本發(fā)明涉及能源管理技術領域，特別是涉及一種燒結機能源消耗在線實時報警系統(tǒng)及方法。

背景技術：

我國的鋼鐵產(chǎn)量位居世界首位，然而鋼鐵生產(chǎn)過程中的能源使用效率顯著落后于日本與韓國等國家。在鋼鐵生產(chǎn)全流程中，燒結機用于生產(chǎn)燒結礦，是煉鐵必不可少的生產(chǎn)設備，并且燒結工序能耗約占全流程總能耗的10％-15％，是鋼鐵生產(chǎn)的第二能耗大戶，因此提高燒結機能源效率對于降低噸鋼能耗具有重要的意義。燒結機生產(chǎn)消耗的能源主要包括固體燃料、電、煤氣等，目前燒結機能源管理通過人工來進行，管理者根據(jù)燒結機一天消耗的固體燃料量、電量、煤氣量，以及燒結礦的產(chǎn)量，與基準值或目標值比較以判斷是否達標。這種管理方式屬于事后管理，無法對能源消耗情況進行在線實時監(jiān)測與管理，因此生產(chǎn)過程中的能源消耗異常得不到有效監(jiān)督與控制。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種燒結機能源消耗在線實時報警系統(tǒng)及方法，以達到在生產(chǎn)過程實時監(jiān)測燒結機能源消耗是否異常、是否超出指標值，并根據(jù)監(jiān)測結果給出報警與決策支持。

本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是：提供一種燒結機能源消耗在線實時報警系統(tǒng)，包括關系數(shù)據(jù)庫服務器、應用服務器和opc服務器，所述應用服務器分別與關系數(shù)據(jù)庫服務器和opc服務器相連；所述關系數(shù)據(jù)庫服務器用于存儲歷史數(shù)據(jù)；所述opc服務器用于獲取實時能耗數(shù)據(jù)，所述應用服務器包括：能耗計劃模塊，用于接收上級下達的燒結機當日產(chǎn)量指標與節(jié)能指標，并調用關系數(shù)據(jù)庫確定當日燒結機的能耗總量指標；能耗指標分解模塊，用于接收能源計劃模塊下達的能耗總量指標，并調用關系數(shù)據(jù)庫確定當日的能源消耗量指標以及蒸汽回收量指標，并將上述當日能源消耗量指標分解為每一時段的能耗指標；能耗監(jiān)視報警模塊，通過opc服務器對燒結機的能源消耗實時監(jiān)視，并根據(jù)實時能耗數(shù)據(jù)分析能耗狀況，判斷是否出現(xiàn)單一能源介質當前時段消耗或當日預報值超限報警、以及所有介質總消耗當前時段或當日預報值超限報警，如果出現(xiàn)則將上述報警信息發(fā)送至客戶端上；輔助決策模塊，根據(jù)實時能耗數(shù)據(jù)與燒結機能耗狀況，給出削減能耗的決策建議并發(fā)送至客戶端。

所述能耗計劃模塊根據(jù)確定當日燒結機的能耗總量指標，其中，為燒結機單位能耗平均值，y為燒結機當日產(chǎn)量指標，δ為當日節(jié)能指標，x為當日燒結機的能耗總量指標。

所述能源消耗量指標包括固體燃料消耗量指標、電能消耗量指標、煤氣消耗量指標、壓縮空氣消耗量指標和水消耗量指標。

所述能耗指標分解模塊根據(jù)xi＝aix確定當日燒結機消耗每一種能源介質的消耗量指標和蒸汽回收量指標，其中，i表示第i種能源介質，i＝1,2,3,4,5,6分別代表固體燃料、電能、煤氣、壓縮空氣、水和蒸汽，xi為第i種能源介質的當日消耗量指標；ai為第i種能源介質消耗量折算成標準煤后占燒結機能耗總量的比例。

所述能耗指標分解模塊通過得到每一時段的能耗指標，其中，燒結機一日的持續(xù)工作時間為24小時，將一日等分成個時段，每個時段的時間長度為t分鐘，xi,j表示燒結機的第i種能源介質在第j個時段的能耗指標值，xi為第i種能源介質的當日消耗量指標值。

所述單一能源介質的當日預報值通過計算得到；所述所有介質總消耗的當日預報值通過計算得到，表示燒結機第i種能源介質當日消耗的預報值，xi,j′表示燒結機的第i種能源介質在第j個時段的實際消耗值，t表示當前時刻所處第t個時段；表示燒結機所有介質總消耗的當日預報值，為燒結機在第j個時段的總能耗指標值。

本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是：還提供一種燒結機能源消耗在線實時報警方法，采用上述的燒結機能源消耗在線實時報警系統(tǒng)，包括以下步驟：

(1)通過能耗計劃模塊接收用戶在客戶端上輸入的燒結機節(jié)能指標和當日產(chǎn)量指標；

(2)調用關系數(shù)據(jù)庫中保存的正常生產(chǎn)下的燒結機單位能耗數(shù)據(jù)，并計算出燒結機單位能耗平均值；

(3)根據(jù)燒結機單位能耗平均值和燒結機節(jié)能指標與當日產(chǎn)量指標確定出當日燒結機的能耗總量指標；

(4)根據(jù)數(shù)據(jù)庫中保存的燒結機正常生產(chǎn)下的生產(chǎn)資源消耗量以及蒸汽回收量的歷史數(shù)據(jù)，將燒結機能耗總量指標按能源介質分解，確定當日的每一種能源介質的消耗量指標和蒸汽回收量指標；

(5)將得到的單一能源介質當日消耗量指標分解為每一時段能耗指標，并計算出在每一時段燒結機的總能耗指標；

(6)通過opc服務器獲取實時能耗數(shù)據(jù)以判斷燒結機當前能耗狀況，若燒結機在當前時段的某一能源介質消耗值超出其指標值，則執(zhí)行步驟(7)；若燒結機當日消耗的某一能源介質預報值超出該介質當日消耗量指標值，則執(zhí)行步驟(8)；若燒結機在當前時段的總能耗值超出其指標值，則執(zhí)行步驟(9)；若燒結機當日能耗總量的預報值超出當日燒結機能耗總量指標，則執(zhí)行步驟(10)；

(7)將能耗狀況和發(fā)生時間報警信息發(fā)送至客戶端，并通過輔助決策模塊提示用戶削減下一時段該能源介質的消耗值，削減量為消耗值超出其指標值的部分，經(jīng)用戶確認后，該能源介質在下一時段的指標值自動調整為削減后結果；

(8)將能耗狀況和發(fā)生時間報警信息發(fā)送至客戶端，并通過輔助決策模塊提示用戶削減以后所有時段該能源介質的消耗值，經(jīng)用戶確認后，該能源介質在以后所有時段的指標值自動調整為削減后結果；

(9)將能耗狀況和發(fā)生時間報警信息發(fā)送至客戶端，并通過輔助決策模塊提示用戶削減下一時段燒結機的總能耗值，削減量為消耗值超出其指標值的部分，經(jīng)用戶確認后，燒結機在下一時段的總能耗指標值自動調整為削減后結果；

(10)將能耗狀況和發(fā)生時間報警信息發(fā)送至客戶端，并通過輔助決策模塊提示用戶削減以后所有時段燒結機的總能耗值，經(jīng)用戶確認后，燒結機在以后所有時段的指標值自動調整為削減后結果。

所述步驟(8)削減以后所有時段該能源介質的消耗值的削減量δi通過計算得到。

所述步驟(10)削減以后所有時段燒結機的總能耗值的削減量δ通過計算得到。

有益效果

由于采用了上述的技術方案，本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，具有以下的優(yōu)點和積極效果：本發(fā)明能夠根據(jù)上級下達的燒結礦產(chǎn)量指標、節(jié)能指標制定燒結機能耗計劃，并將燒結機當日總能耗指標細化分解為每一種能源介質在每一個時段的消耗指標值，從而提高了能耗監(jiān)管的針對性、實時性。本發(fā)明不僅根據(jù)實際消耗量監(jiān)控當前燒結機的能耗狀況，而且通過預報值提前調整后期能耗指標，以保證能耗計劃的執(zhí)行。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一種實施例的系統(tǒng)結構框圖。

具體實施方式

下面結合具體實施例，進一步闡述本發(fā)明。應理解，這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內容之后，本領域技術人員可以對本發(fā)明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權利要求書所限定的范圍。

本發(fā)明的實施方式涉及一種燒結機能源消耗在線實時報警系統(tǒng)，如圖1所示，包括關系數(shù)據(jù)庫服務器、應用服務器和opc服務器，所述應用服務器分別與關系數(shù)據(jù)庫服務器和opc服務器相連；所述關系數(shù)據(jù)庫服務器用于存儲歷史數(shù)據(jù)；所述opc服務器用于獲取實時能耗數(shù)據(jù)，所述應用服務器包括：能耗計劃模塊，用于接收上級下達的燒結機當日產(chǎn)量指標與節(jié)能指標，并調用關系數(shù)據(jù)庫確定當日燒結機的能耗總量指標；能耗指標分解模塊，用于接收能源計劃模塊下達的能耗總量指標，并調用關系數(shù)據(jù)庫確定當日的能源消耗量指標以及蒸汽回收量指標，并將上述當日能源消耗量指標分解為每一時段的能耗指標；能耗監(jiān)視報警模塊，通過opc服務器對燒結機的能源消耗實時監(jiān)視，并根據(jù)實時能耗數(shù)據(jù)分析能耗狀況，判斷是否出現(xiàn)單一能源介質當前時段消耗或當日預報值超限報警、以及所有介質總消耗當前時段或當日預報值超限報警，如果出現(xiàn)則將上述報警信息發(fā)送至客戶端上；輔助決策模塊，根據(jù)實時能耗數(shù)據(jù)與燒結機能耗狀況，給出削減能耗的決策建議并發(fā)送至客戶端。

本實施方式中，opc服務器用于讀取燒結機監(jiān)控系統(tǒng)采集的實時能耗數(shù)據(jù)，并通過以太網(wǎng)通訊將實時數(shù)據(jù)發(fā)送到應用服務器以實現(xiàn)燒結機能耗狀況的實時監(jiān)視與報警，應用服務器與關系數(shù)據(jù)庫服務器通過以太網(wǎng)進行通訊，從而將實時能耗數(shù)據(jù)保存到關系數(shù)據(jù)庫。通過運行客戶端，用戶可在瀏覽器中訪問應用程序服務器，實現(xiàn)對燒結機能耗狀況的實時監(jiān)視以及對報警信息與決策建議的查看和處理。

使用上述的燒結機能源消耗在線實時報警系統(tǒng)時，包括以下步驟：

(1)通過能耗計劃模塊接收用戶在客戶端上輸入的燒結機節(jié)能指標和當日產(chǎn)量指標；

(2)能耗計劃模塊調用關系數(shù)據(jù)庫中保存的正常生產(chǎn)下的燒結機單位能耗數(shù)據(jù)，并計算出燒結機單位能耗平均值；

(3)根據(jù)燒結機單位能耗平均值和燒結機節(jié)能指標與當日產(chǎn)量指標確定出當日燒結機的能耗總量指標；具體為：能耗計劃模塊根據(jù)確定當日燒結機的能耗總量指標，其中，為燒結機單位能耗平均值，y為燒結機當日產(chǎn)量指標，δ為當日節(jié)能指標，x為當日燒結機的能耗總量指標。

(4)根據(jù)數(shù)據(jù)庫中保存的燒結機正常生產(chǎn)下的生產(chǎn)資源消耗量以及蒸汽回收量的歷史數(shù)據(jù)，將燒結機能耗總量指標按能源介質分解，確定當日的能源消耗量指標和蒸汽回收量指標；其中，能源消耗量指標包括固體燃料消耗量指標、電能消耗量指標、煤氣消耗量指標、壓縮空氣消耗量指標和水消耗量指標。所述能耗指標分解模塊根據(jù)xi＝aix確定當日的能源消耗量指標和蒸汽回收量指標，其中，i表示第i種能源介質，i＝1,2,3,4,5,6分別代表固體燃料、電能、煤氣、壓縮空氣、水和蒸汽，xi為第i種能源介質的當日消耗量指標；ai為第i種能源介質消耗量折算成標準煤后占燒結機能耗總量的比例，該比例值由燒結機正常生產(chǎn)下的固體燃料、電能、煤氣、壓縮空氣、水等消耗量以及蒸汽回收量等的平均值計算得到。

(5)將得到的單一能源介質當日消耗量指標分解為每一時段能耗指標，并計算出在每一時段燒結機的總能耗指標；具體地說，能耗指標分解模塊通過得到每一時段的能耗指標，其中，燒結機一日的持續(xù)工作時間為24小時，將一日等分成個時段，每個時段的時間長度為t分鐘，xi,j表示燒結機的第i種能源介質在第j個時段的能耗指標值，xi為第i種能源介質的當日消耗量指標，因此燒結機在第j個時段的總能耗指標值為

(6)通過opc服務器判斷燒結機的實時能耗狀況，若燒結機在當前時段的某一能源介質消耗值超出每一時段能耗指標，則執(zhí)行步驟(7)；若燒結機當日消耗的某一生產(chǎn)能源介質預報值超出該介質的當日指標，則執(zhí)行步驟(8)；若燒結機在當前時段的總能耗值超出每一時段燒結機的總能耗指標，則執(zhí)行步驟(9)；若燒結機當日能耗總量的預報值超出當日燒結機能耗總量指標，則執(zhí)行步驟(10)；其中，單一能源介質的當日預報值通過計算得到；所述所有介質總消耗的當日預報值通過計算得到，表示燒結機第i種能源介質當日消耗的預報值，xi,j′表示燒結機的第i種能源介質在第j個時段的實際消耗值，t表示當前時刻所處第t個時段；表示燒結機所有介質總消耗的當日預報值。

(7)將能耗狀況和發(fā)生時間報警信息發(fā)送至客戶端，并通過輔助決策模塊提示用戶削減下一時段該能源介質的消耗值，削減量為消耗值超出其指標值的部分，經(jīng)用戶確認后，該能源介質在下一時段的指標值自動調整為削減后結果；

(8)將能耗狀況和發(fā)生時間報警信息發(fā)送至客戶端，并通過輔助決策模塊提示用戶削減以后所有時段該能源介質的消耗值，經(jīng)用戶確認后，該能源介質在以后所有時段的指標值自動調整為削減后結果；其中，削減以后所有時段該能源介質的消耗值的削減量δi通過計算得到。

(9)將能耗狀況和發(fā)生時間報警信息發(fā)送至客戶端，并通過輔助決策模塊提示用戶削減下一時段燒結機的總能耗值，削減量為消耗值超出其指標值的部分，經(jīng)用戶確認后，燒結機在下一時段的總能耗指標值自動調整為削減后結果；

(10)將能耗狀況和發(fā)生時間報警信息發(fā)送至客戶端，并通過輔助決策模塊提示用戶削減以后所有時段燒結機的總能耗值，經(jīng)用戶確認后，燒結機在以后所有時段的指標值自動調整為削減后結果。其中，削減以后所有時段燒結機的總能耗值的削減量δ通過計算得到。

下面通過一個具體的實施例來進一步說明本發(fā)明。本實施例中，燒結機能源消耗在線實時報警系統(tǒng)啟動后opc服務器每隔5秒發(fā)送一次能耗數(shù)據(jù)給應用服務器；應用服務器每隔5分鐘計算這一時段的能耗平均值，并保存到關系數(shù)據(jù)庫服務器中，同時判斷是否存在能耗超限異常狀況，若報警發(fā)生后，將報警數(shù)據(jù)寫入關系數(shù)據(jù)庫進行報警記錄，并在客戶端瀏覽器上顯示給用戶；關系數(shù)據(jù)庫服務器每隔5分鐘計算并保存當日迄今為止每一種能源介質的消耗平均值、燒結機總能耗平均值；應用服務器中的輔助決策模塊調用關系數(shù)據(jù)庫服務器中的平均值進行預報，以確定后期削減量。

。采用燒結機能源消耗在線實時報警系統(tǒng)進行報警包括以下步驟：

步驟1：采用能耗計劃模塊接收用戶在客戶端上輸入的節(jié)能指標δ，0≤δ＜1、燒結礦產(chǎn)量指標y；

步驟2：調用數(shù)據(jù)庫中保存的近30日正常生產(chǎn)下的燒結機單位能耗數(shù)據(jù)，計算出燒結機單位能耗平均值

步驟3：按照計算出當日燒結機的能耗總量指標x；

步驟4：調用數(shù)據(jù)庫中保存的燒結機近30日正常生產(chǎn)下的固體燃料、電能、煤氣、壓縮空氣、水等消耗量以及蒸汽回收量等歷史數(shù)據(jù)，計算出第i種能源介質消耗量折算成標準煤后占燒結機能耗總量的比例ai，進而計算燒結機的第i種能源介質當日消耗量指標，xi＝aix，i＝1,2,3,4,5,6，分別代表固體燃料、電能、煤氣、壓縮空氣、水、蒸汽；

步驟5：計算燒結機的第i種能源介質在第j個時段的能耗指標值燒結機在第j個時段的總能耗指標值為

步驟6：判斷燒結機的實時能耗狀況，其中，

若燒結機的第i種能源介質在第t時段的消耗值xi,t′大于xi,t，則執(zhí)行步驟7；

若燒結機的第i種能源介質當日消耗的預報值大于xi，則執(zhí)行步驟8；

若燒結機在第t時段的總能耗值大于則執(zhí)行步驟9；

若燒結機當日能耗總量的預報值大于x，則執(zhí)行步驟10；

步驟7：將能耗狀況和發(fā)生時間報警信息發(fā)送至客戶端，提示用戶削減下一時段第i種能源介質的消耗值，削減量為xi,t′-xi,t，經(jīng)用戶確認后，第i種能源介質在下一時段的指標值自動調整為xi,t+1-xi,t′+xi,t；

步驟8：將能耗狀況和發(fā)生時間報警信息發(fā)送至客戶端，提示用戶削減以后所有時段第i種能源介質的消耗值，削減量為經(jīng)用戶確認后，第i種能源介質在以后時段的指標值自動調整為

步驟9：將能耗狀況和發(fā)生時間報警信息發(fā)送至客戶端，提示用戶削減下一時段燒結機的總能耗值，削減量為經(jīng)用戶確認后，燒結機在下一時段的總能耗指標值自動調整為

步驟10：將能耗狀況和發(fā)生時間報警信息發(fā)送至客戶端，提示用戶削減以后所有時段燒結機的總能耗值，削減量為經(jīng)用戶確認后，燒結機在以后時段的指標值自動調整為

不難發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明能夠根據(jù)上級下達的燒結礦產(chǎn)量指標、節(jié)能指標制定燒結機能耗計劃，并將燒結機當日總能耗指標細化分解為每一種能源介質在每一個時段的消耗指標值，從而提高了能耗監(jiān)管的針對性、實時性。本發(fā)明不僅根據(jù)實際消耗量監(jiān)控當前燒結機的能耗狀況，而且通過預報值提前調整后期能耗指標，以保證能耗計劃的執(zhí)行。