物聯(lián)網技術在冶金煉焦的建模應用

時間:2022-07-22 03:04:10

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物聯(lián)網技術在冶金煉焦的建模應用

冶金煉焦是現(xiàn)代鋼鐵工業(yè)的重要組成部分,其自身也是一個非常復雜的系統(tǒng),生產過程中強調各工藝、設備、環(huán)節(jié)的密切銜接,其中保持冶金煉焦工藝參數的精準性至關重要。由于冶金煉焦生產環(huán)境較為惡劣,人工參與監(jiān)測的難度很高,亟待物聯(lián)網技術介入并改善這一現(xiàn)狀。甘健侯編著的《基于本體與物聯(lián)網的冶金煉焦過程語義化及建模應用研究》(科學出版社,2018)一書,專門就物聯(lián)網技術如何運用于冶金煉焦過程展開研究,全書特色如下。第一,邏輯清晰、結構嚴謹,充分闡明物聯(lián)網技術與冶金煉焦的內在聯(lián)系。本書屬于冶金信息化專著范疇,主要研究內容包括冶金煉焦過程數據采集、處理、分析及語義化應用,就知識理解難度和應用范圍來說,具有一定的專業(yè)門檻,需要讀者具備一定的綜合知識儲備。但從閱讀體驗上說,跨專業(yè)及跨領域的知識點之間并不混亂,具備基礎物聯(lián)網知識及冶金煉焦從業(yè)經驗的人員都能輕松駕馭,這源自于作者在語言組織方面的強大能力,文本信息呈現(xiàn)出清晰的邏輯脈絡。特別是在闡明物聯(lián)網技術與冶金煉焦的內在聯(lián)系時,展示出“教科書式”的邏輯演繹———先指出冶金煉焦工藝注重穩(wěn)定性,為了滿足全過程管理、自動測量、精準控制等要求,大量引入智能化、自動化、信息化設備。

然后,對物聯(lián)網技術特點進行分析,指出物聯(lián)網本身橫跨人工智能、電氣自動化及網絡控制管理等專業(yè)領域———如此一來,物聯(lián)網技術被引入到冶金煉焦領域是必然的舉措;同時,本書結構也十分嚴謹,作者對“物聯(lián)網技術與冶金煉焦的內在聯(lián)系”進行了深度解構,分拆成五個知識點密集的研究模塊,而每個模塊又都圍繞著“語義化及建模應用”展開,有利于讀者由淺入深、循序漸進地掌握物聯(lián)網技術在冶金煉焦過程中的應用原理與方法。第二,創(chuàng)新意識、面向冶金煉焦過程構建語義形式化公理體系。本書對于冶金煉焦行業(yè)具有重大實用價值,有利于冶金煉焦企業(yè)生產過程中規(guī)范、科學、智能的優(yōu)化管理體系建立,這一“實用價值”源自于本書提出的“語義形式化”創(chuàng)新理念及實踐。作者指出,冶金煉焦工業(yè)引進物聯(lián)網技術的初衷,是為了減少人工參與造成的誤差、延時,其本質是依賴物聯(lián)網技術的硬件功能。據此,本書立足“可拓理論”建構一套專門針對冶金煉焦過程的“拓展描述邏輯DL-MCP”,并制定形式化公理體系,這樣便于將具象化的冶金煉焦過程轉化成抽象化形態(tài)描述,也為構建冶金煉焦過程語義推理體系、檢索機制、數據庫、采集與處理一體化機制等奠定了基礎。事實上,書中所包括的“本體技術”“語義化”“過程建?!钡燃夹g理念存在已久,但專門針對冶金煉焦過程的研究鳳毛麟角,這說明僅在選題上,本書就具有強烈的創(chuàng)新性;本書最重要的創(chuàng)新之處,是基于物聯(lián)網技術構建的“數據采集與語義化處理系統(tǒng)”,書中詳細描述了冶金煉焦過程數據采集網絡設計方案、物聯(lián)網傳感器架設方式、網絡通信系統(tǒng)嵌入方式等,對于冶金煉焦企業(yè)而言,可以直接作為“冶金煉焦過程語義化及建模應用指南”使用。第三,專家參與、實地調查,提出物聯(lián)網技術在鋼鐵企業(yè)的建模應用范式。

本書知識內容具有綜合跨域的特點,除作者傾情奉獻智慧與經驗之外,還包括多名專家的參與和貢獻,如昆明理工大學教授俞小花、李榮興等人,為本書提供了大量基礎數據和生產調研內容。作者本人也親自前往國內三家鋼鐵企業(yè)實地調查、獲得真實資料,一手數據為冶金煉焦過程語義化管理系統(tǒng)設計與實踐奠定了扎實基礎,同時,本書所描述的物聯(lián)網技術應用場景都是我國真實鋼鐵企業(yè)生產環(huán)境,這在很大程度上確保了物聯(lián)網技術在冶金煉焦過程的建?!巴ㄓ眯浴保瑩Q言之,本書所提交的冶金煉焦過程語義化及建模應用成果,可以作為國內同類型鋼鐵企業(yè)引入物聯(lián)網技術的“標準范式”,進一步提高了本書的實用價值;遵循“求真務實”的研究原則,本書也提出了物聯(lián)網技術在冶金煉焦過程中建模應用的缺陷,整體上,我國本體及物聯(lián)網的語義化理論研究進步很快,但在建模應用方面、尤其是“冶金煉焦過程”這樣的傳統(tǒng)產業(yè)領域,仍存在很大的阻力,一方面是因為冶金煉焦生產及管理模型相對陳舊,無法與物聯(lián)網技術實現(xiàn)有效對接,另一方面則是物聯(lián)網技術應用過程中要素過于復雜,涉及到硬件、軟件在惡劣生產環(huán)境中的整合。作者對此也提出了解決方案,以具體鋼鐵企業(yè)為試點展開硬件部署、軟件開發(fā)及網絡調配,不斷完善適應中國鋼鐵企業(yè)的煉焦過程語義化及建模應用。

作者:黃保斐 單位:青海高等職業(yè)技術學院