[發明專利]一種能源動態預測的啤酒生產企業能源消耗監督方法

在審

• 申請號: 201310753423.6
• 申請日: 2013-12-31
• 公開（公告）號: CN103761580A
• 公開（公告）日: 2014-04-30
• 發明（設計）人: 白晶;武海巍;邢吉生;牛國成;浦鐵成;徐宇;楊勇
• 申請（專利權）人: 北華大學;吉林市自動化技術研究中心
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04
• 代理公司: 北京神州華茂知識產權有限公司 11358
• 代理人: 吳照幸

技術領域

本發明涉及一種能源消耗系統及監督方法,具體的涉及一種能源動態預測的啤酒生產企業能源消耗系統及監督方法。

背景技術

啤酒企業歷來是能耗大戶，據統計，噸啤耗糧國內企業間相差30公斤，啤酒總損失率相差5%～6%，噸啤耗水國內平均為20噸，國際為6噸；噸啤耗電，國內為130度，國際為110度；噸啤耗標準煤，國內為170千克，國際為80千克。近年來，國內啤酒工業發展迅猛，啤酒產量每年以20%左右的速度遞增，如何在提高產品的同時盡快節能降耗，提高效益，日益成為各啤酒生產企業和整個啤酒行業關注的焦點。啤酒廠主要的能源消耗為蒸汽、水、電、二氧化碳。2010年，全國啤酒產量為6483萬噸，按照平均噸酒成本1500元計算，全國每年生產啤酒的成本為872億元，按照啤酒使用能源占成本的17%計算，每年生產啤酒使用能源約148億元。由于全國啤酒企業普遍沒有有效的計量分析手段，所以能源浪費情況嚴重，存在很大的節能降耗空間。

啤酒企業節能降耗問題涉及到多方面原因，應用高效的節能設備、采用先進的生產工藝、提高操作者的技能和責任心、科學的能源監督管理，均是有效實現啤酒企業節能降耗的有效方法。其中，利用高效的節能設備和先進的生產工藝，可以實現節能減排，并且效果明顯，但需要投入大量資金成本；提高操作者的技能和責任心也可以實現啤酒企業節能降耗的目地。利用科學的能源監督管理，可以在現有啤酒設備和生產工藝的基礎上，實現對能源使用、消耗的監督作用，促進操作者在主觀上提高技能和責任心，避免不必要的能源消耗和浪費。可見，有效實施科學的能源消耗監督管理，在不投入大量資金成本的前提下，可以實現能源有效利用的最大化。

傳統啤酒企業的能源消耗監督方法是利用管理者的經驗，實現各生產車間對能源使用情況的預測，從而判斷能源消耗量是否正常，管理者的能源預測經驗積累、對影響啤酒生產的市場銷售情況變化性等方面主觀了解的及時性，都會對能源監督管理產生直接的影響，這種管理方法具有主觀性，并且影響啤酒企業能源消耗的因素眾多，各因素之間往往互相影響和制約，管理者要從眾多影響因素中判斷出能源消耗監督的有效方法，通常具有不易性。在已有的能源預測方法中，利用神經網絡、時間序列模型、統計模型等進行的能源預測，具有所需樣本多、未體現出動態預測的特點；已出現的利用支持向量機進行能源預測的方法，具有所需樣本少的特點，但未體現出動態預測的特點。為了降低科學能源消耗監督方法中對管理者主觀性的依賴性、增加科學能源消耗監督的客觀評價標準以及能及時反映出能源變化的趨勢，通過利用啤酒生產企業的能源動態預測，實現為管理者進行能源消耗監督時提供重要的客觀參考依據，具有重要的現實意義。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是克服了現有啤酒企業能源消耗監督中存在的過多依靠管理者對能源預測的主觀判斷性、對影響能源消耗的眾多因素變化難以及時反應和能源預測動態性的問題，提供了一種基于能源動態預測的啤酒生產企業能源消耗監督方法。

本發明的一種能源動態預測的啤酒生產企業能源消耗監督方法，主要通過支持向量機，支持向量機利用grid-search算法尋找最佳懲罰參數c和gamma值，分別采用多項式核函數、線性核函數、高斯核函數、sigmoid核函數，分別對啤酒企業的包裝車間、動力車間、釀造車間所需能源進行預測。比較每個車間采用不同核函數時的能源預測精度，利用實現預測精度最高的核函數對該車間的未來能源消耗進行預測。通過支持向量機不斷尋找和利用對能源消耗預測精度最高的核函數、不斷增加預測模型的輸入值，使得預測模型動態地變化，并且提高了預測精度，實現了能源的動態預測，通過預測消耗值與實際消耗值，實現了啤酒生產企業的能源消耗監督功能，提高了生產車間人員的節能主觀能動性。

本發明的一種能源動態預測的啤酒生產企業能源消耗監督方法，包括以下步驟：

1）、能源消耗系統的構建：能源消耗系統包括能源數據輸入單元、數據處理單元、能源預測單元、能源管理單元、能耗報警及處理單元，所述數據處理單元通過[0,1]歸一化的方法，將數據統一進行歸一化處理，能源預測單元中設有支持向量機，對能源使用情況進行預測，如果能源消耗不正常時，能耗報警及處理單元通過報警聲或發光二極管發出報警提示；

2）、統計數據：通過人工統計的方式前n個月份的W(x)車間E(y)能源的實際消耗值數據輸入到能源數據輸入單元中；