[发明专利]一种空压机集群优化控制系统

摘要

一种空压机集群优化控制系统，属于气动系统节能领域。包括数据采集模块，空压机能耗模型、管网分析及预测模块、设备运行分析模块、优化控制模块4个服务端模块，客户端模块；数据采集模块部署在数据采集服务器上，4个服务端模块部署在应用服务器上，客户端模块部署在客户机上；数据采集服务器和应用服务器之间通过以太网连接，应用服务器和客户机之间通过以太网连接。4个服务端模块之间通过进程间消息调用进行数据信息交换，数据采集模块和服务端模块之间通过网络消息调用进行数据信息交换，客户端模块通过网络消息连接服务端模块。优点在于，实现了在满足压缩空气用户需求变化情况下的空压机集群能耗最小，在保证了空压机设备的正常运转前提下提高设备效率、延长设备寿命，可在一定程度上降低能源消耗、节约生产运行成本。

主权项

一种空压机集群优化控制系统，其特征在于：包括数据采集模块，空压机能耗模型、管网分析及预测模块、设备运行分析模块、优化控制模块4个服务端模块，客户端模块；数据采集模块部署在数据采集服务器上，4个服务端模块部署在应用服务器上，客户端模块部署在客户机上；数据采集服务器和应用服务器之间通过以太网连接，应用服务器和客户机之间通过以太网连接。4个服务端模块之间通过进程间消息调用进行数据信息交换，数据采集模块和服务端模块之间通过网络消息调用进行数据信息交换，客户端模块通过网络消息连接服务端模块；各模块的功能如下：数据采集模块：本系统需要的数据包括空压机集群的生产运行数据、压缩空气管网上各用户处的流量/压力数据、用户的生产计划数据、空压机集群的检修计划数据；数据采集模块负责采集以上四种数据，根据其所在系统提供的接口，对前两种数据进行实时采集，对于仅有瞬时流量的数据点可进行积分运算得到小时累计流量，对后两种数据可以定期采集或触发采集，并保存至历史数据库，支持Oracle、SQL Server以及文本文件；空压机能耗模型：对集群中的每一台空压机建立能耗模，包括空压机电耗分段函数、最小排气压力函数；用于总产气量预测、集群优化控制方案制定；管网分析及预测模块：包括压缩空气管网监视与报警、损耗分析、总需求预测功能，是对压缩空气的使用情况进行分析，进而得到压缩空气总需求量的实绩值和预测值；集中监视压缩空气管网上各用户进气点处的瞬时流量和压力，在超过预警值/报警值时以不同的声音或闪烁提醒调度人员，计算压缩空气管网的总发生量、总需求量、管网损耗；各用户的压缩空气的预测值采用机理‑时间序列模型，在正常用户生产时使用时间序列模型，其参数可以在线修正，在用户的生产计划信息中有因加产、减产、停机等引起的消耗量变化时采用机理模型，使用经验数据修正；设备运行分析模块：对空压机运行的关键参数进行分析，提供预警报警功能；结合检修计划、设备当前状态，预测空压机在未来一段时间内的运行状态；结合每台空压机的电力消耗和产气量，计算其实际平均比功率；结合空压机启动、加载、卸载能耗信息、设备未来一段时间的运行状态、比功率，进行调控优先级运算，为集群优化控制模块提供设备状态；优化控制模块：在压缩空气的总需求变化或者空压机需要进行设备检修时，制定多周期的空压机运行方式，其中，空压机调配的优先级由空压机模型、检修计划、比功率确定；由系统得到的空压机集群优化控制方案需要经过专业工程师审核方由调度人员操作执行；在集群优化控制流程中，由系统生成的空压机集群优化控制方案需要由专业工程师进行审核，如果审核未通过需要重新对优化分配模型进行求解，直到方案可行方输出交由调度人员执行；客户端模块：包括压缩空气管网流量/压力、空压机设备运行监视及报警、生产计划查询、设备检修计划查询、空压机调控优先级查询及手动调整、空压机能耗模型、集群优化控制方案交互及输出、优化控制方案执行等功能；