[發明專利]鋼鐵聯合企業全工序能況在線分析診斷系統及方法

有效

• 申請號: 201110429444.3
• 申請日: 2011-12-19
• 公開（公告）號: CN102592004A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 李衛杰;楊進
• 申請（專利權）人: 中冶南方（武漢）威仕工業爐有限公司
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 王超

技術領域

本發明涉及鋼鐵企業生產全流程節能減排在線系統診斷的技術領域，特別涉及一套鋼鐵聯合企業開展生產全流程生產運行狀況在線系統診斷的方法。

背景技術

鋼鐵制造流程是一類由不同功能但又相互關聯、相互支撐、相互制約的多種工序和多種裝置及相關設施構成的、工序串聯并集成運行的復雜過程系統。目前已發展成包含資源、能源的轉換和利用，產品質量控制和新產品開發，環境保護和工業生態等方面內容的工程技術大系統。因此，開展鋼鐵企業的節能減排工作需要從系統節能減排的層次實施。目前不僅鋼鐵企業自身，包括各類研究機構，都投入很多精力在系統節能和工藝節能燈方面，取得了不少積極成果，對全行業節能減排做出了積極貢獻。但很多鋼鐵企業，尤其是中小型鋼鐵企業，在系統節能過程所遇阻力很大，節能減排過程中過多關注具體技術與環節的節能改造，缺乏系統性、工藝等層面的節能減排。導致一方面由于終端用能設備節能水平影響系統節能的效果，另一方面很大一部分系統節能技術未真正發揮其應用效果。

基于鋼鐵企業系統節能減排面臨的現狀，歸根結底在于鋼鐵企業缺乏整個生產流程系統性的診斷分析方法，進而導致在開展或應用系統節能減排技術/產品時，偏重局部環節效率、指標或功能效果。對于開展鋼鐵企業生產全流程系統性的診斷分析方面，目前還沒有成熟的方法供借鑒參考。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：提供一種鋼鐵聯合企業全工序能況在線分析診斷系統及方法，本發明一方面能直接指導鋼鐵企業開展系統性、全面性節能減排診斷和規劃，另一方面能為專業化鋼鐵技術服務公司延伸業務范圍，充分發揮自身優勢開展鋼鐵企業的節能減排技術服務工作提供一種重要的技術方法。

本發明解決其技術問題采用以下的技術方案：鋼鐵聯合企業全工序能況在線分析診斷系統運行在線診斷工作站上，包括依次相連的驅動程序、流程建模和仿真模塊、生產數據獲取和處理模塊、流程網絡仿真模塊、耗能計算及對標分析模塊、生產運行狀況維護模塊和在線優化診斷模塊；

驅動程序啟動該在線分析診斷系統，與各數據庫進行數據和畫面的銜接；

流程建模和仿真模塊實現鋼鐵企業生產全流程的建模和過程仿真；

生產數據獲取和處理模塊實現生產數據的提取、甄別、處理和測試；

流程網絡仿真模塊將生產數據對應相應的監控位置，實現帶有信息流的流程網絡仿真；

耗能計算及對標分析模塊獲取工序能耗和單耗，形成半定量的節能減排診斷；

生產運行狀況維護模塊實現生產各環節的資源、能量產耗和生產運行的信息設定；

在線優化診斷模塊完成各環節運行狀況和資源、能量產耗現狀的在線優化診斷。

所述的系統的診斷方法，包括以下步驟：

S1)啟動在線診斷工作站(1)上的驅動程序，運行鋼鐵聯合企業全工序能況在線分析診斷系統，并通過網絡與生產調度中心數據庫(3)、生產主體廠數據庫(4)和能源管控中心數據庫(5)提供的畫面有機銜接；

S2)流程建模和仿真模塊根據生產調度中心數據庫(3)提供的物流信息流程圖、生產主體廠數據庫(4)提供的各生產主體廠車間的生產工藝流程圖、能源管控中心數據庫(5)提供的能源介質工作流程圖，實現生產全流程所有終端設備、終端設備之間通路及工序之間通路定位，然后按照物質流和能源流流向實現建模和過程仿真；

S3)生產數據獲取和處理模塊基于鋼鐵企業生產全流程的建模和過程仿真結果，確定生產數據取樣參數類型及列表；然后通過與生產調度中心數據庫(3)、生產主體廠數據庫(4)和能源管控中心數據庫(5)的銜接，實現生產數據的提取，并在此基礎上進行合理性甄別和處理；同時該模塊通過現場測試參數維護工作站(6)對未監測重要環節的關鍵參數進行現場測試；

S4)流程網絡仿真模塊基于基于鋼鐵企業生產全流程的建模和過程仿真結果，將甄別、處理的生產數據和現場測試參數維護工作站(6)得到的現場監測數據與相應的監控位置進行對應，實現帶有信息流的鋼鐵生產全流程模型；

S5)耗能計算及對標分析模塊根據鋼鐵生產全流程模型中各生產工序的能源產耗數據及各種能源介質的折標系數獲取工序能耗和單耗；然后將計算獲取的工序能耗和單耗與理論優化范圍進行對比分析，形成半定量的節能減排診斷；

S6)生產運行狀況維護模塊從鋼鐵生產全流程模型中的單體設備、通路及工序進行配置水平、運行狀況、管理操作水平和自動化水平四方面的分析診斷，并將分析診斷結果傳遞到在線診斷數據庫(2)；