本發(fā)明涉及鍛造加熱燃?xì)庥?jì)量分析,具體為一種鍛造加熱用燃?xì)庥?jì)量分析方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù):
1、在鍛造加熱過(guò)程中,燃?xì)庾鳛橹匾哪茉?,其?jì)量分析對(duì)于成本控制、能源消耗評(píng)估以及生產(chǎn)安全等方面都具有重要意義,鍛造加熱用燃?xì)庥?jì)量分析方法是指鍛造加熱設(shè)備加熱使用燃?xì)鈺r(shí),監(jiān)測(cè)燃?xì)馐褂眠^(guò)程中的消耗量、效率以及熱損失等方面對(duì)鍛造加熱設(shè)備進(jìn)行綜合分析評(píng)估,提高能源利用效率,并促進(jìn)節(jié)能減排。
2、如申請(qǐng)公布號(hào)為cn111652483a,申請(qǐng)公布日為2020.09.11,名稱為《一種熱鍛能源管理系統(tǒng)》,其具體包括計(jì)算機(jī)室數(shù)據(jù)服務(wù)器、精鍛車間中控室客戶工作站和多個(gè)采集終端;所述計(jì)算機(jī)室數(shù)據(jù)服務(wù)器和所述精鍛車間中控室客戶工作站通訊連接;多個(gè)所述采集終端分別與所述計(jì)算機(jī)室數(shù)據(jù)服務(wù)器通訊連接;所述采集終端通訊連接有多個(gè)電表和燃?xì)獗?;所述采集終端包括精鍛車間中控室采集終端、多個(gè)鍛造車間采集終端、熱處理車間采集終端和模具車間采集終端。
3、雖然上述申請(qǐng)通過(guò)多個(gè)采集終端實(shí)現(xiàn)對(duì)鍛造能源數(shù)據(jù)進(jìn)行采集并進(jìn)行組合對(duì)比顯示,但是缺少對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行多維綜合分析,導(dǎo)致工作人員無(wú)法直觀對(duì)比了解每個(gè)鍛造設(shè)備的實(shí)際綜合能耗工況,不便于進(jìn)行能源消耗評(píng)估分析管理。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的是提供一種鍛造加熱用燃?xì)庥?jì)量分析方法及系統(tǒng),以解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述不足之處。
2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:一種鍛造加熱用燃?xì)庥?jì)量分析方法,包括以下步驟:
3、采集每個(gè)鍛造設(shè)備目標(biāo)時(shí)間段的工作狀態(tài)參數(shù),其中工作狀態(tài)參數(shù)包括其工作時(shí)長(zhǎng)數(shù)據(jù)以及加工的零件數(shù)據(jù);
4、采集每個(gè)鍛造設(shè)備目標(biāo)時(shí)間段的配氣流量值,將各鍛造設(shè)備工作狀態(tài)參數(shù)以及配氣流量值進(jìn)行關(guān)聯(lián)整合獲取鍛造設(shè)備加工參數(shù)a;
5、整合獲得各鍛造設(shè)備加工參數(shù)集合:a1(t1、s1、v1)、a2(t2、s2、v2)、a3(t3、s3、v3)...an(tn、sn、vn),tn表示第n個(gè)鍛造設(shè)備在目標(biāo)時(shí)間段的工作時(shí)長(zhǎng)數(shù)據(jù)、sn表示第n個(gè)鍛造設(shè)備在目標(biāo)時(shí)間段加工的零件數(shù)量,vn表示第n個(gè)鍛造設(shè)備在目標(biāo)時(shí)間段配氣流量值;
6、基于鍛造設(shè)備加工參數(shù)計(jì)算鍛造設(shè)備的配氣時(shí)耗系數(shù)vt,整合獲得各鍛造設(shè)備的配氣時(shí)耗系數(shù)集合,基于鍛造設(shè)備加工參數(shù)計(jì)算鍛造設(shè)備的配氣產(chǎn)耗系數(shù)vs,整合獲得各鍛造設(shè)備的配氣產(chǎn)耗系數(shù)集合;
7、將配氣時(shí)耗系數(shù)集合以及配氣產(chǎn)耗系數(shù)集合進(jìn)行特征修正提取,并整合關(guān)聯(lián)計(jì)算各鍛造設(shè)備的綜合能耗偏差系數(shù);
8、通過(guò)綜合能耗偏差系數(shù)閾值對(duì)各鍛造設(shè)備的綜合能耗偏差系數(shù)進(jìn)行評(píng)估分析,對(duì)能耗異常的鍛造設(shè)備進(jìn)行標(biāo)記并反饋。
9、作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步描述:基于鍛造設(shè)備加工參數(shù)計(jì)算鍛造設(shè)備的配氣時(shí)耗系數(shù)vt,整合獲得各鍛造設(shè)備的配氣時(shí)耗系數(shù)集合具體為:
10、配氣時(shí)耗系數(shù)vt的計(jì)算公式為:其中t表示鍛造設(shè)備目標(biāo)時(shí)間段內(nèi)的工作時(shí)長(zhǎng)數(shù)據(jù),v表示鍛造設(shè)備目標(biāo)時(shí)間段內(nèi)的配氣流量值;
11、基于配氣時(shí)耗系數(shù)vt的計(jì)算公式,調(diào)取各鍛造設(shè)備加工參數(shù)集合計(jì)算各鍛造設(shè)備的配氣時(shí)耗系數(shù),并進(jìn)行整合獲取時(shí)耗系數(shù)集合記錄為(vt1、vt2、vt3...vtn),其中vtn表示第n個(gè)鍛造設(shè)備的時(shí)耗系數(shù)。
12、作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步描述:基于鍛造設(shè)備加工參數(shù)計(jì)算鍛造設(shè)備的配氣產(chǎn)耗系數(shù)vs,整合獲得各鍛造設(shè)備的配氣產(chǎn)耗系數(shù)集合具體為:
13、配氣產(chǎn)耗系數(shù)vs的計(jì)算公式為:其中s表示鍛造設(shè)備目標(biāo)時(shí)間段內(nèi)加工的零件數(shù)據(jù);
14、基于配氣產(chǎn)耗系數(shù)vs的計(jì)算公式,調(diào)取各鍛造設(shè)備加工參數(shù)集合計(jì)算各鍛造設(shè)備的配氣時(shí)耗系數(shù),進(jìn)行整合獲取產(chǎn)耗系數(shù)集合記錄為(vs1、vs2、vs3...vsn),其中vsn表示第n個(gè)鍛造設(shè)備的產(chǎn)耗系數(shù)。
15、作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步描述:將配氣時(shí)耗系數(shù)集合以及配氣產(chǎn)耗系數(shù)集合進(jìn)行特征修正提取,并整合關(guān)聯(lián)計(jì)算各鍛造設(shè)備的綜合能耗偏差系數(shù)具體包括以下步驟:
16、對(duì)各鍛造設(shè)備的配氣產(chǎn)耗系數(shù)集合以及配氣時(shí)耗系數(shù)集合分別進(jìn)行特征修正提取整合,獲得修正產(chǎn)耗系數(shù)集合(vs1、vs2、vs3...vsm),以及修正時(shí)耗系數(shù)集合(vt1、vt2、vt3...vtm),其中m<n;
17、基于修正產(chǎn)耗系數(shù)集合計(jì)算產(chǎn)耗系數(shù)代表值vsd和產(chǎn)耗系數(shù)波動(dòng)系數(shù)fs,基于修正時(shí)耗系數(shù)集合計(jì)算時(shí)耗系數(shù)代表值vtd和時(shí)耗系數(shù)波動(dòng)系數(shù)ft;
18、調(diào)取各鍛造設(shè)備的時(shí)耗系數(shù),關(guān)聯(lián)時(shí)耗系數(shù)代表值vtd和時(shí)耗系數(shù)波動(dòng)系數(shù)ft計(jì)算時(shí)耗偏差系數(shù)pt,調(diào)取各鍛造設(shè)備的產(chǎn)耗系數(shù),關(guān)聯(lián)產(chǎn)耗系數(shù)代表值vsd和產(chǎn)耗系數(shù)波動(dòng)系數(shù)fs計(jì)算產(chǎn)耗偏差系數(shù)ps,并整合計(jì)算綜合能耗偏差系數(shù)。
19、作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步描述:對(duì)各鍛造設(shè)備的配氣產(chǎn)耗系數(shù)集合進(jìn)行特征修正提取整合,獲得修正產(chǎn)耗系數(shù)集合具體包括以下步驟:
20、設(shè)置提取比值k,將所有的產(chǎn)耗系數(shù)的數(shù)據(jù)點(diǎn)視為一個(gè)單一的聚類;
21、計(jì)算所有聚類之間的歐氏距離,選擇距離最近的兩個(gè)聚類進(jìn)行合并,形成新的聚類;
22、基于當(dāng)前新的聚類中心點(diǎn)位置選擇距離最近的聚類進(jìn)行合并形成新的聚類;
23、往復(fù)進(jìn)行并統(tǒng)計(jì)新的聚類中產(chǎn)耗系數(shù)的數(shù)據(jù)點(diǎn)的個(gè)數(shù)m,當(dāng)m與n的比值等于提取比值k時(shí)停止;
24、將最終形成新的聚類中包含的產(chǎn)耗系數(shù)進(jìn)行整合獲得修正產(chǎn)耗系數(shù)集合(vs1、vs2、vs3...vsm)。
25、作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步描述:基于修正產(chǎn)耗系數(shù)集合計(jì)算產(chǎn)耗系數(shù)代表值vsd和產(chǎn)耗系數(shù)波動(dòng)系數(shù)fs具體為:產(chǎn)耗系數(shù)代表值vsd的計(jì)算公式為產(chǎn)耗系數(shù)波動(dòng)系數(shù)fs的計(jì)算公式為其中vsm表示修正時(shí)耗系數(shù)集合中第m個(gè)鍛造設(shè)備的時(shí)耗系數(shù),vsm-1表示修正時(shí)耗系數(shù)集合中第m-1個(gè)鍛造設(shè)備的時(shí)耗系數(shù);
26、基于修正時(shí)耗系數(shù)集合計(jì)算時(shí)耗系數(shù)代表值vtd和時(shí)耗系數(shù)波動(dòng)系數(shù)ft具體為:時(shí)耗系數(shù)代表值vtd的計(jì)算公式為時(shí)耗系數(shù)波動(dòng)系數(shù)ft的計(jì)算公式為vtm表示修正產(chǎn)耗系數(shù)集合中第m個(gè)鍛造設(shè)備的產(chǎn)耗系數(shù),vsm-1表示修正產(chǎn)耗系數(shù)集合中第m-1個(gè)鍛造設(shè)備的產(chǎn)耗系數(shù)。
27、作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步描述:關(guān)聯(lián)時(shí)耗系數(shù)代表值vtd和時(shí)耗系數(shù)波動(dòng)系數(shù)ft計(jì)算時(shí)耗偏差系數(shù)pt具體為,時(shí)耗偏差系數(shù)pt的計(jì)算公式為pt=(vt-vtd)*(1-ft);
28、關(guān)聯(lián)產(chǎn)耗系數(shù)代表值vsd和產(chǎn)耗系數(shù)波動(dòng)系數(shù)fs計(jì)算產(chǎn)耗偏差系數(shù)ps具體為,產(chǎn)耗偏差系數(shù)ps的計(jì)算公式為ps=(vs-vsd)*(1-fst);
29、整合計(jì)算綜合能耗偏差系數(shù)具體為,將時(shí)耗偏差系數(shù)pt和產(chǎn)耗偏差系數(shù)ps進(jìn)行加權(quán)求和獲取對(duì)應(yīng)鍛造設(shè)備的綜合能耗偏差系數(shù)pz。
30、作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步描述:通過(guò)綜合能耗偏差系數(shù)閾值對(duì)各鍛造設(shè)備的綜合能耗偏差系數(shù)進(jìn)行評(píng)估分析,對(duì)能耗異常的鍛造設(shè)備進(jìn)行標(biāo)記并反饋具體為:
31、所述設(shè)置綜合能耗偏差耗系數(shù)閾值pe,將各個(gè)鍛造設(shè)備的綜合能耗偏差系數(shù)pz與綜合能耗偏差耗系數(shù)閾值pe進(jìn)行比較;當(dāng)pz>pe時(shí),將對(duì)應(yīng)的鍛造設(shè)備標(biāo)記為能耗異常設(shè)備并進(jìn)行反饋。
32、一種鍛造加熱用燃?xì)庥?jì)量分析系統(tǒng),包括:
33、數(shù)據(jù)采集處理模塊,其用于采集每個(gè)鍛造設(shè)備目標(biāo)時(shí)間段的工作狀態(tài)參數(shù)以及配氣流量值,并將采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行整合獲得鍛造設(shè)備加工參數(shù)的數(shù)列集合;
34、計(jì)算處理模塊,其用于讀取鍛造設(shè)備加工參數(shù),分別計(jì)算鍛造設(shè)備的配氣時(shí)耗系數(shù)vt和配氣產(chǎn)耗系數(shù)vs,并整合獲得配氣時(shí)耗系數(shù)集合以及配氣產(chǎn)耗系數(shù)集合;
35、能耗偏差計(jì)算單元,其用于將配氣時(shí)耗系數(shù)集合以及配氣產(chǎn)耗系數(shù)集合進(jìn)行特征修正提取,并整合關(guān)聯(lián)計(jì)算各鍛造設(shè)備的綜合能耗偏差系數(shù);
36、評(píng)估分析模塊,其通過(guò)綜合能耗偏差系數(shù)閾值對(duì)各鍛造設(shè)備的綜合能耗偏差系數(shù)進(jìn)行評(píng)估分析,對(duì)能耗異常的鍛造設(shè)備進(jìn)行標(biāo)記并進(jìn)行反饋
37、作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步描述:所述能耗偏差計(jì)算單元包括:
38、修正提取模塊,其用于對(duì)各鍛造設(shè)備的配氣產(chǎn)耗系數(shù)集合以及配氣時(shí)耗系數(shù)集合分別進(jìn)行修正特征提取整合,獲得修正產(chǎn)耗系數(shù)集合以及修正時(shí)耗系數(shù)集合;
39、特征計(jì)算模塊,其基于修正產(chǎn)耗系數(shù)集合計(jì)算產(chǎn)耗系數(shù)代表值和產(chǎn)耗系數(shù)波動(dòng)系數(shù),并基于修正時(shí)耗系數(shù)集合計(jì)算時(shí)耗系數(shù)代表值和時(shí)耗系數(shù)波動(dòng)系數(shù);
40、整合計(jì)算模塊,其用于調(diào)取各鍛造設(shè)備的時(shí)耗系數(shù),關(guān)聯(lián)時(shí)耗系數(shù)代表值和時(shí)耗系數(shù)波動(dòng)系數(shù)計(jì)算時(shí)耗偏差系數(shù),調(diào)取各鍛造設(shè)備的產(chǎn)耗系數(shù),關(guān)聯(lián)產(chǎn)耗系數(shù)代表值vsd和產(chǎn)耗系數(shù)波動(dòng)系數(shù)fs計(jì)算產(chǎn)耗偏差系數(shù)ps,并整合計(jì)算綜合能耗偏差系數(shù)。
41、在上述技術(shù)方案中,本發(fā)明提供的一種鍛造加熱用燃?xì)庥?jì)量分析方法及系統(tǒng),通過(guò)對(duì)配氣時(shí)耗系數(shù)集合以及配氣產(chǎn)耗系數(shù)集合進(jìn)行特征修正提取,獲得修正時(shí)耗系數(shù)集合以及修正產(chǎn)耗系數(shù)集合,然后分別計(jì)算產(chǎn)耗系數(shù)代表值以及時(shí)耗系數(shù)代表值,并基于和產(chǎn)耗系數(shù)波動(dòng)系數(shù)和時(shí)耗系數(shù)波動(dòng)系數(shù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)調(diào)整,降低正常能耗波動(dòng)干擾,顯著提高對(duì)鍛造設(shè)備的綜合能耗偏差系數(shù)計(jì)算的準(zhǔn)確性,實(shí)現(xiàn)建立多維監(jiān)測(cè)分析能耗數(shù)據(jù),并進(jìn)行修正分析處理,通過(guò)對(duì)鍛造設(shè)備的綜合能耗偏差系數(shù)進(jìn)行評(píng)估分析,及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決能耗異常問(wèn)題,降低鍛造設(shè)備的能耗水平為企業(yè)創(chuàng)造更大的價(jià)值。