物聯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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物聯網技術在冶金煉焦的建模應用

冶金煉焦是現代鋼鐵工業的重要組成部分,其自身也是一個非常復雜的系統,生產過程中強調各工藝、設備、環節的密切銜接,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境較為惡劣,人工參與監測的難度很高,亟待物聯網技術介入并改善這一現狀。甘健侯編著的《基于本體與物聯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,充分闡明物聯網技術與冶金煉焦的內在聯系。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,跨專業及跨領域的知識點之間并不混亂,具備基礎物聯網知識及冶金煉焦從業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,文本信息呈現出清晰的邏輯脈絡。特別是在闡明物聯網技術與冶金煉焦的內在聯系時,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,對物聯網技術特點進行分析,指出物聯網本身橫跨人工智能、電氣自動化及網絡控制管理等專業領域———如此一來,物聯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“物聯網技術與冶金煉焦的內在聯系”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網技術在冶金煉焦過程中的應用原理與方法。第二,創新意識、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具有重大實用價值,有利于冶金煉焦企業生產過程中規范、科學、智能的優化管理體系建立,這一“實用價值”源自于本書提出的“語義形式化”創新理念及實踐。作者指出,冶金煉焦工業引進物聯網技術的初衷,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”“過程建模”等技術理念存在已久,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新性;本書最重要的創新之處,是基于物聯網技術構建的“數據采集與語義化處理系統”,書中詳細描述了冶金煉焦過程數據采集網絡設計方案、物聯網傳感器架設方式、網絡通信系統嵌入方式等,對于冶金煉焦企業而言,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,提出物聯網技術在鋼鐵企業的建模應用范式。

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設計與實踐奠定了扎實基礎,同時,本書所描述的物聯網技術應用場景都是我國真實鋼鐵企業生產環境,這在很大程度上確保了物聯網技術在冶金煉焦過程的建模“通用性”,換言之,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引入物聯網技術的“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”這樣的傳統產業領域,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,無法與物聯網技術實現有效對接,另一方面則是物聯網技術應用過程中要素過于復雜,涉及到硬件、軟件在惡劣生產環境中的整合。作者對此也提出了解決方案,以具體鋼鐵企業為試點展開硬件部署、軟件開發及網絡調配,不斷完善適應中國鋼鐵企業的煉焦過程語義化及建模應用。

作者:黃保斐 單位:青海高等職業技術學院