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1、A电厂码头仿真系统分析一 背景及用户需求背景 现A电厂有专供集疏运电厂日常生产所需燃煤的码头，根据已给资料可分析得出，A码头的航道设计水深可以满足船舶进港，但是航道容易淤积，给到港船舶带来风险。泊位的设计吞吐能力可以满足目前的任务吞吐量。堆场是A电厂的“瓶颈”，由于警戒线高，堆场的能力有限，给煤场的管理带来较大的难度。因此A电厂的航道和堆场存在风险。用户需求通过电子仿真的方式，合理设计仿真系统和实验方法，得出两个结论：1 在不增加航道改造成本的情况下码头适合的船型有哪些。2确定码头堆场的大小。二 问题域及边界问题域 本案例的问题包括从船舶入港开始排队，然后靠港，卸船，码头内部搬运，堆场堆存及管
2、理直至煤炭被消耗的全过程。以及在外部天气、潮汐、风浪影响下码头的运作情况。包括所有涉及到的实体及设备。边界系统边界，即系统包含的功能与系统不包含的功能之间的界限。在本案例中，为最终求得合理船型和堆场大小的结论，就必须考虑从船舶靠岸到电厂消耗煤炭的全过程。从该过程来看。系统上边界主要是由作业系统前沿影响船舶靠泊的航道情况和潮汐、不利天气水文地理自然情况；而其下边界则主要是电厂的发电机组工作效率以及由此产生的耗煤量。三 对象，类及其属性对象根据需求分析得，系统以外与系统交互的活动有：船舶运载煤，通过航道进港，然后船舶靠泊，进港可能会遭遇台风、降雨、大雾、潮汐等不利天气及情况。可以发现如下一些对象：
3、船舶、煤、航道、泊位、不利天气。考虑系统问题域内部的事物和系统责任，可以发现以下对象：卸船机、推扒机、皮带机、布料机、堆场、电场。经过候选对象的审查、筛选和精简，该电厂在码头所涉及到的对象有以下几个：永久实体：航道、泊位、装卸设备、输送设备、堆场、电厂；临时实体：船、煤、不利天气（如大风、雾、雷暴天气等）；类及属性、方法1设备类：包括卸船机、推扒机、皮带机、布料机等，主要功能是将船舶上的煤转移到码头的堆场中。机械设备类的主要属性是设备编号、名称和单位时间的工作效率，方法是实现货物的港内运输。2接口类：主指电厂码头系统与煤接合的部分，包括航道和泊位，主要功能是靠泊。接口类的主要属性有通航底高程、
4、泊位编号、最大停泊吨位、最小停泊吨位，方法是进港靠泊。3存储类：指存放燃煤的堆场，主要功能就是堆存。存储类的主要属性是堆场编号、堆存煤类和容积大小，方法是存储。4天气类：指对船舶进出港、码头装卸运输、堆场储存管理等作业有影响的天气，如台风、降雨、大雾和浪等。天气影响类与以上各类性质不太相同，和船舶到港一样，天气状况的变化符合一定的统计规律。天气影响类的属性即为各类天气发生的概率分布。在系统设计中，可设计一个天气实验，显示它对系统的影响。5事件类：包括系统运行的几大进程，船舶排队，船舶靠泊，卸船，船舶离港，内部搬运，堆存，煤炭消耗。事件的属性有：名称、发生时间、发生逻辑。所有的事件影响系统运行，
5、是关键节点。 图设备类设备编号设备名称工作效率实现运输和搬运接口类通航底高程泊位编号最大/最小吨位泊位长度船舶进港靠泊天气类天气类型发生的概率不利影响的程度影响作业存储类堆场编号堆场容量堆存类型存储煤炭事件类名称时间逻辑推动系统运行四 结构接口类名称辅助船舶进港靠泊泊位编号最大/最小吨位靠船航道深度行驶船舶天气类天气种类、影响系数、发生概率影响作业风风向、风力、风速影响作业雨雨量雾能见度影响作业影响作业浪方向、高度雷暴等级潮方向、大小影响作业影响作业影响作业事件类名称、时间、逻辑推动系统运行靠泊泊位时间靠泊卸船作业时间离港离港时间卸船离港堆存存堆存煤量燃供燃供需求量供煤供给煤量堆存耗煤供煤设备
6、类编号、名称、工作速度、效率装卸搬运煤卸船机卸船速度、卸船效率卸煤皮带机运输煤的速度、运输效率搬运煤推耙机工作速度、工作效率推耙、装煤五 主题主题划分码头的临时实体实际上是码头的服务对象，码头系统为船舶提供装卸服务，为货物提供运输服务。而码头的机械设备以一定的组合相互连接形成码头的运输货物的网络，再按一定的顺序连接不同的永久实体，形成具备特定功能的子系统。本案例可以划分为5个主题：船舶排队、船舶进港靠泊、卸船、堆存和燃供。船舶排队中没有需要研究永久实体，船舶和煤均为临时实体。由于船舶的吨位数都是不一致的，因此需要给船舶安排好班期和时间。船舶进港靠泊中的永久实体为航道和泊位，还有天气。临时实体为
7、船舶和煤。船舶到达后，要按照一定的顺序进港进行装卸，这就需要给船舶到达的时间建立一个模型，研究船舶能否按预定时间到达，并且研究遇到突发状况后的处理情况。卸船中的永久实体为卸船机和皮带运输机。临时实体为船舶和煤。满载的运煤船到达港口后，看泊位是否空闲，若空闲，直接进行靠泊作业，然后为煤选择工艺路径，再将煤卸下，船舶卸完煤后离开港口。堆存中的永久实体为堆场和推耙机，临时实体为煤。从船上卸下的煤需要在堆场进行堆存的通过皮带机运输到堆场，推耙机进行整理后在堆场堆存，待到燃供系统需要时，再通过皮带机运输至发电机组进行发电。燃供中的永久实体为皮带运输机。临时实体为煤。从船上卸下的煤或者堆场的煤通过皮带机运输到发电机组，发电机组燃煤发电。主题之间的联系如下图所示：船舶排队船舶进港靠泊卸船堆存燃供交互场景根据用户需求与系统责任，假设场景有：一.根据电厂燃煤系统提示的每天燃煤消耗量与发电量需求的变化，改变输入电厂燃煤系统的煤量和种类。二.根据存储类提示的警戒线和改变调整方案，改变输入堆场的煤量和种类。三.根据前两个场景的综合调整，确定船型（假设电厂自有船且固定船型和数量，则不用考虑此点）和需要拟输入整个系统的煤量、煤种。四.根据提示的应输入系统的煤量与码头部分结合考虑，最终确定输入的煤种和煤量，并反馈给采购系统。1
