CN107315399B - 一种基于人工智能的自动控制系统和控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于人工智能的自动控制系统和控制方法，其包括化学中试车间、化学原料仓库、第一移动装置、转运车和控制装置：化学中试车间包括多个中试岗位；化学原料仓库包括多个原料存放位点，化学原料仓库与化学中试车间用第一轨道连接，一个原料存放位点与第一轨道的上游端之间形成行迹路线；第一移动装置可移动地设置在第一轨道上；转运车可沿行迹路线移动；控制装置分别与第一移动装置、转运车控制连接。通过第一轨道的设置可以把化学原料仓库和化学中试车间连接起来，第一移动装置可以把仓库内的原料直接送至化学中试车间内，节省了很多人力资源。

Description

一种基于人工智能的自动控制系统和控制方法

技术领域

本发明涉及一种化工制造领域的自动控制系统，具体涉及一种化工中试车间的基于人工智能的自动控制系统和控制方法。

背景技术

中试是在大规模产量前的较小规模试验，在确定一个项目前，第一要进行试验室试验；第二步是“小试”，也就是根据试验室效果进行放大；第三步是“中试”，就是根据小试结果继续放大。中试成功后基本就可以量产了。实验室是50-100L，小试 500-1000L，中试1000L-2000L。

以上只是一般性等级划分，在实际的生产中，中试的概念可以涵盖更宽的范围，例如也可以包括50-100L量级的生产。事实上，很多化学中间体或者药品原料药的生产过程是无法放大实验的，因为制造成本过高或者需求量十分有限。

现有的化工中试车间包括了多个岗位，每个岗位具有特定体积的反应容器，容器内具有搅拌、温度加热、冷却水等装置。在反应容器内进行特定的化学反应的时候，需要称取特定种类的原料，而这些原料均存放在仓库内。工作人员根据需要的物料填写物料取出信息单，通过审批后到仓库内取出物料，然后通过小车把物料转移至中试车间内。

然而，现有的这种化工车间进行中试反应的过程存在一些问题，列举如下。

1：化工中试车间与仓库之间的物料转移过程需要耗费较长的时间，并且同时需要多名工作人员进行操作，占用人力资源。

2：信息容易泄露，特别是企业的核心技术，如果不加以保密，很容易被窃取后造成无法估量的损失。

3：物料的管理存在缺陷，容易出现混淆，特别是对于大型化学企业而言，物料的管理混乱容易造成严重的生产事故。

4：仓库内的物料存放点较多，特别是对于大型仓库而言，较多的物料存放点需要耗费工作人员很多时间查找。

5：信息传输方式依赖于纸张记录，这样的做法不仅容易造成资源浪费，而且容易发生技术信息的泄露，并且还存在信息传输滞后、缓慢的问题。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种提高化工中试车间与仓库之间物料传输效率的基于人工智能的自动控制系统。

本发明的另一目的是提供一种提高化工中试车间与仓库之间物料传输效率的基于人工智能的自动控制系统的控制方法。

为了完成上述目的，本发明提供了一种基于人工智能的自动控制系统，其包括化学中试车间、化学原料仓库、第一移动装置、转运车和控制装置：化学中试车间包括多个中试岗位；化学原料仓库包括多个原料存放位点，化学原料仓库与化学中试车间用第一轨道连接，一个原料存放位点与第一轨道的上游端之间形成行迹路线；第一移动装置可移动地设置在第一轨道上；转运车可沿行迹路线移动；控制装置

分别与第一移动装置、转运车控制连接。

由上述方案可见，通过第一轨道的设置可以把化学原料仓库和化学中试车间直接连接起来，第一移动装置可以把仓库内的原料直接送至化学中试车间内，节省了很多人力资源。转运车可以沿着不同的行迹路线移动至对应的原料存放位点，转运车受控制装置的控制，控制装置内具有行迹路线的地图，转运车的移动快速、灵活，当移动至存放位点后，工作人员把需要的物料放置在转运车上，转运车随之再把物料运输至第一轨道的位置。

一个优选的方案是，基于人工智能的自动控制系统还包括分析检测室，分析检测室与化学中试车间通过第二轨道连接，且在第二轨道上设置有第二移动装置，第二移动装置也与控制装置连接。

由上述方案可见，当中试岗位产生需要分析检测的样本后，工作人员把样本放置在第二移动装置上，第二移动装置沿着第二轨道移动至分析检测室。

一个优选的方案是，第一移动装置具有第一信息处理装置，第一信息处理装置包括第一信息录入模块、第一加密模块、第一解密模块、第一信息接收模块、第一信息发送模块和第一信息显示模块。

由上述方案可见，通过加密模块可以对信息进行加密处理，防止技术信息被无关人员得知，提高了技术信息的安全性。

一个优选的方案是，原料存放位点具有第二信息处理装置，第二信息处理装置包括第二信息录入模块、第二加密模块、第二解密模块、第二信息接收模块、第二信息发送模块和第二信息显示模块。

一个优选的方案是，控制装置包括第三信息处理装置，第三信息处理装置包括第三信息录入模块、第三加密模块、第三解密模块、第三信息接收模块、第三信息发送模块和第三信息显示模块。

本发明提供的基于人工智能的自动控制系统的控制方法，该系统包括化学中试车间、化学原料仓库、第一移动装置、转运车和控制装置，化学中试车间包括多个中试岗位；化学原料仓库包括多个原料存放位点，化学原料仓库与化学中试车间用第一轨道连接，一个原料存放位点与第一轨道的上游端之间形成行迹路线；第一移动装置可移动地设置在第一轨道上；转运车可沿行迹路线移动；控制装置分别与第一移动装置、转运车控制连接；

该控制方法依次包括下面的步骤：

第一步骤：控制装置发出信号，控制第一移动装置沿着第一轨道移动至化学中试车间，同时，控制装置发出信号，控制转运车沿着行迹路线移动至原料存放位点；

第二步骤，把原料存放位点的物料转移至转运车上；

第三步骤，控制装置发出信号，控制转运车沿着行迹路线移动至第一轨道的上游端；

第四步骤，把转运车上的物料转移至第一移动装置上；

第五步骤，控制装置发出信号，控制第一移动装置沿着第一轨道移动至化学中试车间。

一个优选的方案是，基于人工智能的自动控制系统还包括分析检测室，分析检测室与化学中试车间通过第二轨道连接，且在第二轨道上设置有第二移动装置，第二移动装置也与控制装置连接；

控制方法还包括下面的步骤：第六步骤，把中试岗位的中间反应物料转移至第二移动装置上；第七步骤，控制装置发出信号，第二移动装置沿第二轨道移动至分析检测室；第八步骤，把中间反应物料由第二移动装置上取下，随之在分析检测室内进行分析检测试验。

进一步优选的方案是，第一移动装置具有第一信息处理装置，第一信息处理装置包括第一信息录入模块、第一加密模块、第一解密模块、第一信息接收模块、第一信息发送模块和第一信息显示模块；原料存放位点具有第二信息处理装置，第二信息处理装置包括第二信息录入模块、第二加密模块、第二解密模块、第二信息接收模块、第二信息发送模块和第二信息显示模块；控制装置包括第三信息处理装置，第三信息处理装置包括第三信息录入模块、第三加密模块、第三解密模块、第三信息接收模块、第三信息发送模块和第三信息显示模块；

在第一步骤中，依次包括下面的步骤：S11：在第三信息录入模块录入第一信息，第一信息包含中试岗位的所需物料的信息；S12：第三加密模块对该第一信息进行加密处理得到第一加密信息；S13：第一加密信息通过第三信息发送模块发送到原料存放位点，第二信息解密模块对第一加密信息进行解密处理，同时，第二加密模块对该第一加密信息再次加密处理后由第二信息显示模块显示。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1是本发明的基于人工智能的自动控制系统实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

如图1所示，本实施例的基于人工智能的自动控制系统包括化学中试车间10、化学原料仓库20、第一移动装置30、转运车40、分析检测室50和控制装置。

其中，化学中试车间10包括多个中试岗位11。化学原料仓库20包括多个原料存放位点21，化学原料仓库20与化学中试车间10之间用第一轨道12连接，其中一个原料存放位点21与第一轨道12的上游端之间形成行迹路线22。第一移动装置30可移动地设置在第一轨道12上，转运车40可沿行迹路线22移动。控制装置分别与第一移动装置30、转运车40控制连接，即，控制装置可以对第一移动装置30、转运车40的移动速率、启动等进行控制。

分析检测室50与化学中试车间10之间通过第二轨道51连接，且在第二轨道51上设置有第二移动装置53，第二移动装置53也与控制装置连接。

第一移动装置30具有第一信息处理装置，第一信息处理装置包括第一信息录入模块、第一加密模块、第一解密模块、第一信息接收模块、第一信息发送模块和第一信息显示模块。

原料存放位点21具有第二信息处理装置，第二信息处理装置包括第二信息录入模块、第二加密模块、第二解密模块、第二信息接收模块、第二信息发送模块和第二信息显示模块。

控制装置包括第三信息处理装置，第三信息处理装置包括第三信息录入模块、第三加密模块、第三解密模块、第三信息接收模块、第三信息发送模块和第三信息显示模块。

另外，假设张三在中试车间10的岗位11，李四在控制装置的岗位，王五在化学原料仓库20的原料存放位点21的岗位，赵六在分析检测室50的岗位。

该控制方法依次包括下面的步骤：

李四是此次实施例的总负责人，本次实验需要对甲苯进行干燥蒸馏处理。李四把总信息输入到控制装置内，总信息至少包括第一信息内容、第二信息内容和第三信息内容。其中，第一信息内容为仓库取料所需信息，例如取料的重量，取料的注意事项，转运车运输的注意事项等，该第一信息内容只供仓库人员王五调用。第二信息内容为车间操作步骤信息，例如如何把该甲苯物料送至反应容器内，本次实验具体的操作步骤信息，何时取检测样本等信息，第二信息内容只供中试车间10内的张三调用。第三信息内容为样本检测步骤信息，检测结果判断步骤信息以及其它检测人员所需要的信息，第三信息内容只供分析检测室50的赵六调用。

控制装置具有第三信息处理装置，第三信息处理装置预先已经存储了数据编码信息，即把每一种化学试剂对应地编码为一个序列号，这个序列号与仓库内的物料的序列号是对应的。这里假设该甲苯的序列号为A1，如此，控制装置内的处理装置就把甲苯直接用代号A1替代，其输出信息为A1，而如果想了解A1具体指代何种物料信息，必须经过授权才能得知。这样的做法可以加强信息的安全性，防止受到无关人员的恶意获取。

第一步骤：李四把本次实验所需要的总信息录入到控制装置内。控制装置内的处理装置首先把甲苯替代为代号A1。

第二步骤：总信息包括第一信息内容、第二信息内容和第三信息内容，第三信息处理装置内的加密模组首先分别对第一信息内容、第二信息内容和第三信息内容进行加密，并且分别得到第一加密信息、第二加密信息和第三加密信息。

第三步骤：第三信息处理装置再把第一加密信息、第二加密信息和第三加密信息汇总后进行加密后得到第四加密信息。

第四步骤，控制装置发出信号，把第四加密信息发送至化学原料仓库20的王五的工作岗位，王五通过一个信息处理装置获取并得到该第四加密信息，并且王五的解密权限仅仅可以破解得到第一加密信息。同时，化学中试车间10的中试岗位11通过信息处理装置获取并破解该第四加密信息，并且破解得到第二加密信息。同时，分析检测室50的工作人员通过信息处理装置获取并破解该第四加密信息，并且破解得到第三加密信息。在一些特殊情况下，李四也可以授权王五或者张三获取得到该第四加密信息涵盖的所有信息。

第五步骤，控制装置还把该第四加密信息号发送至转运车40上，转运车40的信息处理装置破解该信息后，得知需要去仓库20取料A1，该信息处理装置内事先已经存有该物料与行迹路线的匹配图，因此，可自动生成对应的行迹路线22。

第六步骤，控制装置控制该转运车40沿着行迹路线22移动至原料存放位点21，工作人员王五此时可以再次获取转运车40上的加密信息，进行破解获取信息，从而确认是否应该向该转运车40上放置对应重量或体积的A1。这样可以避免工作的失误，使得物料的取用过程更加严谨。

第七步骤，工作人员王五把需求量的A1放置到转运车40上，此时，王五仅仅知晓转运车40从原料存放位点21取走了特定量的A1，但是A1究竟是什么，或者其将用于哪些步骤等，他是无法得知的。

第八步骤，转运车40沿着行迹路线22移动至第一轨道12的上游端，优选地，第一轨道12的上游端设置在仓库的门口，第一轨道12的下游端设置在化学中试车间10的门口。

第九步骤，把转运车40上的A1放置到第一移动装置30上。

第十步骤，第一移动装置30沿着第一轨道12移动到中试车间10内。

第十一步骤，工作人员张三取走第一移动装置30上的物料A1，并移动至中试岗位11，同时，张三通过另一个信息处理装置获取并解密转运车40上的加密信息，再次得知A1的反应操作步骤和注意事项等信息，同样，张三也只能获得其授权范围内的信息，与他无关的信息他是无法得知的。这里需要指出的是张三从管理者李四那里得到了一次第四加密信息，并且从转运车40上又得到了一次该第四加密信息，看似多了一道程序，但这样的过程是十分有必要的，因为管理者李四是授权者，张三从李四那里得到信号后一方面是取得工作授权信息，另一方面也可以事先准备一下后续工作。而从转运车40上获取并解密信息时，则可以核对两次得到的信息是否对应，符合化工操作的相关规范。相应地，赵六、王五也同样从李四那里得到第四加密信息，并且也从转运车40上或第二移动装置53上得到该第四加密信息，也具有核对确认的步骤。

第十二步骤，张三把物料A1在中试岗位11完成对物料A1的操作。

第十三步骤，张三取出反应物的样本进行分析测试，张三把样本放置在第二移动装置53上。

第十四步骤，第二移动装置53把样本移动至分析测试室50，同时，第二移动装置53上携带有该第四加密信息。

第十五步骤，赵六从第二移动装置53上取下样本，并通过处理单元获得并解密该第四加密信息，获得其授权范围内的信息，对该样本按照给定的步骤进行测试。

第十六步骤，赵六把样本的检测结果录入系统，并发送给控制装置。

第十七步骤，李四在控制装置的终端获取到该样本检测的信息。

另外，张三、王五、赵六均可以把信息录入到处理器内，然后，处理器把这些信息及时反馈给李四。

在其它实施例中，控制装置控制第一移动装置30沿着第一轨道12移动至化学中试车间10，同时，控制装置发出信号，控制转运车40沿着行迹路线22移动至原料存放位点21。在第一步骤中，依次包括下面的步骤：S11：在第三信息录入模块录入第一信息，第一信息包含中试岗位的所需物料的信息；S12：第三加密模块对该第一信息进行加密处理得到第一加密信息，第一加密信息在第三显示模块上显示；S13：第一加密信息通过第三信息发送模块发送到原料存放位点，第二信息解密模块对第一加密信息进行解密处理，同时，第二加密模块对该第一加密信息再次加密处理后由第二信息显示模块显示。

本发明实施例提到的信息处理装置例如为一个电脑、手机、智能设备等。信息的发送可以通过无线信息发射天线完成，信息的接收可以通过无线信息接收天线完成，或者采取其它例如蓝牙、有线、红外等信息传输的方式实现数据传输。信息的加密和解密可以采用现有的相关组件即可。行迹路线可以为一个轨道，并且这些轨道可以是变化的，轨道的变化受到控制装置的控制，转运车沿着轨道移动。转运车也可以在控制装置的控制下自动地沿着行迹路线移动至位点21。或者转运车由工作人员沿着行迹路线移动至位点21。

在其它实施例中,转运车上具有一个重量感应器,用于检测转运车上装载的药品（其它试剂）的重量,重量感应器把检测的数据传输至转运车上的信息处理装置,该信息处理装置再把该重量信息传输至控制中心,对于一个特定的操作,转运车上的信息处理装置或者控制中心存储有该次操作理论上的固定重量值，或者该固定重量值具有一个预设偏差范围内的固定重量值,例如应为5千克（±1%）,信息处理装置或者控制中心根据该预设的固定重量值判断转运车上是否放置了规定数量的货物。如果判断实际检测的重量超过了设定值，则发出报警以警示工作人员。或者，转运车上设置一个条码信息扫描器，用于获取每一个装载在转运上的药品（试剂）的电子信息，信息处理装置或者控制中心可以对该扫描获取的电子信息进行核对，确定是否得到了需求的货物。如果发生错误，则可以发出警示信息。转运车上设置多个传感器,传感器类型例如为速度传感器、温度传感器、距离传感器，距离传感器可以避免其与其它物体发生碰撞，还可以安装导航系统，这些部件均与信息处理装置以及控制中心连接，以实习数据信息的传输，由此实现了人工智能的模式。

显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

Claims (6)

1.一种基于人工智能的自动控制系统，其特征在于，包括： 化学中试车间，包括多个中试岗位； 化学原料仓库，包括多个原料存放位点，所述化学原料仓库与所述化学中试车间用第一轨道连接，一个所述原料存放位点与所述第一轨道的上游端之间形成行迹路线； 第一移动装置，可移动地设置在所述第一轨道上； 转运车，可沿所述行迹路线移动； 控制装置，分别与所述第一移动装置、所述转运车控制连接;

所述第一移动装置具有第一信息处理装置，所述第一信息处理装置包括第一信息录入模块、第一加密模块、第一解密模块、第一信息接收模块、第一信息发送模块和第一信息显示模块；

所述转运车上设置有条码信息扫描器，用于获取药品的电子信息。

2.根据权利要求1所述的基于人工智能的自动控制系统，其特征在于， 所述基于人工智能的自动控制系统还包括分析检测室，所述分析检测室与所述化学中试车间通过第二轨道连接，且在所述第二轨道上设置有第二移动装置，所述第二移动装置也与所述控制装置连接。

3.根据权利要求2所述的基于人工智能的自动控制系统，其特征在于， 所述原料存放位点具有第二信息处理装置，所述第二信息处理装置包括第二信息录入模块、第二加密模块、第二解密模块、第二信息接收模块、第二信息发送模块和第二信息显示模块。

4.根据权利要求3所述的基于人工智能的自动控制系统，其特征在于， 所述控制装置包括第三信息处理装置，所述第三信息处理装置包括第三信息录入模块、第三加密模块、第三解密模块、第三信息接收模块、第三信息发送模块和第三信息显示模块。

5.一种基于人工智能的自动控制系统的控制方法，其特征在于， 该系统包括化学中试车间、化学原料仓库、第一移动装置、转运车和控制装置，化学中试车间包括多个中试岗位；化学原料仓库包括多个原料存放位点，所述化学原料仓库与所述化学中试车间用第一轨道连接，一个所述原料存放位点与所述第一轨道的上游端之间形成行迹路线；第一移动装置可移动地设置在所述第一轨道上；转运车可沿所述行迹路线移动；控制装置分别与所述第一移动装置、所述转运车控制连接； 该控制方法依次包括下面的步骤： 第一步骤：所述控制装置发出信号，控制所述第一移动装置沿着所述第一轨道移动至所述化学中试车间，同时，所述控制装置发出信号，控制所述转运车沿着所述行迹路线移动至所述原料存放位点；第二步骤，把所述原料存放位点的物料转移至所述转运车上； 第三步骤，所述控制装置发出信号，控制所述转运车沿着所述行迹路线移动至所述第一轨道的上游端； 第四步骤，把所述转运车上的物料转移至所述第一移动装置上； 第五步骤，所述控制装置发出信号，控制所述第一移动装置沿着所述第一轨道移动至所述化学中试车间;

所述第一移动装置具有第一信息处理装置，所述第一信息处理装置包括第一信息录入模块、第一加密模块、第一解密模块、第一信息接收模块、第一信息发送模块和第一信息显示模块；所述原料存放位点具有第二信息处理装置，所述第二信息处理装置包括第二信息录入模块、第二加密模块、第二解密模块、第二信息接收模块、第二信息发送模块和第二信息显示模块；所述控制装置包括第三信息处理装置，所述第三信息处理装置包括第三信息录入模块、第三加密模块、第三解密模块、第三信息接收模块、第三信息发送模块和第三信息显示模块； 在所述第一步骤中，依次包括下面的步骤： S11：在所述第三信息录入模块录入第一信息，所述第一信息包含所述中试岗位的所需物料的信息； S12：所述第三加密模块对该第一信息进行加密处理得到第一加密信息； S13：所述第一加密信息通过所述第三信息发送模块发送到所述原料存放位点，所述第二解密模块对所述第一加密信息进行解密处理，同时，所述第二加密模块对该第一加密信息再次加密处理后由所述第二信息显示模块显示；

所述转运车上设置有条码信息扫描器，用于获取药品的电子信息。

6.根据权利要求5所述基于人工智能的自动控制系统的控制方法，其特征在于， 所述基于人工智能的自动控制系统还包括分析检测室，所述分析检测室与所述化学中试车间通过第二轨道连接，且在所述第二轨道上设置有第二移动装置，所述第二移动装置也与所述控制装置连接； 所述控制方法还包括下面的步骤： 第六步骤，把所述中试岗位的中间反应物料转移至所述第二移动装置上； 第七步骤，所述控制装置发出信号，所述第二移动装置沿所述第二轨道移动至所述分析检测室； 第八步骤，把所述中间反应物料由所述第二移动装置上取下，随之在所述分析检测室内进行分析检测试验。