專利名稱：鋼鐵聯(lián)合企業(yè)全工序能況在線分析診斷系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)全流程節(jié)能減排在線系統(tǒng)診斷的技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一套鋼鐵聯(lián)合企業(yè)開(kāi)展生產(chǎn)全流程生產(chǎn)運(yùn)行狀況在線系統(tǒng)診斷的方法。
背景技術(shù)：
鋼鐵制造流程是一類由不同功能但又相互關(guān)聯(lián)、相互支撐、相互制約的多種工序和多種裝置及相關(guān)設(shè)施構(gòu)成的、工序串聯(lián)并集成運(yùn)行的復(fù)雜過(guò)程系統(tǒng)。目前已發(fā)展成包含資源、能源的轉(zhuǎn)換和利用，產(chǎn)品質(zhì)量控制和新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，環(huán)境保護(hù)和工業(yè)生態(tài)等方面內(nèi)容的工程技術(shù)大系統(tǒng)。因此，開(kāi)展鋼鐵企業(yè)的節(jié)能減排工作需要從系統(tǒng)節(jié)能減排的層次實(shí)施。目前不僅鋼鐵企業(yè)自身，包括各類研究機(jī)構(gòu)，都投入很多精力在系統(tǒng)節(jié)能和工藝節(jié)能燈方面， 取得了不少積極成果，對(duì)全行業(yè)節(jié)能減排做出了積極貢獻(xiàn)。但很多鋼鐵企業(yè)，尤其是中小型鋼鐵企業(yè)，在系統(tǒng)節(jié)能過(guò)程所遇阻力很大，節(jié)能減排過(guò)程中過(guò)多關(guān)注具體技術(shù)與環(huán)節(jié)的節(jié)能改造，缺乏系統(tǒng)性、工藝等層面的節(jié)能減排。導(dǎo)致一方面由于終端用能設(shè)備節(jié)能水平影響系統(tǒng)節(jié)能的效果，另一方面很大一部分系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)未真正發(fā)揮其應(yīng)用效果。基于鋼鐵企業(yè)系統(tǒng)節(jié)能減排面臨的現(xiàn)狀，歸根結(jié)底在于鋼鐵企業(yè)缺乏整個(gè)生產(chǎn)流程系統(tǒng)性的診斷分析方法，進(jìn)而導(dǎo)致在開(kāi)展或應(yīng)用系統(tǒng)節(jié)能減排技術(shù)/產(chǎn)品時(shí)，偏重局部環(huán)節(jié)效率、指標(biāo)或功能效果。對(duì)于開(kāi)展鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)全流程系統(tǒng)性的診斷分析方面，目前還沒(méi)有成熟的方法供借鑒參考。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種鋼鐵聯(lián)合企業(yè)全工序能況在線分析診斷系統(tǒng)及方法，本發(fā)明一方面能直接指導(dǎo)鋼鐵企業(yè)開(kāi)展系統(tǒng)性、全面性節(jié)能減排診斷和規(guī)劃， 另一方面能為專業(yè)化鋼鐵技術(shù)服務(wù)公司延伸業(yè)務(wù)范圍，充分發(fā)揮自身優(yōu)勢(shì)開(kāi)展鋼鐵企業(yè)的節(jié)能減排技術(shù)服務(wù)工作提供一種重要的技術(shù)方法。本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題采用以下的技術(shù)方案鋼鐵聯(lián)合企業(yè)全工序能況在線分析診斷系統(tǒng)運(yùn)行在線診斷工作站上，包括依次相連的驅(qū)動(dòng)程序、流程建模和仿真模塊、生產(chǎn)數(shù)據(jù)獲取和處理模塊、流程網(wǎng)絡(luò)仿真模塊、耗能計(jì)算及對(duì)標(biāo)分析模塊、生產(chǎn)運(yùn)行狀況維護(hù)模塊和在線優(yōu)化診斷模塊；驅(qū)動(dòng)程序啟動(dòng)該在線分析診斷系統(tǒng)，與各數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行數(shù)據(jù)和畫(huà)面的銜接；流程建模和仿真模塊實(shí)現(xiàn)鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)全流程的建模和過(guò)程仿真；生產(chǎn)數(shù)據(jù)獲取和處理模塊實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的提取、甄別、處理和測(cè)試；流程網(wǎng)絡(luò)仿真模塊將生產(chǎn)數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)相應(yīng)的監(jiān)控位置，實(shí)現(xiàn)帶有信息流的流程網(wǎng)絡(luò)仿真；耗能計(jì)算及對(duì)標(biāo)分析模塊獲取工序能耗和單耗，形成半定量的節(jié)能減排診斷；生產(chǎn)運(yùn)行狀況維護(hù)模塊實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)各環(huán)節(jié)的資源、能量產(chǎn)耗和生產(chǎn)運(yùn)行的信息設(shè)
在線優(yōu)化診斷模塊完成各環(huán)節(jié)運(yùn)行狀況和資源、能量產(chǎn)耗現(xiàn)狀的在線優(yōu)化診斷。所述的系統(tǒng)的診斷方法，包括以下步驟SI)啟動(dòng)在線診斷工作站(I)上的驅(qū)動(dòng)程序，運(yùn)行鋼鐵聯(lián)合企業(yè)全工序能況在線分析診斷系統(tǒng)，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)與生產(chǎn)調(diào)度中心數(shù)據(jù)庫(kù)(3)、生產(chǎn)主體廠數(shù)據(jù)庫(kù)(4)和能源管控中心數(shù)據(jù)庫(kù)(5)提供的畫(huà)面有機(jī)銜接；S2)流程建模和仿真模塊根據(jù)生產(chǎn)調(diào)度中心數(shù)據(jù)庫(kù)(3)提供的物流信息流程圖、 生產(chǎn)主體廠數(shù)據(jù)庫(kù)(4)提供的各生產(chǎn)主體廠車間的生產(chǎn)工藝流程圖、能源管控中心數(shù)據(jù)庫(kù)
(5)提供的能源介質(zhì)工作流程圖，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)全流程所有終端設(shè)備、終端設(shè)備之間通路及工序之間通路定位，然后按照物質(zhì)流和能源流流向?qū)崿F(xiàn)建模和過(guò)程仿真；S3)生產(chǎn)數(shù)據(jù)獲取和處理模塊基于鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)全流程的建模和過(guò)程仿真結(jié)果， 確定生產(chǎn)數(shù)據(jù)取樣參數(shù)類型及列表；然后通過(guò)與生產(chǎn)調(diào)度中心數(shù)據(jù)庫(kù)(3)、生產(chǎn)主體廠數(shù)據(jù)庫(kù)(4)和能源管控中心數(shù)據(jù)庫(kù)(5)的銜接，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的提取，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行合理性甄別和處理；同時(shí)該模塊通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試參數(shù)維護(hù)工作站(6)對(duì)未監(jiān)測(cè)重要環(huán)節(jié)的關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試；S4)流程網(wǎng)絡(luò)仿真模塊基于基于鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)全流程的建模和過(guò)程仿真結(jié)果，將甄別、處理的生產(chǎn)數(shù)據(jù)和現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試參數(shù)維護(hù)工作站(6)得到的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與相應(yīng)的監(jiān)控位置進(jìn)行對(duì)應(yīng)，實(shí)現(xiàn)帶有信息流的鋼鐵生產(chǎn)全流程模型；S5)耗能計(jì)算及對(duì)標(biāo)分析模塊根據(jù)鋼鐵生產(chǎn)全流程模型中各生產(chǎn)工序的能源產(chǎn)耗數(shù)據(jù)及各種能源介質(zhì)的折標(biāo)系數(shù)獲取工序能耗和單耗；然后將計(jì)算獲取的工序能耗和單耗與理論優(yōu)化范圍進(jìn)行對(duì)比分析，形成半定量的節(jié)能減排診斷；S6)生產(chǎn)運(yùn)行狀況維護(hù)模塊從鋼鐵生產(chǎn)全流程模型中的單體設(shè)備、通路及工序進(jìn)行配置水平、運(yùn)行狀況、管理操作水平和自動(dòng)化水平四方面的分析診斷，并將分析診斷結(jié)果傳遞到在線診斷數(shù)據(jù)庫(kù)(2);S7)通過(guò)在線優(yōu)化診斷模塊，對(duì)關(guān)鍵生產(chǎn)設(shè)備或環(huán)節(jié)的工藝、性能參數(shù)進(jìn)行對(duì)比分析，對(duì)生產(chǎn)環(huán)節(jié)或通道之間的參數(shù)能力進(jìn)行匹配分析，并對(duì)鋼鐵生產(chǎn)全流程模型中的燃?xì)狻?蒸汽、水質(zhì)和電網(wǎng)四個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行優(yōu)化診斷。所述的方法，步驟S2的建模和過(guò)程仿真的方法為采用冶金流程學(xué)和圖形仿真學(xué)的方法，借助于生產(chǎn)調(diào)度中心數(shù)據(jù)庫(kù)(3)提供的物流信息流程圖、生產(chǎn)主體廠數(shù)據(jù)庫(kù)(4)提供的各生產(chǎn)主體廠車間的生產(chǎn)工藝流程圖、能源管控中心數(shù)據(jù)庫(kù)(5)提供的能源介質(zhì)工作流程圖，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)全流程所有終端設(shè)備、終端設(shè)備之間通路及工序之間通路定位，然后按照物質(zhì)流和能源流流向?qū)崿F(xiàn)過(guò)程仿真。所述的方法，步驟S3的生產(chǎn)數(shù)據(jù)的甄別和處理方法為對(duì)提取的生產(chǎn)歷史數(shù)據(jù)通過(guò)數(shù)字濾波模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)正常性篩選處理，然后根據(jù)各參數(shù)的設(shè)計(jì)指標(biāo)進(jìn)行合理性量級(jí)甄別，最后對(duì)歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行有效篩選(對(duì)嚴(yán)重超出正常范圍異常數(shù)據(jù)進(jìn)行剔除)提取和月計(jì)的統(tǒng)計(jì)。所述的方法，對(duì)未監(jiān)測(cè)重要環(huán)節(jié)的關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試的方法為攜帶具體測(cè)試儀器深入現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)展具體參數(shù)測(cè)試和合理性甄別(合理甄別即與測(cè)試參數(shù)的正常范圍值進(jìn)行比較)；然后將測(cè)試參數(shù)數(shù)據(jù)輸入現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試參數(shù)維護(hù)工作站出)，并通過(guò)鋼鐵生產(chǎn)數(shù)據(jù)網(wǎng)傳遞到在線診斷工作站數(shù)據(jù)庫(kù)(2)。
所述的方法，步驟S5獲取工序能耗、單耗E的計(jì)算公式為Ε = Σ(βΧ -β·)
i<是直接能耗量(單位kgCe/t產(chǎn)品)，e,A是余熱余能回收利用量(單位kgce/t 廣品)，i是工序序號(hào)；形成半定量的節(jié)能減排診斷的方法為與理論范圍比較計(jì)算獲取的工序能耗和單耗，半定量診斷各環(huán)節(jié)工序能耗和單耗的空間。所述的方法，步驟S6進(jìn)行分析診斷的方法為首先，對(duì)反映各單體設(shè)備、通路和工序運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行過(guò)程能力指數(shù)和過(guò)程性能指數(shù)計(jì)算分析，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)運(yùn)行狀況、管理操作水平和自動(dòng)化水平的診斷；其次，深入現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)過(guò)程，對(duì)單體設(shè)備、通路和工序運(yùn)行的過(guò)程管理進(jìn)行直觀診斷。所述的方法，步驟S7對(duì)工藝、性能參數(shù)進(jìn)行對(duì)比分析的方法為首先，結(jié)合實(shí)際運(yùn)行工藝和性能參數(shù)歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行波動(dòng)合理性分析診斷，其次，結(jié)合設(shè)計(jì)和理論工藝及性能參數(shù)指標(biāo)進(jìn)行實(shí)際運(yùn)行控制工藝和性能參數(shù)的對(duì)標(biāo)；對(duì)參數(shù)能力進(jìn)行匹配分析的方法為 以前后工序能力匹配為原則，進(jìn)行前后工序設(shè)備能力、運(yùn)行控制調(diào)節(jié)等方面的匹配性分析診斷。所述的方法，步驟S7對(duì)燃?xì)?、蒸汽、水質(zhì)和電網(wǎng)四個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行優(yōu)化診斷的方法為根據(jù)燃?xì)庾顑?yōu)配用原則，結(jié)合燃?xì)猱a(chǎn)耗環(huán)節(jié)的運(yùn)行狀況和使用調(diào)度現(xiàn)狀對(duì)鋼鐵生產(chǎn)全流程模型中的燃?xì)庀到y(tǒng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行系統(tǒng)配置、系統(tǒng)性能和運(yùn)行調(diào)度的診斷和評(píng)價(jià)；具體診斷和評(píng)價(jià)方法為在系統(tǒng)配置方面，進(jìn)行燃?xì)夤芫W(wǎng)布置、管徑、測(cè)量?jī)x表類型及量程、煤氣柜配置容量和壓力、煤氣凈化和處理等環(huán)節(jié)的配置診斷，具體結(jié)合燃?xì)獾姆N類、流量、壓力參數(shù)以及燃?xì)獾漠a(chǎn)耗點(diǎn)進(jìn)行上述方面選擇配置的合理性診斷；在系統(tǒng)性能方面，主要針對(duì)燃?xì)鈨艋?、輸送和緩沖環(huán)節(jié)設(shè)備的運(yùn)行狀況進(jìn)行評(píng)價(jià)診斷；在運(yùn)行調(diào)度方面，一方面根據(jù)燃?xì)庾顑?yōu)匹配原則和燃?xì)飧辉Ｇ闆r下焦?fàn)t煤氣資源化利用等原則進(jìn)行各生產(chǎn)環(huán)節(jié)的燃?xì)夂侠砼溆矛F(xiàn)狀的診斷，另一方面，結(jié)合燃?xì)獾漠a(chǎn)耗、生產(chǎn)調(diào)度情況和緩沖環(huán)節(jié)進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)度狀況的診斷；根據(jù)蒸汽品級(jí)合理配用、蒸汽就近合理使用和蒸汽合理高效發(fā)電原則，結(jié)合各環(huán)節(jié)蒸汽品質(zhì)需求、蒸汽產(chǎn)耗運(yùn)行狀況和使用調(diào)度現(xiàn)狀對(duì)鋼鐵生產(chǎn)全流程模型中的蒸汽系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行系統(tǒng)配置、系統(tǒng)性能和運(yùn)行調(diào)度的診斷和評(píng)價(jià)；具體診斷和評(píng)價(jià)方法為在系統(tǒng)配置方面，進(jìn)行蒸汽管網(wǎng)布置、管徑、測(cè)量?jī)x表類型和量程、蒸汽回收利用裝置等環(huán)節(jié)的配置診斷，具體結(jié)合蒸汽的品和質(zhì)、產(chǎn)耗蒸汽點(diǎn)進(jìn)行上述選擇配置的合理性診斷；在系統(tǒng)性能方面，主要針對(duì)蒸汽產(chǎn)耗環(huán)節(jié)的運(yùn)行狀況診斷；在運(yùn)行調(diào)度方面，一方面根據(jù)蒸汽品級(jí)匹配和就近使用的原則進(jìn)行合理調(diào)配，另一方面，合理控制各產(chǎn)汽環(huán)節(jié)的溫度和壓力參數(shù)，確保蒸汽的最大容量上網(wǎng)；結(jié)合各環(huán)節(jié)水質(zhì)要求、水量要求、水系統(tǒng)運(yùn)行狀況和使用調(diào)度現(xiàn)狀對(duì)鋼鐵生產(chǎn)全
流程模型中的水系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行設(shè)備配置、設(shè)備性能和運(yùn)行調(diào)度方面的診斷和評(píng)價(jià)；具
體診斷和評(píng)價(jià)方法為在設(shè)備配置方面，進(jìn)行水管網(wǎng)布置、管徑、測(cè)量?jī)x表類型及量程、水凈
化和處理等環(huán)節(jié)的配置診斷，具體結(jié)合水質(zhì)的種類、流量、壓力參數(shù)以及水的產(chǎn)耗點(diǎn)進(jìn)行上
述方面選擇配置的合理性診斷；在設(shè)備性能方面，主要針對(duì)水凈化、輸送和緩沖環(huán)節(jié)設(shè)備的
運(yùn)行狀況進(jìn)行評(píng)價(jià)診斷；在運(yùn)行調(diào)度方面，一方面根據(jù)鋼鐵工業(yè)用水原則(節(jié)約與開(kāi)源并重，節(jié)流優(yōu)先，治污為本，取消直排水，提高用水效率，實(shí)現(xiàn)多級(jí)、串級(jí)使用，提高水的循環(huán)利用率)和鋼鐵工業(yè)供水原則(改變過(guò)去“按需供水”的概念，要實(shí)現(xiàn)科學(xué)供水。按水質(zhì)和水溫進(jìn)行優(yōu)化供水，建立企業(yè)的生活水循環(huán)系統(tǒng)，濁水循環(huán)系統(tǒng)，污水循環(huán)處理系統(tǒng)，軟水密閉循環(huán)系統(tǒng)和清水循環(huán)系統(tǒng)等，不搞企業(yè)水系統(tǒng)的大循環(huán)，實(shí)行專用水專供，最大限度減少污水處理量)進(jìn)行各生產(chǎn)環(huán)節(jié)的用水合理配用現(xiàn)狀的診斷；結(jié)合電網(wǎng)運(yùn)行狀況和使用調(diào)度現(xiàn)狀對(duì)鋼鐵生產(chǎn)全流程模型中的供配電網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行設(shè)備配置、設(shè)備性能和運(yùn)行調(diào)度的診斷和評(píng)價(jià)；具體診斷和評(píng)價(jià)方法為在設(shè)備配置方面，主要對(duì)供配電相關(guān)設(shè)備(如變壓器、電機(jī)、電纜等)進(jìn)行配置水平的診斷；在設(shè)備性能方面，主要針對(duì)供配電設(shè)備匹配、生產(chǎn)運(yùn)行狀況等方面的診斷；在運(yùn)行調(diào)度方面，主要對(duì)外購(gòu)電、自發(fā)電的協(xié)調(diào)水平和綜合效益進(jìn)行診斷；并結(jié)合鋼鐵聯(lián)合企業(yè)自備電水平以及國(guó)家供配電管理、收費(fèi)政策，實(shí)施鋼鐵聯(lián)合企業(yè)能源綜合回收利用的最優(yōu)診斷，其方法為結(jié)合鋼鐵聯(lián)合企業(yè)已有自發(fā)電機(jī)組水平、電網(wǎng)供配電管理、收費(fèi)政策，在綜合經(jīng)濟(jì)效益最大的條件下，合理優(yōu)化診斷二次能源回收發(fā)電的方式(即分散式發(fā)電，還是犧牲管路損失集中發(fā)電)。由于目前還沒(méi)有一套完整的鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)全流程節(jié)能減排系統(tǒng)診斷技術(shù)，故本發(fā)明具有以下的主要有益效果其一，首次提出嵌入式鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)全流程節(jié)能減排診斷技術(shù)。其二，能夠在線實(shí)現(xiàn)鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)全流程節(jié)能減排優(yōu)化診斷。周期性投入運(yùn)行能夠形成鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)全流程節(jié)能減排的階段性規(guī)劃。相對(duì)于利用人力資源開(kāi)展鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)全流程節(jié)能減排診斷而言，可以將時(shí)間縮短在1/30以內(nèi)。本發(fā)明是具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的鋼鐵聯(lián)合企業(yè)生產(chǎn)全流程節(jié)能減排在線診斷的方法。通過(guò)該方法的實(shí)施可以實(shí)現(xiàn)整個(gè)生產(chǎn)流程的節(jié)能減排在線診斷，進(jìn)而為鋼鐵聯(lián)合企業(yè)開(kāi)展節(jié)能減排工作提供系統(tǒng)性的規(guī)劃和指導(dǎo)。


圖I是本發(fā)明的鋼鐵聯(lián)合企業(yè)生產(chǎn)全流程節(jié)能減排在線診斷方法的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明的鋼鐵聯(lián)合企業(yè)生產(chǎn)全流程節(jié)能減排在線診斷方法的實(shí)施示意圖。圖3是本發(fā)明的鋼鐵聯(lián)合企業(yè)生產(chǎn)全流程節(jié)能減排在線診斷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，I :在線診斷工作站；2 :在線診斷數(shù)據(jù)庫(kù)；3 :生產(chǎn)調(diào)度中心數(shù)據(jù)庫(kù)；4 :生產(chǎn)主體廠數(shù)據(jù)庫(kù)；5 :能源管控中心數(shù)據(jù)庫(kù)；6 :現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試參數(shù)維護(hù)工作站；7 :生產(chǎn)調(diào)度中心工程師站；8 :生產(chǎn)主體廠車間工程師站；9 :能源管控中心工程師站。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明涉及的鋼鐵聯(lián)合企業(yè)全工序能況在線分析診斷設(shè)備，包括在線診斷工作站和在線診斷數(shù)據(jù)庫(kù)，在線診斷工作站通過(guò)在線診斷數(shù)據(jù)庫(kù)與鋼鐵生產(chǎn)數(shù)據(jù)網(wǎng)相連。所述的設(shè)備，鋼鐵生產(chǎn)數(shù)據(jù)網(wǎng)包括生產(chǎn)調(diào)度中心子網(wǎng)、生產(chǎn)主體廠車間子網(wǎng)和能源管控中心子網(wǎng)，它們通過(guò)鋼鐵企業(yè)高速工業(yè)以太網(wǎng)互聯(lián)。所述的設(shè)備，生產(chǎn)調(diào)度中心子網(wǎng)包括相連的生產(chǎn)調(diào)度中心數(shù)據(jù)庫(kù)和生產(chǎn)調(diào)度中心工程師站，生產(chǎn)調(diào)度中心數(shù)據(jù)庫(kù)接入鋼鐵企業(yè)高速工業(yè)以太網(wǎng)。
所述的設(shè)備，生產(chǎn)主體廠車間子網(wǎng)包括相連的生產(chǎn)主體廠數(shù)據(jù)庫(kù)和生產(chǎn)主體廠車間工程師站，生產(chǎn)主體廠數(shù)據(jù)庫(kù)接入鋼鐵企業(yè)高速工業(yè)以太網(wǎng)。所述的設(shè)備，能源管控中心子網(wǎng)包括相連的能源管控中心數(shù)據(jù)庫(kù)和能源管控中心工程師站，能源管控中心數(shù)據(jù)庫(kù)接入鋼鐵企業(yè)高速工業(yè)以太網(wǎng)。所述的設(shè)備，鋼鐵企業(yè)高速工業(yè)以太網(wǎng)上還接有現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試參數(shù)維護(hù)工作站。以下參照附圖對(duì)本發(fā)明的鋼鐵聯(lián)合企業(yè)生產(chǎn)全流程節(jié)能減排在線診斷的方法進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。圖I是本發(fā)明的鋼鐵聯(lián)合企業(yè)生產(chǎn)全流程節(jié)能減排在線診斷方法的結(jié)構(gòu)示意圖。 如圖中所示，本發(fā)明所提出的節(jié)能減排在線診斷系統(tǒng)將與能源管控中心、生產(chǎn)調(diào)度中心和主生產(chǎn)環(huán)節(jié)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)無(wú)縫銜接。圖2是本發(fā)明的鋼鐵聯(lián)合企業(yè)生產(chǎn)全流程節(jié)能減排在線診斷方法的實(shí)施示意圖。 如圖中所示，實(shí)施過(guò)程中分六個(gè)階段逐步實(shí)施。圖3是本發(fā)明的鋼鐵聯(lián)合企業(yè)生產(chǎn)全流程節(jié)能減排在線診斷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。本發(fā)明提供的鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)全流程節(jié)能減排在線診斷方法，具體是基于鋼鐵企業(yè)能源管控中心控制系統(tǒng)、生產(chǎn)調(diào)度中心控制系統(tǒng)及終端設(shè)備PLC(可編程邏輯控制器)/ DCS(分布式控制系統(tǒng))系統(tǒng)基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)全流程的建模、仿真及生產(chǎn)數(shù)據(jù)的提取。其次，對(duì)提取的數(shù)據(jù)進(jìn)行合理性甄別及數(shù)據(jù)處理，并配合未監(jiān)測(cè)重要環(huán)節(jié)關(guān)鍵參數(shù)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，建立鋼鐵生產(chǎn)全流程“物質(zhì)流、能量流和信息流”的系統(tǒng)流程模型。接著，進(jìn)行各生產(chǎn)環(huán)節(jié)工序能耗和單介質(zhì)消耗的在線診斷評(píng)估，實(shí)現(xiàn)半定量的節(jié)能減排診斷。最后對(duì)各環(huán)節(jié)運(yùn)行狀況和能源、資源介質(zhì)產(chǎn)耗現(xiàn)狀實(shí)施專家智能優(yōu)化診斷，實(shí)現(xiàn)鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)全流程的在線節(jié)能減排診斷。所述的鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)全流程的建模、仿真及生產(chǎn)數(shù)據(jù)提取，其方法是首先，銜接能源管控中心流程畫(huà)面、生產(chǎn)調(diào)度中心畫(huà)面和生產(chǎn)車間主體畫(huà)面，通過(guò)本發(fā)明開(kāi)發(fā)的“流程建模和仿真模塊”實(shí)現(xiàn)整個(gè)鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)全流程的建模和過(guò)程仿真。其次，基于鋼鐵企業(yè)全流程的建模和過(guò)程仿真結(jié)果，確定生產(chǎn)數(shù)據(jù)取樣參數(shù)類型及列表。然后，通過(guò)與能源管控中心數(shù)據(jù)庫(kù)、生產(chǎn)調(diào)度中心數(shù)據(jù)庫(kù)和生產(chǎn)車間數(shù)據(jù)庫(kù)的銜接，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的提取。所述的提取數(shù)據(jù)的合理性甄別和處理，其方法是首先，對(duì)提取的生產(chǎn)歷史數(shù)據(jù)通過(guò)數(shù)字濾波模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)正常性篩選處理。其次，根據(jù)各參數(shù)的設(shè)計(jì)指標(biāo)進(jìn)行合理性量級(jí)甄別。然后，對(duì)所需診斷周期的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行有效篩選提取和月計(jì)的統(tǒng)計(jì)。所述的專家智能優(yōu)化診斷，其方法是通過(guò)“硬診斷模塊”和“軟診斷模塊”實(shí)現(xiàn)各環(huán)節(jié)運(yùn)行狀況和能源、資源介質(zhì)產(chǎn)耗現(xiàn)狀的在線優(yōu)化診斷。對(duì)于“硬診斷模塊”，本發(fā)明提出的方法從各關(guān)鍵生產(chǎn)設(shè)備或環(huán)節(jié)的工藝參數(shù)對(duì)比分析、關(guān)鍵生產(chǎn)設(shè)備或環(huán)節(jié)運(yùn)行性能參數(shù)對(duì)比分析、前后生產(chǎn)環(huán)節(jié)或通道之間參數(shù)能力等匹配分析。對(duì)于“軟診斷模塊”，本發(fā)明主要設(shè)置“水、電、氣和汽”四環(huán)節(jié)軟診斷子模塊。具體的模塊專家智能優(yōu)化診斷功能包括結(jié)合燃?xì)庾顑?yōu)配用原則、燃?xì)猱a(chǎn)耗環(huán)節(jié)的運(yùn)行狀況和使用調(diào)度現(xiàn)狀對(duì)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行系統(tǒng)配置、系統(tǒng)性能和運(yùn)行調(diào)度等方面的診斷和評(píng)價(jià)。結(jié)合各環(huán)節(jié)蒸汽品質(zhì)需求、蒸汽產(chǎn)耗運(yùn)行狀況和使用調(diào)度現(xiàn)狀對(duì)蒸汽系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行系統(tǒng)配置、系統(tǒng)性能和運(yùn)行調(diào)度等方面的診斷和評(píng)價(jià)。具體采用“蒸汽品級(jí)合理配用”、“蒸汽就近合理使用”和“蒸汽合理高效發(fā)電(分布式和集中式綜合考慮抉擇)”等原則進(jìn)行蒸汽的合理回收和利用診斷。結(jié)合各環(huán)節(jié)水質(zhì)要求、水量要求、水系統(tǒng)運(yùn)行狀況和使用調(diào)度現(xiàn)狀對(duì)水系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行設(shè)備配置、設(shè)備性能和運(yùn)行調(diào)度等方面的診斷和評(píng)價(jià)。結(jié)合電網(wǎng)運(yùn)行狀況和使用調(diào)度現(xiàn)狀對(duì)供配電網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行設(shè)備配置、設(shè)備性能和運(yùn)行調(diào)度等方面的診斷和評(píng)價(jià)。再者，結(jié)合鋼鐵聯(lián)合企業(yè)自備電水平以及國(guó)家供配電管理、 收費(fèi)等政策，實(shí)施鋼鐵聯(lián)合企業(yè)能源綜合回收利用(自備發(fā)電還是其他用途)的最優(yōu)診斷。如圖3所示，鋼鐵聯(lián)合企業(yè)全工序能況在線分析診斷系統(tǒng)，包括“節(jié)能減排在線診斷工作站”、“能源管控中心工程師站”、“生產(chǎn)調(diào)度中心工程師站”、“生產(chǎn)主體廠車間工程師站”和“現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試參數(shù)維護(hù)工作站”。“能源管控中心工程師站”、“生產(chǎn)調(diào)度中心工程師站”和“生產(chǎn)主體廠車間工程師站”均為鋼鐵聯(lián)合企業(yè)現(xiàn)有控制系統(tǒng)工作站，分別進(jìn)行能源管控調(diào)度、生產(chǎn)調(diào)度和生產(chǎn)主體廠車間生產(chǎn)控制的控制系統(tǒng)設(shè)備。節(jié)能減排在線診斷工作站作為鋼鐵聯(lián)合企業(yè)全工序能況在線診斷系統(tǒng)實(shí)施硬件主體，包括工程師站、服務(wù)器和終端顯示屏三部分組成。通過(guò)TCP/IP網(wǎng)絡(luò)建立“節(jié)能減排在線診斷工作站數(shù)據(jù)庫(kù)”和“能源管控中心數(shù)據(jù)庫(kù)”、“生產(chǎn)調(diào)度中心數(shù)據(jù)庫(kù)”、“生產(chǎn)主體廠車間數(shù)據(jù)庫(kù)”以及“現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試參數(shù)維護(hù)工作站”的數(shù)據(jù)和畫(huà)面銜接；現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試參數(shù)維護(hù)工作站作為移動(dòng)式的終端設(shè)備，具體將所需診斷但未在線監(jiān)測(cè)的參數(shù)通過(guò)人工測(cè)試獲取、輸入現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試參數(shù)維護(hù)工作站。并通過(guò)TCP/IP網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通 τΗ ο鋼鐵聯(lián)合企業(yè)全工序能況在線分析診斷方法，包括以下步驟SI)與能源管控中心流程畫(huà)面、生產(chǎn)調(diào)度中心畫(huà)面和生產(chǎn)車間主體畫(huà)面有機(jī)銜接， 通過(guò)“流程建模和仿真模塊”實(shí)現(xiàn)整個(gè)鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)全流程的建模和過(guò)程仿真。“流程建模和仿真模塊”根據(jù)能源管控中心顯示的能源介質(zhì)工作流程圖、生產(chǎn)調(diào)度中心的物流信息流程圖、各生產(chǎn)主體廠車間的生產(chǎn)工藝流程圖，首先實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)全流程所有終端設(shè)備、終端設(shè)備之間通路及工序之間通路定位，然后按照物質(zhì)流和能源流流向?qū)崿F(xiàn)建模和過(guò)程仿真。S2)基于鋼鐵企業(yè)全流程的建模和過(guò)程仿真結(jié)果，確定生產(chǎn)數(shù)據(jù)取樣參數(shù)類型及列表。S3) 一方面，通過(guò)與能源管控中心數(shù)據(jù)庫(kù)、生產(chǎn)調(diào)度中心數(shù)據(jù)庫(kù)和生產(chǎn)車間數(shù)據(jù)庫(kù)的銜接，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的提取，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行合理性甄別和處理。另一方面，開(kāi)展未監(jiān)測(cè)重要環(huán)節(jié)關(guān)鍵參數(shù)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試。最終借助于本發(fā)明提出的“帶有信息流的流程網(wǎng)絡(luò)仿真模塊”形成鋼鐵生產(chǎn)全流程“物質(zhì)流、能量流和信息流”的系統(tǒng)流程模型?！皫в行畔⒘鞯牧鞒叹W(wǎng)絡(luò)仿真模塊”在基于“流程建模和仿真模塊”基礎(chǔ)上，將甄別處理和現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)相應(yīng)的監(jiān)控位置，實(shí)現(xiàn)帶有信息流的流程網(wǎng)絡(luò)仿真。其中包括物質(zhì)流和能量流兩部分的信息流。S4)借助“工序能耗及單耗計(jì)算對(duì)標(biāo)分析模塊”進(jìn)行各生產(chǎn)環(huán)節(jié)工序能耗和單介質(zhì)消耗的在線診斷評(píng)估，實(shí)現(xiàn)半定量的節(jié)能減排診斷。
“工序能耗及單耗計(jì)算對(duì)標(biāo)分析模塊”首先根據(jù)各生產(chǎn)工序的能源(一次能源、二次能源)產(chǎn)耗數(shù)據(jù)及各種能源介質(zhì)的折標(biāo)系數(shù)按照如下的計(jì)算方法獲取工序能耗和單耗。 其次，將計(jì)算獲取的工序能耗和單耗與理論優(yōu)化范圍進(jìn)行對(duì)比分析，形成半定量的節(jié)能減排診斷。S5)借助于上述相關(guān)數(shù)據(jù)，通過(guò)“現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試參數(shù)維護(hù)工作站”，結(jié)合“各環(huán)節(jié)生產(chǎn)運(yùn)行狀況維護(hù)模塊”和“能源、資源介質(zhì)產(chǎn)耗生產(chǎn)運(yùn)行狀況維護(hù)模塊”，實(shí)現(xiàn)各環(huán)節(jié)和能源、資源介質(zhì)產(chǎn)耗、生產(chǎn)運(yùn)行等方面的完整信息設(shè)定；“各環(huán)節(jié)生產(chǎn)運(yùn)行狀況維護(hù)模塊”和“能源、資源介質(zhì)產(chǎn)耗生產(chǎn)運(yùn)行狀況維護(hù)模塊” 主要從單體設(shè)備層次、通路及工序?qū)哟芜M(jìn)行配置水平、運(yùn)行狀況、管理操作水平和自動(dòng)化水平四方面的狀況描述和設(shè)定。S6)借助“硬診斷模塊”和“軟診斷模塊”實(shí)現(xiàn)各環(huán)節(jié)運(yùn)行狀況和能源、資源介質(zhì)產(chǎn)耗現(xiàn)狀的在線優(yōu)化診斷。步驟S3的提取數(shù)據(jù)的合理性甄別和處理的方法是首先，對(duì)提取的生產(chǎn)歷史數(shù)據(jù)通過(guò)數(shù)字濾波模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)正常性篩選處理。其次，根據(jù)各參數(shù)的設(shè)計(jì)指標(biāo)進(jìn)行合理性量級(jí)甄別。然后，對(duì)所需診斷周期的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行有效篩選提取和月計(jì)的統(tǒng)計(jì)。步驟S6的硬診斷模塊，用于從各關(guān)鍵生產(chǎn)設(shè)備或環(huán)節(jié)的工藝參數(shù)對(duì)比分析、關(guān)鍵生產(chǎn)設(shè)備或環(huán)節(jié)運(yùn)行性能參數(shù)對(duì)比分析、前后生產(chǎn)環(huán)節(jié)或通道之間參數(shù)能力等匹配分析。步驟S6的軟診斷模塊用于水、電、氣和汽四環(huán)節(jié)軟診斷子模塊。具體的模塊專家智能優(yōu)化診斷功能包括結(jié)合燃?xì)庾顑?yōu)配用原則、燃?xì)猱a(chǎn)耗環(huán)節(jié)的運(yùn)行狀況和使用調(diào)度現(xiàn)狀對(duì)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行系統(tǒng)配置、系統(tǒng)性能和運(yùn)行調(diào)度等方面的診斷和評(píng)價(jià)。結(jié)合各環(huán)節(jié)蒸汽品質(zhì)需求、蒸汽產(chǎn)耗運(yùn)行狀況和使用調(diào)度現(xiàn)狀對(duì)蒸汽系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行系統(tǒng)配置、系統(tǒng)性能和運(yùn)行調(diào)度等方面的診斷和評(píng)價(jià)。具體采用“蒸汽品級(jí)合理配用”、“蒸汽就近合理使用”和“蒸汽合理高效發(fā)電(分布式和集中式綜合考慮抉擇)”等原則進(jìn)行蒸汽的合理回收和利用診斷。結(jié)合各環(huán)節(jié)水質(zhì)要求、水量要求、水系統(tǒng)運(yùn)行狀況和使用調(diào)度現(xiàn)狀對(duì)水系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行設(shè)備配置、設(shè)備性能和運(yùn)行調(diào)度等方面的診斷和評(píng)價(jià)。結(jié)合電網(wǎng)運(yùn)行狀況和使用調(diào)度現(xiàn)狀對(duì)供配電網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行設(shè)備配置、設(shè)備性能和運(yùn)行調(diào)度等方面的診斷和評(píng)價(jià)。再者，結(jié)合鋼鐵聯(lián)合企業(yè)自備電水平以及國(guó)家供配電管理、 收費(fèi)等政策，實(shí)施鋼鐵聯(lián)合企業(yè)能源綜合回收利用(自備發(fā)電還是其他用途)的最優(yōu)診斷。下面結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步描述本發(fā)明。一、“節(jié)能減排在線診斷工作站”啟動(dòng)“鋼鐵聯(lián)合企業(yè)生產(chǎn)全流程節(jié)能減排在線診斷系統(tǒng)”的運(yùn)行。具體的步驟如下I、根據(jù)鋼鐵聯(lián)合企業(yè)周期性開(kāi)展生產(chǎn)全流程節(jié)能減排在線診斷的需求，啟動(dòng)運(yùn)行 “節(jié)能減排在線診斷工作站”上的“鋼鐵聯(lián)合企業(yè)生產(chǎn)全流程節(jié)能減排在線診斷系統(tǒng)”驅(qū)動(dòng)程序；2、首次實(shí)施運(yùn)行時(shí)，該系統(tǒng)首先通過(guò)TCP/IP網(wǎng)絡(luò)與能源管控中心流程畫(huà)面、生產(chǎn)調(diào)度中心畫(huà)面和生產(chǎn)車間主體畫(huà)面有機(jī)銜接，通過(guò)“流程建模和仿真模塊”實(shí)現(xiàn)整個(gè)鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)全流程的建模和過(guò)程仿真。若非首次實(shí)施運(yùn)行，則直接調(diào)用已經(jīng)形成的“鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)全流程的建模和過(guò)程仿真結(jié)果”;3、基于鋼鐵企業(yè)全流程的建模和過(guò)程仿真結(jié)果，生成“生產(chǎn)數(shù)據(jù)取樣參數(shù)列表”；4、結(jié)合“生產(chǎn)數(shù)據(jù)取樣參數(shù)列表”，“鋼鐵聯(lián)合企業(yè)生產(chǎn)全流程節(jié)能減排在線診斷系統(tǒng)”結(jié)合鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)全流程的建模和過(guò)程仿真的監(jiān)控位置對(duì)照，形成“數(shù)據(jù)庫(kù)中生產(chǎn)數(shù)據(jù)取樣參數(shù)列表”和“現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試參數(shù)列表”;5、啟動(dòng)與“能源管控中心數(shù)據(jù)庫(kù)”、“生產(chǎn)調(diào)度中心數(shù)據(jù)庫(kù)”、“生產(chǎn)主體廠車間數(shù)據(jù)庫(kù)”的銜接提取最近一周期的生產(chǎn)歷史數(shù)據(jù)，并進(jìn)行合理性甄別和處理；6、結(jié)合“現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試參數(shù)列表”，通過(guò)“現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試參數(shù)維護(hù)工作站”進(jìn)行數(shù)據(jù)測(cè)量、輸入和傳遞。二、“現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試參數(shù)維護(hù)工作站”完成生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的補(bǔ)充測(cè)試和運(yùn)行狀況建模。具體的步驟如下I、攜帶具體測(cè)試儀器深入現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)展具體參數(shù)測(cè)試和合理性甄別；2、將測(cè)試參數(shù)數(shù)據(jù)輸入“現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試參數(shù)維護(hù)工作站”，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳遞于“節(jié)能減排在線診斷工作站數(shù)據(jù)庫(kù)”;3、結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)單體設(shè)備層次、通路及工序?qū)哟闻渲盟?、運(yùn)行狀況、管理操作水平和自動(dòng)化水平四方面現(xiàn)場(chǎng)分析診斷，實(shí)現(xiàn)的狀況描述和設(shè)定。并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳遞于“節(jié)能減排在線診斷工作站數(shù)據(jù)庫(kù)”；實(shí)現(xiàn)“各環(huán)節(jié)生產(chǎn)運(yùn)行狀況維護(hù)模塊”和“能源、資源介質(zhì)產(chǎn)耗生產(chǎn)運(yùn)行狀況維護(hù)模塊”的維護(hù)設(shè)定。三、“節(jié)能減排在線診斷工作站”完成具體的軟診斷和硬診斷。具體的步驟如下I、啟動(dòng)“工序能耗及單耗計(jì)算對(duì)標(biāo)分析模塊”進(jìn)行各生產(chǎn)環(huán)節(jié)工序能耗和單介質(zhì)消耗的在線診斷評(píng)估，實(shí)現(xiàn)半定量的節(jié)能減排診斷。2、啟動(dòng)“鋼鐵聯(lián)合企業(yè)生產(chǎn)全流程節(jié)能減排在線診斷系統(tǒng)”的“硬診斷模塊”，從各關(guān)鍵生產(chǎn)設(shè)備或環(huán)節(jié)的工藝參數(shù)對(duì)比分析、關(guān)鍵生產(chǎn)設(shè)備或環(huán)節(jié)運(yùn)行性能參數(shù)對(duì)比分析、 前后生產(chǎn)環(huán)節(jié)或通道之間參數(shù)能力等匹配分析。3、啟動(dòng)“鋼鐵聯(lián)合企業(yè)生產(chǎn)全流程節(jié)能減排在線診斷系統(tǒng)”的“軟診斷模塊”，依次點(diǎn)擊“水、電、氣和汽”四環(huán)節(jié)軟診斷子模塊，實(shí)現(xiàn)具體的軟診斷。具體的實(shí)施方法是結(jié)合燃?xì)庾顑?yōu)配用原則、燃?xì)猱a(chǎn)耗環(huán)節(jié)的運(yùn)行狀況和使用調(diào)度現(xiàn)狀對(duì)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行系統(tǒng)配置、系統(tǒng)性能和運(yùn)行調(diào)度等方面的診斷和評(píng)價(jià)。結(jié)合各環(huán)節(jié)蒸汽品質(zhì)需求、蒸汽產(chǎn)耗運(yùn)行狀況和使用調(diào)度現(xiàn)狀對(duì)蒸汽系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行系統(tǒng)配置、系統(tǒng)性能和運(yùn)行調(diào)度等方面的診斷和評(píng)價(jià)。具體采用“蒸汽品級(jí)合理配用”、“蒸汽就近合理使用”和“蒸汽合理高效發(fā)電(分布式和集中式綜合考慮抉擇)”等原則進(jìn)行蒸汽的合理回收和利用診斷。結(jié)合各環(huán)節(jié)水質(zhì)要求、水量要求、水系統(tǒng)運(yùn)行狀況和使用調(diào)度現(xiàn)狀對(duì)水系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行設(shè)備配置、設(shè)備性能和運(yùn)行調(diào)度等方面的診斷和評(píng)價(jià)。結(jié)合電網(wǎng)運(yùn)行狀況和使用調(diào)度現(xiàn)狀對(duì)供配電網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行設(shè)備配置、設(shè)備性能和運(yùn)行調(diào)度等方面的診斷和評(píng)價(jià)。再者，結(jié)合鋼鐵聯(lián)合企業(yè)自備電水平以及國(guó)家供配電管理、 收費(fèi)等政策，實(shí)施鋼鐵聯(lián)合企業(yè)能源綜合回收利用(自備發(fā)電還是其他用途)的最優(yōu)診斷。以上說(shuō)明僅僅是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，不能對(duì)本發(fā)明進(jìn)行限定，凡是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明進(jìn)行的等效替換，只要包含在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍內(nèi)，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
權(quán)利要求
1.鋼鐵聯(lián)合企業(yè)全工序能況在線分析診斷系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)運(yùn)行在線診斷工作站(I)上，其包括依次相連的驅(qū)動(dòng)程序、流程建模和仿真模塊、生產(chǎn)數(shù)據(jù)獲取和處理模塊、流程網(wǎng)絡(luò)仿真模塊、耗能計(jì)算及對(duì)標(biāo)分析模塊、生產(chǎn)運(yùn)行狀況維護(hù)模塊和在線優(yōu)化診斷模塊；驅(qū)動(dòng)程序啟動(dòng)該在線分析診斷系統(tǒng)，與各數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行數(shù)據(jù)和畫(huà)面的銜接；流程建模和仿真模塊實(shí)現(xiàn)鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)全流程的建模和過(guò)程仿真；生產(chǎn)數(shù)據(jù)獲取和處理模塊實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的提取、甄別、處理和測(cè)試；流程網(wǎng)絡(luò)仿真模塊將生產(chǎn)數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)相應(yīng)的監(jiān)控位置，實(shí)現(xiàn)帶有信息流的流程網(wǎng)絡(luò)仿真；耗能計(jì)算及對(duì)標(biāo)分析模塊獲取工序能耗和單耗，形成半定量的節(jié)能減排診斷；生產(chǎn)運(yùn)行狀況維護(hù)模塊實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)各環(huán)節(jié)的資源、能量產(chǎn)耗和生產(chǎn)運(yùn)行的信息設(shè)定；在線優(yōu)化診斷模塊完成各環(huán)節(jié)運(yùn)行狀況和資源、能量產(chǎn)耗現(xiàn)狀的在線優(yōu)化診斷。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)的診斷方法，包括以下步驟51)啟動(dòng)在線診斷工作站(I)上的驅(qū)動(dòng)程序，運(yùn)行鋼鐵聯(lián)合企業(yè)全工序能況在線分析診斷系統(tǒng)，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)與生產(chǎn)調(diào)度中心數(shù)據(jù)庫(kù)(3)、生產(chǎn)主體廠數(shù)據(jù)庫(kù)(4)和能源管控中心數(shù)據(jù)庫(kù)(5)提供的畫(huà)面有機(jī)銜接；52)流程建模和仿真模塊根據(jù)生產(chǎn)調(diào)度中心數(shù)據(jù)庫(kù)(3)提供的物流信息流程圖、生產(chǎn)主體廠數(shù)據(jù)庫(kù)(4)提供的各生產(chǎn)主體廠車間的生產(chǎn)工藝流程圖、能源管控中心數(shù)據(jù)庫(kù)(5) 提供的能源介質(zhì)工作流程圖，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)全流程所有終端設(shè)備、終端設(shè)備之間通路及工序之間通路定位，然后按照物質(zhì)流和能源流流向?qū)崿F(xiàn)建模和過(guò)程仿真；53)生產(chǎn)數(shù)據(jù)獲取和處理模塊基于鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)全流程的建模和過(guò)程仿真結(jié)果，確定生產(chǎn)數(shù)據(jù)取樣參數(shù)類型及列表；然后通過(guò)與生產(chǎn)調(diào)度中心數(shù)據(jù)庫(kù)(3)、生產(chǎn)主體廠數(shù)據(jù)庫(kù) ⑷和能源管控中心數(shù)據(jù)庫(kù)(5)的銜接，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的提取，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行合理性甄別和處理；同時(shí)該模塊通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試參數(shù)維護(hù)工作站(6)對(duì)未監(jiān)測(cè)重要環(huán)節(jié)的關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試；54)流程網(wǎng)絡(luò)仿真模塊基于鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)全流程的建模和過(guò)程仿真結(jié)果，將甄別、處理的生產(chǎn)數(shù)據(jù)和現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試參數(shù)維護(hù)工作站(6)得到的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與相應(yīng)的監(jiān)控位置進(jìn)行對(duì)應(yīng)，實(shí)現(xiàn)帶有信息流的鋼鐵生產(chǎn)全流程模型；55)耗能計(jì)算及對(duì)標(biāo)分析模塊根據(jù)鋼鐵生產(chǎn)全流程模型中各生產(chǎn)工序的能源產(chǎn)耗數(shù)據(jù)及各種能源介質(zhì)的折標(biāo)系數(shù)獲取工序能耗和單耗；然后將計(jì)算獲取的工序能耗和單耗與理論優(yōu)化范圍進(jìn)行對(duì)比分析，形成半定量的節(jié)能減排診斷；56)生產(chǎn)運(yùn)行狀況維護(hù)模塊從鋼鐵生產(chǎn)全流程模型中的單體設(shè)備、通路及工序進(jìn)行配置水平、運(yùn)行狀況、管理操作水平和自動(dòng)化水平四方面的分析診斷，并將分析診斷結(jié)果傳遞到在線診斷數(shù)據(jù)庫(kù)(2);57)通過(guò)在線優(yōu)化診斷模塊，對(duì)關(guān)鍵生產(chǎn)設(shè)備或環(huán)節(jié)的工藝、性能參數(shù)進(jìn)行對(duì)比分析， 對(duì)生產(chǎn)環(huán)節(jié)或通道之間的參數(shù)能力進(jìn)行匹配分析，并對(duì)鋼鐵生產(chǎn)全流程模型中的燃?xì)?、蒸汽、水質(zhì)和電網(wǎng)四個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行優(yōu)化診斷。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，步驟S2的建模和過(guò)程仿真的方法為采用冶金流程學(xué)和圖形仿真學(xué)的方法，借助于生產(chǎn)調(diào)度中心數(shù)據(jù)庫(kù)(3)提供的物流信息流程圖、生產(chǎn)主體廠數(shù)據(jù)庫(kù)(4)提供的各生產(chǎn)主體廠車間的生產(chǎn)工藝流程圖、能源管控中心數(shù)據(jù)庫(kù)(5)提供的能源介質(zhì)工作流程圖，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)全流程所有終端設(shè)備、終端設(shè)備之間通路及工序之間通路定位，然后按照物質(zhì)流和能源流流向?qū)崿F(xiàn)過(guò)程仿真。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，步驟S3的生產(chǎn)數(shù)據(jù)的甄別和處理方法為 對(duì)提取的生產(chǎn)歷史數(shù)據(jù)通過(guò)數(shù)字濾波模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)正常性篩選處理，然后根據(jù)各參數(shù)的設(shè)計(jì)指標(biāo)進(jìn)行合理性量級(jí)甄別，最后對(duì)歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行有效篩選提取和月計(jì)的統(tǒng)計(jì)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，對(duì)未監(jiān)測(cè)重要環(huán)節(jié)的關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試的方法為攜帶具體測(cè)試儀器深入現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)展具體參數(shù)測(cè)試和合理性甄別；然后將測(cè)試參數(shù)數(shù)據(jù)輸入現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試參數(shù)維護(hù)工作站(6)，并通過(guò)鋼鐵生產(chǎn)數(shù)據(jù)網(wǎng)傳遞到在線診斷工作站數(shù)據(jù)庫(kù)⑵。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，步驟S5獲取工序能耗、單耗E的計(jì)算公式為<是直接能耗量，d是余熱余能回收利用量，i是工序序號(hào)；形成半定量的節(jié)能減排診斷的方法為與理論范圍比較計(jì)算獲取的工序能耗和單耗， 半定量診斷各環(huán)節(jié)工序能耗和單耗的空間。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，步驟S6進(jìn)行分析診斷的方法為首先，對(duì)反映各單體設(shè)備、通路和工序運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行過(guò)程能力指數(shù)和過(guò)程性能指數(shù)計(jì)算分析，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)運(yùn)行狀況、管理操作水平和自動(dòng)化水平的診斷；其次，深入現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)過(guò)程，對(duì)單體設(shè)備、 通路和工序運(yùn)行的過(guò)程管理進(jìn)行直觀診斷。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，步驟S7對(duì)工藝、性能參數(shù)進(jìn)行對(duì)比分析的方法為首先，結(jié)合實(shí)際運(yùn)行工藝和性能參數(shù)歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行波動(dòng)合理性分析診斷，其次，結(jié)合設(shè)計(jì)和理論工藝及性能參數(shù)指標(biāo)進(jìn)行實(shí)際運(yùn)行控制工藝和性能參數(shù)的對(duì)標(biāo)；對(duì)參數(shù)能力進(jìn)行匹配分析的方法為以前后工序能力匹配為原則，進(jìn)行前后工序設(shè)備能力、運(yùn)行控制調(diào)節(jié)等方面的匹配性分析診斷。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，步驟S7對(duì)燃?xì)?、蒸汽、水質(zhì)和電網(wǎng)四個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行優(yōu)化診斷的方法為根據(jù)燃?xì)庾顑?yōu)配用原則，結(jié)合燃?xì)猱a(chǎn)耗環(huán)節(jié)的運(yùn)行狀況和使用調(diào)度現(xiàn)狀對(duì)鋼鐵生產(chǎn)全流程模型中的燃?xì)庀到y(tǒng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行系統(tǒng)配置、系統(tǒng)性能和運(yùn)行調(diào)度的診斷和評(píng)價(jià)；根據(jù)蒸汽品級(jí)合理配用、蒸汽就近合理使用和蒸汽合理高效發(fā)電原則，結(jié)合各環(huán)節(jié)蒸汽品質(zhì)需求、蒸汽產(chǎn)耗運(yùn)行狀況和使用調(diào)度現(xiàn)狀對(duì)鋼鐵生產(chǎn)全流程模型中的蒸汽系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行系統(tǒng)配置、系統(tǒng)性能和運(yùn)行調(diào)度的診斷和評(píng)價(jià)；結(jié)合各環(huán)節(jié)水質(zhì)要求、水量要求、水系統(tǒng)運(yùn)行狀況和使用調(diào)度現(xiàn)狀對(duì)鋼鐵生產(chǎn)全流程模型中的水系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行設(shè)備配置、設(shè)備性能和運(yùn)行調(diào)度方面的診斷和評(píng)價(jià)；結(jié)合電網(wǎng)運(yùn)行狀況和使用調(diào)度現(xiàn)狀對(duì)鋼鐵生產(chǎn)全流程模型中的供配電網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行設(shè)備配置、設(shè)備性能和運(yùn)行調(diào)度的診斷和評(píng)價(jià)；并結(jié)合鋼鐵聯(lián)合企業(yè)自備電水平以及國(guó)家供配電管理、收費(fèi)政策，實(shí)施鋼鐵聯(lián)合企業(yè)能源綜合回收利用的最優(yōu)診斷。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種鋼鐵聯(lián)合企業(yè)全工序能況在線分析診斷系統(tǒng)及方法，該系統(tǒng)運(yùn)行在線診斷工作站(1)上，其包括依次相連的驅(qū)動(dòng)程序、流程建模和仿真模塊、生產(chǎn)數(shù)據(jù)獲取和處理模塊、流程網(wǎng)絡(luò)仿真模塊、耗能計(jì)算及對(duì)標(biāo)分析模塊、生產(chǎn)運(yùn)行狀況維護(hù)模塊和在線優(yōu)化診斷模塊。本發(fā)明一方面能直接指導(dǎo)鋼鐵企業(yè)開(kāi)展系統(tǒng)性、全面性節(jié)能減排診斷和規(guī)劃，另一方面能為專業(yè)化鋼鐵技術(shù)服務(wù)公司延伸業(yè)務(wù)范圍，充分發(fā)揮自身優(yōu)勢(shì)開(kāi)展鋼鐵企業(yè)的節(jié)能減排技術(shù)服務(wù)工作提供一種重要的技術(shù)方法。
文檔編號(hào)G06F17/50GK102592004SQ20111042944
公開(kāi)日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2011年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月19日
發(fā)明者李衛(wèi)杰, 楊進(jìn) 申請(qǐng)人:中冶南方(武漢)威仕工業(yè)爐有限公司