CN115310885A - 一种基于bim的火力发电厂燃煤输送系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于BIM的火力发电厂燃煤输送系统及方法，涉及智能监控技术领域，该系统包括：模型构建模块，被配置为根据多个燃煤供应点相对于配煤作业点的布局信息，以及各燃煤供应点与配煤作业点之间的运输路径，构建燃煤输送的BIM模型；策略生成模块，被配置为根据配煤作业点的额定配煤指标，确定在预设时间段内需要到达配煤作业点的运输机构的第一数量，以及根据运输机构数量、各燃煤供应点的燃煤供应信息和获取的运输机构的速度信息，生成运输机构的管控策略，以下发至监控终端来保障燃煤输送的进度。这样，可以及时地发现燃煤输送过程中的突发状况，并做出相应的调整，确保火力发电厂中燃煤的持续、稳定供给。

Description

一种基于BIM的火力发电厂燃煤输送系统及方法
技术领域
本发明属于智能监控技术领域，尤其涉及一种基于BIM的火力发电厂燃煤输送系统及方法。
背景技术
本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。
现阶段，火力发电厂仍然使用煤作为主要燃料。随着工业型企业、大功率发电厂的增加，燃煤的需求量大幅度增长。在实际生产过程中，发电厂采用的燃煤通常由多家煤矿共同提供，燃煤的种类和数量均有所不同，因而，大量的燃煤从接卸到存储到原煤仓，其间需经过破碎、给配煤、除铁、称量、取样等加工处理，以使得燃煤的供给充足，保障火力发电厂的安全稳定生产。
然而，燃煤输送的作业规模大且时间周期长，对于燃煤输送过程中的突发故障无法进行及时地调整，从而影响火力发电厂的生产作业效率。
发明内容
为克服上述现有技术的不足，本发明提供一种基于BIM的火力发电厂燃煤输送系统及其运行方法，通过构建燃煤输送的BIM模型，并根据配煤作业点、燃煤供应点和运输机构的速度信息，生成运输机构的管控策略，可以及时地发现燃煤输送过程中的突发状况，并做出相应的调整，确保火力发电厂中燃煤的持续、稳定供给。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
第一方面，本发明实施例提供一种基于BIM的火力发电厂燃煤输送系统，包括：
模型构建模块，被配置为根据多个燃煤供应点相对于配煤作业点的布局信息，以及各燃煤供应点与配煤作业点之间的运输路径，构建燃煤输送的BIM模型；
策略生成模块，被配置为根据所述配煤作业点的额定配煤指标，确定在预设时间段内需要到达配煤作业点的运输机构的第一数量，以及根据所述运输机构的第一数量、各燃煤供应点的燃煤供应信息和获取的运输机构的速度信息，生成运输机构的管控策略，以下发至监控终端来保障燃煤输送的进度。
在一种可能的实施方式中，所述策略生成模块具体用于：基于所构建的燃煤输送的BIM模型和实时获取的运输机构的速度信息，确定各配煤作业点在预设时间段内实际到达配煤作业点的运输机构的第二数量；通过所述第一数量和第二数量的比较结果，生成运输机构的管控策略。
在一种可能的实施方式中，所述运输机构的管控策略，包括：向监控终端发送运输机构的速度调整信息，用以增加/减小运输机构的运行速度。
在一种可能的实施方式中，所述策略生成模块还用于：对运输机构进行编码，每一个运输机构有且仅对应一个编码；其中，所述编码携带有用于表征燃煤供应点的标识信息。
在一种可能的实施方式中，所述额定配煤指标包括燃煤种类和各燃煤种类的额定需求量；所述策略生成模块具体用于：根据燃煤种类和各燃煤种类的额定需求量，确定各燃煤种类对应的运输机构的第三数量；根据所述第三数量，确定各燃煤供应点在预设时间段内需要到达配矿作业点的运输机构的第四数量；针对每一个燃煤供应点，根据所述第四数量和获取的运输机构的速度信息，生成该燃煤供应点的运输机构的管控策略。
第二方面，本发明实施例还提供一种基于BIM的火力发电厂燃煤输送方法，包括：
根据多个燃煤供应点相对于配煤作业点的布局信息，以及各燃煤供应点与配煤作业点之间的运输路径，构建燃煤输送的BIM模型；
根据所述配煤作业点的额定配煤指标，确定在预设时间段内需要到达配煤作业点的运输机构的第一数量，以及根据所述运输机构数量、各燃煤供应点的燃煤供应信息和获取的运输机构的速度信息，生成运输机构的管控策略，以下发至监控终端来保障燃煤输送的进度。
在一种可能的实施方式中，基于所构建的燃煤输送的BIM模型和获取的运输机构的速度信息，确定各配煤作业点在预设时间段内实际到达配煤作业点的运输机构的第二数量；通过所述第一数量和第二数量的比较结果，生成运输机构的管控策略。
在一种可能的实施方式中，所述运输机构的管控策略，包括：向监控终端发送运输机构的速度调整信息，用以增加/减小运输机构的运行速度。
在一种可能的实施方式中，对运输机构进行编码，每一个运输机构有且仅对应一个编码；其中，所述编码携带有用于表征燃煤供应点的标识信息。
在一种可能的实施方式中，所述额定配煤指标包括燃煤种类和各燃煤种类的额定需求量；
根据燃煤种类和各燃煤种类的额定需求量，确定各燃煤种类对应的运输机构的第三数量；根据所述第三数量，确定各燃煤供应点在预设时间段内需要到达配矿作业点的运输机构的第四数量；针对每一个燃煤供应点，根据所述第四数量和获取的运输机构的速度信息，生成该燃煤供应点的运输机构的管控策略。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明提供一种基于BIM的火力发电厂燃煤输送系统，包括模型构建模块和策略生成模块，模型构建模块根据多个燃煤供应点相对于配煤作业点的布局信息，以及各燃煤供应点与配煤作业点之间的运输路径，构建燃煤输送的BIM模型；进一步的，策略生成模块根据配煤作业点的额定配煤指标，确定在预设时间段内需要到达配煤作业点的运输机构的第一数量，以及根据运输机构数量、各燃煤供应点的燃煤供应信息和实时获取的运输机构的速度信息，生成运输机构的管控策略，以下发至监控终端来保障燃煤输送的进度。通过该方式，可以及时地发现燃煤输送过程中的突发状况，如运输机构在燃煤输运的过程中发生故障，或者环境因素的影响，导致无法在预设时间段内到达配煤作业点，并生成相应的运输机构的管控策略以应对突发状况，确保火力发电厂中燃煤的持续、稳定供给，从而有利于提高火力发电厂的生产作业效率。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
图1为本发明实施例一所提供的基于BIM的火力发电厂燃煤输送系统的结构示意图；
图2为本发明实施例一所提供的基于BIM的火力发电厂燃煤输送方法的流程示意图。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
实施例1
如图1所示，本发明实施例提供一种基于BIM的火力发电厂燃煤输送系统100，包括：
模型构建模块110，被配置为根据多个燃煤供应点相对于配煤作业点的布局信息，以及各燃煤供应点与配煤作业点之间的运输路径，构建燃煤输送的BIM模型；
策略生成模块120，被配置为根据所述配煤作业点的额定配煤指标，确定在预设时间段内需要到达配煤作业点的运输机构的第一数量，以及根据所述运输机构的第一数量、各燃煤供应点的燃煤供应信息和获取的运输机构的速度信息，生成运输机构的管控策略，以下发至监控终端200来保障燃煤输送的进度。
这里，可以采用雷达获取燃煤供应点、配煤作业点的位置坐标和作业现场的三维数据（如方位信息、三维尺寸信息等），从而确定出多个燃煤供应点相对于配煤作业点的布局信息，以及采用图像采集设备获取各燃煤供应点与配煤作业点之间的运输路径。BIM模型通过调用上述采集的数据，构建出燃煤输送的BIM模型。
在具体应用中，燃煤供应点和配煤作业点可以设置为不同的图标，或者显示不同的颜色，通过BIM模型展示以配煤作业点为中心的多个燃煤供应点的布局信息，这样可以更为直观地展示出配煤作业点和多个燃煤供应点的布局信息的空间位置分布，便于后续对运输机构的运输情况进行监控，同时快速定位各运输机构。
作为一可选实施方式，所述策略生成模块具体用于：基于所构建的燃煤输送的BIM模型和获取的运输机构的速度信息，确定各配煤作业点在预设时间段内实际到达配煤作业点的运输机构的第二数量；通过所述第一数量和第二数量的比较结果，生成运输机构的管控策略。
在具体实施中，以从燃煤供应点A运输主力煤，燃煤供应点B运输掺烧煤，主力煤与掺烧煤1：1混合为例，基于上述构建的燃煤输送的BIM模型，根据获取的运输机构的速度信息，对运输机构的运输情况进行仿真，从而确定出燃煤供应点A和燃煤供应点B在预设时间段内（如1小时，或者具体的时间点）实际到达配煤作业点的运输机构的第二数量；通过所述第一数量（此时为2）和第二数量的比较结果，生成运输机构的管控策略。在实际应用中，由于运输机构在燃煤输运的过程中发生故障，或者地理、气候等诸多环境因素的影响，导致无法在预设时间段内到达配煤作业点，因此，通常情况下，第二数量会小于或等于第一数量。可选的，所述运矿车行驶速度的管控策略，包括：向监控终端发送运输机构的速度调整信息，用以增加/减小运输机构的运行速度，以确保及时到达配煤作业点的运输机构的数量。例如：若在预设时间段内实际到达配煤作业点的运输机构的第二数量为1，仅有燃煤供应点B的运输机构能够到达，则调整燃煤供应点A的运输机构的运行速度，确保两个运输机构在预设时间段内均到达配煤作业点。
作为一可选实施方式，所述策略生成模块还用于：对运输机构进行编码，每一个运输机构有且仅对应一个编码；其中，所述编码携带有用于表征燃煤供应点的标识信息。在具体应用中，编码可以包括运输机构的编号和燃煤供应点的标识信息，如燃煤供应点A的运输机构的编码为01A、02A、……；燃煤供应点B的运输机构的编码为01B、02B、……，以便于对各燃煤供应点的运输机构的运行速度进行调整，以及更为直观地展示出燃煤供应点的运输机构的燃煤运输情况。
作为一可选实施方式，所述额定配煤指标包括燃煤种类和各燃煤种类的额定需求量；所述策略生成模块具体用于：根据燃煤种类和各燃煤种类的额定需求量，确定各燃煤种类对应的运输机构的第三数量；根据所述第三数量，确定各燃煤供应点在预设时间段内需要到达配矿作业点的运输机构的第四数量；针对每一个燃煤供应点，根据所述第四数量和获取的运输机构的速度信息，生成该燃煤供应点的运输机构的管控策略。
在具体实施中，配煤作业点对不同种类燃煤的额定需求量通常是不同的，燃煤供应点也可以对应不同种类燃煤的供应。下面结合一个简单的例子进行说明：
在一个燃煤运输的生命周期内，配煤作业点的主力煤的额定需求量为2车、掺烧煤的额定需求量为3车。燃煤供应点A的燃煤供应信息为主力煤2车、掺烧煤3车；燃煤供应点B的燃煤供应信息为主力煤2车；燃煤供应点C的燃煤供应信息为掺烧煤3车，这样，主力煤对应的运输机构的第三数量为2，掺烧煤对应的运输机构的第三数量为3。对应于各燃煤供应点，有不同的运输方案，每种方案对应一个在预设时间段内需要到达配矿作业点的运输机构的第四数量，如燃煤供应点B的第四数量为2，燃煤供应点C的第四数量为3，此时需要确保燃煤供应点B和燃煤供应点C的运输机构在预设时间段内全部到达配煤作业点，若在运输过程中燃煤供应点B的其中1个运输机构发生故障，则可以调整燃煤供应点A的1辆主力煤运输机构的速度，使其与燃煤供应点B和燃煤供应点C的运输机构在预设时间段内到达配煤作业点。
上述过程是一个多目标控制过程，在具体应用中可以通过遗传算法、粒子群优化算法、蚁群算法等多目标优化算法，以总体运输成本最小为优化成本，得到优化后的运输机构的管控策略，将生成的管控策略下发至监控终端200，以调整每一个运输机构的运行速度，保障燃煤输送的进度。
通过该方式，可以及时地发现燃煤输送过程中的突发状况，如运输机构在燃煤输运的过程中发生故障，或者环境因素的影响，导致无法在预设时间段内到达配煤作业点，并生成相应的运输机构的管控策略以应对突发状况，确保火力发电厂中燃煤的持续、稳定供给，从而有利于提高火力发电厂的生产作业效率。
实施例2
基于相同的发明构思，本发明实施例还提供一种基于BIM的火力发电厂燃煤输送方法，如图2所示，该方法具体包括以下步骤：
S201：根据多个燃煤供应点相对于配煤作业点的布局信息，以及各燃煤供应点与配煤作业点之间的运输路径，构建燃煤输送的BIM模型；
S202：根据所述配煤作业点的额定配煤指标，确定在预设时间段内需要到达配煤作业点的运输机构的第一数量，以及根据所述运输机构数量、各燃煤供应点的燃煤供应信息和获取的运输机构的速度信息，生成运输机构的管控策略，以下发至监控终端来保障燃煤输送的进度。
作为一可选实施方式，基于所构建的燃煤输送的BIM模型和获取的运输机构的速度信息，确定各配煤作业点在预设时间段内实际到达配煤作业点的运输机构的第二数量；通过所述第一数量和第二数量的比较结果，生成运输机构的管控策略。
作为一可选实施方式，所述运输机构的管控策略，包括：向监控终端发送运输机构的速度调整信息，用以增加/减小运输机构的运行速度。
作为一可选实施方式，对运输机构进行编码，每一个运输机构有且仅对应一个编码；其中，所述编码携带有用于表征燃煤供应点的标识信息。
作为一可选实施方式，所述额定配煤指标包括燃煤种类和各燃煤种类的额定需求量；
根据燃煤种类和各燃煤种类的额定需求量，确定各燃煤种类对应的运输机构的第三数量；根据所述第三数量，确定各燃煤供应点在预设时间段内需要到达配矿作业点的运输机构的第四数量；针对每一个燃煤供应点，根据所述第四数量和获取的运输机构的速度信息，生成该燃煤供应点的运输机构的管控策略。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于BIM的火力发电厂燃煤输送系统，其特征在于，包括：
模型构建模块，被配置为根据多个燃煤供应点相对于配煤作业点的布局信息，以及各燃煤供应点与配煤作业点之间的运输路径，构建燃煤输送的BIM模型；
策略生成模块，被配置为根据所述配煤作业点的额定配煤指标，确定在预设时间段内需要到达配煤作业点的运输机构的第一数量，以及根据所述运输机构的第一数量、各燃煤供应点的燃煤供应信息和获取的运输机构的速度信息，生成运输机构的管控策略，以下发至监控终端来保障燃煤输送的进度。
2.如权利要求1所述的基于BIM的火力发电厂燃煤输送系统，其特征在于，所述策略生成模块具体用于：基于所构建的燃煤输送的BIM模型和实时获取的运输机构的速度信息，确定各配煤作业点在预设时间段内实际到达配煤作业点的运输机构的第二数量；通过所述第一数量和第二数量的比较结果，生成运输机构的管控策略。
3.如权利要求2所述的基于BIM的火力发电厂燃煤输送系统，其特征在于，所述运输机构的管控策略，包括：向监控终端发送运输机构的速度调整信息，用以增加/减小运输机构的运行速度。
4.如权利要求2所述的基于BIM的火力发电厂燃煤输送系统，其特征在于，所述策略生成模块还用于：对运输机构进行编码，每一个运输机构有且仅对应一个编码；其中，所述编码携带有用于表征燃煤供应点的标识信息。
5.如权利要求1所述的基于BIM的火力发电厂燃煤输送系统，其特征在于，所述额定配煤指标包括燃煤种类和各燃煤种类的额定需求量；所述策略生成模块具体用于：根据燃煤种类和各燃煤种类的额定需求量，确定各燃煤种类对应的运输机构的第三数量；根据所述第三数量，确定各燃煤供应点在预设时间段内需要到达配矿作业点的运输机构的第四数量；针对每一个燃煤供应点，根据所述第四数量和获取的运输机构的速度信息，生成该燃煤供应点的运输机构的管控策略。
6.一种基于BIM的火力发电厂燃煤输送方法，其特征在于，包括：
根据多个燃煤供应点相对于配煤作业点的布局信息，以及各燃煤供应点与配煤作业点之间的运输路径，构建燃煤输送的BIM模型；
根据所述配煤作业点的额定配煤指标，确定在预设时间段内需要到达配煤作业点的运输机构的第一数量，以及根据所述运输机构数量、各燃煤供应点的燃煤供应信息和获取的运输机构的速度信息，生成运输机构的管控策略，以下发至监控终端来保障燃煤输送的进度。
7.如权利要求6所述的基于BIM的火力发电厂燃煤输送方法，其特征在于，基于所构建的燃煤输送的BIM模型和获取的运输机构的速度信息，确定各配煤作业点在预设时间段内实际到达配煤作业点的运输机构的第二数量；通过所述第一数量和第二数量的比较结果，生成运输机构的管控策略。
8.如权利要求7所述的基于BIM的火力发电厂燃煤输送方法，其特征在于，所述运输机构的管控策略，包括：向监控终端发送运输机构的速度调整信息，用以增加/减小运输机构的运行速度。
9.如权利要求7所述的基于BIM的火力发电厂燃煤输送方法，其特征在于，对运输机构进行编码，每一个运输机构有且仅对应一个编码；其中，所述编码携带有用于表征燃煤供应点的标识信息。
10.如权利要求6所述的基于BIM的火力发电厂燃煤输送方法，其特征在于，所述额定配煤指标包括燃煤种类和各燃煤种类的额定需求量；
根据燃煤种类和各燃煤种类的额定需求量，确定各燃煤种类对应的运输机构的第三数量；根据所述第三数量，确定各燃煤供应点在预设时间段内需要到达配矿作业点的运输机构的第四数量；针对每一个燃煤供应点，根据所述第四数量和获取的运输机构的速度信息，生成该燃煤供应点的运输机构的管控策略。
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