[发明专利]基于钢铁生产计划的能源预测方法

权利要求书

1.基于钢铁生产计划的能源预测方法，包括以能源调度操作终端和服务器系统为基础组建的管理网，并与能耗机组的仪表建立数据采集网络，通过光纤连接，实现各服务器之间、终端与服务器系统之间的数据交互，服务器系统包括数据采集服务器、数据库服务器、模型服务器、外部接口服务器，数据采集服务器分别接在工业交换机和核心交换机上，其特征是包括下述步骤：

(1).搭建能源管理的网络系统，建立工业环网与能源管理网络，将现场能源计量仪表通过远程终端单元连接到工业环网，将生产控制系统的PLC连接到工业环网，在环网上设立GPS时钟，保持服务器间时间同步，与其它外部系统间的网络连接设立防火墙；

(2).在能源管理网络系统连接能源数据采集服务器、接口服务器、模型服务器、数据库服务器，并安装相应的操作系统与应用软件；

(3).将现场设备的实时产耗数据采集到数据采集服务器，并以标签的格式存储到数采服务器的实时数据库中；

(4).通过数据接口模块将实时数据及外部系统ERP、MES、L2的生产计划、检修计划、设备状态数据采集到接口服务器中，接口服务器对接口数据做短期存储，并将数据传输到数据库服务器中；

(5).在模型服务器中安装数据处理模块和能源预测模块，数据处理模块将接口服务器传输上来的数据进行有效性分析，将数据转化为能源预测模块可用的数据；

(6).根据所有数据进行系统建模，生成能源预测曲线及报表；

(7).利用终端查看能源产耗数据并生成报表。

2.根据权利要求1所述的基于钢铁生产计划的能源预测方法，其特征是所述的管理网由三层网络构成，第一层是由工业设备与仪表、远程终端单元组成的数据采集网络，第二层是工业环网，第三层是由能源管理网络设备和服务器组成的管理网络。

3.根据权利要求2所述的基于钢铁生产计划的能源预测方法，其特征是所述的工业环网由工业交换机与1000M光纤环网构成，按照钢铁企业能源工艺系统的厂区地理位置分布，形成一个环网，工业设备与仪表分别连接到工业环网的各个子站上，形成星型网络结构。

4.根据权利要求1所述的基于钢铁生产计划的能源预测方法，其特征是所述的数据采集服务器用来存储现场的实时数据，通过标准规约驱动程序将数据采集设备和现场PLC的实时数据传入数据采集实时数据库中，在数据采集服务器上安装Solaris10操作系统，分布式实时数据库系统，数据采集服务器完成中间量计算、累积量计算、趋势、报警、数据短时归档的功能。

5.根据权利要求1所述的基于钢铁生产计划的能源预测方法，其特征是所述的能源管理数据库服务器安装Windows Sever操作系统，Oracle关系数据库，通过接口服务器将现场能耗机组每15分钟能耗量、生产设备实际状态、设备生产计划、检修计划数据进行存储。

6.根据权利要求1所述的基于钢铁生产计划的能源预测方法，其特征是所述的外部接口服务器通过网络将数据采集服务器、外部ERP系统的数据传输到管理数据库服务器中，并对所有接口数据进行保存，为今后查询问题数据提供依据，模型服务器安装WindowsSever操作系统，能耗机组历史能耗统计、能源预测的模型，最后将计算得出的各种能源预测的数据储存到能源管理数据库服务器中。

7.根据权利要求1所述的基于钢铁生产计划的能源预测方法，其特征是所述的系统建模由以下几个步骤组成：

(1)读取能源计量累积量数据，计算能耗机组每15分钟能耗数据，并将各个时间段的能源数据都保存在数据库服务器中，其中每15分钟内消耗的能源I_poweri＝Q_i-Q_i-1，周期T内的消耗数据为M(T)=ΣI=1n=T/15Ipoweri;]]>

(2)根据钢铁生产计划生成产耗曲线，公式如下：

M(t)＝M_Fixed+(M_var(t)×Corr(prod(t))

M_var(t)＝m_var×rate_prod(t)

(3)根据检修计划调整能源曲线，生成能源曲线后程序会根据机组的停车检修计划调整能源曲线；

(4)检测机组状态，把机组分为正常生产、停机、待机三种耗能状态，如果预测耗能状态与机组目前状态一致，则不调整能源曲线，如果预测状态与机组状态不一致，则重新计算能源曲线；

(5)得出每个能耗机组的所有介质能源预测曲线，将钢铁企业的所有机组能源曲线叠加得出整个企业总的能源预测曲线。