一种基于多智能体的铁钢界面仿真系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112507557A(43)申请公布日2021.03.16(21)申请号202011472350.X(22)申请日2020.12.14(71)申请人中国钢研科技集团有限公司地址100081北京市海淀区学院南路76号(72)发明人李文兵郦秀萍陈佳豪(74)专利代理机构北京永创新实专利事务所11121代理人周长琪(51)Int.Cl.G06F30/20(2020.01)G06F119/20(2020.01)权利要求书4页说明书12页附图1页(54)发明名称一种基于多智能体的铁钢界面仿真系统(57)摘要本发明公开一种基于多智能体的铁钢界面仿真系统，从构建铁钢界面生产设备和生产要素着手，建立各个生产工序、运输工具的智能体模型，以及定义智能体间的通讯、信息集成和协调交互机制，构建成统一的基于多智能体仿真系统。通过本发明基于多智能体的铁钢界面仿真系统，模拟铁钢界面从高炉出铁水、铁水罐运输铁水、机车运输铁水罐、行车运输铁水罐、铁水预处理过程、转炉兑铁水、转炉冶炼的生产过程，为铁钢界面生产过程物流平衡、铁水包周转等研究提供定量分析工具。CN112507557ACN112507557A权利要求书1/4页1.一种基于多智能体的铁钢界面仿真系统，其特征在于：包括智能体、监控显示设备、仿真模型库与仿真结果库；所述智能体包括计划调度智能体、高炉智能体、铁水预处理智能体、转炉智能体、机车智能体、行车智能体、铁水罐智能体；其中，计划调度智能体用于搭建生产环境，模拟了铁钢界面计划调度的角色，为高炉、转炉的生产过程仿真提供生产计划，实现计划管理；同时还调度机车、天车和铁水包的运输，实现调度管理；所述高炉智能体用于实现高炉出铁过程的仿真，包括模拟高炉的生产及休风过程；高炉智能体具有加料子智能体和出铁子智能体；其中，加料子智能体中按照矿批和焦批模拟高炉加各种原料和焦炭的过程；出铁子智能体中定义高炉的出铁口个数，按照出铁周期和出铁量模拟高炉的出铁过程；所述铁水预处理智能体实现对铁水预处理过程的仿真，以铁次为基础，模拟铁包到达、加料、搅拌、测温、取样、扒渣、铁包离开等生产过程；所述转炉智能体实现对转炉冶炼生产过程的仿真，以炉次为基础，模拟铁包兑铁、加废钢、吹氧、加料、出钢、溅渣护炉、钢包离开生产过程；所述机车智能体实现机车运输过程的仿真，包括模拟机车在炼钢车间装载空铁水包、运输铁水包到高炉出铁口、在高炉出铁口等待铁水罐装满铁水、运输重罐铁水罐到炼钢的过程；所述行车智能体模拟炼钢行车将重罐铁水罐从等待区运送到铁水预处理，预处理结束后运输重罐铁水罐到转炉兑铁，兑铁后运输空铁水罐到等待区的过程；所述铁水罐智能体实现铁水罐装铁水、铁水罐运输、铁水温度变化的仿真。所述监控显示设备提供铁钢界面仿真的可视化，显示仿真过程高炉、铁水预处理、转炉的生产状态、机车的位置和运输铁水罐情况、各个铁水罐当前炉次号和当前铁水重量；所述仿真模型库用于存储仿真模型，包括高炉智能体、铁水预处理智能体、转炉智能体、机车智能体、铁水罐智能体和计划调度智能体的模型数据，如高炉出铁周期、转炉生产周期、铁水罐容量等，供智能体建模使用；所述仿真结果库以关系数据库表的方式保存铁钢界面仿真的仿真结果。2.如权利要求1所述一种基于多智能体的铁钢界面仿真系统，其特征在于：计划调度智能体模型描述包括参数和变量、函数、与其他智能体的通讯方式和通讯内容，其中：a、参数和变量：高炉出铁配罐数、机车运输罐数；b、函数：接收机车请求、高炉出铁通知、发送机车命令、转炉出钢通知、铁水预处理处理结束通知；c、与其他智能体通讯：与其他智能体通讯采用消息的机制，所涉及交互的智能体包括高炉智能体、铁水预处理智能体、转炉智能体、铁水罐智能体、机车智能体和行车智能体。3.如权利要求1所述一种基于多智能体的铁钢界面仿真系统，其特征在于：高炉智能体模型描述包括参数和变量、子智能体、状态、状态触发、函数、与其他智能体的通讯方式和通讯内容，其中：a、参数和变量：工厂编码、设备编码、作业率、容量、利用系数、焦比、煤比、富氧率、出铁水间隔、出铁口个数、出铁重叠时间、当前出铁口、当前出铁时间、日计划产量、调度指令；b、子智能体：出铁子智能体、加料子智能体；其中出铁子智能体参数和变量包括：出铁2CN112507557A权利要求书2/4页水量、出铁水时间、出铁温度、出渣时间、渣流量、渣铁比、当前出铁次数、当前出铁量、铁次号；加料子智能体参数和变量包括：焦炭料批重量、焦炭上料周期、矿批重量、矿批上料周期、距上次加料时间间隔；c、状态：状态包括生产、休风和故障；d、状态触发：生产→休风，条件为接收到调度指令；休风→生产，条件为到达休风时长；生产→故障，条件为接收到故障消息；故障→生产，条件为到