[發明專利]一種基于生產節奏的空壓機節能的方法

有效

• 申請號: 202110322884.2
• 申請日: 2021-03-26
• 公開（公告）號: CN113050573B
• 公開（公告）日: 2022-09-13
• 發明（設計）人: 趙延偉;倪大帥;王學功;張明岳
• 申請（專利權）人: 山東萊鋼永鋒鋼鐵有限公司
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418;F04B49/06
• 代理公司: 濟南舜科知識產權代理事務所(普通合伙) 37274
• 代理人: 張帥

1.一種基于生產節奏的空壓機節能的方法，其特征在于，包括：數據采集層、數據計算層、數據服務層和數據應用層；

所述數據采集層包括熱數據源和冷數據源，熱數據源通過現場工業網關直接連接的PLC/DCS及其下的各種工業傳感器和設備采集實時數據，冷數據源包括ERP、能管系統、MES、二級系統按需采集各部門業務系統數據，同時還有一部分數據以數據文件的方式上傳；

所述數據計算層為熱數據源和冷數據源的計算機制，數據計算層包括實時數據庫和數據倉庫；

所述數據服務層包括微服務架構，微服務架構包括多個用例數據庫，支持多個智能用例服務，同時支持為各用例提供聚合門戶服務的平臺模塊用例；

所述數據應用層用于提供聚合門戶，提供數據服務層中各用例的UI界面，通過API網關與微服務架構進行交互；

基于生產節奏的空壓機節能的方法，包括以下步驟：

1)空壓機能耗排序：

a)匯集每臺空壓機年度產量及年度電量消耗，計算氣電比，即空壓機電單耗；

b)按照氣電比將空壓機的能耗排序由低到高排序；

2)信息集中監控與產差耗損實時計算：

a)各數據點數據采集：為了降低數采延遲，將數采服務器部署在現場，服務器安裝專業的數采軟件，同時通過PI客戶端將數據實時傳輸到PI實時數據庫中，系統通過PI提供的Api進行數據查詢，根據預先設定的數據范圍，將數據按照數據范圍進行首次清洗，保證數據的準確性；

b)數據處理邏輯：通過消息隊列服務，通過讀取PI數據庫數據，訂閱端將數據獲取后，存入Redis數據庫中，key對應的是點位名稱，value對應的是點的最新值，將數據點位分組為用戶組和官網組后，每次分組中有點位更新后，將改分組所有點位，從Redis取出最新數據，進行累加，獲取用戶端與客戶端的匯總數據；

c)計算產差耗損：計算公式為：sumDiff＝Σprod-Σcons，

其中：sumDiff為標識產差耗損，prod為空壓機站出口所有點位流量，Cons為用戶端出口所有點位流量；

3)壓縮空氣消耗量預測：

a)生產停機計劃采集：通過數據導入或者API接口方式，同步生產停機計劃，按照產線對應的設備，獲取設備停機時間區間；

b)每臺設備平均消耗量測算：通過設備年度流量和年度開機時間，計算設備的開機狀態下每分鐘平均消耗量；

c)壓縮空氣消耗量預測：將預測曲線按照當天時間劃分為1440個點，即每分鐘一個點位，判斷每分鐘，是否在設備停機時間區間，來區分設備的停機狀態，將開機狀態的設備的平均消耗量累加，預測未來消耗量；

d)預測曲線：預測公式為：

sunmCons＝ΣdeviceVal

allDatas＝ΣsumCons，

其中：deviceYearCons表示設備年度消耗量，deviceOpenTime表示設備年度開機時間，deviceVal表示開機狀態下的設備單分鐘消耗量，sumCons表示每分鐘整體消耗量，allDatas表示每分鐘整體消耗量的數據集合；

4)空壓機電流及靜葉開度建議操作：

a)組織冷數據：包括離心機的能耗排序，每臺空壓機最大產能，增加每立方壓縮空氣每臺需要的電流及靜葉開度參數；

b)操作邏輯：按照未來5分鐘內的壓縮空氣需求量，按照當前空壓機排序，優先調整開機狀態的空壓機，調整順序按照能耗順序調整，即能耗低的空壓機優先增加到最大負荷，若開機狀態的空壓機不能滿足狀態，當前最大產量未來消耗量，優先調整能耗較低的空壓機產量到最大負荷，仍然不滿足時，并建議啟動能耗較高的空壓機，當前最大產量未來消耗量，將優先降低能耗較高的空壓機產量，降低為0時，建議停機。

2.根據權利要求1所述的基于生產節奏的空壓機節能的方法，其特征在于，所述實時數據庫與熱數據源連接，采集、處理并存儲實時熱數據，并為上層數據服務層用例提供高速實時和歷史數據接口；數據倉庫用于采集來自業務系統的冷數據和來自實時數據庫的熱數據。

3.根據權利要求1所述的基于生產節奏的空壓機節能的方法，其特征在于，所述智能用例服務包括公司級DPM用例服務、智能煉鐵用例服務、智能煉鋼用例服務、智能軋鋼用例服務和智能動力用例服務。