智慧冶煉行業(yè)信息化解決方案

智慧冶煉行業(yè)信息化解決方案----融合互聯(lián)智慧冶煉一、項(xiàng)目概況項(xiàng)目背景30待提高等一系列問(wèn)題。 |工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)先進(jìn)應(yīng)用案例集 工廠”項(xiàng)目。在大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、人工智能等新技術(shù)的支撐下，在中國(guó)制造2025的政策指導(dǎo)下，推進(jìn)貴冶“兩化”深度融合。以智能裝備為前提、以智能熔煉為重點(diǎn)、以智能監(jiān)控和異常智能預(yù)警及智能分析決策為重要手段；在“生產(chǎn)管理、質(zhì)檢管理、供應(yīng)鏈管理、設(shè)備管理、能源管理、安環(huán)管理、輔助決策”七大業(yè)務(wù)領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)裝備自動(dòng)化、公共服務(wù)平臺(tái)化、生產(chǎn)過(guò)程透明化、能源管理精細(xì)化、質(zhì)檢管理標(biāo)準(zhǔn)化、設(shè)備管理科學(xué)化、安全環(huán)保數(shù)據(jù)化、供應(yīng)管理高效化、輔助決策可視化等9大特征的智能工廠建設(shè)。通過(guò)感知、監(jiān)測(cè)、控制、整合、協(xié)同等方式，使各工序信息實(shí)體連接和融合的更緊密，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型升級(jí)、提質(zhì)增效，打造智能高效、節(jié)能環(huán)保，具有銅冶煉特色的智能工廠，實(shí)現(xiàn)全面的精細(xì)化、精準(zhǔn)化、自動(dòng)化的管理控制。打造中國(guó)首家銅冶煉智能工廠，包括生產(chǎn)管理、供應(yīng)鏈管理、設(shè)備管理、能源管理、安環(huán)管理、輔助決策。島；IT傳輸，實(shí)現(xiàn)資源大共享；人替代，完成自動(dòng)化提升及智能裝備試點(diǎn)實(shí)施，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。二、項(xiàng)目實(shí)施概況貴冶智能工廠基于用友精智工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)搭建，系統(tǒng)整體架構(gòu)如下：圖1貴冶智能工廠整體架構(gòu)采集層：包括DCS/PLC/WMS，通過(guò)各種通訊手段接入各種控制系統(tǒng)、數(shù)字化產(chǎn)品和設(shè)備、物料等，采集海量數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)向平臺(tái)的匯集。數(shù)據(jù)層：包括關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)，業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)保存在關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)中，物聯(lián)數(shù)據(jù)保存在實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中。技術(shù)平臺(tái)：iUAP務(wù)器、開(kāi)發(fā)框架（移動(dòng)/前端/服務(wù)端、消息服務(wù)、調(diào)度服務(wù)等。應(yīng)用層：管理、物料管理、汽運(yùn)管理、鐵運(yùn)管理等。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)南昌總部機(jī)房物理資源應(yīng)用服務(wù)器區(qū)

圖2貴冶應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)部署方案關(guān)鍵應(yīng)用一：智能物聯(lián)智能物聯(lián)的范圍包括：控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、質(zhì)檢設(shè)備數(shù)據(jù)、電子秤計(jì)量數(shù)據(jù)、汽車(chē)GPS數(shù)據(jù)、巡檢數(shù)據(jù)、現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)數(shù)據(jù)、調(diào)度指令及作業(yè)指令數(shù)據(jù)、視頻數(shù)據(jù)等。圖3智能物聯(lián)PI實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)獲取實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)；系統(tǒng)支持將視頻數(shù)據(jù)集成到系統(tǒng)中的多種顯示終端顯示；GPS定位設(shè)備，實(shí)現(xiàn)汽車(chē)行駛軌跡的實(shí)時(shí)監(jiān)視和預(yù)警；原料和中間產(chǎn)品、產(chǎn)品通過(guò)電子秤（地磅或臺(tái)秤）統(tǒng)從電子秤獲取數(shù)據(jù)；不同質(zhì)檢設(shè)備，有不同的接口協(xié)議，支持這些不同協(xié)議的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換；專(zhuān)屬接口定制不同類(lèi)型的。關(guān)鍵應(yīng)用二：智慧監(jiān)視——實(shí)現(xiàn)全廠綜合調(diào)度指揮通過(guò)綜合調(diào)度指揮平臺(tái)實(shí)現(xiàn)廠級(jí)的綜合調(diào)度指揮能力，實(shí)時(shí)多角度監(jiān)視全廠的生產(chǎn)、安環(huán)、能源、設(shè)備、供應(yīng)鏈和廠級(jí)重點(diǎn)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)運(yùn)行狀況，尤其針對(duì)各種異常的監(jiān)視、分析與處置，發(fā)揮綜合調(diào)度的優(yōu)勢(shì)針對(duì)問(wèn)題多部門(mén)現(xiàn)場(chǎng)聯(lián)動(dòng)分析與處置。圖4智能監(jiān)視關(guān)鍵應(yīng)用三：智慧調(diào)度——流程行業(yè)高效協(xié)同基于熔煉裝備的自動(dòng)化、數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化，構(gòu)建智能化生產(chǎn)作業(yè)的熔煉系統(tǒng)。通過(guò)系統(tǒng)實(shí)時(shí)反饋?zhàn)鳂I(yè)狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)作業(yè)指令自動(dòng)化，智能計(jì)算熔煉作業(yè)的物耗能耗，精準(zhǔn)判斷熔煉作業(yè)終點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)熔煉系統(tǒng)全程智能化控制。圖5智慧調(diào)度系統(tǒng)的核心包括：1）熔煉節(jié)奏智能控制；2）行車(chē)智能調(diào)度；3）銅酸協(xié)同4）閃速爐智能控制（數(shù)字控制、協(xié)同作業(yè)、智能調(diào)節(jié)；5）煉（精準(zhǔn)投料、終點(diǎn)預(yù)測(cè)、數(shù)字控制；6）陽(yáng)極爐智能精煉（終點(diǎn)預(yù)測(cè)、用能平衡、數(shù)字控制。關(guān)鍵應(yīng)用四：智能物流智能物流以冶煉廠這一生產(chǎn)主體為核心，以滿足生產(chǎn)及經(jīng)營(yíng)需要為前提，管理包括鐵路運(yùn)輸、汽車(chē)運(yùn)輸?shù)任锪鳂I(yè)務(wù)各環(huán)節(jié)的管理應(yīng)用。圖6智能物流通過(guò)智能物流管理實(shí)現(xiàn)如下應(yīng)用效果：駐廠時(shí)間，節(jié)約運(yùn)力，加快物流周轉(zhuǎn)；違規(guī)行駛、貨運(yùn)作弊情況；無(wú)人值守減員增效：軟硬件結(jié)合優(yōu)化汽車(chē)衡計(jì)量工作，自動(dòng)采集磅秤數(shù)據(jù)，提高計(jì)量時(shí)效與精度，減輕司磅工作；效、過(guò)程透明、數(shù)據(jù)精準(zhǔn)，為生產(chǎn)上下游環(huán)節(jié)做好銜接服務(wù)；與浪費(fèi)；減少資金積壓。關(guān)鍵應(yīng)用五：智能配料通過(guò)智能配料，對(duì)不同品質(zhì)的銅精礦合理搭配使用，保障產(chǎn)出質(zhì)量穩(wěn)定。庫(kù)存質(zhì)量發(fā)生重大變化時(shí)，主動(dòng)提醒，實(shí)現(xiàn)配料業(yè)務(wù)主動(dòng)安全。實(shí)現(xiàn)配料執(zhí)行的對(duì)比分析，優(yōu)化配料控制指標(biāo)。圖7智能配料智能配料系統(tǒng)記錄配料相關(guān)的各種約束（約束條件在使用過(guò)程中進(jìn)行迭代優(yōu)化規(guī)劃輸出。關(guān)鍵應(yīng)用六：能源優(yōu)化調(diào)度基于企業(yè)設(shè)備、工藝明確的運(yùn)行策略，通過(guò)對(duì)生產(chǎn)運(yùn)行情況持續(xù)跟蹤監(jiān)節(jié)約成本等。包括：總降壓主變運(yùn)行臺(tái)數(shù)優(yōu)化總降壓主變運(yùn)行負(fù)荷優(yōu)化透平發(fā)電機(jī)組低壓透平投運(yùn)停運(yùn)優(yōu)化圖8能源平衡優(yōu)化能源管理系統(tǒng)是智能工廠重要組成部分，通過(guò)對(duì)能源計(jì)量信息匯總平衡及計(jì)劃預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)的管理，實(shí)現(xiàn)企業(yè)能源運(yùn)行狀況、指標(biāo)執(zhí)行等的監(jiān)視，及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常、處理異常，優(yōu)化能源運(yùn)行調(diào)度，滿足企業(yè)穩(wěn)定生產(chǎn)提供能源保障及能源高效利用。同時(shí)，利用數(shù)據(jù)分析手段進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘，追蹤能耗影響因素，為工藝改善提供數(shù)據(jù)支撐。關(guān)鍵應(yīng)用七：熔煉時(shí)序節(jié)奏管理根據(jù)熔煉作業(yè)數(shù)據(jù)自動(dòng)按熔爐組實(shí)時(shí)狀態(tài)形成節(jié)奏時(shí)序圖，提升整個(gè)熔煉系統(tǒng)調(diào)度指揮管理的智能化水平，以信息共享、過(guò)程可控、科學(xué)預(yù)判為重心，構(gòu)建閃速爐、轉(zhuǎn)爐、陽(yáng)極爐的生產(chǎn)管控的智能化支撐，共享三大爐完整的作業(yè)進(jìn)度，及時(shí)、準(zhǔn)確調(diào)整作業(yè)要求，實(shí)現(xiàn)作業(yè)預(yù)期判斷和產(chǎn)品質(zhì)量最優(yōu)控制。圖9熔煉時(shí)序用友iUAP企業(yè)互聯(lián)網(wǎng)開(kāi)放平臺(tái)承載著企業(yè)關(guān)鍵業(yè)務(wù)的運(yùn)行，其安全性是實(shí)現(xiàn)服務(wù)價(jià)值的基本保障。在企業(yè)環(huán)境中，安全體系建設(shè)應(yīng)該全面考慮應(yīng)用安全、基礎(chǔ)架構(gòu)安全、業(yè)務(wù)安全、安全管理、安全合規(guī)等多個(gè)方面，其中應(yīng)用安全是整個(gè)保障的核心。iUAP技術(shù)平臺(tái)中的安全組件及框架為應(yīng)用安全架構(gòu)提供了完整的解決方案，為整個(gè)安全體系建設(shè)提供必要的支撐。安全組件及框架iUAP技術(shù)平臺(tái)安全組件主要包括幾個(gè)部分的內(nèi)容：用戶認(rèn)證鑒權(quán)組件、服務(wù)認(rèn)證鑒權(quán)組件、安全日志組件、安全編碼框架、安全加解密框架。在這些組件及框架的基礎(chǔ)上，應(yīng)用開(kāi)發(fā)可以快速實(shí)現(xiàn)包括身份鑒別、訪問(wèn)控制、會(huì)話安全、數(shù)據(jù)安全、安全日志、安全審計(jì)、服務(wù)安全、編碼安全等應(yīng)用所需的基礎(chǔ)安全能力。圖10應(yīng)用安全組件框架應(yīng)用系統(tǒng)的安全體現(xiàn)在：用戶、權(quán)限控制數(shù)據(jù)權(quán)限控制計(jì)。服務(wù)器性能監(jiān)控及預(yù)警移動(dòng)應(yīng)用安全機(jī)制考慮到移動(dòng)應(yīng)用需要在貴冶廠外使用，為應(yīng)對(duì)移動(dòng)化面臨的安全風(fēng)險(xiǎn)，建議采用用友移動(dòng)應(yīng)用平臺(tái)提供覆蓋端到端的安全機(jī)制，具體如下：設(shè)置反向代理服務(wù)器；應(yīng)用服務(wù)器；實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集安全機(jī)制實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集有數(shù)據(jù)采集專(zhuān)網(wǎng)，數(shù)據(jù)采集專(zhuān)網(wǎng)采集數(shù)據(jù)到實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)。智能工廠軟件從實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)讀取數(shù)據(jù)，不主動(dòng)寫(xiě)數(shù)據(jù)到實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)。只允許智能工廠應(yīng)用服務(wù)器訪問(wèn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)，不允許其他服務(wù)器訪問(wèn)。數(shù)據(jù)應(yīng)用安全機(jī)制在數(shù)據(jù)應(yīng)用時(shí)要考慮數(shù)據(jù)應(yīng)用的安全，數(shù)據(jù)應(yīng)用安全體現(xiàn)在：數(shù)據(jù)權(quán)限控制，不同的崗位的人員可以查看不同的數(shù)據(jù)權(quán)限，避免不同非授權(quán)人員看到敏感數(shù)據(jù)。環(huán)保數(shù)據(jù)，安環(huán)數(shù)據(jù)，需要在后期配置數(shù)據(jù)時(shí)有安環(huán)部把關(guān)控制質(zhì)檢數(shù)據(jù)展示時(shí)需要有質(zhì)量計(jì)量部把關(guān)控制金屬平衡等方面的數(shù)據(jù)需要有計(jì)劃部把關(guān)控制網(wǎng)絡(luò)安全安全域：采用物理墻實(shí)現(xiàn)各功能區(qū)的安全隔離，保障各功能區(qū)的安全性（生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)區(qū)、生產(chǎn)應(yīng)用區(qū)和開(kāi)發(fā)測(cè)試區(qū)。網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)：采用虛擬防火墻技術(shù)增強(qiáng)功能區(qū)內(nèi)部即云內(nèi)應(yīng)用間的隔離和訪問(wèn)控制。IPS等監(jiān)控設(shè)備，提升對(duì)威脅的感知能力。WEBWEB防護(hù)及入侵檢測(cè)與防御。通過(guò)應(yīng)用安全檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)應(yīng)用安全開(kāi)發(fā)或者部署漏洞。系統(tǒng)前端的網(wǎng)絡(luò)可靠性靠網(wǎng)絡(luò)冗余來(lái)防止網(wǎng)絡(luò)中斷系統(tǒng)異常。主機(jī)安全系統(tǒng)后臺(tái)服務(wù)器，遠(yuǎn)程在線熱備方式防止主機(jī)停機(jī)給系統(tǒng)應(yīng)用帶來(lái)影響。同時(shí)，系統(tǒng)基于內(nèi)部專(zhuān)屬云部署，硬盤(pán)，內(nèi)存等硬件資源靠專(zhuān)屬云保障系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠性。三、下一步實(shí)施計(jì)劃設(shè)的效果充分發(fā)揮出來(lái)。1-2自動(dòng)化裝備的推廣應(yīng)用。四、項(xiàng)目創(chuàng)新點(diǎn)和實(shí)施效果將GIS技術(shù)與汽車(chē)行駛軌跡，能源管網(wǎng)管理相融合，數(shù)字化可視化管理實(shí)物位置，危險(xiǎn)發(fā)生時(shí)可以實(shí)時(shí)定位。以工業(yè)APP的方式將配料相關(guān)的各種約束，動(dòng)態(tài)調(diào)用最新原料的存量和元素含量，最優(yōu)計(jì)算等固化在程序中，實(shí)現(xiàn)了工業(yè)知識(shí)的程序化沉淀。基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化算法，預(yù)測(cè)轉(zhuǎn)爐吹煉終點(diǎn)，精準(zhǔn)指導(dǎo)排渣、排銅等運(yùn)輸工具的安排。采用云原生架構(gòu)（微服務(wù)、容器云、DevOps、敏捷研發(fā)團(tuán)隊(duì)）保障項(xiàng)目技術(shù)領(lǐng)先性。實(shí)施效果通過(guò)本項(xiàng)目實(shí)施，實(shí)現(xiàn)如下成果：大數(shù)據(jù)應(yīng)用~10萬(wàn)點(diǎn)/秒實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)集>多種類(lèi)型的物聯(lián)DCS/PLC/SCADA電子秤/天車(chē)質(zhì)檢設(shè)備GIS數(shù)據(jù)電子看板倉(cāng)庫(kù)條碼/……生產(chǎn)效率、管控能力、分析判斷水平大幅提高。實(shí)時(shí)時(shí)序預(yù)測(cè)監(jiān)控，提高生產(chǎn)率，降低能耗，提供產(chǎn)品合格率根據(jù)熔煉作業(yè)數(shù)據(jù)自動(dòng)按熔爐組實(shí)時(shí)狀態(tài)形成節(jié)奏時(shí)序圖，提升整個(gè)熔煉系統(tǒng)調(diào)度指揮管理的智能化水平，以信息共享、過(guò)程可控、科學(xué)預(yù)判為重心，構(gòu)建閃速爐、轉(zhuǎn)爐、陽(yáng)極爐的生產(chǎn)管控的智能化支撐，共享三大爐完整的作業(yè)進(jìn)度，及時(shí)、準(zhǔn)確調(diào)整作業(yè)要求，實(shí)現(xiàn)作業(yè)預(yù)期判斷和產(chǎn)品質(zhì)量最優(yōu)控制。選礦緩冷場(chǎng)綜合管理，提高效率減少故障選礦車(chē)間緩冷場(chǎng)模塊實(shí)現(xiàn)渣包緩冷作業(yè)管理無(wú)紙化，信息共享化，作業(yè)可視化?，F(xiàn)在緩