[发明专利]一种铁钢界面能耗仿真模型的信息化表示方法

说明书

技术领域

本发明属于冶金行业信息化技术领域，提供了一种对炼铁和炼钢界面能耗仿真模型的通用信息化表示方法，通过该表示方法，简化了铁钢界面能耗仿真模型表示，使铁钢界面能耗仿真功能易于实现。

背景技术

仿真是研究复杂系统的有效方法。钢铁生产过程中，能源消耗大，其能耗的评估非常重要。但钢铁生产过程，能源介质众多，相互耦合转换，十分复杂，能源仿真系统是有效的分析工具。

仿真系统的能耗模型一般以生产设备为节点，建立生产设备的输入输出模型，用来进行设备能耗的仿真计算。但在钢铁生产过程中，高炉炼铁出来的铁水，运输到炼钢转炉进行生产，其运输过程，由于铁水的温降，也会产生很大的能量损失，是研究能耗必须考虑的环节，这个环节一般称为铁钢界面。

显然，铁钢界面与生产设备节点的输入输出模型完全不同，而且钢铁生产过程中，铁水的运输工具、运输方式也存在较大差异，如运输方式有火车、汽车等，很难给出一个统一的模型进行描述和表示。此外，铁钢界面的能量损失主要表现在铁水温度的降低上，而铁水温度的测量需要一定的条件，不是每个钢铁企业都能及时获得。

因此，能源仿真系统需要一种铁钢界面能耗仿真模型的信息化表示方法，能够简化铁钢界面能耗仿真功能的实现。

发明内容

本发明的目的在于提供一种铁钢界面能耗仿真模型的信息化表示方法，通过该方法，简化铁钢界面能耗仿真模型表示，使能耗铁钢界面能耗仿真功能易于实现。

本发明从铁水的运输时间着手，通过可容易获得的时间参数，来间接获得铁水的温降，进一步，将铁水温降传递到炼钢转炉设备节点，将铁水温降作为转炉节点模型的输入，得到由于铁水温降，导致转炉能耗变化的结果，从而计算出铁钢界面对能耗的影响。具体步骤如下：

1、铁水运输时间与铁水温降建模，建立铁水运输时间与铁水温降的关系。事实上，铁水运输时间是影响铁水温降的主要参数，其它如环境温度、铁水罐是否加盖等也会影响铁水温降，但在实际生产过程中，其它影响因素相对固定，可作为常量或线性化进行处理，其主要影响参数是铁水的运输时间。建模方法采用数学统计学中的技术方法对现场实际统计数据进行参数辨识。

2、考虑铁水温度的转炉输入输出模型确定，能源仿真系统已把转炉设备作为节点，对其建立了输入输出模型，在此步骤中，需要对原有的转炉输入输出模型进行完善和改进，将铁水温度作为铁水输入的一个属性。铁水温度的改变对转炉能耗的影响已有学者进行了研究，这部分可利用现有的研究成果，但模型的表示进行了扩充。

3、铁水运输时间与转炉能耗建立关联，钢铁能源仿真系统采用关系数据库表作为数据存储，通过步骤铁水运输时间与铁水温降建模1和步骤考虑铁水温度的转炉输入输出模型确定，铁水的运输时间通过铁水入转炉的温度，与转炉能耗进行关联。

4、铁钢界面能耗仿真计算。基于以上铁水运输时间、铁水温降、入转炉铁水温度、转炉能耗的表示方法，在铁钢界面能耗仿真计算中，输入铁水的运输时间，通过步骤铁水运输时间与铁水温降建模，可得到铁水温降，通过步骤考虑铁水温度的转炉输入输出模型确定，可计算出转炉能耗，从而计算出由于铁水运输时间的变化，而对铁钢界面能耗的影响。

本发明的优点在于：以铁水运输时间为输入，通过建立运输时间与铁水温降的模型，将温度属性添加到转炉输入输出模型，将铁钢界面的能耗仿真计算转化为转炉设备节点的仿真计算，避免了铁钢界面的复杂建模，简化了铁钢界面能耗仿真功能实现。

具体实施方式

钢铁能源仿真系统采用关系数据库作为系统的数据存储。本方法实施方式以关系数据库ORACLE作为数据存储，实现铁钢界面能耗仿真模型的信息化表示方法。

实施过程涉及3个关系数据库表：仿真输入工况表、界面工况模型表和节点设备输入输出表。

具体数据库表定义如下：

表1界面工况模型表：STATE_MODEL