系统和方法与流程

本技术涉及设备控制的领域，尤其是涉及一种矿山设备控制系统和方法。

背景技术：

1、矿石物料进行加工时需要经过给料、破碎、筛分、磨粉和选矿等多个生产环节，采掘设备从矿区挖掘到的矿石物料由运输设备运送至破碎机处进行粉碎，破碎后的物料进筛选设备；筛选设备将不同直径的矿石原料进行筛选，筛选的矿石原料中间产物通过球磨机研磨成粉状，以便于选矿设备的后续加工。

2、然而大型的矿石生产厂家在每一生产环节通常会设置有多台矿山设备，同一生产环节的各矿山设备的型号也可能会存在差异；矿石加工生产线在每一阶段的生产需求也不同；目前工作人员在接收到生产任务后，通常根据自身经验控制各生产环节矿山设备开启的数量和开启的型号，对矿山设备开启和运行模式的控制主要依赖于人工判断，容易出现因某些环节的矿山设备开启的数量过少而产能不足或因矿山设备运行数量过多而造成能源的浪费的情况。

技术实现思路

1、为了便于工作人员对矿山设备工作状态的控制，使得矿山设备能够在完成生产需求的同时减小多余的能耗，本技术提供了一种矿山设备控制系统和方法。

2、第一方面，本技术提供的一种矿山设备控制系统，采用如下的技术方案：

3、所述矿山设备控制系统包括，

4、第一获取模块，所述第一获取模块用于获取生产需求信息；所述生产需求信息包括待生产矿石原料的种类信息、粒径信息和生产数量；

5、任务分配模块，所述任务分配模块用于将所述生产需求信息输入任务分配模型，通过所述任务分配模型对所述种类信息、所述粒径信息和所述生产数量进行解析并输出运行参考信息；所述运行参考信息为生产线在满足所述生产需求信息的情况下能耗最少时，各矿山设备的启闭状态和运行模式；

6、第一输出模块，所述第一输出模块用于基于所述运行参考信息生成第一控制指令，并将所述第一控制指令发送至所述矿山设备，以控制所述矿山设备对所述矿石原料进行加工。

7、通过采用上述技术方案，第一获取模块能够获取生产需求信息，任务分配模块在接收到生产需求信息后，将生产需求信息输入任务分配模型；任务分配模型能够自动对种类信息、粒径信息和生产数量进行解析并提取出相关特征；任务分配模型根据种类信息和粒径信息确定生产线各生产环节与待生产矿石原料相适配的矿山设备的型号，根据待生产矿石原料的生产数量确定矿山设备需要启动的数量，再通过计算输出在满足生产需求信息的情况下能耗最少时，各矿山设备的启闭状态和运行模式，得到运行参考信息；第一输出模块能够自动根据运行参考信息生成第一控制指令，并将第一控制指令发送至矿山设备，对矿山设备的运行状态进行控制，使得生产线在能够满足矿石原料加工要求的同时达到耗能较少的效果；工作人员无需手动对各矿山设备的开启状态和运行模式进行分析和单独控制，提高工作人员的控制效率和对矿山设备控制时的便捷性。

8、可选的，还包括采集模块，所述采集模块用于采集各所述矿山设备的实时能耗数据和所述矿石原料的实时处理数据；所述采集模块通讯连接有监测模块，所述监测模块用于基于所述实时能耗数据和所述矿石原料的实时处理数据，输出所述矿山设备的运行状态检测结果；所述运行状态检测结果包括生产线各所述矿山设备能耗状态正常和生产线各矿山设备能耗状态异常。

9、通过采用上述技术方案，采集模块能够对各矿山设备的实时能耗数据和矿石原料的实时处理数据进行采集，监测模块能够通过实时能耗数据和矿石原料的实时处理数据判断矿山设备的运行状态是否出现异常，得到矿山设备的运行状态检测结果，从而在矿山设备出现异常时对工作人员进行提示。

10、可选的，当所述实时能耗数据与所述矿石原料的实时处理数据的比值大于参考阈值时，所述监测模块输出的所述运行状态检测结果为生产线各矿山设备能耗状态异常。

11、通过采用上述技术方案，明确了监测模块对运行状态检测结果的判断方式。

12、可选的，还包括预警模块和第二获取模块，所述预警模块与所述监测模块通讯连接；所述监测模块输出的所述运行状态检测结果为生产线各矿山设备能耗状态异常时，所述监测模块发出预警指令；所述第二获取模块接收到所述预警指令后获取各所述矿山设备的实时运行参数信息；所述预警模块用于基于所述实时能耗数据、所述矿石原料的实时处理数据和所述实时运行参数信息生成预警信息和处理指令，并将所述预警信息和所述处理指令发送至工作人员所在的操作端。

13、通过采用上述技术方案，当监测模块输出的运行状态检测结果为生产线各矿山设备能耗状态异常时，第二获取模块对矿山设备的实时运行参数信息进行获取；预警模块能够基于实时能耗数据、矿石原料的实时处理数据和实时运行参数信息生成预警信息，工作人员在接收到处理指令后，可以通过查看预警信息对矿山设备的健康情况进行判断，使得工作人员能够根据各矿山设备的实时运行参数信息控制生产线各生产环节矿山设备的启闭，提高工作人员对矿山设备的控制效率。

14、可选的，所述实时运行参数信息包括设备振动状态信息、设备温度状态信息、设备压力状态信息和设备电流状态信息；所述设备振动状态信息用于表征矿山设备在运行时电机或轴承箱的振动状态，所述设备温度状态信息用于表征矿山设备在运行时电机以及各运动摩擦部位的温度状态，所述设备压力状态信息用于表征矿山设备在运行时液压系统的或气体系统管道内的压力变化，所述设备电流状态信息用于表征矿山设备运行时电机的电流变化。

15、通过采用上述技术方案，明确了实时运行参数信息包含的具体内容，以及设备振动状态信息、设备温度状态信息、设备压力状态信息和设备电流状态信息表征的具体含义。

16、可选的，还包括接收模块和第二输出模块，所述接收模块用于接收所述工作人员所在的操作端响应所述处理指令发送的设备状态调整信息，所述设备状态调整信息包括各所述矿山设备调整后的启闭状态和调整后的运行模式；所述第二输出模块用于基于所述设备状态调整信息生成第二控制指令，并将所述第二控制指令发送至所述矿山设备，以控制所述矿山设备对所述矿石原料进行加工。

17、通过采用上述技术方案，当矿山设备因持续工作而运行状态出现异常时，工作人员能够直接操作端对出现异常的生产环节的各矿山设备的启闭状态进行调整，并将设备状态调整信息发送给接收模块；接收模块能够接收工作人员所在的操作端响应处理指令发送的设备状态调整信息，第二输出模块能够基于设备状态调整信息生成第二控制指令，自动对出现异常的生产环节的各矿山设备的运行状态进行控制，实现对矿山设备运行状态的远程调节，减小矿山设备因长时间工作而发生故障的可能性。

18、可选的，还包括存储模块，所述存储模块与所述采集模块通讯连接；所述存储模块用于将各所述矿山设备的实时能耗数据、各所述矿山设备的所述实时运行参数信息和所述矿石原料的实时处理数据进行关联存储；所述存储模块通讯连接有优化模块，所述优化模块用于利用所述存储模块的数据优化所述任务分配模型；存储于所述存储模块中的所述实时能耗数据、所述实时运行参数信息和所述矿石原料的实时处理数据可供所述优化模块读取和解析。

19、通过采用上述技术方案，优化模块能够利用新收集的实时能耗数据、实时运行参数信息和矿石原料的实时处理数据不间断地对神经网络模型进行训练，对神经网络模型进行实时优化；使得神经网络模型能够在矿山设备因自身健康状态或外界因素导致运行状态发生变化时能够自动进行适应，从而使任务分配模型输出的使用策略更加准确。

20、可选的，所述任务分配模型通过多组样本数据训练得到，所述样本数据包括历史生产需求信息、各矿山设备的基本信息和各矿山设备的历史能耗信息；所述矿山设备的基本信息包括所述矿山设备的型号和所述矿山的历史运行参数；将多组所述样本数据输入神经网络模型对所述神经网络模型进行训练，得到所述任务分配模型。

21、通过采用上述技术方案，任务分配模型通过多组样本数据对神经网络模型训练得到，使得任务分配模型更加精准；神经网络模型能够根据生产需求信息自动对生产线各生产环节中矿石设备的启闭状态和运行模式进行规划，提高工作人员对矿山设备的控制效率。

22、第二方面，本技术提供的一种矿山设备控制方法，采用如下的技术方案：

23、所述矿山设备控制方法包括：

24、获取生产需求信息；所述生产需求信息包括待生产矿石原料的种类信息、粒径信息和生产数量；

25、将所述生产需求信息输入任务分配模型，通过所述任务分配模型对所述种类信息、所述粒径信息和所述生产数量进行解析并输出运行参考信息；所述运行参考信息为生产线在满足所述生产需求信息的情况下能耗最少时，各矿山设备的启闭状态和运行模式；

26、基于所述运行参考信息生成第一控制指令，并将所述第一控制指令发送至所述矿山设备，以控制所述矿山设备对所述矿石原料进行加工。

27、可选的，采集各所述矿山设备的实时能耗数据和所述矿石原料的实时处理数据；

28、基于所述实时能耗数据和所述矿石原料的实时处理数据，输出所述矿山设备的运行状态检测结果；所述运行状态检测结果包括生产线各所述矿山设备能耗状态正常和生产线各矿山设备能耗状态异常；

29、当所述运行状态检测结果为生产线各矿山设备能耗状态异常时，获取到的各所述矿山设备的实时运行参数信息；

30、基于所述实时能耗数据、所述矿石原料的实时处理数据和所述实时运行参数信息生成预警信息，并向工作人员所在的操作端发送处理指令；

31、接收所述工作人员所在的操作端响应所述处理指令发送的设备状态调整信息；

32、基于所述设备状态调整信息生成第二控制指令，并将所述第二控制指令发送至所述矿山设备，以控制所述矿山设备对所述矿石原料进行加工。

33、通过采用上述技术方案，对生产线的实时能耗数据与矿石原料的实时处理数据进行监测，能够减小部分矿山设备因持续使用出现故障导致工作效率偏低的可能性，从而能够减小因部分矿山设备的运行状态发生异常对整个生产线的能够和原料产量产生影响的可能性。

34、综上所述，本技术包括以下有益技术效果：

35、在接收到生产需求信息后，将生产需求信息输入任务分配模型；任务分配模型能够自动对种类信息、粒径信息和生产数量进行解析，制定出在满足生产需求信息的情况下能耗最少的矿山设备选择方案，作为运行参考信息；根据运行参考信息生成第一控制指令，对矿山设备的启闭状态和运行模式进行自动控制；矿山设备能够基于第一控制指令自动对自身的状态进行调整，使得生产线在能够满足矿石原料加工要求的同时达到耗能较少的效果；工作人员无需对各矿山设备的开启状态和运行模式进行人工分析和单独控制，提高工作人员的工作效率和控制的便捷性。