CN117829556A - 一种面向短间隔动态配矿的多阶段矿石调度方法和系统 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种面向短间隔动态配矿的多阶段矿石调度方法和系统，属于地下金属矿山生产调度技术领域，该方法包括：获取各矿石流节点的历史运输记录，并基于历史运输记录，确定各矿石流节点的运输能力和运输成本；基于目标矿石量函数，确定各预设间隔时间段内各矿石流节点的矿石量以及各矿石流节点的矿石量波动值，并基于目标矿石品位函数，确定各预设间隔时间段内各矿石流节点的矿石品位，以及各矿石流节点的矿石品位波动值；按照预设动态配矿策略，根据运输能力和运输成本，对各矿石流节点的矿石量、矿石品位进行调整。本申请能够提升矿石运输效率、降低矿石波动性和运输成本。

Description

一种面向短间隔动态配矿的多阶段矿石调度方法和系统

技术领域

本申请涉及地下金属矿山生产调度技术领域，尤其涉及一种面向短间隔动态配矿的多阶段矿石调度方法和系统。

背景技术

矿石运输调度最关键的两大环节是配矿和运输，准确的配矿能够均衡各出矿点的矿石品位，良好的运输能够保障各采场内的矿石及时运出，同时维持对选矿厂供应的矿石量。

然而，矿石运输调度涉及出矿点多、各出矿点的出矿时间各异、不同矿石的矿石品位波动大、运输调度过程中存在约束等诸多因素，难以准确地管控矿石运输调度的配矿和运输过程。因此，现有矿石运输调度存在矿石品位的波动性较大、运输成本高、运输和作业效率低等问题。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例提供了一种面向短间隔动态配矿的多阶段矿石调度方法和系统，以解决现有矿石运输调度存在矿石品位的波动性较大、运输成本高、运输和作业效率低的问题。

第一方面，本申请提供了一种面向短间隔动态配矿的多阶段矿石调度方法，所述方法包括：

获取各矿石流节点的历史运输记录，并基于所述历史运输记录，确定各所述矿石流节点的运输能力和运输成本；

基于目标矿石量函数，确定各预设间隔时间段内各所述矿石流节点的矿石量以及各所述矿石流节点的矿石量波动值，并基于目标矿石品位函数，确定各预设间隔时间段内各所述矿石流节点的矿石品位，以及各所述矿石流节点的矿石品位波动值；

按照预设动态配矿策略，根据所述运输能力和运输成本，对各所述矿石流节点的矿石量、矿石品位进行调整，以控制各所述矿石流节点的矿石量波动值位于第一目标波动范围，以及控制各所述矿石流节点的矿石品位波动值位于第二目标波动范围。

进一步地，所述目标矿石量函数表示波动核算时间与矿石量之间的映射关系，所述基于目标矿石量函数，确定各预设间隔时间段内各所述矿石流节点的矿石量包括：

针对各所述矿石流节点，构建所述目标矿石量函数在矿石量波动核算起始时间至矿石量波动核算结束时间内的第一积分；

将不同波动核算起始时间至波动核算结束时间段内，所述第一积分的结果的均值确定为目标矿石流节点的矿石量。

进一步地，所述目标矿石品位函数表示波动核算时间与矿石品位之间的映射关系，所述基于目标矿石品位函数，确定各预设间隔时间段内各所述矿石流节点的矿石品位，包括：

针对各所述矿石流节点，构建所述目标乘积函数在矿石量波动核算起始时间至矿石量波动核算结束时间段内的第二积分，所述目标乘积函数为所述目标矿石品位函数与所述目标矿石量函数的乘积函数；

将不同波动核算起始时间至波动核算结束时间段内，所述第二积分的结果与所述第一积分的结果的商值确定为所述目标矿石流节点的矿石品位。

进一步地，所述波动值包括波动极值、波动标准差和波动离散系数，所述基于目标矿石量函数，确定各预设间隔时间段内各所述矿石流节点的矿石量波动值，包括：

根据所述矿石量均值和所述目标矿石量函数构建第一极值函数，并基于所述第一极值函数确定所述矿石量波动极值，其中，所述第一极值函数表征矿石量波动极值与时间t、所述第一积分之间的映射关系；

获取各预设间隔时段内的瞬时矿石量，并基于所述瞬时矿石量、所述矿石量均值、所述矿石量波动核算开始时间和所述矿石量波动核算结束时间，计算出所述矿石量的波动标准差；

根据所述矿石量的波动标准差和所述矿石量均值，计算出所述矿石量的波动离散系数。

进一步地，所述波动值包括波动极值、波动标准差和波动离散系数，所述基于目标矿石品位函数，确定各预设间隔时间段内各所述矿石流节点的矿石品位波动值，包括：

根据所述矿石品位均值和所述目标矿石品位函数，构建第二极值函数，并基于所述第二极值函数确定所述矿石品位的波动极值，其中，所述第二极值函数表征所述矿石品位波动极值与时间t、所述第二积分之间的映射关系；

获取各预设间隔时段内的瞬时矿石品位，并基于所述瞬时矿石品位、所述矿石品位均值、所述波动核算开始时间和所述波动核算结束时间，计算出所述矿石品位的波动标准差；

根据所述矿石品位的波动标准差和所述矿石品位均值，计算出所述矿石品位的波动离散系数。

进一步地，所述按照预设动态配矿策略，根据所述运输能力和运输成本，对各所述矿石流节点的矿石品位进行调整，包括：

在任一所述预设间隔时间段的周期内，获取各所述矿石流节点的瞬时矿石品位；

根据所述瞬时矿石品位与预设的目标矿石品位的对比结果，按照所述预设动态配矿策略，确定各所述矿石流节点的矿石的增减比例；

基于所述增减比例，结合所述运输能力和所述运输成本确定目标运输方式，并基于所述目标运输方式对所述矿石流节点的矿石进行调整。

进一步地，所述根据所述瞬时矿石品位与预设的目标矿石品位的对比结果，按照所述预设动态配矿策略，确定各所述矿石流节点的矿石的增减比例，包括：

当所述瞬时矿石品位小于所述目标矿石品位时，确定出所述增减比例为；

当所述瞬时矿石品位大于所述目标矿石品位时，确定出所述增减比例为；

其中，为所述瞬时矿石品位，/>为所述目标矿石品位，/>为极高矿石品位，/>为极低矿石品位。

进一步地，所述历史运输记录包括历史作业信息，所述获取各矿石流节点的历史运输记录，并基于所述历史运输记录，确定各所述矿石流节点的运输能力，包括：

针对每种矿石运输方式，根据第一作业信息，确定所述矿石运输方式的单次作业循环时间；所述第一作业信息包括平均装载时间、平均卸载时间、平均空载行驶速度和单次运输平均运距；

根据第二作业信息，以及所述单次作业循环时间，将所述矿石运输方式的装备吨公里运输速度确定为所述运输能力；所述第二作业信息包括所述运输装备的额定载重、载重利用系数、平均有效非工作时间百分比和平均无效非工作时间百分比。

进一步地，所述获取各矿石流节点的历史运输记录，并基于所述历史运输记录，确定各所述矿石流节点的运输成本，包括：

获取各所述矿石流节点的矿石运输量、运输基础成本、矿石运输距离和运输成本吨公里系数；

根据所述矿石运输量、所述运输基础成本、所述矿石运输距离和所述运输成本吨公里系数，按照预设运输成本计算公式，确定所述运输成本。

第二方面，本申请提供了一种面向短间隔动态配矿的多阶段矿石调度系统，所述系统包括：

第一确定模块，用于获取各矿石流节点的历史运输记录，并基于所述历史运输记录，确定各所述矿石流节点的运输能力和运输成本；

第二确定模块，用于基于目标矿石量函数，确定各预设间隔时间段内各所述矿石流节点的矿石量以及各所述矿石流节点的矿石量波动值，并基于目标矿石品位函数，确定各预设间隔时间段内各所述矿石流节点的矿石品位，以及各所述矿石流节点的矿石品位波动值；

调整模块，用于按照预设动态配矿策略，根据所述运输能力和运输成本，对各所述矿石流节点的矿石量、矿石品位进行调整，以控制各所述矿石流节点的矿石量波动值位于第一目标波动范围，以及控制各所述矿石流节点的矿石品位波动值位于第二目标波动范围。

第三方面，本申请提供了一种电子设备，所述电子设备包括：

处理器；以及存储程序的存储器，

其中，所述程序包括指令，所述指令在由所述处理器执行时使所述处理器执行根据第一方面所述的面向短间隔动态配矿的多阶段矿石调度方法。

第四方面，本申请提供了一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质，其中，所述计算机指令用于使计算机执行根据第一方面所述的面向短间隔动态配矿的多阶段矿石调度方法。

本申请的有益效果：

本申请实施例提供了一种矿石运输方法和系统，可以通过预设动态配矿策略来稳定矿石量和矿石品位的波动，并通过准确地计算不同运输方式的运输能力和运输成本，来提高矿石运输作业效率、降低矿石运输成本，从而能够精准、高效地管控矿石运输调度的配矿和运输两大关键环节，进而优化各矿石流节点的调度和作业效率。

附图说明

在下面结合附图对于示例性实施例的描述中，本申请的更多细节、特征和优点被公开，在附图中：

图1示出了本申请实施例提供的面向短间隔动态配矿的多阶段矿石调度方法的流程示意图；

图2示出了本申请实施例提供的矿石流系统的基础单元的结构示意图；

图3示出了本申请实施例提供的矿石流波动时间序列曲线的示意图；

图4示出了本申请实施例提供的以预设动态配矿策略进行配矿的示意图；

图5示出了本申请实施例提供的以预设动态配矿策略进行配矿的另一示意图；

图6示出了本申请实施例提供的矿石运输系统的示意图；

图7示出了本申请实施例提供的矿石流系统的基础单元的细节示意图；

图8示出了本申请实施例提供的选矿厂的矿石品位波动折线图；

图9示出了本申请实施例提供的面向短间隔动态配矿的多阶段矿石调度系统的结构示意图；

图10示出了本申请实施例提供的电子设备的一种逻辑结构示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本申请的实施例。虽然附图中显示了本申请的某些实施例，然而应当理解的是，本申请可以通过各种形式来实现，而且不应该被解释为限于这里阐述的实施例，相反提供这些实施例是为了更加透彻和完整地理解本申请。应当理解的是，本申请的附图及实施例仅用于示例性作用，并非用于限制本申请的保护范围。

应当理解，本申请的方法实施方式中记载的各个步骤可以按照不同的顺序执行，和/或并行执行。此外，方法实施方式可以包括附加的步骤和/或省略执行示出的步骤。本申请的范围在此方面不受限制。

本文使用的术语“包括”及其变形是开放性包括，即“包括但不限于”。术语“基于”是“至少部分地基于”。术语“一个实施例”表示“至少一个实施例”；术语“另一实施例”表示“至少一个另外的实施例”；术语“一些实施例”表示“至少一些实施例”。其他术语的相关定义将在下文描述中给出。需要注意，本申请中提及的“第一”、“第二”等概念仅用于对不同的系统、模块或单元进行区分，并非用于限定这些系统、模块或单元所执行的功能的顺序或者相互依存关系。

需要注意，本申请中提及的“一个”、“多个”的修饰是示意性而非限制性的，本领域技术人员应当理解，除非在上下文另有明确指出，否则应该理解为“一个或多个”。

第一方面，本申请实施例提供了一种面向短间隔动态配矿的多阶段矿石调度方法，如图1所示，该方法包括：

步骤201、获取各矿石流节点的历史运输记录，并基于所述历史运输记录，确定各所述矿石流节点的运输能力和运输成本。

在申请中，为了方便对矿石运输调度各个环节的管控和相关参数计算，可以将整个矿石运输调度的过程分解为一个矿石流系统的基础单元。如图2所示，该基础单元可以包括多个矿石流节点、多个矿石流节点之间的矿石流路径，以及矿石流节点和矿石流路径对应的关键约束和关键指标。其中，矿石流节点可以包括装矿点和卸矿点。

在一些实施例中，矿石流节点可以包括采场、各级溜井、井下矿仓等。采场和溜井是矿石流中的重要节点，采场作为矿石流的起点，由于工序衔接性，出矿时间通常为固定的时间段，受严格的时间窗约束。溜井通常不允许放空矿石，也不允许存矿量过满。由于地下黄金矿采场分散的特点，溜井分为采区溜井、采区主溜井、主溜井等。采区溜井服务于一个中段内较近的采场，负责采场小规模矿石的汇集。采区主溜井服务于某一矿区垂直空间较近的多个中段，负责将采区溜井的矿石进行区域汇集。主溜井设置在主井平行位置，负责将各个采区的矿石汇集在主井处，以便进一步的集中提升。

可以理解，通过将矿石运输过程分解为矿石流系统的基础单元是为了更好地理解和管理整个运输系统。基础单元中的矿石流节点是系统中的关键位置，起点为装矿点、中点为卸矿点，装矿点是上一单元的卸矿点，卸矿点是下一单元的装矿点，众多矿石流单元共同组成矿石流网络。装矿点和卸矿点均具有储矿能力，决定了矿石在系统中的流动。

还可以理解的是，矿石流路径是连接不同节点的运输通道，用于描述矿石从一个矿石流节点到另一个矿石流节点的运输路线。

在该基础单元中，还需要考虑关键约束和关键指标，装矿点、矿石流路径和卸矿点均具有对应的关键约束和关键指标。在一些实施例中，装矿点的关键约束可以包括装矿时间约束和节点存矿能力约束，装矿点的关键指标可以包括装矿量和装矿品位。

在一些实施例中，矿石流路径的关键约束可以包括运输方式约束和运输能力约束，矿石流路径的关键指标可以是矿石运输量、矿石运输品位和运输时间。在一些实施例中，卸矿点的关键约束可以包括节点存矿能力约束，卸矿点的关键指标可以包括卸矿量波动和卸矿品位波动。

通过以上方式将矿石运输过程分解为矿石流系统基础单元，能够更细致地管理和调度矿石运输过程，提高矿石运输系统的作业效率和稳定性。

在本申请中，运输能力和运输成本可以是针对运输矿石的运输方式而言的。在一些实施例中，运输方式可以包括陆地运输、水路运输和空运等。本申请的运输方式主要以陆地运输为例，又可以进一步地细分包括通过小型运矿卡车、大型运矿卡车、电机车等车类运输装备运输矿石的方式，也可以包括通过皮带输送机、斗式提升机、装载机、卸载机等机器类运输装备运输矿石的方式。

可以理解，例如卡车、电机车、装载机、卸载机等非连续运输方式需要在装卸矿点间往复行驶，具有作业的离散性，为便于矿石流的整体优化与计算，在保证整体可行性的前提下可以将非连续运输转化为连续运输的核算方式。可以将矿石的运输过程视为连续的“流体”，在此基础上仅需优化流量和流速，以简化计算的过程。

其中，运输能力是指每种运输装备在单位时间内、单位运距下能够运输的矿石量。通过统计每台运输装备的运输量、运输距离和作业循环时间等参数，可以计算出吨公里运输速度，即每小时每公里的矿石运输量，该指标反映了装备的运输效率。

进一步地，步骤201中的运输能力可以通过以下步骤确定：

针对每种矿石运输方式，根据第一作业信息，确定所述矿石运输方式的单次作业循环时间；所述第一作业信息包括平均装载时间、平均卸载时间、平均空载行驶速度和单次运输平均运距；

根据第二作业信息，以及所述单次作业循环时间，将所述矿石运输方式的装备吨公里运输速度确定为所述运输能力；所述第二作业信息包括所述运输装备的额定载重、载重利用系数、平均有效非工作时间百分比和平均无效非工作时间百分比。

在一些实施例中，单次作业循环时间可以表示为：

；

其中，表示单次作业循环时间，单位为h；/>表示平均装载时间(含排队)，单位为h；/>表示平均卸载时间(含排队)，单位为h；/>表示平均满载行驶速度，单位为km·h-1；/>表示平均空载行驶速度，单位为km·h-1；AVD表示单次运输平均运距，单位为km·h-1。

在一些实施例中，在计算每种运输方式的运输能力时，还需要考虑装备在井下的燃油补充、设备调整等有效非工作时间，以及作业人员休息、设备待命等无效非工作时间，运输能力可以表示为：

；

其中，TKS为矿石运输方式的装备吨公里运输速度，即运输能力，单位为t·km·h-1；q为运输装备的额定载重，单位为吨（t）；K为运输装备的载重利用系数，具体为实际平均有效载重与额定载重之比；为平均有效非工作时间百分比，单位为%；/>为平均无效非工作时间百分比，单位为%。

其中，运输成本是指每种运输方式的固定成本和变动成本。固定成本包括与选择某种运输方式相关的固定费用，而变动成本与矿石的运输量和运输距离正相关。通过综合考虑这两方面的成本，可以对每种运输方式的经济效益进行评估，以便选择最经济的矿石运输方式。

进一步地，步骤201中的运输成本可以通过以下步骤确定：

获取各所述矿石流节点的矿石运输量、运输基础成本、矿石运输距离和运输成本吨公里系数；

根据所述矿石运输量、所述运输基础成本、所述矿石运输距离和所述运输成本吨公里系数，按照预设运输成本计算公式，确定所述运输成本。

可以包括运输基础成本和运输成本吨公里系数两部分，运输基础成本主要是选择某一运输方式的固定成本，仅与矿石量正相关，运输成本吨公里系数与矿石量和运距正相关。

在一些实施例中，通过预设运输成本计算公式可以表示为：

；

其中，Cost为运输成本，单位为¥；Q为矿石运输量，单位为吨（t）；c1为运输基础成本，单位为¥·t-1；D为矿石运输距离，单位为km；c2为运输成本吨公里系数，单位为¥·t-1·km-1。

可以看出，在预设运输成本计算公式中，以矿石运输量Q为基础参数，既考虑了运输基础成本c1对运输成本的影响，还同步考虑了矿石运输距离D和运输成本吨公里系数对运输成本的影响，从而将以上诸多影响因素相结合来准确地计算出每种运输装备的运输成本。通过以上方式计算运输成本，本申请能够为矿石运输过程提供全面的经济评估，从而有利于合理规划和优化运输方案，以降低整体成本。

步骤202、基于目标矿石量函数，确定各预设间隔时间段内各所述矿石流节点的矿石量以及各所述矿石流节点的矿石量波动值，并基于目标矿石品位函数，确定各预设间隔时间段内各所述矿石流节点的矿石品位，以及各所述矿石流节点的矿石品位波动值；

其中，目标矿石量函数表示波动核算时间与矿石量之间的映射关系。其中，指在特定时间范围内对矿石量进行波动分析和核算的时间段，例如该时间段可以为[，/>]。在一些实施例中，目标矿石量函数可以用/>表示。

需要说明的是，本发明是一种面向短间隔动态配矿的多阶段矿石调度方法，短间隔指的是在时间上被划分成较短的连续周期，体现在步骤202中较短的预设间隔时间段。在矿石调度中，这些短间隔的预设间隔时间段可以是以小时为单位或更短的时间间隔。通过将时间划分为短间隔，可以更加精细地监控和调整矿石流量和品位，以及实时地对运输过程进行管理和优化。本发明中的短间隔动态配矿策略指的就是在较短的时间周期内进行矿石量和品位的调整。

还需要说明的是，本发明的多阶段是指的是矿石调度过程被划分为多个连续的阶段或阶段。每个阶段可以包括特定的操作和决策，例如装载矿石、运输、卸载等。通过将整个调度过程划分为多个阶段，可以更好地组织和管理运输流程，并对每个阶段进行优化和调整。在本方案中，多阶段矿石调度方法可以涉及到从地下矿山到地表的各个运输阶段，以及不同运输方式之间的转换和协调。

进一步地，步骤202中的矿石量可以通过以下步骤确定：

针对各所述矿石流节点，构建所述目标矿石量函数在矿石量波动核算起始时间至矿石量波动核算结束时间内的第一积分；

将不同波动核算起始时间至波动核算结束时间段内，所述第一积分的结果的均值确定为目标矿石流节点的矿石量。

在一些实施例中，计算矿石量的公式可以表示为：

；

其中，t1为矿石量波动核算起始时间，单位为h；t2为矿石量波动核算结束时间，单位为h；为第一积分，/>为第一积分的结果的均值，即矿石量均值，单位为t·h-1。通过该公式计算出的矿石量可以用于评估在波动核算时间内的目标矿石量的整体趋势，有助于制定相应的矿石生产计划和调度策略。

其中，目标矿石品位函数表示波动核算时间与矿石品位之间的映射关系，如图3所示，矿石品位随时间变化而发生波动，品位变化曲线描述为g(t)。其中，矿石品位是指矿石中所含有的有用矿物或金属的相对丰度或质量百分比。在矿石开采和选矿过程中，矿石品位是一个关键的指标，直接影响矿石的经济价值和后续的冶炼过程。矿石通常包含多种矿物，而有用矿物只是其中的一部分。因此，为了充分利用矿石，需要在采矿前对其进行勘探和分析，了解有用矿物的含量和分布。矿石品位的高低反映了矿石中有用矿物的丰度，高品位的矿石含有更多的有用矿物，相对而言更有经济价值。在矿石运输和选矿过程中，品位的均衡和控制非常重要。品位波动大可能会导致选矿工艺的调整，影响冶炼效率和成本。因此，在矿石运输中，合理控制矿石的品位，确保各出矿点的品位均衡，是提高整个矿业生产效益的重要手段。

进一步地，步骤202中的矿石品位可以通过以下步骤确定：

针对各所述矿石流节点，构建所述目标乘积函数在矿石量波动核算起始时间至矿石量波动核算结束时间段内的第二积分，所述目标乘积函数为所述目标矿石品位函数与所述目标矿石量函数的乘积函数；

将不同波动核算起始时间至波动核算结束时间段内，所述第二积分的结果与所述第一积分的结果的商值确定为所述目标矿石流节点的矿石品位。

在一些实施例中，计算矿石品位的公式可以表示为：

；

其中，为第二积分的结果与第一积分的结果的商值，也即矿石品位均值，单位为g·t-1；/>为目标矿石品位函数，/>为乘积函数，/>为第一积分，为第二积分，用于计算金属量。第一积分和第二积分的积分操作表示在时间段 [t1,t2] 内的累积，可以帮助了解矿石品位在不同时间段内的平均水平，对于矿石的选矿和后续冶炼过程具有指导意义。

其中，波动值包括波动极值、波动标准差和波动离散系数。矿石量和矿石品位的波动是评价矿石流调度质量的重要指标，为进一步量化这一指标，采用均值、波动极值、均方差、离散系数等多方法对其评价。均值表示一段时间内的矿石量或矿石品位的平均数，表示矿石流的集中趋势程度。在均值的基础上采用波动极值描述矿石流的趋势性。波动极值表示矿石流指标的最大值与最小值之差，指出偏离均值的正负方向范围。

可以理解，标准差是描述数据的波动性的常用方法，但是当两组数据的平均值不同(矿石品位均值不同)或量纲不同(不同矿石组分的描述量纲不同)时，不适用于进行比较。在标准差的基础上，采用离散系数(也称变异系数)解决这一问题。

进一步地，步骤202中的矿石流节点的矿石量波动值可以通过以下步骤确定：

根据所述矿石量均值和所述目标矿石量函数构建第一极值函数，并基于所述第一极值函数确定所述矿石量波动极值，其中，所述第一极值函数表征矿石量波动极值与时间t、所述第一积分之间的映射关系；

获取各预设间隔时段内的瞬时矿石量，并基于所述瞬时矿石量、所述矿石量均值、所述矿石量波动核算开始时间和所述矿石量波动核算结束时间，计算出所述矿石量的波动标准差；

根据所述矿石量的波动标准差和所述矿石量均值，计算出所述矿石量的波动离散系数。

在一些实施例中，矿石量的波动极值可通过第一极值函数求得，具体表示为：

其中，为第一极值函数的结果，即矿石量的波动极值，单位为t·h-1，表示该时间段内矿石量的最大值与最小值与矿石量平均值之间的差异。

在一些实施例中，矿石量的波动标准差可以表示为：

其中，为矿石量的波动标准差，单位为t·h-1；/>为预设间隔时段t的矿石量，单位为吨（t）。

在一些实施例中，矿石量的波动离散系数可以表示为：

其中，为矿石量的波动离散系数。

进一步地，步骤202中矿石流节点的矿石品位波动值可以通过以下步骤确定：

根据所述矿石品位均值和所述目标矿石品位函数，构建第二极值函数，并基于所述第二极值函数确定所述矿石品位的波动极值，其中，所述第二极值函数表征所述矿石品位波动极值与时间t、所述第二积分之间的映射关系；

获取各预设间隔时段内的瞬时矿石品位，并基于所述瞬时矿石品位、所述矿石品位均值、所述波动核算开始时间和所述波动核算结束时间，计算出所述矿石品位的波动标准差；

根据所述矿石品位的波动标准差和所述矿石品位均值，计算出所述矿石品位的波动离散系数。

在一些实施例中，矿石品位的波动极值可通过第二极值函数求得，具体表示为：

其中，为第二极值函数的结果，即矿石品位的波动极值，单位为g·h-1，表示该时间段内瞬时矿石品位的最大值与最小值与瞬时矿石品位的平均值之间的差异。

在一些实施例中，矿石品位的波动标准差可以表示为：

其中，为矿石品位的波动标准差，单位为t·h-1；/>为预设间隔时段t的矿石品位，单位为吨（t）。

在一些实施例中，矿石品位的波动离散系数可以表示为：

其中，为矿石品位的波动离散系数。

步骤203、按照预设动态配矿策略，根据所述运输能力和运输成本，对各所述矿石流节点的矿石量、矿石品位进行调整，以控制各所述矿石流节点的矿石量波动值位于第一目标波动范围，以及控制各所述矿石流节点的矿石品位波动值位于第二目标波动范围。

在一些实施例中，可以通过调整各矿石流节点的矿石量，确保其波动值位于第一个目标波动范围内。涉及到对目标矿石量的调整，以使得在一定时间范围内，各矿石流节点的矿石量维持在一个可控制的波动水平。有助于稳定矿石的供应和运输过程，提高整体运输效率。

同时，可以通过调整各矿石流节点的矿石品位，确保其波动值位于第二个目标波动范围内。包括对贫矿和富矿的搭配，以降低整体矿石品位的波动性。控制矿石品位的波动对于后续的选矿过程至关重要，可以提高选矿的回收率。

通过预设动态配矿策略，能够优化矿石的运输过程，使得矿石量和矿石品位均能够在合理的波动范围内，从而既能提高运输效率，又维护了后续选矿工作的稳定性。

进一步地，步骤203中各矿石流节点的矿石品位可以通过以下步骤进行调整：

在任一所述预设间隔时间段的周期内，获取各所述矿石流节点的瞬时矿石品位；

根据所述瞬时矿石品位与预设的目标矿石品位的对比结果，按照所述预设动态配矿策略，确定各所述矿石流节点的矿石的增减比例；

基于所述增减比例，结合所述运输能力和所述运输成本确定目标运输方式，并基于所述目标运输方式对所述矿石流节点的矿石进行调整。

本申请为了实现对矿石流过程进行短间隔动态配矿，解决短周期内的品位控制问题，合理分配矿石量和矿石品位，实现均衡、稳定的出矿效果，可以采用预设动态配矿策略在预设间隔时间段来调整品位极高和极低装矿点的策略。在具体某一短间隔周期内，矿石品位极高和极低(和/>)的装矿点可作为配矿点，卸矿点的瞬时矿石品位为/>，配矿的目标品位为/>。

可以理解，通过获取瞬时矿石品位与预设的目标品位的对比结果，可以确定对该矿石流节点中矿石的增减比例，例如增加或减少品位极高的矿石的占比，又例如可以增加或减少品位极低的矿石的占比。

进一步地，各矿石流节点的矿石的增减比例可以通过以下步骤确定：

当所述瞬时矿石品位小于所述目标矿石品位时，确定出所述增减比例为；

当所述瞬时矿石品位大于所述目标矿石品位时，确定出所述增减比例为；

其中，为所述瞬时矿石品位，/>为所述目标矿石品位，/>为极高矿石品位，/>为极低矿石品位。

在一些实施例中，动态配矿策略可以包括三种情况：

第一种情况为：当时，各个装矿点的矿石装运量分配能够满足矿石品位要求，此时只需继续按计划执行后续运输任务，无需调整。/>

第二种情况为：

当时，如图5，低品位矿石装运量过大，导致整体品位下降，必须通过减少低品位矿石比重，增加高品位矿石比重的方式调节，矿石的增减比例为/>，极高和极低品位矿石的新比例应满足下式：

当时，如图4，高品位矿石装运量过大，导致整体品位上升，必须通过增加低品位矿石比重，减少高品位矿石比重的方式调节，矿石的增减比例为/>，极高和极低品位矿石的新比例应满足下式：

其中，为调整后的极高品位装矿点的矿石所占比例，单位为%；/>——调整后的极低品位装矿点的矿石所占比例，单位为%；/>为调整前的极高品位装矿点的矿石所占比例，单位为%；/>为调整前的极低品位装矿点的矿石所占比例，单位为%。

上述调整中，除极高或极低品位装矿点进行矿石量调整外，其余装矿点的矿石量均不改变，当改变极高和极低品位装矿点无法满足矿石质量要求时，则依次调整次极高和次极低品位装矿点，直至满足矿石质量要求。例如，以图4或图5为例，当最高品位的装矿点与最低品位的装矿点混合配矿不满足上述矿石质量要求时，则可以调整为图中第二高（即次级高）品位与第二低（即次级低）品位的装矿点进行配合混合装矿。

为了更好的阐述本申请的方法在实际应用中的效果，如图6是本申请实施例提供的矿石运输系统的示意图，如图6所示，某大型地下金属矿山具有多矿区出矿、多井提升、运输网络复杂、运输方式组合复杂、矿石品位差异大等特点，包含了无轨平巷、斜坡道、有轨运输等多种方式和三条通达地表的提升竖井，其对应的矿石运输系统即为图6，经过本申请的方法，可以将其分解形成如图7所示的矿石流的基础单元模型。

如图7所示，每个圆圈均代表一个矿石流节点，矿石流节点1-45可以作为装矿点，矿石流节点46-73可以作为装矿点和卸矿点，选矿厂74仅可以作为卸矿点。还需说明的是，图7中的每条连线均视为一条矿石流路径。

在一些实施例中，本申请可以采用矿石流核算方法计算矿石运输能力和矿石运输成本，结果如下表1所示。

表1 各运输方式参数

在一些实施例中，本申请可以采用矿石流波动评价方法计算矿石流量和品位的波动值。矿石量和矿石品位的计算结果可以参考如下表2。

表2矿石流波动计算结果参考

可以看出，本申请采用短间隔动态配矿策略实现矿石流量和品位波动的控制。由于采用动态配矿策略，使得最终到达选矿厂的矿石流量稳定560t·h-1，矿石流量的离散系数降低至0，达到了矿石流量的稳定。到达选厂矿石品位波动如图8所示，品位稳定在g·t-1，矿石流波动的离散系数仅为0.0034。

第二方面，本申请实施例提供了一种面向短间隔动态配矿的多阶段矿石调度系统，如图9所示，该系统90包括：

第一确定模块901，用于获取各矿石流节点的历史运输记录，并基于所述历史运输记录，确定各所述矿石流节点的运输能力和运输成本；

第二确定模块902，用于基于目标矿石量函数，确定各预设间隔时间段内各所述矿石流节点的矿石量以及各所述矿石流节点的矿石量波动值，并基于目标矿石品位函数，确定各预设间隔时间段内各所述矿石流节点的矿石品位，以及各所述矿石流节点的矿石品位波动值；

调整模块903，用于按照预设动态配矿策略，根据所述运输能力和运输成本，对各所述矿石流节点的矿石量、矿石品位进行调整，以控制各所述矿石流节点的矿石量波动值位于第一目标波动范围，以及控制各所述矿石流节点的矿石品位波动值位于第二目标波动范围。

其中，在本申请中所涉及的用户个人信息的收集、存储、使用、加工、传输、提供和公开等处理，均符合相关法律法规的规定，且不违背公序良俗。

本申请实施方式中的多个系统之间所交互的消息或者信息的名称仅用于说明性的目的，而并不是用于对这些消息或信息的范围进行限制。

与现有技术相对比，本申请的有益效果是：

1、本申请通过将矿石流系统分解为基础单元，建立合理的"矿石量-矿石品位"调度控制模型，实现对矿石流的优化调度，使整个系统更加高效。

2、本申请通过采用矿石流核算方法计算矿石运输能力和运输成本，以及将非连续运输转化为连续运输的核算方式，能够在保证整体可行性的前提下降低运输成本。

3、本申请通过短间隔动态配矿策略，实现对矿石流量和品位的波动的控制，通过调整品位极高和极低装矿点的策略，使整体矿石流的品位更加均衡和稳定。

4、本申请通过短间隔动态配矿，对矿石流进行动态调整，解决短周期内的品位控制问题，提高整个系统的稳定性，确保矿石供应符合生产需求。

5、本申请通过对矿石流进行波动评价，采用均值、波动极值、标准差、离散系数等多方法对其进行评价，实现对矿石流过程的精细化管控，更好地满足生产的需求。

第三方面，本申请实施例还提供一种电子设备，包括：至少一个处理器；以及与至少一个处理器通信连接的存储器。所述存储器存储有能够被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序在被所述至少一个处理器执行时用于使所述电子设备执行根据本申请实施例的方法。

第四方面，本申请实施例还提供一种存储有计算机程序的非瞬时计算机可读存储介质，其中，所述计算机程序在被计算机的处理器执行时用于使所述计算机执行根据本申请实施例的方法。

第五方面，本申请实施例还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，其中，所述计算机程序在被计算机的处理器执行时用于使所述计算机执行根据本申请实施例的方法。

参考图10，现将描述可以作为本申请的服务器或客户端的电子设备1000的结构框图，其是可以应用于本申请的各方面的硬件设备的示例。电子设备旨在表示各种形式的数字电子的计算机设备，诸如，膝上型计算机、台式计算机、工作台、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型计算机、和其它适合的计算机。电子设备还可以表示各种形式的移动装置，诸如，个人数字处理、蜂窝电话、智能电话、可穿戴设备和其它类似的计算装置。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例，并且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本申请的实现。

如图10所示，电子设备1000包括计算单元1001，其可以根据存储在只读存储器（ROM）1002中的计算机程序或者从存储单元1008加载到随机访问存储器（RAM）1003中的计算机程序，来执行各种适当的动作和处理。在RAM 1003中，还可存储电子设备1000操作所需的各种程序和数据。计算单元1001、ROM 1002以及RAM 1003通过总线1004彼此相连。输入/输出（I/O）接口1005也连接至总线1004。

电子设备1000中的多个部件连接至I/O接口1005，包括：输入单元1006、输出单元1007、存储单元1008以及通信单元1009。输入单元1006可以是能向电子设备1000输入信息的任何类型的设备，输入单元1006可以接收输入的数字或字符信息，以及产生与电子设备的用户设置和/或功能控制有关的键信号输入。输出单元1007可以是能呈现信息的任何类型的设备，并且可以包括但不限于显示器、扬声器、视频/音频输出终端、振动器和/或打印机。存储单元1008可以包括但不限于磁盘、光盘。通信单元1009允许电子设备1000通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据，并且可以包括但不限于调制解调器、网卡、红外通信设备、无线通信收发机和/或芯片组，例如蓝牙TM设备、WiFi设备、WiMax设备、蜂窝通信设备和/或类似物。

计算单元1001可以是各种具有处理和计算能力的通用和/或专用处理组件。计算单元1001的一些示例包括但不限于中央处理单元（CPU）、图形处理单元（GPU）、各种专用的人工智能（AI）计算芯片、各种运行机器学习模型算法的计算单元、数字信号处理器（DSP）、以及任何适当的处理器、控制器、微控制器等。计算单元1001执行上文所描述的各个方法和处理。例如，在一些实施例中，前述面向短间隔动态配矿的多阶段矿石调度方法可被实现为计算机软件程序，其被有形地包含于机器可读介质，例如存储单元1008。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由ROM 1002和/或通信单元1009而被载入和/或安装到电子设备1000上。在一些实施例中，计算单元1001可以通过其他任何适当的方式（例如，借助于固件）而被配置为执行前述面向短间隔动态配矿的多阶段矿石调度方法。

用于实施本申请的方法的程序代码可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些程序代码可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器或控制器，使得程序代码当由处理器或控制器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。程序代码可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行，作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。

在本申请的上下文中，机器可读介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的程序。机器可读介质可以是机器可读信号介质或机器可读储存介质。机器可读介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、可擦除可编程只读存储器（EPROM或快闪存储器）、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器（CD-ROM）、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。

如本申请使用的，术语“机器可读介质”和“计算机可读介质”指的是用于将机器指令和/或数据提供给可编程处理器的任何计算机程序产品、设备、和/或装置(例如，磁盘、光盘、存储器、可编程逻辑装置(PLD))，包括，接收作为机器可读信号的机器指令的机器可读介质。术语“机器可读信号”指的是用于将机器指令和/或数据提供给可编程处理器的任何信号。

为了提供与用户的交互，可以在计算机上实施此处描述的系统和技术，该计算机具有：用于向用户显示信息的显示装置（例如，CRT（阴极射线管）或者LCD（液晶显示器）监视器）；以及键盘和指向装置（例如，鼠标或者轨迹球），用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给计算机。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈（例如，视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈）；并且可以用任何形式（包括声输入、语音输入或者、触觉输入）来接收来自用户的输入。

可以将此处描述的系统和技术实施在包括后台部件的计算系统（例如，作为数据服务器）、或者包括中间件部件的计算系统（例如，应用服务器）、或者包括前端部件的计算系统（例如，具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机，用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的系统和技术的实施方式交互）、或者包括这种后台部件、中间件部件、或者前端部件的任何组合的计算系统中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信（例如，通信网络）来将系统的部件相互连接。通信网络的示例包括：局域网（LAN）、广域网（WAN）和互联网。

计算机系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本申请的具体实施方式，用以说明本申请的技术方案，而非对其限制，本申请的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换，而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (12)

1.一种面向短间隔动态配矿的多阶段矿石调度方法，其特征在于，所述方法包括：

获取各矿石流节点的历史运输记录，并基于所述历史运输记录，确定各所述矿石流节点的运输能力和运输成本；

基于目标矿石量函数，确定各预设间隔时间段内各所述矿石流节点的矿石量以及各所述矿石流节点的矿石量波动值，并基于目标矿石品位函数，确定各预设间隔时间段内各所述矿石流节点的矿石品位，以及各所述矿石流节点的矿石品位波动值；

按照预设动态配矿策略，根据所述运输能力和运输成本，对各所述矿石流节点的矿石量、矿石品位进行调整，以控制各所述矿石流节点的矿石量波动值位于第一目标波动范围，以及控制各所述矿石流节点的矿石品位波动值位于第二目标波动范围。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标矿石量函数表示波动核算时间与矿石量之间的映射关系，所述基于目标矿石量函数，确定各预设间隔时间段内各所述矿石流节点的矿石量包括：

针对各所述矿石流节点，构建所述目标矿石量函数在矿石量波动核算起始时间至矿石量波动核算结束时间内的第一积分；

将不同波动核算起始时间至波动核算结束时间段内，所述第一积分的结果的均值确定为目标矿石流节点的矿石量。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述目标矿石品位函数表示波动核算时间与矿石品位之间的映射关系，所述基于目标矿石品位函数，确定各预设间隔时间段内各所述矿石流节点的矿石品位，包括：

针对各所述矿石流节点，构建目标乘积函数在矿石量波动核算起始时间至矿石量波动核算结束时间段内的第二积分，所述目标乘积函数为所述目标矿石品位函数与所述目标矿石量函数的乘积函数；

将不同波动核算起始时间至波动核算结束时间段内，所述第二积分的结果与所述第一积分的结果的商值确定为所述目标矿石流节点的矿石品位。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述波动值包括波动极值、波动标准差和波动离散系数，所述基于目标矿石量函数，确定各预设间隔时间段内各所述矿石流节点的矿石量波动值，包括：

根据所述矿石量均值和所述目标矿石量函数构建第一极值函数，并基于所述第一极值函数确定所述矿石量波动极值，其中，所述第一极值函数表征矿石量波动极值与时间t、第一积分之间的映射关系；

获取各预设间隔时段内的瞬时矿石量，并基于所述瞬时矿石量、所述矿石量均值、所述矿石量波动核算开始时间和所述矿石量波动核算结束时间，计算出所述矿石量的波动标准差；

根据所述矿石量的波动标准差和所述矿石量均值，计算出所述矿石量的波动离散系数。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述波动值包括波动极值、波动标准差和波动离散系数，所述基于目标矿石品位函数，确定各预设间隔时间段内各所述矿石流节点的矿石品位波动值，包括：

根据所述矿石品位均值和所述目标矿石品位函数，构建第二极值函数，并基于所述第二极值函数确定所述矿石品位的波动极值，其中，所述第二极值函数表征所述矿石品位波动极值与时间t、所述第二积分之间的映射关系；

获取各预设间隔时段内的瞬时矿石品位，并基于所述瞬时矿石品位、所述矿石品位均值、所述波动核算开始时间和所述波动核算结束时间，计算出所述矿石品位的波动标准差；

根据所述矿石品位的波动标准差和所述矿石品位均值，计算出所述矿石品位的波动离散系数。

6.根据权利要求1-5任一所述的方法，其特征在于，所述按照预设动态配矿策略，根据所述运输能力和运输成本，对各所述矿石流节点的矿石品位进行调整，包括：

在任一所述预设间隔时间段的周期内，获取各所述矿石流节点的瞬时矿石品位；

根据所述瞬时矿石品位与预设的目标矿石品位的对比结果，按照所述预设动态配矿策略，确定各所述矿石流节点的矿石的增减比例；

基于所述增减比例，结合所述运输能力和所述运输成本确定目标运输方式，并基于所述目标运输方式对所述矿石流节点的矿石进行调整。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述瞬时矿石品位与预设的目标矿石品位的对比结果，按照所述预设动态配矿策略，确定各所述矿石流节点的矿石的增减比例，包括：

当所述瞬时矿石品位小于所述目标矿石品位时，确定出所述增减比例为；

当所述瞬时矿石品位大于所述目标矿石品位时，确定出所述增减比例为；

其中，为所述瞬时矿石品位，/>为所述目标矿石品位，/>为极高矿石品位，/>为极低矿石品位。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述历史运输记录包括历史作业信息，所述获取各矿石流节点的历史运输记录，并基于所述历史运输记录，确定各所述矿石流节点的运输能力，包括：

针对每种矿石运输方式，根据第一作业信息，确定所述矿石运输方式的单次作业循环时间；所述第一作业信息包括平均装载时间、平均卸载时间、平均空载行驶速度和单次运输平均运距；

根据第二作业信息，以及所述单次作业循环时间，将所述矿石运输方式的装备吨公里运输速度确定为所述运输能力；所述第二作业信息包括运输装备的额定载重、载重利用系数、平均有效非工作时间百分比和平均无效非工作时间百分比。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述获取各矿石流节点的历史运输记录，并基于所述历史运输记录，确定各所述矿石流节点的运输成本，包括：

获取各所述矿石流节点的矿石运输量、运输基础成本、矿石运输距离和运输成本吨公里系数；

根据所述矿石运输量、所述运输基础成本、所述矿石运输距离和所述运输成本吨公里系数，按照预设运输成本计算公式，确定所述运输成本。

10.一种面向短间隔动态配矿的多阶段矿石调度系统，其特征在于，所述系统包括：

第一确定模块，用于获取各矿石流节点的历史运输记录，并基于所述历史运输记录，确定各所述矿石流节点的运输能力和运输成本；

第二确定模块，用于基于目标矿石量函数，确定各预设间隔时间段内各所述矿石流节点的矿石量以及各所述矿石流节点的矿石量波动值，并基于目标矿石品位函数，确定各预设间隔时间段内各所述矿石流节点的矿石品位，以及各所述矿石流节点的矿石品位波动值；

调整模块，用于按照预设动态配矿策略，根据所述运输能力和运输成本，对各所述矿石流节点的矿石量、矿石品位进行调整，以控制各所述矿石流节点的矿石量波动值位于第一目标波动范围，以及控制各所述矿石流节点的矿石品位波动值位于第二目标波动范围。

11.一种电子设备，所述电子设备包括：

处理器；以及存储程序的存储器，

其中，所述程序包括指令，所述指令在由所述处理器执行时使所述处理器执行权利要求1-9任一所述的面向短间隔动态配矿的多阶段矿石调度方法。

12.一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质，其中，所述计算机指令用于使计算机执行权利要求1-9任一所述的面向短间隔动态配矿的多阶段矿石调度方法。