本發(fā)明屬于信息,具體涉及一種銅箔生產過程智能能耗管理系統(tǒng)。
背景技術:
1、隨著我國能源結構的調整及天然氣在能源利用中比重的不斷增加,以及風能、太陽能、生物能源發(fā)電的興起,分布式供電系統(tǒng)在我國廣泛引起重視,目前,我國以太陽能、天然氣為燃料的分布式能源系統(tǒng)建設已進入實質性開發(fā)實施階段,尤其是銅箔的生產工藝中需要消耗電、蒸汽等能源的特點,建設天然氣、太陽能、削峰填谷儲能電站聯(lián)合分布式能源站綜合系統(tǒng),是今后發(fā)展的新方向,一定會全面提升銅箔生產能源綜合利用效率,大大降低銅箔生產中能源的成本。
2、電子銅箔加工成本主要由能源消耗、加工輔料、人員工資和設備折舊費等組成,隨著能源價格大幅度上漲,銅箔行業(yè)能源消耗在銅箔生產成本所占比重越來越大,2017年我司銅箔的加工成本中能源消耗(主要包含電、蒸汽和水)占比超過50%。對于銅箔行業(yè)在內的高能耗行業(yè),國家倡導建立政府引導、企業(yè)為主和社會參與的節(jié)能減排投人機制,突出搞好重點企業(yè)節(jié)能減排,推動企業(yè)加大結構調整和技術改造力度,提高節(jié)能減排管理水平。作為電子銅箔生產企業(yè),我們所關心的問題已不僅僅是安全、產量和質量,而轉變?yōu)楣ば?、產品乃至整個企業(yè)的經濟指標和能效水平?,F(xiàn)有的能耗管理系統(tǒng)穩(wěn)定性不足、兼容性差、數(shù)據采集的精度不高,分析能力有限,銅箔生產中能源的成本高。
技術實現(xiàn)思路
1、針對現(xiàn)有技術的不足,本發(fā)明提出了一種銅箔生產過程智能能耗管理系統(tǒng),能夠大大降低銅箔生產中能源的成本。
2、為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供了如下方案:
3、一種銅箔生產過程智能能耗管理系統(tǒng),包括:數(shù)據采集模塊、數(shù)據處理模塊、模型構建模塊、數(shù)據評估模塊以及計劃制定模塊;
4、所述數(shù)據采集模塊用于實時采集銅箔生產過程中的設備能耗數(shù)據;
5、所述數(shù)據處理模塊用于對所述設備能耗數(shù)據進行處理;
6、所述模型構建模塊用于構建銅箔生產過程能耗評估模型;
7、所述數(shù)據評估模塊用于利用所述銅箔生產過程能耗評估模型,對處理后的所述設備能耗數(shù)據進行評估;
8、所述計劃制定模塊用于根據能耗評估結果,制定生產計劃。
9、優(yōu)選的,所述設備能耗數(shù)據包括:資源數(shù)據、生產信息數(shù)據、成本數(shù)據以及設備運行數(shù)據。
10、優(yōu)選的,所述數(shù)據處理模塊包括:分解單元和分析單元;
11、所述分解單元用于通過stl時間序列分解方法將所述設備能耗數(shù)據,分解為預設尺度的數(shù)據;
12、所述分析單元用于對分解后的所述設備能耗數(shù)據進行分析。
13、優(yōu)選的,所述銅箔生產過程能耗評估模型分為兩部分:基礎學習模型和元學習模型。
14、優(yōu)選的,構建所述銅箔生產過程能耗評估模型的過程包括:
15、通過建立不同輸入結構的支持向量回歸模型svr和多層感知器模型mlp;
16、采用粒子群算法通過最小化平均絕對百分比誤差mape,確定svr參數(shù)的最優(yōu)值和mlp的最優(yōu)權重;
17、將多元線性回歸用作元學習機進行最終的評估。
18、優(yōu)選的,所述數(shù)據評估模塊包括:評估指標獲得單元、歸一化單元、轉化單元、趨勢模型構建單元和能耗評估單元;
19、所述評估指標獲得單元用于基于所述銅箔生產過程能耗評估模型,將分解后的所述設備能耗數(shù)據轉化為評估結果,獲得銅箔生產過程能耗評估指標;
20、所述歸一化單元用于對所述銅箔生產過程能耗評估指標的隸屬度向量進行歸一化;
21、所述轉化單元用于基于刻畫原則,將歸一化后的所述隸屬度向量轉化為對應能耗評估指標的五元聯(lián)系數(shù);
22、所述趨勢模型構建單元用于基于所述五元聯(lián)系數(shù),構建銅箔生產過程能耗的趨勢模型;
23、所述能耗評估單元用于基于所述趨勢模型,完成對銅箔生產過程能耗的評估。
24、優(yōu)選的,所述計劃制定模塊包括:資源管理單元、安全管理單元以及生產管理單元;
25、所述資源管理單元用于基于所述資源數(shù)據,進行資源管理;
26、所述安全管理單元用于基于所述生產信息數(shù)據和所述設備運行數(shù)據,進行生產能耗評估及預測;
27、所述生產管理單元用于基于成本數(shù)據、生產能耗評估及預測結果、資源管理結果,制定并管控生產計劃。
28、與現(xiàn)有技術相比,本發(fā)明的有益效果為:
29、本發(fā)明通過實時監(jiān)測和數(shù)據分析,能夠精確識別銅箔生產過程中的能源浪費環(huán)節(jié),并據此調整和優(yōu)化生產流程,減少不必要的能源消耗。同時,智能控制算法的應用使得設備能夠在最佳狀態(tài)下運行,進一步降低能耗,從而顯著減少碳排放,符合現(xiàn)代企業(yè)的綠色生產理念。
30、本發(fā)明的智能能耗管理系統(tǒng)不僅關注能源使用,還通過數(shù)據分析為生產流程的優(yōu)化提供決策支持。通過調整設備參數(shù)、優(yōu)化生產調度等方式,可以縮短生產周期,提高生產效率。同時,穩(wěn)定的能源供應和精確的環(huán)境控制也有助于提升銅箔的產品質量,滿足市場對高品質銅箔的需求。
31、本發(fā)明通過減少能源浪費、降低設備故障率和提高生產效率,銅箔生產過程的智能能耗管理系統(tǒng)能夠顯著降低企業(yè)的運營成本。這不僅包括直接的能源費用減少,還包括因設備維護、停機時間減少等帶來的間接成本降低。
1.一種銅箔生產過程智能能耗管理系統(tǒng),其特征在于,包括:數(shù)據采集模塊、數(shù)據處理模塊、模型構建模塊、數(shù)據評估模塊以及計劃制定模塊;
2.根據權利要求1所述的銅箔生產過程智能能耗管理系統(tǒng),其特征在于,所述設備能耗數(shù)據包括:資源數(shù)據、生產信息數(shù)據、成本數(shù)據以及設備運行數(shù)據。
3.根據權利要求1所述的銅箔生產過程智能能耗管理系統(tǒng),其特征在于,所述數(shù)據處理模塊包括:分解單元和分析單元;
4.根據權利要求1所述的銅箔生產過程智能能耗管理系統(tǒng),其特征在于,所述銅箔生產過程能耗評估模型分為兩部分:基礎學習模型和元學習模型。
5.根據權利要求4所述的銅箔生產過程智能能耗管理系統(tǒng),其特征在于,構建所述銅箔生產過程能耗評估模型的過程包括:
6.根據權利要求1所述的銅箔生產過程智能能耗管理系統(tǒng),其特征在于,所述數(shù)據評估模塊包括:評估指標獲得單元、歸一化單元、轉化單元、趨勢模型構建單元和能耗評估單元;
7.根據權利要求1所述的銅箔生產過程智能能耗管理系統(tǒng),其特征在于,所述計劃制定模塊包括:資源管理單元、安全管理單元以及生產管理單元;