CN111369145A - 一种变压器排程方案的生成方法及系统 - Google Patents

一种变压器排程方案的生成方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种变压器排程方案的生成方法及系统，该方法为：获取变压器工业系统的实时生产数据和待排程数据；将实时生产数据和待排程数据输入预设的Petri网模型进行排程生成，得到变压器排程方案，Petri网模型基于Petri网构建并训练得到。本方案中，利用预先训练好的Petri网模型，处理变压器工业系统的实时生产数据和待排程数据，得到变压器排程方案，解决生成变压器排程方案的难度大的问题，从而提高变压器的生产效率和降低变压器的生产成本。

Description

一种变压器排程方案的生成方法及系统
技术领域
本发明涉及数据处理技术领域，具体涉及一种变压器排程方案的生成方法及系统。
背景技术
在生成变压器排程方案的过程中，对变压器排程方案的影响因素较多，例如机床的运行数量、绕线所需技能等级和设计人员技能等级等，从而造成生成变压器排程方案的难度较大。因此，如何生成变压器排程方案是目前亟需解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供一种变压器排程方案的生成方法及系统，以解决目前生成变压器排程方案的难度较大的问题。
为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：
本发明实施例第一方面公开一种变压器排程方案的生成方法，所述方法包括：
获取变压器工业系统的实时生产数据和待排程数据；
将所述实时生产数据和待排程数据输入预设的Petri网模型进行排程生成，得到变压器排程方案，所述Petri网模型基于Petri网构建并训练得到。
优选的，获取所述Petri网模型的过程，包括：
解析变压器排程过程，得到解析结果；
根据所述解析结果对所述变压器排程过程进行抽象化，得到抽象化结果；
利用Petri网元素对所述抽象化结果建模，并利用排程约束确定Petri网的用于防止死锁的及其他的运行规则，得到第一Petri网模型；
利用历史生产数据训练所述第一Petri网模型直至所述第一Petri网模型收敛，得到第二Petri网模型。
优选的，所述将所述实时生产数据和待排程数据输入预设的Petri网模型进行排程生成，得到变压器排程方案之后，还包括：
获取历史排程方案和历史生产数据；
利用所述历史排程方案和所述历史生产数据，更新所述Petri网模型，得到新的Petri网模型。
本发明实施例第二方面公开一种变压器排程方案的生成系统，所述系统包括：
获取单元，用于获取变压器工业系统的实时生产数据和待排程数据；
排程单元，用于将所述实时生产数据和待排程数据输入预设的Petri网模型进行排程生成，得到变压器排程方案，所述Petri网模型基于Petri网构建并训练得到。
优选的，所述排程单元包括：
解析模块，用于解析变压器排程过程，得到解析结果；
抽象模块，用于根据所述解析结果对所述变压器排程过程进行抽象化，得到抽象化结果；
处理模块，用于利用Petri网元素对所述抽象化结果建模，并利用排程约束确定Petri网的用于防止死锁的及其他的运行规则，得到第一Petri网模型；
训练模块，用于利用历史生产数据训练所述第一Petri网模型直至所述第一Petri网模型收敛，得到第二Petri网模型。
优选的，所述系统还包括：
更新单元，用于获取历史排程方案和历史生产数据，利用所述历史排程方案和所述历史生产数据，更新所述Petri网模型，得到新的Petri网模型。
基于上述本发明实施例提供的一种变压器排程方案的生成方法及系统，该方法为：获取变压器工业系统的实时生产数据和待排程数据；将实时生产数据和待排程数据输入预设的Petri网模型进行排程生成，得到变压器排程方案，Petri网模型基于Petri网构建并训练得到。本方案中，利用预先训练好的Petri网模型，处理变压器工业系统的实时生产数据和待排程数据，得到变压器排程方案，解决生成变压器排程方案的难度大的问题，从而提高变压器的生产效率和降低变压器的生产成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种变压器排程方案的生成方法的流程图；
图2为本发明实施例提供的获取Petri网模型的流程图；
图3为本发明实施例提供的一种变压器排程方案的生成系统的结构框图；
图4为本发明实施例提供的一种变压器排程方案的生成系统的另一结构框图；
图5为本发明实施例提供的一种变压器排程方案的生成系统的又一结构框图。
具体实施方式
下面将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，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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。
在本申请中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
由背景技术可知，目前在生成变压器排程方案时，由于对变压器排程方案的影响因素较多，造成生成变压器排程方案的难度较大。
因此，本发明实施例提供一种变压器排程方案的生成方法及系统，利用预先训练好的Petri网模型，处理变压器工业系统的实时生产数据和待排程数据，得到变压器排程方案，以解决生成变压器排程方案的难度大的问题。
需要说明的是，排程是指将生产任务分配至生产资源的过程，本发明实施例中所涉及的变压器排程方案的生成方法及系统，应用于变压器的高级计划与排产(AdvancedPlanning and Scheduling，APS)。
参见图1，示出了本发明实施例提供的一种变压器排程方案的生成方法的流程图，该生成方法包括以下步骤：
步骤S101：获取变压器工业系统的实时生产数据和待排程数据。
在具体实现步骤S101的过程中，根据生成变压器排程方案所对应的决策问题，获取变压器工业系统的实时生产数据和待排程数据。
需要说明的是，本发明实施例可适用于生成不同类型的变压器的变压器排程方案，例如生成干式变压器的变压器排程方案，在本发明实施例中，对于变压器的类型不做具体限定。
步骤S102：将实时生产数据和待排程数据输入预设的Petri网模型进行排程生成，得到变压器排程方案。
需要说明的是，Petri网是一种用于离散事件建模与分析的技术，本发明实施例中所涉及的Petri网为：面向资源的Petri网(Resource-Oriented Petri Net，ROPN)。
预先基于Petri网获取Petri网模型，Petri网模型是对变压器工业系统的设备和实现逻辑的建模。
可以理解的是，利用Petri网构建模型并训练该模型，得到训练好的Petri网模型。
在具体实现步骤S102的过程中，将变压器工业系统的实时生产数据和待排程数据输入预设的Petri网模型进行排程生成，得到变压器工业系统的变压器排程方案。
需要说明的是，变压器排程方案的类型包括但并不局限于：正排排程方案、倒排排程方案和受约束的智能排程方案。
优选的，在执行步骤S102之后，为保证用于生成变压器排程方案的Petri网模型更加符合实际的生产要求，在Petri网模型的基础上增加反馈和调优机制，对Petri网模型进行优化和更新。
更新Petri网模型的方式为：获取历史排程方案和历史生产数据，利用历史排程方案和历史生产数据，更新Petri网模型，得到新的Petri网模型。也就是说，在后续应用过程中，利用新的Petri网模型生成变压器排程方案。
可以理解的是，历史排程方案是指之前生成的变压器排程方案，历史生产数据是指利用历史排程方案完成生产后的生产结果数据。也就是说，利用之前生成的变压器排程方案和对应的生产结果数据更新Petri网模型，使新的Petri网模型更加符合变压器的实际生产需求。
可以理解的是，在更新Petri网模型的过程中，可调整Petri网模型的各个参数，例如：调整是否安排人员进行加班的临界值等参数，从而使新的Petri网模型更进一步符合变压器的实际生产需求，从而得到更加优良的变压器排程方案。
在本发明实施例中，利用预先训练好的Petri网模型，处理变压器工业系统的实时生产数据和待排程数据，得到变压器排程方案，解决生成变压器排程方案的难度大的问题，从而提高变压器的生产效率和降低变压器的生产成本。利用历史排程方案和历史生产数据更新Petri网模型，得到新的Petri网模型，使得到的Petri网模型具有动态学习能力，从而实现变压器工业系统的调度智能化。
上述本发明实施例图1步骤S102涉及的获取Petri网模型的过程，参见图2，示出了本发明实施例提供的获取Petri网模型的流程图，包括以下步骤：
步骤S201：解析变压器排程过程，得到解析结果。
在具体实现步骤S201的过程中，分析变压器生产系统和变压器生产系统所包含的各项约束，得到解析结果，
步骤S202：根据解析结果对变压器排程过程进行抽象化，得到抽象化结果。
在具体实现步骤S202的过程中，解析变压器排程过程后，利用解析结果抽象化变压器排程过程，得到抽象化结果。
步骤S203：利用Petri网元素对抽象化结果建模，并利用排程约束确定Petri网的用于防止死锁的及其他的运行规则，得到第一Petri网模型。
在具体实现步骤S203的过程中，需要说明的是，Petri网元素包括但不仅限于库所、变迁和令牌等元素，利用Petri网元素对抽象化结果建模，也就是利用库所、变迁和令牌等元素对抽象化结果建模。
在建模的过程中，根据排程约束制定Petri网的用于防止死锁的及其他的运行规则，得到第一Petri网模型。
可以理解的是，通过分析Petri网的运行过程，可以直观的发现可能出现死锁的情景，修改第一Petri网模型的结构或增改第一Petri网模型运行的规则，可以避免死锁的产生。
步骤S204：利用历史生产数据训练第一Petri网模型直至第一Petri网模型收敛，得到第二Petri网模型。
在具体实现步骤S204的过程中，利用历史生产数据训练第一Petri网模型，调整第一Petri网模型的参数，直至训练该第一Petri网模型收敛，得到第二Petri网模型。
也就是说，在需要生成变压器排程方案时，可利用第二Petri网模型生成变压器排程方案。
在本发明实施例中，利用解析变压器排程过程得到的解析结果，对变压器排程过程进行抽象化，得到抽象化结果。利用Petri网元素对抽象化结果建模，并利用排程约束确定Petri网的用于防止死锁的及其他的运行规则，得到第一Petri网模型，利用历史生产数据训练第一Petri网模型直至第一Petri网模型收敛，得到第二Petri网模型，解决在变压器工业系统中的死锁问题。
与上述本发明实施例提供的一种变压器排程方案的生成方法相对应，参见图3，本发明实施例还提供了一种变压器排程方案的生成系统的结构框图，该生成系统包括：获取单元301和排程单元302；
获取单元301，用于获取变压器工业系统的实时生产数据和待排程数据。
排程单元302，用于将实时生产数据和待排程数据输入预设的Petri网模型进行排程生成，得到变压器排程方案，Petri网模型基于Petri网构建并训练得到。
在本发明实施例中，利用预先训练好的Petri网模型，处理变压器工业系统的实时生产数据和待排程数据，得到变压器排程方案，解决生成变压器排程方案的难度大的问题，从而提高变压器的生产效率和降低变压器的生产成本。利用历史排程和历史生产数据更新Petri网模型，得到新的Petri网模型，使得到的Petri网模型具有动态学习能力，从而实现变压器工业系统的调度智能化。
优选的，结合图3，参见图4，示出了本发明实施例提供的一种变压器排程方案的生成系统的结构框图，排程单元302包括：
解析模块3021，用于解析变压器排程过程，得到解析结果。
抽象模块3022，用于根据解析结果对变压器排程过程进行抽象化，得到抽象化结果。
处理模块3023，用于利用Petri网元素对抽象化结果建模，并利用排程约束确定Petri网的用于防止死锁的及其他的运行规则，得到第一Petri网模型。
训练模块3024，用于利用历史生产数据训练第一Petri网模型直至第一Petri网模型收敛，得到第二Petri网模型。
在本发明实施例中，利用解析变压器排程过程得到的解析结果，对变压器排程过程进行抽象化，得到抽象化结果。利用Petri网元素对抽象化结果建模，并利用排程约束确定Petri网的用于防止死锁的及其他的运行规则，得到第一Petri网模型，利用历史生产数据训练第一Petri网模型直至第一Petri网模型收敛，得到第二Petri网模型，解决在变压器工业系统中的死锁问题。
优选的，结合图3，参见图5，示出了本发明实施例提供的一种变压器排程方案的生成系统的结构框图，该生成系统还包括：
更新单元303，用于获取历史排程方案和历史生产数据，利用历史排程方案和历史生产数据，更新Petri网模型，得到新的Petri网模型。
综上所述，本发明实施例提供一种变压器排程方案的生成方法及系统，该方法为：获取变压器工业系统的实时生产数据和待排程数据；将实时生产数据和待排程数据输入预设的Petri网模型进行排程生成，得到变压器排程方案，Petri网模型基于Petri网构建并训练得到。本方案中，利用预先训练好的Petri网模型，处理变压器工业系统的实时生产数据和待排程数据，得到变压器排程方案，解决生成变压器排程方案的难度大的问题，从而提高变压器的生产效率和降低变压器的生产成本。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统或系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的系统及系统实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (6)

1.一种变压器排程方案的生成方法，其特征在于，所述方法包括：
获取变压器工业系统的实时生产数据和待排程数据；
将所述实时生产数据和待排程数据输入预设的Petri网模型进行排程生成，得到变压器排程方案，所述Petri网模型基于Petri网构建并训练得到。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取所述Petri网模型的过程，包括：
解析变压器排程过程，得到解析结果；
根据所述解析结果对所述变压器排程过程进行抽象化，得到抽象化结果；
利用Petri网元素对所述抽象化结果建模，并利用排程约束确定Petri网的用于防止死锁的及其他的运行规则，得到第一Petri网模型；
利用历史生产数据训练所述第一Petri网模型直至所述第一Petri网模型收敛，得到第二Petri网模型。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述实时生产数据和待排程数据输入预设的Petri网模型进行排程生成，得到变压器排程方案之后，还包括：
获取历史排程方案和历史生产数据；
利用所述历史排程方案和所述历史生产数据，更新所述Petri网模型，得到新的Petri网模型。
4.一种变压器排程方案的生成系统，其特征在于，所述系统包括：
获取单元，用于获取变压器工业系统的实时生产数据和待排程数据；
排程单元，用于将所述实时生产数据和待排程数据输入预设的Petri网模型进行排程生成，得到变压器排程方案，所述Petri网模型基于Petri网构建并训练得到。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述排程单元包括：
解析模块，用于解析变压器排程过程，得到解析结果；
抽象模块，用于根据所述解析结果对所述变压器排程过程进行抽象化，得到抽象化结果；
处理模块，用于利用Petri网元素对所述抽象化结果建模，并利用排程约束确定Petri网的用于防止死锁的及其他的运行规则，得到第一Petri网模型；
训练模块，用于利用历史生产数据训练所述第一Petri网模型直至所述第一Petri网模型收敛，得到第二Petri网模型。
6.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：
更新单元，用于获取历史排程方案和历史生产数据，利用所述历史排程方案和所述历史生产数据，更新所述Petri网模型，得到新的Petri网模型。
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