彳丁成本，提尚劳动效率。本发明能够提尚招电解生产管控的精细化程度与自动化水平，提高管理效率，减小人员技术与管理水平差异对铝电解生产带来的影响。
【附图说明】
[0035]图1是基于精确感知与智能决策的铝电解MES系统布置图； 图2是基于精确感知与智能决策的铝电解MES系统数据流图；
图3是信息集成平台系统结构图；
图4是生产过程实时数据的生产管理系统功能结构图；
图5是电解槽实时生产数据的专家操控系统布置图；
图6是铝电解过程能效管理系统布置图；
图7是铝电解生产策略自动选择示意图；
图8是铝电解生产管理系统逻辑框图。
【具体实施方式】
[0036]下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。
[0037]先看图1，图1展示了本发明的基于精确感知与智能决策的铝电解MES系统的布置图，从图中可以看出，本发明的这种基于精确感知与智能决策的铝电解MES系统的主要部分有:电解槽11、用于检测电解槽11的电流分布等实时数据的电解槽在线检测装置1、由生产人员随身携带的智能移动终端2 (如智能手机、ipad等)、厂区无线或有线网络3、设置在厂区各处的若干生产看板4、用于汇集在线检测装置1检测出的实时数据的在线检测数据汇集器10、对铝电解生产过程实现智能调控的智能控制器9等，另外它还设有一个控制中心，控制中心有一个信息集成平台5，信息集成平台5通过有线网络与在线检测数据汇集器10和智能控制器9连接，信息集成平台5通过无线网络与生产人员随身携带的智能移动终端2连接；这样，电解槽11的实时生产数据和生产人员的实时位置数据等信息通过厂区无线或有线网络3汇集到信息集成平台5。控制中心还设有生产管理系统6、能效管理系统7和专家操控系统8，以实现铝电解生产过程中的智能决策。
[0038]看图2，图2展示了本发明的基于精确感知和智能决策的招电解MES系统的数据流图，从图中可以看到，本发明的MES系统的原始数据分别是产生于电解槽11的在线检测装置1的电解槽生产数据、产生于生产人员随身携带的智能移动终端2的个人位置信息数据和产生于既有的厂区SCADA系统的能耗数据，这些数据经过分析处理后通过多媒体文件上传至信息集成平台5，并归类于图表、数值等进行自动推理，确定管控策略后分别传输至生产管理系统6、能效管理系统7、专家操控系统8和智能控制器9，其中生产管理系统6中的排产表、计划表等和能效管理系统7中的绩效清单等数据经过分类并检查后形成可视化数据分别上传至厂区的生产看板4或个人携带的智能移动终端2实时显示出来，以实现实时指导生产，发现问题及时处理。
[0039]看图3，图3是信息集成平台系统结构图，从图中可以看到，信息集成平台5包括:通讯接口和数据库，通讯接口包括ERP接口和DCS接口，数据库包括数据层、服务层和应用层。数据集成平台可通过企业服务总线或移动互联网技术Wifi/RFID等接入多种协议的无线或有线设备(包括在线检测装置、计算机终端、摄像装置和移动终端等)，对离线和在线检测数据、视频或图像进行计算、存储、显示。
[0040]其中，数据层中的数据又包括结构化数据和非结构化数据，服务层提供查询、计算、传输、信息管理、存储、逻辑推理等服务，应用层则实现显示、用户管理、设备控制、生产运行管理等功能。
[0041]看图4，图4是生产过程实时数据的生产管理系统功能结构图，从图中可以看出，在本发明的铝电解MES系统下，分为计划管理、排产调度、交接班管理、投料管理、操作指导专家系统、原铝质量管理、移动化现场操作管理、天车计量管理、设备运维管理、现场安全管理和统计分析等功能模块，将这些功能模块集成生产管理系统6中，从而纳入本发明的铝电解MES系统中。
[0042]而其中计划管理下又分为厂级月计划、车间级月计划、产量统计、生产策略优化等；排产调度下又分为优化排产、日常操作调度、抬包调度、换极管理等；交接班管理又分为交接班配置和交接班记录等；投料管理又分为投料量管理和投料状态监控等；操作指导专家系统又分为换极预判、出铝预判、阳极效应预判、破损槽预判等；原铝质量管理又分为过程数据采集、质量SPC分析等；移动化现场操作管理又分为投料管理、点巡检管理、出铝管理、换极管理等；天车计量管理又分为天车校准规则和校准过程跟踪等；设备运维管理又分为设备维护、设备点检、设备润滑、槽生命周期管理、备品备件管理等；现场安全管理又分为安全项配置、监控视频集成、班组安全日志等。
[0043]看图5，图5是电解槽实时生产数据的专家操控系统布置图，从图中可以看出，首先，需要将铝电解机理录入电解槽管控知识库12中。通过电解槽11的在线检测装置1检测出的铝电解生产过程的实时生产数据进入信息集成平台5后与电解槽管控知识库12中进行比对，然后进入专家操控系统8中进行智能决策，并通过智能控制器9或智能移动终端2或生产看板4将决策指定下达，并最终反馈回电解槽11中指导生产。
[0044]看图6，图6是铝电解过程能效管理系统布置图，从图中可以看出，本发明的能效管理系统是将电解槽生产实时检测数据通过管理系统与既有的厂区铝电解铝电解SCADA系统相结合，而管理系统进行能效分析后，一方面形成统计报表，另一方面针对分析结果进行调度管理，并通过控制器去控制电解槽生产过程的关键设备，例如高压风机、收尘风机、压缩空气等等，最终又反馈至铝电解SCADA系统。其中在管理系统中，设有大数据分析和处理单元以及铝电解生产节能降耗知识库，它先通过数据采集单元采集铝电解过程中水电气设备的能耗数据，然后通过大数据分析和处理单元对大数据进行分析和处理，获得铝电解生产节能降耗的规律，从而建立铝电解过程能效管理知识库和智能调度推理机，实现对全厂水、电、气等进行优化调度、集中监控、统一管理，并通过驾驶舱提供各种数据、图形和图像报表。
[0045]看图7，图7是铝电解生产策略自动选择示意图，本发明的这种铝电解MES系统提供了生产策略的自动选择方案，从图中可以看到，本发明通过将市场信息，如原材料价格、产品价格等信息进入本发明的MES系统后，根据电解槽生产实时数据与事先的确定目标决策，通过生产管理系统6的自动排产模块、计划管理模块、生产过程操作绩效管理模块、设备管理模块进行策略选择，并通过智能控制器9反馈至生产系统中进行调度，这样又产生新的生产实时数据，而整个系统就能够根据生产实时数据和市场信息自动选择最优的生产策略。
[0046]看图8，图8是铝电解生产管理系统逻辑框图，也展示了本发明的基本原理图。从图中可以看到，本发明通过在线检测系统、RFID系统和移动终端等获得生产系统中的实时生产数据，包括铝电解生产过程中设备、人员的数据，并将这些数据汇集至信息集成平台5中，然后结合专家操控系统8，通过生产管理系统6的排产系统选择最优生产策略，最终又通过智能控制器9反馈至生产系统中，形成一个自动循环。整个生产过程不需要人为进行调度，而又MES自动下达指令即可。
[0047]本发明提出了基于无线、有线、RFID、传感和服务的架构，提供了信息集成平台的解决方案；通过电流分布、温度分布、界面形状检测、浓度分布在线检测装置；通过基于铝锭价格、招锭产量、电耗成本、阳极成本、氧化招成本多目标决策的模块；基于学习型招电解生产控制与辅助操作专家系统；基于铝电解过程能效评估与分析模型；基于计划管理、排产与调度、绩效管理、设备管理、报警及预警等模块，可根据现场实际进行计划编制和跟踪、绩效考核、工序诊断等；基于数据查询系统及驾驶舱，可进行数据查询和数据分析；基于排产与调度模块，进行电解任务实时管理、任务排产和对核心设备(多功能天车)的归属分配及使用时间管理等；基于报警及预警模块，可对效应、漏槽、槽温异常等进行预警及报警。
[0048]实施例1:本发明采用现有工业以太网技术和W1-Fi技术构建了有线网络和无线网络，采用Windows操作系统、SQL数据库和中科院软件所实时数据库，搭建了信息集成平台；采用中科院沈阳自动化所开发的MES系统中间件SIA-MES，SIA-MES系统作为基础平台和应用套件，开发了应用模块；采用北京科技大学与贵阳铝镁设计研究院有限公司合作开发的电流分布、温度分布、界面形状检