專利名稱：多層次能源分析管理系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明關(guān)于一種多層次能源分析管理系統(tǒng)，尤指可實時獲取與推估工廠或建筑相關(guān)設(shè)備的耗能與效率信息，進而提升耗能系統(tǒng)整體面的能源使用效率與能源管理，而達(dá)到有效節(jié)能的功效者。
背景技術(shù)：
一般工廠在最初建廠時，其相關(guān)系統(tǒng)的設(shè)計是為了達(dá)到最大產(chǎn)能，其所裝設(shè)的監(jiān)控系統(tǒng)僅用以作為達(dá)到順利生產(chǎn)制造的目的，以及防止設(shè)備臨時故障或發(fā)生安全性等問題發(fā)生，并沒有把節(jié)能減排或能源管理的要求一并考慮，因此，常會導(dǎo)致不必要的能源浪費， 無法節(jié)能減排。市面上目前已有的能源管理系統(tǒng)是匯整所有的耗能數(shù)據(jù)與運轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)后，或建立耗能的固定樣式(pattern)，或提供統(tǒng)計分析工具，供用戶自由運用，這樣的系統(tǒng)無法應(yīng)用于耗能變動性大的工廠，一般人亦無法簡易快速地去管理與分析節(jié)能減排的空間。節(jié)能減排當(dāng)前工廠能源管理的首要目標(biāo)，一般進行節(jié)能減排診斷的順序大致為尋找與識別低效率的設(shè)備、進行低效率設(shè)備的效率量測、提出改善設(shè)備效率的方法(包括更換成高效率的新設(shè)備)與效率改善的幅度、然后依據(jù)每年生產(chǎn)制造的時數(shù)與時程，計算可節(jié)省的能耗量與能源成本。但是當(dāng)工廠依據(jù)上述的建議改善設(shè)備效率，事后驗證測試改善后所節(jié)省的能耗量與能源成本，都會發(fā)現(xiàn)改善后的效果并未如改善前所預(yù)測，其原因因為一個耗能系統(tǒng)內(nèi)設(shè)備之間有互相作用(interaction)的緣故，即當(dāng)設(shè)法使一個設(shè)備節(jié)能時，有時便會增加相鄰設(shè)備的耗能，或是該設(shè)備的節(jié)能幅度受相鄰設(shè)備影響而無法如預(yù)期大幅調(diào)升。因此如果沒有一個可將設(shè)備間的作用關(guān)系并入節(jié)能減排算法的工具，則永遠(yuǎn)無法正確預(yù)估節(jié)能減排的效果。

發(fā)明內(nèi)容
因為上述已知能源管理系統(tǒng)的缺憾，本發(fā)明提出一種多層次能源分析管理系統(tǒng)， 以期可以提供一般用戶可以分層分析能源的耗能情形、提高耗能系統(tǒng)面的能源使用效率、 決定節(jié)能減排的策略，以及依據(jù)生產(chǎn)排程正確預(yù)估轉(zhuǎn)化能源(如蒸汽、壓縮空氣、冷卻水、 冰水...等)的動態(tài)需求、耗能系統(tǒng)與設(shè)備的動態(tài)變化，提供節(jié)能操作人員節(jié)能優(yōu)化的操作建議，且估計與量測初始能源(如電力、原水、燃料)的耗用量，進而可應(yīng)用于工廠與建筑的能源分析與管理，而達(dá)到有效節(jié)能的功效。為達(dá)上述目的，本發(fā)明的多層次能源分析管理系統(tǒng)其包含有一用以作為耗能數(shù)據(jù)匯整與分析的管理控制機構(gòu)；一與管理控制機構(gòu)連接的能源成本機構(gòu)，提供能源的單價數(shù)據(jù)至管理控制機構(gòu)；一與管理控制機構(gòu)連接的制造執(zhí)行機構(gòu)，提供生產(chǎn)排程數(shù)據(jù)至管理控制機構(gòu)；以及一與管理控制機構(gòu)連接的監(jiān)控節(jié)能機構(gòu)，監(jiān)控相關(guān)設(shè)備的運轉(zhuǎn)與效率，以及依
3據(jù)管理控制機構(gòu)預(yù)估的轉(zhuǎn)化能源需量，實時提供優(yōu)化的節(jié)能控制，且估計與量測初始能源 (如電力、原水、燃料)的耗用量，并傳輸相關(guān)設(shè)備的耗能數(shù)據(jù)至管理控制機構(gòu)進行匯整與分析。由于采用以上技術(shù)方案，本發(fā)明至少具有下列的優(yōu)點
1.匯整統(tǒng)計與顯示耗能系統(tǒng)/耗能設(shè)備的實際耗能量、耗能成本。2.在線預(yù)估耗能系統(tǒng)/耗能設(shè)備的耗能量、耗能成本。3.在線監(jiān)測耗能系統(tǒng)/設(shè)備的效率。 4.依據(jù)實時負(fù)載的趨勢或長期負(fù)載(生產(chǎn)排程)的預(yù)測，提供在線最佳節(jié)能控制的建議，如開啟/關(guān)閉指定的一部或多部空壓機(當(dāng)多部空壓機并聯(lián)運轉(zhuǎn)時)、變更空壓機的控制模式、最佳冰水主機的負(fù)載配置。5.提供在線節(jié)能對策分析能力，供用戶于假設(shè)的條件下調(diào)變生產(chǎn)所需的轉(zhuǎn)化能源需量、運轉(zhuǎn)參數(shù)與/或設(shè)備效率后，計算顯示每年可能省的初始能源耗能量與耗能成本。


圖1為本發(fā)明的基本架構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明的使用狀態(tài)流程示意圖。圖中 管理控制機構(gòu)1 能源成本機構(gòu)2 制造執(zhí)行機構(gòu)3 監(jiān)控節(jié)能機構(gòu)4 節(jié)能單元41
監(jiān)控單元42 壓縮空氣節(jié)能單元41a 壓縮空氣監(jiān)控單元42a 冷卻水節(jié)能單元41b 冷卻水監(jiān)控單元42b 加熱爐節(jié)能單元41c 加熱爐監(jiān)控單元42c 空調(diào)節(jié)能單元41d 空調(diào)監(jiān)控單元42d 鍋爐蒸汽節(jié)能單元41e 鍋爐蒸汽監(jiān)控單元42e 壓縮空氣系統(tǒng)51 冷卻水系統(tǒng)52 加熱爐系統(tǒng)53 空調(diào)系統(tǒng)M 鍋爐蒸汽系統(tǒng)陽。
具體實施例方式為充分了解本發(fā)明的目的、特征及功效，現(xiàn)通過下述具體的實施例，并配合附圖， 對本發(fā)明做一詳細(xì)說明，說明如后
請參閱圖1，為本發(fā)明的基本架構(gòu)示意圖。如圖所示本發(fā)明多層次能源分析管理系統(tǒng)至少包含一管理控制機構(gòu)1、一能源成本機構(gòu)2、一制造執(zhí)行機構(gòu)3以及一監(jiān)控節(jié)能機構(gòu) 4所構(gòu)成。上述所提的管理控制機構(gòu)1用以作為初始能源與轉(zhuǎn)化能源耗能數(shù)據(jù)的分層匯整與分析、以及依據(jù)生產(chǎn)排程預(yù)估轉(zhuǎn)化能源需量。該能源成本機構(gòu)2與管理控制機構(gòu)1連接，提供能源的單價數(shù)據(jù)至管理控制機構(gòu) 1，并接受管理控制機構(gòu)匯整的耗能成本。該制造執(zhí)行機構(gòu)3與管理控制機構(gòu)1連接，提供生產(chǎn)排程數(shù)據(jù)至管理控制機構(gòu)1， 使管理控制機構(gòu)據(jù)以預(yù)估未來的轉(zhuǎn)化能源的需量。該監(jiān)控節(jié)能機構(gòu)4與管理控制機構(gòu)1連接，用以監(jiān)控相關(guān)設(shè)備的運轉(zhuǎn)、效率與耗能量，以及依據(jù)管理控制機構(gòu)1預(yù)估的轉(zhuǎn)化能源需量，實時提供優(yōu)化的節(jié)能控制、預(yù)估原始能源的需量、收集實際量測的原始/轉(zhuǎn)化能源耗用量、比較預(yù)估與實際耗量兩者間的差異并傳輸原始能源與轉(zhuǎn)化能源的實際相關(guān)設(shè)備的耗能數(shù)據(jù)至管理控制機構(gòu)1進行匯整與分析， 之后再由管理控制機構(gòu)1傳輸能源需量預(yù)估數(shù)據(jù)至該監(jiān)控節(jié)能機構(gòu)4，而該監(jiān)控節(jié)能機構(gòu)4 至少包含有節(jié)能單元41及監(jiān)控單元42。請參閱圖2，為本發(fā)明的使用狀態(tài)流程示意圖。如圖所示當(dāng)本發(fā)明在使用時，可將監(jiān)控節(jié)能機構(gòu)4以多數(shù)的節(jié)能單元41及監(jiān)控單元42至少與工廠產(chǎn)線的壓縮空氣系統(tǒng) 51、冷卻水系統(tǒng)52、加熱爐系統(tǒng)53、空調(diào)系統(tǒng)M以及鍋爐蒸汽系統(tǒng)55等現(xiàn)場設(shè)備連接設(shè)置，而使監(jiān)控節(jié)能機構(gòu)4依據(jù)各現(xiàn)場設(shè)備定義出壓縮空氣節(jié)能單元41a、壓縮空氣監(jiān)控單元42a、冷卻水節(jié)能單元41b、冷卻水監(jiān)控單元42b、加熱爐節(jié)能單元41c、加熱爐監(jiān)控單元 42c、空調(diào)節(jié)能單元41d、空調(diào)監(jiān)控單元42d、鍋爐蒸汽節(jié)能單元41e以及鍋爐蒸汽監(jiān)控單元 42e，在運作時可用以實時獲取信息監(jiān)視與(遠(yuǎn)地)控制壓縮空氣系統(tǒng)51、冷卻水系統(tǒng)52、加熱爐系統(tǒng)53、空調(diào)系統(tǒng)M以及鍋爐蒸汽系統(tǒng)55等現(xiàn)場設(shè)備的運轉(zhuǎn)情形，如發(fā)現(xiàn)異常則發(fā)出警告，此外，并可將壓縮空氣預(yù)估與實際的耗能數(shù)據(jù)、冷卻水預(yù)估與實際的耗能數(shù)據(jù)、加熱爐預(yù)估與實際的耗能數(shù)據(jù)、空調(diào)預(yù)估與實際的耗能數(shù)據(jù)以及鍋爐蒸氣預(yù)估與實際的耗能數(shù)據(jù)傳輸至管理控制機構(gòu)1進行匯整統(tǒng)計與分析，而當(dāng)管理控制機構(gòu)1進行匯整統(tǒng)計與分析時，同時由能源成本機構(gòu)2與制造執(zhí)行機構(gòu)3分別提供能源的單價數(shù)據(jù)以及生產(chǎn)排程數(shù)據(jù)，讓管理控制機構(gòu)1可依據(jù)能源成本機構(gòu)2、制造執(zhí)行機構(gòu)3以及監(jiān)控節(jié)能機構(gòu)4的各項信息(如壓縮空氣系統(tǒng)的流量、冷卻水系統(tǒng)的風(fēng)扇效率、加熱爐系統(tǒng)的燃燒效率、空調(diào)系統(tǒng)的熱交換速率以及蒸氣的供給量)預(yù)先估算各式耗能系統(tǒng)的耗用量與耗電量，并將能源需量預(yù)估數(shù)據(jù)傳輸至該監(jiān)控節(jié)能機構(gòu)4，用來讓公司上層管理人員、財務(wù)人員、生產(chǎn)排程人員…等人員可通過管理控制機構(gòu)1或監(jiān)控節(jié)能機構(gòu)4讀取相關(guān)數(shù)據(jù)，從而進行節(jié)能決策分析，而調(diào)整生產(chǎn)排程以降至能的耗用量與成本。如上所述，本發(fā)明完全符合專利三要件新穎性、進步性和產(chǎn)業(yè)上的可利用性。以新穎性和進步性而言，本發(fā)明一種多層次能源分析管理系統(tǒng)，可了解相關(guān)設(shè)備的耗能情形， 并進行能源使用效率的管理，而達(dá)到有效節(jié)能的功效；就產(chǎn)業(yè)上的可利用性而言，利用本發(fā)明所衍生的產(chǎn)品，當(dāng)可充分滿足目前市場的需求。 但是，上述的具體實施方式
只是示例性的，是為了更好的使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解本專利，不能理解為是對本專利包括范圍的限制；只要是根據(jù)本專利所揭示精神的所作的任何等同變更或修飾，均落入本專利包括的范圍。
權(quán)利要求
1.一種多層次能源分析管理系統(tǒng)，其特征在于包含一管理控制機構(gòu)，用以作為初始能源與轉(zhuǎn)化能源耗能數(shù)據(jù)的分層匯整與分析；一能源成本機構(gòu)，與管理控制機構(gòu)連接，提供能源的單價數(shù)據(jù)至管理控制機構(gòu)，接受管理控制機構(gòu)匯整的能源成本數(shù)據(jù)；一制造執(zhí)行機構(gòu)，與管理控制機構(gòu)連接，提供生產(chǎn)排程數(shù)據(jù)至管理控制機構(gòu)，使管理控制機構(gòu)據(jù)以預(yù)估未來的轉(zhuǎn)化能源的需量；以及一監(jiān)控節(jié)能機構(gòu)，與管理控制機構(gòu)連接，用以監(jiān)控相關(guān)設(shè)備的運轉(zhuǎn)與耗能情形以及依據(jù)管理控制機構(gòu)預(yù)估的轉(zhuǎn)化能源需量，實時提供優(yōu)化的節(jié)能控制，并傳輸原始能源與轉(zhuǎn)化能源的實際耗能數(shù)據(jù)至管理控制機構(gòu)進行匯整與分析。
2.如權(quán)利要求1所述的多層次能源分析管理系統(tǒng)，其特征在于所述監(jiān)控節(jié)能機構(gòu)至少包含有節(jié)能單元及監(jiān)控單元。
3.如權(quán)利要求2所述的多層次能源分析管理系統(tǒng)，其特征在于各節(jié)能單元及監(jiān)控單元系可依據(jù)不同的相關(guān)設(shè)備進行運轉(zhuǎn)監(jiān)控以及耗能的數(shù)據(jù)傳輸。
4.如權(quán)利要求2所述的多層次能源分析管理系統(tǒng)，其特征在于各節(jié)能單元及監(jiān)控單元可依據(jù)不同的相關(guān)設(shè)備至少定義出壓縮空氣節(jié)能單元、壓縮空氣監(jiān)控單元、冷卻水節(jié)能單元、冷卻水監(jiān)控單元、加熱爐節(jié)能單元、加熱爐監(jiān)控單元、空調(diào)節(jié)能單元、空調(diào)監(jiān)控單元、 鍋爐蒸汽節(jié)能單元以及鍋爐蒸汽監(jiān)控單元。
全文摘要
本發(fā)明公開一種多層次能源分析管理系統(tǒng)，其包含一管理控制機構(gòu)；一與管理控制機構(gòu)連接的能源成本機構(gòu)，提供能源的單價數(shù)據(jù)至管理控制機構(gòu)，接受管理控制機構(gòu)匯整的能源成本數(shù)據(jù)；一與管理控制機構(gòu)連接的制造執(zhí)行機構(gòu)，提供生產(chǎn)排程數(shù)據(jù)至管理控制機構(gòu)，使管理控制機構(gòu)據(jù)以預(yù)估未來的能源需量；以及一與管理控制機構(gòu)連接的監(jiān)控節(jié)能機構(gòu)，用以監(jiān)控相關(guān)設(shè)備的運轉(zhuǎn)、效率與耗能量，并傳輸相關(guān)設(shè)備的耗能數(shù)據(jù)至管理控制機構(gòu)進行匯整與分析。本發(fā)明可掌握相關(guān)設(shè)備的耗能情形，進行能源使用效率的管理，并實時控制符合需量的能源供給量，進而可應(yīng)用于工廠與建筑的能源分析與管理，而達(dá)到有效節(jié)能的功效。
文檔編號G06Q10/00GK102446289SQ20101029838
公開日2012年5月9日 申請日期2010年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月30日
發(fā)明者莊丁祥, 林瑾余, 林長庚, 鄭吉甫, 陳金佑 申請人:新鼎系統(tǒng)股份有限公司