[发明专利]一种选矿厂磨矿分级系统检测与控制虚拟仿真实训系统

权利要求书

1.一种选矿厂磨矿分级系统检测与控制虚拟仿真实训系统，其特征在于，包括：磨矿分级系统数据检测与传输模块、数据孪生平台、仿真控制器模块和人机交互平台；其中，所述人机交互平台包括：虚拟磨矿分级检测与控制系统和3D虚拟磨矿分级生产车间；

所述磨矿分级系统数据检测与传输模块，用于将磨矿分级系统实时生产数据及历史生产数据传输至所述数据孪生平台；

所述数据孪生平台，用于对接收到实时及历史生产数据进行数据融合分析、数据建模和模型动态修正，利用修正后的数据模型生成预测数据，并将生成的预测数据传输至所述仿真控制器模块和人机交互平台；

所述仿真控制器模块，用于根据接收到的预测数据进行回路控制，输出控制信号驱动所述数据孪生平台生成新数据，同时输出控制信号到3D虚拟磨矿分级生产车间；

所述3D虚拟磨矿分级生产车间，用于执行控制信号进行运作，进行生产车间3D演示与漫步，模拟真实生产车间运转，并将生产数据传输到所述虚拟磨矿分级检测与控制系统；

所述虚拟磨矿分级检测与控制系统，用于实时显示所述3D虚拟磨矿分级生产车间生产设备、设备联系、检测点及检测仪表、生产设备运行状态、控制过程下生产数据变化趋势；

其中，在虚拟磨矿分级检测与控制系统和3D虚拟磨矿分级生产车间中修改生产数据产生生产扰动，扰动传输到所述仿真控制器模块；

所述仿真控制器模块，还用于根据接收到的生产扰动进行回路控制输出控制信号，驱动所述数据孪生平台生成新数据，所述数据孪生平台将生成的新数据传输至人机交互平台更新相应的数据，实现实训功能。

2.根据权利要求1所述的选矿厂磨矿分级系统检测与控制虚拟仿真实训系统，其特征在于，所述磨矿分级系统包括：一段磨矿+水力旋流器分级工艺系统、一段磨矿+螺旋分级机分级工艺系统、两段磨矿+水力旋流器分级工艺系统、两段球磨机+螺旋分级机分级工艺系统中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的选矿厂磨矿分级系统检测与控制虚拟仿真实训系统，其特征在于，生产数据包括：矿石物料物性参数、工艺设备运行参数、工艺操作参数、工艺过程生产指标、异常工况中的一种或多种；其中，

所述矿石物料物性参数包括：物料粒度分布、物料硬度、金属品位中的一种或多种；

所述工艺设备运行参数包括：球磨机转速、球磨机功率、球磨机瞬时电流、球磨机电耳信号、球磨机振动信号、球磨机润滑系统信号中的一种或多种；

所述工艺操作参数包括：球磨机进料量、加水量、加球量、补加水量、分级浓度、水力旋流器分级压力中的一种或多种；

所述工艺过程生产指标包括：球磨机处理量、分级溢流粒度、分级溢流流量中的一种或多种；

所述异常工况包括：工艺设备运行参数异常、工艺操作参数异常、工艺过程生产指标异常。

4.根据权利要求1所述的选矿厂磨矿分级系统检测与控制虚拟仿真实训系统，其特征在于，所述数据孪生平台包括：数据库和数据处理模块；其中，

所述数据库，用于存储实时生产数据、历史生产数据和生成的预测数据；

所述数据处理模块，用于对接收到实时及历史生产数据进行数据融合分析、数据建模和模型动态修正，利用修正后的数据模型生成预测数据，并将生成的预测数据传输至所述仿真控制器模块和人机交互平台；其中，

建模方法包括：机理建模、基于数据驱动的人工智能算法的建模和两种方法结合的建模。

5.根据权利要求1所述的选矿厂磨矿分级系统检测与控制虚拟仿真实训系统，其特征在于，所述数据孪生平台建立在云平台上，其中，

所述云平台包括：公有云、私有云及混合云平台。

6.根据权利要求1所述的选矿厂磨矿分级系统检测与控制虚拟仿真实训系统，其特征在于，所述仿真控制器模块包括：虚拟控制器和半实物控制器；其中，所述虚拟控制器和半实物控制器采用的控制策略与生产现场一致，其中，采用的控制策略通过人机交互平台进行修改。

7.根据权利要求1所述的选矿厂磨矿分级系统检测与控制虚拟仿真实训系统，其特征在于，所述人机交互平台安装在上位机上，由组态软件编写；

所述3D虚拟磨矿分级生产车间，还用于显示生产工况，查询、显示和修改生产数据；

所述虚拟磨矿分级检测与控制系统，还用于显示工艺流程，修改控制策略，查询、显示和修改生产数据；

在3D虚拟磨矿分级生产车间中通过点击检测点查看相应位置的生产数据，当出现异常情况，虚拟磨矿分级检测与控制系统和3D虚拟磨矿分级生产车间发出预警提示。