經(jīng)過近三十年的建設(shè),鋼鐵企業(yè)信息化逐步形成了五級(jí)架構(gòu)模式,在工業(yè)4.0和智能制造新形勢(shì)下,多級(jí)架構(gòu)信息流耗散嚴(yán)重問題日趨凸顯,如何借助大數(shù)據(jù)、CPS技術(shù)實(shí)現(xiàn)信息化架構(gòu)的扁平化,并最終實(shí)現(xiàn)物質(zhì)流、能量流、信息流三流協(xié)同是行業(yè)面臨的新命題。本論文從鋼鐵生產(chǎn)流程的數(shù)據(jù)入手,提出大數(shù)據(jù)-小應(yīng)用扁平信息化架構(gòu)、物質(zhì)流能量流的信息表征模型和數(shù)據(jù)組織方法,分別用生產(chǎn)和能源兩個(gè)應(yīng)用對(duì)表征模型進(jìn)行了驗(yàn)證。（1）分析了鋼鐵流程數(shù)據(jù)的特點(diǎn),指出鋼鐵大數(shù)據(jù)呈啞鈴型結(jié)構(gòu);針對(duì)現(xiàn)行多級(jí)架構(gòu)的弊端,提出大數(shù)據(jù)-小應(yīng)用扁平信息化架構(gòu);設(shè)計(jì)了時(shí)序、業(yè)務(wù)、非結(jié)構(gòu)三類數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理平臺(tái)結(jié)構(gòu);開發(fā)了包含引擎和驅(qū)動(dòng)兩部分的軟網(wǎng)關(guān)（DataX）;開發(fā)了具有異常過濾、多種存檔類型、高效讀寫引擎以及緩存優(yōu)化機(jī)制的時(shí)序數(shù)據(jù)庫(kù)軟件,通過軋鋼過程監(jiān)控、能源數(shù)據(jù)案例對(duì)比分析,緩存優(yōu)化后數(shù)據(jù)查詢響應(yīng)速度提高了50⁶0倍。（2）提出了物質(zhì)流、能量流的信息表征模型,分別對(duì)鋼鐵生產(chǎn)流程物質(zhì)流網(wǎng)絡(luò)、能量流網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了信息化解析,證明了模型的表征能力。給出了利用該模型進(jìn)行數(shù)據(jù)組織和指標(biāo)計(jì)算的方法,回答了啞鈴型大數(shù)據(jù)的邏輯組織問題。并... 

【文章來(lái)源】：鋼鐵研究總院北京市

【文章頁(yè)數(shù)】：123 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景和意義
    1.2 鋼鐵流程物質(zhì)流、能量流網(wǎng)絡(luò)
        1.2.1 流程網(wǎng)絡(luò)定義與特點(diǎn)
        1.2.2 網(wǎng)絡(luò)問題的圖論研究方法
        1.2.3 物質(zhì)流、能量流網(wǎng)絡(luò)模型研究
    1.3 從五級(jí)信息化架構(gòu)到CPS
        1.3.1 信息化架構(gòu)演變
        1.3.2 多級(jí)架構(gòu)下紊亂的信息流
        1.3.3 信息物理系統(tǒng)CPS
    1.4 從關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)到大數(shù)據(jù)
        1.4.1 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的演變
        1.4.2 鋼鐵生產(chǎn)流程大數(shù)據(jù)
        1.4.3 鋼鐵企業(yè)大數(shù)據(jù)集成與應(yīng)用
    1.5 已有研究中的不足
    1.6 本論文主要研究?jī)?nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn)
        1.6.1 研究?jī)?nèi)容
        1.6.2 創(chuàng)新點(diǎn)
2 鋼鐵流程數(shù)據(jù)集成平臺(tái)
    2.1 鋼鐵流程數(shù)據(jù)特點(diǎn)與數(shù)據(jù)規(guī)模
        2.1.1 時(shí)序數(shù)據(jù)
        2.1.2 業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)
        2.1.3 非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)
    2.2 大數(shù)據(jù)-小應(yīng)用扁平信息化架構(gòu)
    2.3 統(tǒng)一數(shù)據(jù)平臺(tái)
        2.3.1 數(shù)據(jù)集成網(wǎng)關(guān)
        2.3.2 時(shí)序數(shù)據(jù)總線
        2.3.3 時(shí)序數(shù)據(jù)庫(kù)
    2.4 本章小結(jié)
3 物質(zhì)流、能量流的信息表征
    3.1 對(duì)象定義
        3.1.1 基本對(duì)象定義
        3.1.2 組合對(duì)象定義
    3.2 信息流網(wǎng)絡(luò)模型
    3.3 物質(zhì)流的信息表征
        3.3.1 公司級(jí)物質(zhì)流對(duì)象及屬性
        3.3.2 分廠級(jí)物質(zhì)流對(duì)象及屬性
    3.4 能量流的信息表征
        3.4.1 能源物料類型及其屬性
        3.4.2 公司級(jí)能流
        3.4.3 主工序級(jí)能流
        3.4.4 能源轉(zhuǎn)換設(shè)施能流
        3.4.5 網(wǎng)絡(luò)連接
    3.5 通過表征模型組織數(shù)據(jù)
        3.5.1 屬性化的數(shù)據(jù)組織方式
        3.5.2 通過屬性計(jì)算豐富信息量
    3.6 物料空間信息描述方法
        3.6.1 時(shí)空匹配問題
        3.6.2 物料空間信息描述方法
        3.6.3 實(shí)例分析
    3.7 本章小結(jié)
4 基于物質(zhì)流模型的生產(chǎn)管理
    4.1 流程解析與模型構(gòu)建
        4.1.1 某工具鋼企業(yè)的生產(chǎn)流程
        4.1.2 傳統(tǒng)生產(chǎn)管理系統(tǒng)的建模方法
        4.1.3 信息表征模型的建模方法
    4.2 主要業(yè)務(wù)功能實(shí)現(xiàn)
        4.2.1 主要業(yè)務(wù)流程
        4.2.2 生產(chǎn)計(jì)劃制定
        4.2.3 生產(chǎn)實(shí)績(jī)與物流跟蹤
        4.2.4 全流程質(zhì)量管理
    4.3 對(duì)比分析
    4.4 本章小結(jié)
5 基于能量流模型的能源優(yōu)化
    5.1 能源優(yōu)化的三個(gè)層面
        5.1.1 靜態(tài)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化
        5.1.2 網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行參數(shù)優(yōu)化
        5.1.3 網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)平衡優(yōu)化
    5.2 信息表征與能源精細(xì)化管理
        5.2.1 能量流網(wǎng)絡(luò)的信息表征
        5.2.2 屬性組合成內(nèi)容
        5.2.3 能源精細(xì)化管理
    5.3 基于工況組合的能源預(yù)測(cè)模型
        5.3.1 鋼鐵企業(yè)的煤氣、蒸汽、電
        5.3.2 預(yù)測(cè)模型的建立
        5.3.3 預(yù)測(cè)模型的執(zhí)行過程
        5.3.4 預(yù)測(cè)模型的實(shí)例
        5.3.5 預(yù)測(cè)模型的軟件實(shí)現(xiàn)
        5.3.6 預(yù)測(cè)模型小結(jié)
    5.4 多介質(zhì)多時(shí)段能源調(diào)度模型
        5.4.1 能源優(yōu)化調(diào)度模型的建立
        5.4.2 調(diào)度模型求解
        5.4.3 案例分析
        5.4.4 結(jié)果及應(yīng)用
        5.4.5 調(diào)度模型小結(jié)
    5.5 本章小結(jié)
6 結(jié)論和展望
    6.1 本文結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
在學(xué)科研工作及發(fā)表論文
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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[5]基于IFIX組態(tài)技術(shù)的能源管理系統(tǒng)開發(fā)[D]. 楊蕊.復(fù)旦大學(xué) 2012



本文編號(hào)：3188884