面向HPLC和HRF双模通信的智能维测一体化平台设计

随着电网智能化的发展,基于高速电力线载波(HPLC)和高速无线通信(HRF)双模的本地通信模块获得了规模化应用,但针对HPLC和RF双模模块运维测试的问题仍未得到有效解决。为此,文中设计一种覆盖从升级到辅助解析的智能维测一体化平台,以单模和双模模块运维硬件平台为核心,在协议层支持多种常用协议,在功能层支持透传、并发等运维测试模式,在通信层支持载波、蓝牙、无线等传输方式。通过维测数据采集及深度应用分析,实时反馈模块入网及运行状态;通过对通信报文实时解析,方便运维人员调试发现问题。所设计系统使用方便、易于扩展、实用性强,具有较高的应用和推广价值,已在国网公司多个省公司HPLC和双模规模化应用运维中获得了推广应用。

电力物联网通信模块规模化升级系统设计与实现

电力物联网本地通信模块应用规模大,批量生产过程中会有升级等要求,传统升级方法面临着自动化程度低、升级效率低等诸多问题。文章中设计了电力物联网本地通信模块规模化升级系统,首先,对升级系统的架构组成进行了设计;其次,描述了升级系统的详细软件和硬件功能实现,软件上通过并行机制、减少交互次数、容错机制、升级版本自验证等措施保障升级的效率、稳定性和成功率;最后,对升级系统的功能性能指标进行了验证。结果表明,文中的升级系统能够实现自动化、高效率和成功率的升级功能,平均单模块升级时间小于5 s,满足生产应用中规模化升级的需求。

无缝钢管热轧生产过程中的轧辊孔型匹配问题

针对无缝钢管热轧生产过程中给定轧制计划下的轧辊孔型匹配问题,以最小化轧辊车削量为优化目标,建立了能够综合表述不考虑轧辊重用的静态轧辊孔型匹配和考虑轧辊重用的动态轧辊孔型匹配两种情形的0-1整数规划模型。对静态轧辊孔型匹配问题提出最少车削量匹配准则,并证明了该准则的最优性;对动态轧辊孔型匹配问题,证明了在最少车削量匹配准则下,动态轧辊孔型匹配的结果不劣于静态轧辊孔型匹配。基于问题性质的分析,针对问题模型设计了基于动态候选轧辊集合和最少车削量准则的启发式算法。通过基于实际生产数据的算例和仿真实验,验证了模型和算法的有效性。

无缝钢管热轧批量调度问题的学习型文化基因算法

针对无缝钢管热轧批量调度问题,考虑生产工艺约束、生产需求优化等因素,以最小化热工具轧辊使用消耗、生产拖期为目标,建立了多目标整数规划模型。分析了无缝钢管批量调度顺序对热工具轧辊消耗的影响,给定了轧制批量顺序下的求解启发式算法,并设计了一种基于多种群进化的学习型文化基因算法。针对目标设计了不同的搜索算子以及算子的自适应学习选择策略来指导种群进化,充分发挥全局搜索和局部搜索能力。仿真实验与常用的带精英策略的快速非支配排序遗传算法和文化基因算法进行了对比,验证了所提模型和算法的有效性。

工业互联网赋能钢铁工业高质量发展

随着新一轮科技革命的发展,物联网、云计算、大数据、人工智能、5G等新一代信息技术的出现,信息技术和工业生产不断集成、融合,促进产业变革,形成新发展形态及模式。不仅要求企业内部各部门、层级系统、设备之间互联互通,也对行业产业链、价值链及资源灵活配置提出更高要求,工业互联网平台随之产生。本文介绍了工业互联网产生的背景,并对工业互联网的发展趋势及发展基础进行了分析。以钢铁行业为背景,结合企业内部生产与外部互通,探讨钢铁企业工业互联网建设必要性。最后对钢铁企业实施工业互联网建设提出系统化的建议。

求解板坯倒垛和落位问题的分布估计算法

针对钢铁企业板坯库的板坯倒垛问题,与以往的研究不同,考虑了在倒垛过程中压在目标板坯上的障碍板坯可以不倒回原垛位的作业模式.提出采用板坯在板坯库中的移动次数来衡量板坯库的作业负荷,建立了以移动次数为优化目标的整数规划模型.在对模型的求解中设计了基于概率模型进化的分布估计算法(estimation of distribution algorithm,EDA)来确定轧制单元对应的板坯,采用基于辐射邻域的启发式算法为障碍板坯寻找最佳的落位位置.通过不同规模的数据实验,探讨了参数对算法性能的影响,确定了有效的参数组合.并与当前常用的改进遗传算法、单亲遗传算法进行对比,验证了所提算法的有效性和鲁棒性.

单一尺寸圆坯的无缝钢管坯料设计模型与算法

无缝钢管坯料设计是在满足生产工艺要求下,将客户订单钢管合理地分配到生产原料圆坯的过程.实际生产中的批量原则使得每个钢管订单在圆坯中有最小分配重量要求;由于无缝钢管分配支数必须取整,导致钢管订单在圆坯中的分配重量并非连续取值.因此,比起相关的板坯设计问题和装箱问题,无缝钢管坯料设计的求解更为复杂.本文给出了无缝钢管坯料设计问题的一般性描述,并建立了混合整数规划模型.针对库存中只有单一尺寸圆坯的情况,简化了问题模型并且求得了问题的下界.结合问题特点,提出了基于贪婪策略的两阶段启发式算法,并用实际生产数据和仿真数据验证了算法求解此类问题具有很好的有效性和稳定性.

考虑轧辊成本的轧制计划编制与调整

在分析轧辊车削成本的基础上对轧制计划编制和调整问题进行深入研究,建立以最小化轧辊车削量为目标的0-1整数规划模型.针对问题特征,构造基于替换邻域搜索的两阶段算法:第1阶段,对轧制单元实施最佳匹配和交叉使用调整;第2阶段,通过搜索轧制单元的轧辊替换邻域,用车削量较少的轧辊替代车削量较大的轧辊,从而优化第1阶段的有效解.通过实际生产数据验证,两阶段算法能够在满足轧制工艺规程的基础上有效降低轧辊车削量,算法和模型均可行且有效.