CN116542538B - 一种工业设备能耗监测方法、装置、电子设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及工业设备能耗监测领域,具体公开一种工业设备能耗监测方法、装置、电子设备及存储介质,本发明通过获取目标工厂中各条生产线的产品产量和总用电量,判断目标工厂中各条生产线的能耗是否合理;获取各指定生产线供电电源的电力参数,判断各指定生产线供电电源的电能质量是否达标并进行预警;获取各标记生产线中各生产设备的单件产品能耗,判断各标记生产线中各生产设备能耗是否异常;获取各标记生产线中各异常设备中各独立单元的相对能耗占比,分析各标记生产线中各异常设备中能耗异常的各独立单元,从生产线、生产线中设备、设备中独立单元多维度对能耗进行精细化监测分析,有利于用电企业节能降耗。
Description
技术领域
本发明涉及工业设备能耗监测领域,涉及到一种工业设备能耗监测方法、装置、电子设备及存储介质。
背景技术
长期以来,很多高耗能企业由于缺乏对电能消耗的必要监测和分析,使电能出现消耗过高、消耗浪费、消耗分配不协调和能源规划不科学等特点,进而使得企业出现运行成本过高、能源利用效率低和能源管理效能低等情况。因此,精细化电能消耗分析、科学合理的电能消耗控制规划和提高电能消耗效用等问题已经成为各大型用电企业急待解决的问题。
工业是能耗较高的行业,对工业设备能耗进行监测分析和预警,能够提高能源利用率和提升能源管理效能,进而降低企业运营成本,为企业运营提供保障。
现有的工业设备能耗监测方法存在一些不足:一方面,现有方法在监测设备能耗是否异常时,通常将监测的设备能耗与某设定值或者经验值进行比较,从而判断设备能耗是否异常,没有充分考虑影响设备能耗的因素,如电源的电能质量、设备的衰减老化和设备工作时的温度等,进而使得能耗评估结果误差比较大,可靠性不足,进而不利于用电企业制定科学合理的电能消耗控制规划。
另一方面,现有方法监测到设备能耗异常后则进行预警,没有进一步溯源,分析设备能耗异常的原因和能耗异常点,设备能耗异常可能是设备供电电源的电能质量不佳导致的,也可能是设备自身的衰减老化或者运行出现故障导致的,能耗异常排查越精细化,能减少用电企业能耗异常诊断的难度和工作量,促进用电企业做出针对性节能降耗的举措。
发明内容
鉴于此,为解决上述背景技术中所提出的问题,现提出一种工业设备能耗监测方法、装置、电子设备及存储介质。
本发明解决其技术问题采用的技术方案是:第一方面,本发明提供一种工业设备能耗监测方法,包括以下步骤:步骤一、生产线能耗监测分析:获取监测周期内各采样时间段目标工厂中各条生产线的产品产量和总用电量,分析目标工厂中各条生产线的能耗评价系数。
步骤二、生产线能耗合理性判断:根据目标工厂中各条生产线的能耗评价系数,判断目标工厂中各条生产线的能耗是否合理,若不合理,将目标工厂中能耗不合理的各条生产线记为各指定生产线。
步骤三、指定生产线电能质量检测:获取各指定生产线供电电源的电力参数,判断各指定生产线供电电源的电能质量是否达标,若不达标,则进行预警,反之,则将供电电源电能质量达标的各指定生产线记为各标记生产线。
步骤四、标记生产线设备能耗监测:获取各标记生产线中各生产设备的单件产品能耗,判断各标记生产线中各生产设备能耗是否异常,若异常,将各标记生产线中能耗异常的各生产设备记为各异常设备。
步骤五、异常设备独立单元能耗监测:获取各标记生产线中各异常设备中各独立单元的相对能耗占比,分析各标记生产线中各异常设备中能耗异常的各独立单元,并进行处理。
在一种可能的设计中,所述步骤一的具体过程为:设定监测周期的时长,按照预设的等时间间隔原则在监测周期内设置各采样时间段。
获取监测周期内各采样时间段目标工厂中各条生产线的产品产量和总用电量,将其分别记为和/>,/>表示第/>个采样时间段的编号,/>,/>表示第/>条生产线的编号,/>。
通过分析公式得到监测周期内各采样时间段目标工厂中各条生产线的单位数量产品综合能耗/>,其中/>表示预设的单位数量产品综合能耗修正因子,/>表示预设的总用电量的修正量。
提取数据库中存储的生产线生产各种产品对应的标准单位数量产品综合能耗,筛选得到目标工厂中各条生产线生产的产品对应的标准单位数量产品综合能耗,将其记为。
获取目标工厂中各条生产线的使用年限和各种产品的累计产量,将其分别记为和/>,/>表示第/>种产品的编号,/>。
通过分析公式得到目标工厂中各条生产线的衰减老化系数/>,其中/>表示预设的单位使用年限对应的老化系数,/>表示预设的累计产量阈值,/>表示预设的第/>种产品的权重。
通过分析公式得到目标工厂中各条生产线的能耗评价系数/>,其中/>表示采样时间段的数量,/>表示预设的监测周期内第/>个采样时间段目标工厂中第/>条生产线的单位数量产品综合能耗,/>表示自然常数。
在一种可能的设计中,所述步骤二的具体过程为:将目标工厂中各条生产线的能耗评价系数与预设的能耗评价系数阈值进行比较,若目标工厂中某条生产线的能耗评价系数小于预设的能耗评价系数阈值,则目标工厂中该条生产线的能耗不合理,统计目标工厂中能耗不合理的各条生产线,将其记为各指定生产线。
在一种可能的设计中,所述步骤三的具体过程为:按照预设的等时间间隔原则在监测周期内各采样时间段设置各检测时间点,获取监测周期内各采样时间段中各检测时间点各指定生产线供电电源的电压、电流、功率因数和谐波含量,将其分别记为,/>表示第/>个检测时间点的编号,/>,/>表示第/>个指定生产线的编号,/>。
提取数据库中存储的生产线供电电源的标准电压、标准电流、参考功率因数和谐波含量阈值,将其分别记为。
通过分析公式得到各指定生产线供电电源的电能质量第一评估系数/>,其中/>表示检测时间点的数量,/>分别表示预设的生产线供电电源电压和电流的允许偏差。
通过分析公式得到各指定生产线供电电源的电能质量第二评估系数/>,其中/>分别表示预设的生产线供电电源功率因数和谐波含量的权值。
将各指定生产线供电电源的电能质量第一评估系数和电能质量第二评估系数代入公式/>得到各指定生产线供电电源的电能质量综合评估指数/>,其中/>分别表示预设的电能质量第一评估系数和电能质量第二评估系数的权值。
根据各指定生产线供电电源的电能质量综合评估指数,判断各指定生产线供电电源的电能质量是否达标,并获取供电电源电能质量达标的各指定生产线。
在一种可能的设计中,所述步骤四的具体分析过程包括:获取监测周期内各采样时间段内各标记生产线中各生产设备的单件产品能耗,将其记为,/>表示第/>个标记生产线的编号,/>,/>表示第/>个生产设备的编号,/>。
获取各标记生产线中各生产设备的标准单件产品能耗,将其记为。
获取各标记生产线中各生产设备的使用时长,将其记为,通过分析公式得到各标记生产线中各生产设备的性能衰减因子/>,其中/>表示预设的生产设备单位使用时长对应的性能衰减影响系数。
获取各标记生产线中各生产设备的表面温度,将其记为,通过分析公式得到各标记生产线中各生产设备的温度影响系数/>,其中/>分别表示预设的生产设备表面温度适宜范围的下限值和上限值,分别表示预设的生产设备表面温度超出上限值的阈值和低于下限值的阈值。
通过分析公式得到各标记生产线中各生产设备的能耗影响指数/>。
在一种可能的设计中,所述步骤四的具体分析过程还包括:通过分析公式得到各标记生产线中各生产设备的能耗符合指数/>。
根据各标记生产线中各生产设备的能耗符合指数,判断各标记生产线中各生产设备能耗是否异常,获取各标记生产线中能耗异常的各生产设备。
在一种可能的设计中,所述步骤五的具体分析过程为:获取各标记生产线中各异常设备的参考单件产品能耗和各标记生产线中各异常设备中各独立单元的参考单件产品能耗,得到各标记生产线中各异常设备中各独立单元的相对能耗占比。
获取各标记生产线中各异常设备中各独立单元的相对能耗占比适宜范围。
将各标记生产线中各异常设备中各独立单元的相对能耗占比与其对应的相对能耗占比适宜范围进行比较,得到各标记生产线中各异常设备中能耗异常的各独立单元,将其发送至目标工厂生产监管部门。
第二方面,本发明还提供一种工业设备能耗监测装置,包括:生产线能耗监测分析模块:用于获取监测周期内各采样时间段目标工厂中各条生产线的产品产量和总用电量,分析目标工厂中各条生产线的能耗评价系数。
生产线能耗合理性判断模块:用于根据目标工厂中各条生产线的能耗评价系数,判断目标工厂中各条生产线的能耗是否合理,若不合理,将目标工厂中能耗不合理的各条生产线记为各指定生产线。
指定生产线电能质量检测模块:用于获取各指定生产线供电电源的电力参数,判断各指定生产线供电电源的电能质量是否达标,若不达标,则进行预警,反之,则将供电电源电能质量达标的各指定生产线记为各标记生产线。
标记生产线设备能耗监测模块:用于获取各标记生产线中各生产设备的单件产品能耗,判断各标记生产线中各生产设备能耗是否异常,若异常,将各标记生产线中能耗异常的各生产设备记为各异常设备。
异常设备独立单元能耗监测模块:用于获取各标记生产线中各异常设备中各独立单元的相对能耗占比,分析各标记生产线中各异常设备中能耗异常的各独立单元,并进行处理。
数据库:用于存储生产线生产各种产品对应的标准单位数量产品综合能耗及生产线供电电源的标准电压、标准电流、参考功率因数和谐波含量阈值,并存储各种生产设备生产各种产品的标准单件产品能耗和各生产设备中各独立单元的相对能耗占比适宜范围。
第三方面,本发明还提供一种电子设备,所述电子设备包括处理器、存储器及通信总线。
所述存储器上存储有可被所述处理器执行的计算机可读程序。
所述通信总线实现处理器和存储器之间的连接通信。
所述处理器执行所述计算机可读程序时实现本发明所述的工业设备能耗监测方法中的步骤。
第四方面,本发明还提供一种存储介质,所述存储介质存储有一个或者多个程序,所述一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行,以实现本发明所述的工业设备能耗监测方法中的步骤。
相较于现有技术,本发明的有益效果如下:本发明从生产设备单位产品能耗的角度,结合影响设备能耗的多个因素,判断设备能耗是否异常,以便用电企业能够根据产品单耗情况来找出能源使用过程中的漏洞和不合理地方,调整生产工艺和能源分配策略,进而减少能源使用过程中的浪费,降低能耗。
本发明从目标工厂中各生产线、生产线中各设备、设备中各独立单元等维度对能耗进行精细化监测分析,根据产品单耗情况判断能耗是否异常,并对能耗异常原因进行分析,避免因供电电源的电能质量不佳引起的能耗异常和因设备衰退、故障造成的能源浪费,便于快速找出高耗能点,避免能源浪费,为用电企业的节能改造或设备升级提供准确的数据支撑。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例描述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一些实施例,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,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的方法流程示意图。
图2为本发明的***模块连接图。
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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
请参阅图1所示,本发明的第一方面提供一种工业设备能耗监测方法,包括如下步骤:步骤一、生产线能耗监测分析:获取监测周期内各采样时间段目标工厂中各条生产线的产品产量和总用电量,分析目标工厂中各条生产线的能耗评价系数。
示例性地,所述步骤一的具体过程为:设定监测周期的时长,按照预设的等时间间隔原则在监测周期内设置各采样时间段。
获取监测周期内各采样时间段目标工厂中各条生产线的产品产量和总用电量,将其分别记为和/>,/>表示第/>个采样时间段的编号,/>,/>表示第/>条生产线的编号,/>。
通过分析公式得到监测周期内各采样时间段目标工厂中各条生产线的单位数量产品综合能耗/>,其中/>表示预设的单位数量产品综合能耗修正因子,/>表示预设的总用电量的修正量。
提取数据库中存储的生产线生产各种产品对应的标准单位数量产品综合能耗,筛选得到目标工厂中各条生产线生产的产品对应的标准单位数量产品综合能耗,将其记为。
获取目标工厂中各条生产线的使用年限和各种产品的累计产量,将其分别记为和/>,/>表示第/>种产品的编号,/>。
通过分析公式得到目标工厂中各条生产线的衰减老化系数/>,其中/>表示预设的单位使用年限对应的老化系数,/>表示预设的累计产量阈值,/>表示预设的第/>种产品的权重。
通过分析公式得到目标工厂中各条生产线的能耗评价系数/>,其中/>表示采样时间段的数量,/>表示预设的监测周期内第/>个采样时间段目标工厂中第/>条生产线的单位数量产品综合能耗,/>表示自然常数。
需要说明的是,通过目标工厂中的配电柜获取监测周期内各采样时间段目标工厂中各条生产线的总用电量。
步骤二、生产线能耗合理性判断:根据目标工厂中各条生产线的能耗评价系数,判断目标工厂中各条生产线的能耗是否合理,若不合理,将目标工厂中能耗不合理的各条生产线记为各指定生产线。
示例性地,所述步骤二的具体过程为:将目标工厂中各条生产线的能耗评价系数与预设的能耗评价系数阈值进行比较,若目标工厂中某条生产线的能耗评价系数小于预设的能耗评价系数阈值,则目标工厂中该条生产线的能耗不合理,统计目标工厂中能耗不合理的各条生产线,将其记为各指定生产线。
步骤三、指定生产线电能质量检测:获取各指定生产线供电电源的电力参数,判断各指定生产线供电电源的电能质量是否达标,若不达标,则进行预警,反之,则将供电电源电能质量达标的各指定生产线记为各标记生产线。
示例性地,所述步骤三的具体过程为:按照预设的等时间间隔原则在监测周期内各采样时间段设置各检测时间点,获取监测周期内各采样时间段中各检测时间点各指定生产线供电电源的电压、电流、功率因数和谐波含量,将其分别记为,/>表示第/>个检测时间点的编号,/>,/>表示第/>个指定生产线的编号,。
提取数据库中存储的生产线供电电源的标准电压、标准电流、参考功率因数和谐波含量阈值,将其分别记为。
通过分析公式得到各指定生产线供电电源的电能质量第一评估系数/>,其中/>表示检测时间点的数量,/>分别表示预设的生产线供电电源电压和电流的允许偏差。
通过分析公式得到各指定生产线供电电源的电能质量第二评估系数/>,其中/>分别表示预设的生产线供电电源功率因数和谐波含量的权值。
将各指定生产线供电电源的电能质量第一评估系数和电能质量第二评估系数/>代入公式/>得到各指定生产线供电电源的电能质量综合评估指数/>,其中/>分别表示预设的电能质量第一评估系数和电能质量第二评估系数的权值。
根据各指定生产线供电电源的电能质量综合评估指数,判断各指定生产线供电电源的电能质量是否达标,并获取供电电源电能质量达标的各指定生产线。
需要说明的是,判断各指定生产线供电电源的电能质量是否达标,具体过程为:将各指定生产线供电电源的电能质量综合评估指数与预设的电能质量综合评估指数阈值进行比较,若某指定生产线供电电源的电能质量综合评估指数小于预设的电能质量综合评估指数阈值,则该指定生产线供电电源的电能质量不达标,反之,则该指定生产线供电电源的电能质量达标,统计供电电源电能质量不达标的各指定生产线,进行预警并反馈至目标工厂生产监管部门,并统计供电电源电能质量达标的各指定生产线,将其记为各标记生产线。
步骤四、标记生产线设备能耗监测:获取各标记生产线中各生产设备的单件产品能耗,判断各标记生产线中各生产设备能耗是否异常,若异常,将各标记生产线中能耗异常的各生产设备记为各异常设备。
示例性地,所述步骤四的具体分析过程包括:获取监测周期内各采样时间段内各标记生产线中各生产设备的单件产品能耗,将其记为,/>表示第/>个标记生产线的编号,/>,/>表示第/>个生产设备的编号,/>。
需要说明的是,获取监测周期内各采样时间段内各标记生产线中各生产设备的单件产品能耗,具体方法为:获取监测周期内各采样时间段内各标记生产线中各道工序对应生产设备的产量和用电量,分析得到监测周期内各采样时间段内各标记生产线中各道工序对应生产设备的单件产品能耗,将其记为监测周期内各采样时间段内各标记生产线中各生产设备的单件产品能耗。
获取各标记生产线中各生产设备的标准单件产品能耗,将其记为。
需要说明的是,获取各标记生产线中各生产设备的标准单件产品能耗,具体方法为:提取数据库中存储的各种生产设备生产各种产品的标准单件产品能耗,并获取各标记生产线生产的产品,筛选得到各标记生产线中各生产设备的标准单件产品能耗。
获取各标记生产线中各生产设备的使用时长,将其记为,通过分析公式得到各标记生产线中各生产设备的性能衰减因子/>,其中/>表示预设的生产设备单位使用时长对应的性能衰减影响系数。
获取各标记生产线中各生产设备的表面温度,将其记为,通过分析公式得到各标记生产线中各生产设备的温度影响系数/>,其中/>分别表示预设的生产设备表面温度适宜范围的下限值和上限值,/>分别表示预设的生产设备表面温度超出上限值的阈值和低于下限值的阈值。
通过分析公式得到各标记生产线中各生产设备的能耗影响指数/>。
需要说明的是,通过目标工厂中的控制柜获取监测周期内各采样时间段目标工厂中各标记生产线中各道工序对应生产设备的用电量。
需要说明的是,分析得到监测周期内各采样时间段内各标记生产线中各道工序对应生产设备的单件产品能耗,具体方法为:将监测周期内各采样时间段内各标记生产线中各道工序对应生产设备的产量和用电量代入公式得到监测周期内各采样时间段内各标记生产线中各道工序对应生产设备的单件产品能耗。
示例性地,所述步骤四的具体分析过程还包括:通过分析公式得到各标记生产线中各生产设备的能耗符合指数/>。
根据各标记生产线中各生产设备的能耗符合指数,判断各标记生产线中各生产设备能耗是否异常,获取各标记生产线中能耗异常的各生产设备。
需要说明的是,判断各标记生产线中各生产设备能耗是否异常,具体方法为:将各标记生产线中各生产设备的能耗符合指数与预设的能耗符合指数阈值进行比较,若某标记生产线中某生产设备的能耗符合指数小于预设的能耗符合指数阈值,则该标记生产线中该生产设备能耗异常,统计各标记生产线中能耗异常的各生产设备,将其记为各标记生产线中各异常设备。
步骤五、异常设备独立单元能耗监测:获取各标记生产线中各异常设备中各独立单元的相对能耗占比,分析各标记生产线中各异常设备中能耗异常的各独立单元,并进行处理。
示例性地,所述步骤五的具体分析过程为:获取各标记生产线中各异常设备的参考单件产品能耗和各标记生产线中各异常设备中各独立单元的参考单件产品能耗,得到各标记生产线中各异常设备中各独立单元的相对能耗占比。
需要说明的是,获取各标记生产线中各异常设备中各独立单元的相对能耗占比,具体方法为:根据监测周期内各采样时间段内各标记生产线中各生产设备的单件产品能耗,筛选得到监测周期内各采样时间段内各标记生产线中各异常设备的单件产品能耗,进一步通过平均值计算得到各标记生产线中各异常设备的参考单件产品能耗。
按照预设的原则对各标记生产线中各异常设备进行划分,得到各标记生产线中各异常设备中各独立单元。
获取各标记生产线中各异常设备中各独立单元的参考单件产品能耗。
将各标记生产线中各异常设备中各独立单元的参考单件产品能耗除以其对应标记生产线中对应异常设备的参考单件产品能耗,得到各标记生产线中各异常设备中各独立单元的相对能耗占比。
获取各标记生产线中各异常设备中各独立单元的相对能耗占比适宜范围。
需要说明的是,获取各标记生产线中各异常设备中各独立单元的相对能耗占比适宜范围,具体方法为:提取数据库中存储的各生产设备中各独立单元的相对能耗占比适宜范围,筛选得到各标记生产线中各异常设备中各独立单元的相对能耗占比适宜范围。
将各标记生产线中各异常设备中各独立单元的相对能耗占比与其对应的相对能耗占比适宜范围进行比较,得到各标记生产线中各异常设备中能耗异常的各独立单元,将其发送至目标工厂生产监管部门。
需要说明的是,获取各标记生产线中各异常设备中能耗异常的各独立单元,具体方法为:将各标记生产线中各异常设备中各独立单元的相对能耗占比与其对应的相对能耗占比适宜范围进行比较,若某标记生产线中某异常设备中某独立单元的相对能耗占比大于其对应相对能耗占比适宜范围的上限值,则该标记生产线中该异常设备中该独立单元能耗异常,统计各标记生产线中各异常设备中能耗异常的各独立单元。
需要说明的是,获取各标记生产线中各异常设备中各独立单元的参考单件产品能耗的方法与获取各标记生产线中各异常设备的参考单件产品能耗的方法,原理相同。
在本实施例中,本发明通过从生产设备单位产品能耗的角度,结合影响设备能耗的多个因素,判断设备能耗是否异常,以便用电企业能够根据产品单耗情况来找出能源使用过程中的漏洞和不合理地方,调整生产工艺和能源分配策略,进而减少能源使用过程中的浪费,降低能耗。
在本实施例中,本发明通过从目标工厂中各生产线、生产线中各设备、设备中各独立单元等维度对能耗进行精细化监测分析,根据产品单耗情况判断能耗是否异常,并对能耗异常原因进行分析,避免因供电电源的电能质量不佳引起的能耗异常和因设备衰退、故障造成的能源浪费,便于快速找出高耗能点,避免能源浪费,为用电企业的节能改造或设备升级提供准确的数据支撑。
参阅图2所示,本发明的第二方面提供一种工业设备能耗监测装置,包括生产线能耗监测分析模块、生产线能耗合理性判断模块、指定生产线电能质量检测模块、标记生产线设备能耗监测模块、异常设备独立单元能耗监测模块和数据库。
所述生产线能耗合理性判断模块分别与生产线能耗监测分析模块和指定生产线电能质量检测模块连接,标记生产线设备能耗监测模块分别与指定生产线电能质量检测模块和异常设备独立单元能耗监测模块连接,数据库分别与生产线能耗监测分析模块、指定生产线电能质量检测模块、标记生产线设备能耗监测模块和异常设备独立单元能耗监测模块连接。
生产线能耗监测分析模块:用于获取监测周期内各采样时间段目标工厂中各条生产线的产品产量和总用电量,分析目标工厂中各条生产线的能耗评价系数。
生产线能耗合理性判断模块:用于根据目标工厂中各条生产线的能耗评价系数,判断目标工厂中各条生产线的能耗是否合理,若不合理,将目标工厂中能耗不合理的各条生产线记为各指定生产线。
指定生产线电能质量检测模块:用于获取各指定生产线供电电源的电力参数,判断各指定生产线供电电源的电能质量是否达标,若不达标,则进行预警,反之,则将供电电源电能质量达标的各指定生产线记为各标记生产线。
标记生产线设备能耗监测模块:用于获取各标记生产线中各生产设备的单件产品能耗,判断各标记生产线中各生产设备能耗是否异常,若异常,将各标记生产线中能耗异常的各生产设备记为各异常设备。
异常设备独立单元能耗监测模块:用于获取各标记生产线中各异常设备中各独立单元的相对能耗占比,分析各标记生产线中各异常设备中能耗异常的各独立单元,并进行处理。
数据库:用于存储生产线生产各种产品对应的标准单位数量产品综合能耗及生产线供电电源的标准电压、标准电流、参考功率因数和谐波含量阈值,并存储各种生产设备生产各种产品的标准单件产品能耗和各生产设备中各独立单元的相对能耗占比适宜范围。
第三方面,本发明还提供一种电子设备,包括:处理器、存储器及通信总线。
所述存储器上存储有可被所述处理器执行的计算机可读程序。
所述通信总线实现处理器和存储器之间的连接通信。
所述处理器执行所述计算机可读程序时实现本发明所述的工业设备能耗监测方法中的步骤。
第四方面,本发明还提供一种存储介质,其特征在于,所述存储介质存储有一个或者多个程序,所述一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行,以实现本发明所述的工业设备能耗监测方法中的步骤。
以上内容仅仅是对本发明的构思所作的举例和说明,所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,只要不偏离发明的构思或者超越本发明所定义的范围,均应属于本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种工业设备能耗监测方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤一、生产线能耗监测分析:获取监测周期内各采样时间段目标工厂中各条生产线的产品产量和总用电量,分析目标工厂中各条生产线的能耗评价系数;
步骤二、生产线能耗合理性判断:根据目标工厂中各条生产线的能耗评价系数,判断目标工厂中各条生产线的能耗是否合理,若不合理,将目标工厂中能耗不合理的各条生产线记为各指定生产线;
步骤三、指定生产线电能质量检测:获取各指定生产线供电电源的电力参数,判断各指定生产线供电电源的电能质量是否达标,若不达标,则进行预警,反之,则将供电电源电能质量达标的各指定生产线记为各标记生产线;
步骤四、标记生产线设备能耗监测:获取各标记生产线中各生产设备的单件产品能耗,判断各标记生产线中各生产设备能耗是否异常,若异常,将各标记生产线中能耗异常的各生产设备记为各异常设备;
步骤五、异常设备独立单元能耗监测:获取各标记生产线中各异常设备中各独立单元的相对能耗占比,分析各标记生产线中各异常设备中能耗异常的各独立单元,并进行处理;
所述步骤一的具体过程为:
设定监测周期的时长,按照预设的等时间间隔原则在监测周期内设置各采样时间段;
获取监测周期内各采样时间段目标工厂中各条生产线的产品产量和总用电量,将其分别记为和/>,/>表示第/>个采样时间段的编号,/>,/>表示第/>条生产线的编号,;
通过分析公式得到监测周期内各采样时间段目标工厂中各条生产线的单位数量产品综合能耗/>,其中/>表示预设的单位数量产品综合能耗修正因子,/>表示预设的总用电量的修正量;
提取数据库中存储的生产线生产各种产品对应的标准单位数量产品综合能耗,筛选得到目标工厂中各条生产线生产的产品对应的标准单位数量产品综合能耗,将其记为;
获取目标工厂中各条生产线的使用年限和各种产品的累计产量,将其分别记为和/>,/>表示第/>种产品的编号,/>;
通过分析公式得到目标工厂中各条生产线的衰减老化系数/>,其中/>表示预设的单位使用年限对应的老化系数,/>表示预设的累计产量阈值,/>表示预设的第/>种产品的权重;
通过分析公式得到目标工厂中各条生产线的能耗评价系数/>,其中/>表示采样时间段的数量,/>表示预设的监测周期内第个采样时间段目标工厂中第/>条生产线的单位数量产品综合能耗,/>表示自然常数。
2.根据权利要求1所述的一种工业设备能耗监测方法,其特征在于:所述步骤二的具体过程为:
将目标工厂中各条生产线的能耗评价系数与预设的能耗评价系数阈值进行比较,若目标工厂中某条生产线的能耗评价系数小于预设的能耗评价系数阈值,则目标工厂中该条生产线的能耗不合理,统计目标工厂中能耗不合理的各条生产线,将其记为各指定生产线。
3.根据权利要求1所述的一种工业设备能耗监测方法,其特征在于:所述步骤三的具体过程为:
按照预设的等时间间隔原则在监测周期内各采样时间段设置各检测时间点,获取监测周期内各采样时间段中各检测时间点各指定生产线供电电源的电压、电流、功率因数和谐波含量,将其分别记为,/>表示第/>个检测时间点的编号,/>,表示第/>个指定生产线的编号,/>;
提取数据库中存储的生产线供电电源的标准电压、标准电流、参考功率因数和谐波含量阈值,将其分别记为;
通过分析公式得到各指定生产线供电电源的电能质量第一评估系数/>,其中/>表示检测时间点的数量,/>分别表示预设的生产线供电电源电压和电流的允许偏差;
通过分析公式得到各指定生产线供电电源的电能质量第二评估系数/>,其中/>分别表示预设的生产线供电电源功率因数和谐波含量的权值;
将各指定生产线供电电源的电能质量第一评估系数和电能质量第二评估系数/>代入公式/>得到各指定生产线供电电源的电能质量综合评估指数/>,其中/>分别表示预设的电能质量第一评估系数和电能质量第二评估系数的权值;
根据各指定生产线供电电源的电能质量综合评估指数,判断各指定生产线供电电源的电能质量是否达标,并获取供电电源电能质量达标的各指定生产线。
4.根据权利要求1所述的一种工业设备能耗监测方法,其特征在于:所述步骤四的具体分析过程包括:
获取监测周期内各采样时间段内各标记生产线中各生产设备的单件产品能耗,将其记为,/>表示第/>个标记生产线的编号,/>,/>表示第/>个生产设备的编号,/>;
获取各标记生产线中各生产设备的标准单件产品能耗,将其记为;
获取各标记生产线中各生产设备的使用时长,将其记为,通过分析公式得到各标记生产线中各生产设备的性能衰减因子/>,其中/>表示预设的生产设备单位使用时长对应的性能衰减影响系数;
获取各标记生产线中各生产设备的表面温度,将其记为,通过分析公式得到各标记生产线中各生产设备的温度影响系数/>,其中/>分别表示预设的生产设备表面温度适宜范围的下限值和上限值,/>分别表示预设的生产设备表面温度超出上限值的阈值和低于下限值的阈值;
通过分析公式得到各标记生产线中各生产设备的能耗影响指数/>。
5.根据权利要求4所述的一种工业设备能耗监测方法,其特征在于:所述步骤四的具体分析过程还包括:
通过分析公式得到各标记生产线中各生产设备的能耗符合指数/>;
根据各标记生产线中各生产设备的能耗符合指数,判断各标记生产线中各生产设备能耗是否异常,获取各标记生产线中能耗异常的各生产设备。
6.根据权利要求4所述的一种工业设备能耗监测方法,其特征在于:所述步骤五的具体分析过程为:
获取各标记生产线中各异常设备的参考单件产品能耗和各标记生产线中各异常设备中各独立单元的参考单件产品能耗,得到各标记生产线中各异常设备中各独立单元的相对能耗占比;
获取各标记生产线中各异常设备中各独立单元的相对能耗占比适宜范围;
将各标记生产线中各异常设备中各独立单元的相对能耗占比与其对应的相对能耗占比适宜范围进行比较,得到各标记生产线中各异常设备中能耗异常的各独立单元,将其发送至目标工厂生产监管部门。
7.一种工业设备能耗监测装置,其特征在于,包括:
生产线能耗监测分析模块:用于获取监测周期内各采样时间段目标工厂中各条生产线的产品产量和总用电量,分析目标工厂中各条生产线的能耗评价系数;
目标工厂中各条生产线的能耗评价系数的分析过程为:
设定监测周期的时长,按照预设的等时间间隔原则在监测周期内设置各采样时间段;
获取监测周期内各采样时间段目标工厂中各条生产线的产品产量和总用电量,将其分别记为和/>,/>表示第/>个采样时间段的编号,/>,/>表示第/>条生产线的编号,;
通过分析公式得到监测周期内各采样时间段目标工厂中各条生产线的单位数量产品综合能耗/>,其中/>表示预设的单位数量产品综合能耗修正因子,/>表示预设的总用电量的修正量;
提取数据库中存储的生产线生产各种产品对应的标准单位数量产品综合能耗,筛选得到目标工厂中各条生产线生产的产品对应的标准单位数量产品综合能耗,将其记为;
获取目标工厂中各条生产线的使用年限和各种产品的累计产量,将其分别记为和/>,/>表示第/>种产品的编号,/>;
通过分析公式得到目标工厂中各条生产线的衰减老化系数/>,其中/>表示预设的单位使用年限对应的老化系数,/>表示预设的累计产量阈值,表示预设的第/>种产品的权重;
通过分析公式得到目标工厂中各条生产线的能耗评价系数/>,其中/>表示采样时间段的数量,/>表示预设的监测周期内第/>个采样时间段目标工厂中第/>条生产线的单位数量产品综合能耗,/>表示自然常数;
生产线能耗合理性判断模块:用于根据目标工厂中各条生产线的能耗评价系数,判断目标工厂中各条生产线的能耗是否合理,若不合理,将目标工厂中能耗不合理的各条生产线记为各指定生产线;
指定生产线电能质量检测模块:用于获取各指定生产线供电电源的电力参数,判断各指定生产线供电电源的电能质量是否达标,若不达标,则进行预警,反之,则将供电电源电能质量达标的各指定生产线记为各标记生产线;
标记生产线设备能耗监测模块:用于获取各标记生产线中各生产设备的单件产品能耗,判断各标记生产线中各生产设备能耗是否异常,若异常,将各标记生产线中能耗异常的各生产设备记为各异常设备;
异常设备独立单元能耗监测模块:用于获取各标记生产线中各异常设备中各独立单元的相对能耗占比,分析各标记生产线中各异常设备中能耗异常的各独立单元,并进行处理;
数据库:用于存储生产线生产各种产品对应的标准单位数量产品综合能耗及生产线供电电源的标准电压、标准电流、参考功率因数和谐波含量阈值,并存储各种生产设备生产各种产品的标准单件产品能耗和各生产设备中各独立单元的相对能耗占比适宜范围。
8.一种电子设备,其特征在于,包括:处理器、存储器及通信总线;
所述存储器上存储有可被所述处理器执行的计算机可读程序;
所述通信总线实现处理器和存储器之间的连接通信;
所述处理器执行所述计算机可读程序时实现如权利要求1-6任意一项所述的工业设备能耗监测方法中的步骤。
9.一种存储介质,其特征在于,所述存储介质存储有一个或者多个程序,所述一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行,以实现如权利要求1-6任意一项所述的工业设备能耗监测方法中的步骤。
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