專利名稱：系統(tǒng)能耗過(guò)程管理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及控制技術(shù)，特別涉及用能設(shè)備系統(tǒng)的能耗過(guò)程監(jiān)測(cè)和控制技術(shù)。
背景技術(shù)：
能源是人類社會(huì)發(fā)展不可或缺的動(dòng)力來(lái)源，在能源緊缺問(wèn)題日益受到人類關(guān)注的當(dāng)下，能源的高效利用已成為迫切要求，成為企業(yè)綜合競(jìng)爭(zhēng)力的重要指標(biāo)。受環(huán)境變化、當(dāng)前經(jīng)濟(jì)形勢(shì)和政府壓力的影響，針對(duì)節(jié)能降耗的發(fā)展目標(biāo)，許多大中型能耗企業(yè)實(shí)施了一系列方法和措施，能源管理已經(jīng)成為企業(yè)不可或缺的一部分。通常，能耗受兩個(gè)主要可變因素的影響，即環(huán)境變化和輸出。如今，可以通過(guò)能源跟蹤軟件和建筑自動(dòng)化系統(tǒng)來(lái)測(cè)量、趨勢(shì)分析和控制關(guān)于能耗的環(huán)境變化(例如，空氣溫 度、濕度等)。通常是定性而非定量地分析環(huán)境因素對(duì)能耗的影響。為了應(yīng)對(duì)當(dāng)前和未來(lái)的能源需求管理問(wèn)題，將需要使與能源相關(guān)的數(shù)據(jù)變?yōu)榭捎玫?。然而，現(xiàn)今的能源管控只能通過(guò)針對(duì)消耗的明顯不符或趨勢(shì)而復(fù)查記錄數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)能源使用模式的理解。當(dāng)前的需求管理系統(tǒng)只不過(guò)是基礎(chǔ)設(shè)施最大負(fù)荷負(fù)載拋棄應(yīng)用，在達(dá)到需求的同時(shí)有大量的能源浪費(fèi)，必然產(chǎn)生許多的無(wú)效能耗，能源效率難以提升。因此，以企業(yè)能效評(píng)估為目標(biāo)，建立企業(yè)過(guò)程能耗系統(tǒng)模型，全面、準(zhǔn)確地反映企業(yè)能耗過(guò)程的情況及影響因素，并分析企業(yè)能耗過(guò)程中能源使用與消耗的動(dòng)態(tài)行為，將具有重要的意義。它不僅是企業(yè)實(shí)現(xiàn)能源消耗情況定量和定性的分析方法，也能為企業(yè)全面貫徹節(jié)能降耗、高效使用能源的發(fā)展戰(zhàn)略提供一定的指導(dǎo)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型提供的這種能耗過(guò)程管理裝置，采用過(guò)程控制，同時(shí)充分考慮到環(huán)境因素的影響，解決現(xiàn)有技術(shù)中能源效率難以提升的技術(shù)問(wèn)題。本實(shí)用新型為解決上述技術(shù)問(wèn)題而提供的這種系統(tǒng)能耗過(guò)程管理裝置包括依次連接的信號(hào)采集部、信息處理部、用于控制系統(tǒng)內(nèi)各用能設(shè)備的控制單元以及供應(yīng)各部分工作電能的電源模塊，所述信號(hào)采集部包括采集系統(tǒng)內(nèi)各用能設(shè)備能源輸入?yún)?shù)的輸入?yún)?shù)采集模塊、采集系統(tǒng)內(nèi)各用能設(shè)備能源輸出參數(shù)的輸出參數(shù)采集模塊以及采集周邊環(huán)境相關(guān)參數(shù)的環(huán)境參數(shù)采集模塊。所述信息處理部包括連接信號(hào)采集部的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元以及分別連接所述信號(hào)采集部和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元的數(shù)據(jù)處理單元。該管理裝置還包括連接所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元的數(shù)據(jù)通訊單元、連接所述數(shù)據(jù)處理單元的結(jié)果輸出單元、分別連接結(jié)果輸出單元和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元的數(shù)據(jù)顯示單元以及連接所述數(shù)據(jù)處理單元的告警單元。本實(shí)用新型的過(guò)程能耗管理裝置，建立一種能耗過(guò)程與其所有影響因素的能耗函數(shù)模型，能夠易化關(guān)于能耗數(shù)據(jù)(電能消耗、水消耗、其他能源消耗或利用)與能耗過(guò)程關(guān)聯(lián)的其他可持續(xù)性因素的實(shí)時(shí)綜合分析與管控。本過(guò)程能耗管理裝置其過(guò)程能耗分析模型的建立獨(dú)立于獨(dú)特的能源和用能設(shè)備，體現(xiàn)能源消耗多過(guò)程、多裝置、多因素的特性，能同時(shí)管理多種能源介質(zhì)和多個(gè)能耗設(shè)備，本實(shí)用新型可以同時(shí)管理多個(gè)能耗設(shè)備，設(shè)備對(duì)象1,2,3,…，η的輸入能源可以是電能，水能，天然氣能源等，同樣輸出也可以是不同的能源種類，過(guò)程能耗管理裝置通過(guò)對(duì)采集到的實(shí)時(shí)參數(shù)經(jīng)過(guò)一系列的處理分析，最終可以對(duì)能耗設(shè)備對(duì)象進(jìn)行適當(dāng)?shù)目刂?。本過(guò)程能耗管理裝置還區(qū)別于其他能耗管控方法，結(jié)合能耗過(guò)程的周界條件參數(shù)(即環(huán)境變化)對(duì)整體能耗過(guò)程建立整體管控函數(shù)模型，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控和分析能耗過(guò)程的影響因數(shù)，對(duì)用能設(shè)備做出適當(dāng)?shù)姆答伩刂?，以此更加精?zhǔn)細(xì)致地管理能耗，提高能效，能夠帶來(lái)直接的經(jīng)濟(jì)效益。

圖I是本實(shí)用新型能耗過(guò)程管理裝置的應(yīng)用示意圖。圖2是本實(shí)用新型能耗過(guò)程管理裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本實(shí)用新型實(shí)時(shí)能耗參數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)能耗參數(shù)比較的示意圖。圖4是本實(shí)用新型用能設(shè)備調(diào)節(jié)及反饋的示意圖。
具體實(shí)施方式
結(jié)合上述附圖說(shuō)明本實(shí)用新型的具體實(shí)施例。·由圖I至圖4中可知，這種系統(tǒng)能耗過(guò)程管理裝置包括依次連接的信號(hào)采集部10、信息處理部20、用于控制系統(tǒng)內(nèi)各用能設(shè)備的控制單元30以及供應(yīng)各部分工作電能的電源模塊40，所述信號(hào)采集部10包括采集系統(tǒng)內(nèi)各用能設(shè)備能源輸入?yún)?shù)的輸入?yún)?shù)采集模塊11、采集系統(tǒng)內(nèi)各用能設(shè)備能源輸出參數(shù)的輸出參數(shù)采集模塊12以及采集周邊環(huán)境相關(guān)參數(shù)的環(huán)境參數(shù)采集模塊13。所述信息處理部20包括連接信號(hào)采集部10的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元21以及分別連接所述信號(hào)采集部10和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元21的數(shù)據(jù)處理單元22。該管理裝置還包括連接所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元21的數(shù)據(jù)通訊單元50、連接所述數(shù)據(jù)處理單元22的結(jié)果輸出單元60、分別連接結(jié)果輸出單元60和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元21的數(shù)據(jù)顯示單元70以及連接所述數(shù)據(jù)處理單元22的告警單元80。本實(shí)用新型中的各部分作用是電源模塊40:提供能耗過(guò)程管理裝置可靠的工作電源；信號(hào)采集部10包括了數(shù)據(jù)采集裝置以及數(shù)據(jù)采集單元，其中數(shù)據(jù)采集裝置包括各類能耗數(shù)據(jù)采集裝置、溫度采集裝置、濕度采集裝置等，對(duì)能耗過(guò)程中的各種周界條件參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)采集(如溫度，濕度等)，以及用能設(shè)備的能源輸入值(如電能)和用能設(shè)備的有效輸出值(如機(jī)械能)的實(shí)時(shí)采集；數(shù)據(jù)采集單元具有與各類數(shù)據(jù)采集裝置相對(duì)應(yīng)的接口，能接受數(shù)據(jù)采集裝置采集到的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)采集單元與數(shù)據(jù)采集裝置之間通過(guò)總線連接；信息處理部20中的各部分功能如下數(shù)據(jù)處理單元22:對(duì)采集的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換處理，并通過(guò)一系列的分析得出能耗過(guò)程關(guān)于周界條件參數(shù)的函數(shù)模型，找出最經(jīng)濟(jì)合理的函數(shù)模型作為標(biāo)準(zhǔn)能耗函數(shù)，并生成相應(yīng)的函數(shù)曲線；能耗過(guò)程管理裝置函數(shù)模型的建立是在數(shù)據(jù)處理單元中通過(guò)對(duì)能耗過(guò)程的能源輸入與輸出及各個(gè)周界條件參數(shù)的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，找出歷史數(shù)據(jù)的規(guī)律，選擇適當(dāng)?shù)暮瘮?shù)模型來(lái)擬合過(guò)程能耗數(shù)據(jù)，并找到最經(jīng)濟(jì)合理的函數(shù)模型作為標(biāo)準(zhǔn)的能耗指標(biāo)，生成相應(yīng)的能耗曲線。具體的實(shí)現(xiàn)方式如下過(guò)程能耗輸入輸出函數(shù)模型Y=E (I)-E (O) =Iy1X1^b2X2+......^bnXn (&)[0017]其中i (I)-能耗設(shè)備的能源輸入值；E (O)—能耗設(shè)備的能源輸出值；為關(guān)系常量；xU2-n一周界條件參數(shù)值，變量；式(&)可用矩陣模式表示為Y= Xb
權(quán)利要求1.一種系統(tǒng)能耗過(guò)程管理裝置，其特征在于該管理裝置包括依次連接的信號(hào)采集部(10)、信息處理部(20)、用于控制系統(tǒng)內(nèi)各用能設(shè)備的控制單元(30)以及供應(yīng)各部分工作電能的電源模塊(40)，所述信號(hào)采集部(10)包括采集系統(tǒng)內(nèi)各用能設(shè)備能源輸入?yún)?shù)的輸入?yún)?shù)采集模塊(11)、采集系統(tǒng)內(nèi)各用能設(shè)備能源輸出參數(shù)的輸出參數(shù)采集模塊(12)以及采集周邊環(huán)境相關(guān)參數(shù)的環(huán)境參數(shù)采集模塊(13)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述系統(tǒng)能耗過(guò)程管理裝置，其特征在于所述信息處理部(20)包括連接信號(hào)采集部(10 )的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元(21)以及分別連接所述信號(hào)采集部(10 )和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元(21)的數(shù)據(jù)處理單元(22)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述系統(tǒng)能耗過(guò)程管理裝置，其特征在于該管理裝置還包括連接所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元(21)的數(shù)據(jù)通訊單元(50)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述系統(tǒng)能耗過(guò)程管理裝置，其特征在于該管理裝置還包括連接所述數(shù)據(jù)處理單元(22)的結(jié)果輸出單元(60)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述系統(tǒng)能耗過(guò)程管理裝置，其特征在于該管理裝置還包括分別連接結(jié)果輸出單元(60)和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元(21)的數(shù)據(jù)顯示單元(70)。
根據(jù)權(quán)利要求2所述系統(tǒng)能耗過(guò)程管理裝置，其特征在于該管理裝置還包括連接所述數(shù)據(jù)處理單元(22)的告警單元(80)。
專利摘要一種系統(tǒng)能耗過(guò)程管理裝置包括依次連接的信號(hào)采集部(10)、信息處理部(20)、用于控制系統(tǒng)內(nèi)各用能設(shè)備的控制單元(30)以及供應(yīng)各部分工作電能的電源模塊(40)，所述信號(hào)采集部(10)包括采集系統(tǒng)內(nèi)各用能設(shè)備能源輸入?yún)?shù)的輸入?yún)?shù)采集模塊(11)、采集系統(tǒng)內(nèi)各用能設(shè)備能源輸出參數(shù)的輸出參數(shù)采集模塊(12)以及采集周邊環(huán)境相關(guān)參數(shù)的環(huán)境參數(shù)采集模塊(13)。本過(guò)程能耗管理裝置結(jié)合能耗過(guò)程的周界條件參數(shù)(即環(huán)境變化)對(duì)整體能耗過(guò)程建立整體管控函數(shù)模型，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控和分析能耗過(guò)程的影響因數(shù)，對(duì)用能設(shè)備做出適當(dāng)?shù)姆答伩刂?，以此更加精?zhǔn)細(xì)致地管理能耗，提高能效，能夠帶來(lái)直接的經(jīng)濟(jì)效益。
文檔編號(hào)G05B19/418GK202735812SQ20122038312
公開(kāi)日2013年2月13日 申請(qǐng)日期2012年8月3日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月3日
發(fā)明者何玉成 申請(qǐng)人:深圳市海億達(dá)能源科技股份有限公司