大型制造企业蒸汽智能供应策略优化的研究与应用

发布时间：2022-12-04 02:00

　　在大型制造企业能源管控中,蒸汽供应策略管理模块扮演着举足轻重的角色。无论是生产工艺,还是工业空调等都需要蒸汽能源,相关的能源成本直接影响企业的经济效益。当前大型制造企业蒸汽供应管控往往采用固定的预热启动时间和充量的锅炉开启策略,缺乏科学性,节能性。故亟需增加生产因素,实现制造企业生产过程中蒸汽的“精准供需”,减少企业生产中能源的浪费。本文通过工业生产数据的采集与处理分析,结合已有的生产经验,对工艺生产和工业空调蒸汽流量分别进行预测建模并将两者预测曲线按照时间进行叠加,得出完整的蒸汽供应预测曲线,将蒸汽供应系统的调度优化问题归结为混合整数线性规划问题进行求解,获得蒸汽供应最佳策略。具体研究内容如下:1)工业数据采集与处理。即完成工艺与能源管控数据,生产计划与能源消耗关联数据,蒸汽与工业空调环境关联数据的相关采集。通过与现有数据采集平台对接、数据库直连、Web接口等多种采集方式完成企业海量数据的采集工作,并建立流式计算处理架构和批处理整体架构。针对实时计算分析数据和监测结果,通过采用分布式Redis集群进行数据key/value存储以满足其高实时性需求。而针对访问频率低、需要离线分析的数据... 

【文章页数】：81 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景、意义
        1.1.1 工业互联网的能源管控平台
        1.1.2 工业能源管控现状
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 能源预测方法的研究现状
        1.2.2 蒸汽供应策略优化的研究现状
    1.3 研究内容
    1.4 本文组织结构
第二章 工业互联网环境下的能管技术
    2.1 工业互联网环境下的能管数据
        2.1.1 工业动能大数据简介
        2.1.2 能管系统的数据应用
    2.2 相关算法介绍
        2.2.1 聚类算法
        2.2.2 预测算法
    2.3 流式计算
        2.3.1 Spark Streaming
        2.3.2 流式计算概述
    2.4 本章小结
第三章 工业数据的采集和处理
    3.1 引言
    3.2 数据类型
    3.3 数据采集
    3.4 数据处理
        3.4.1 流计算处理整体架构
        3.4.2 批处理整体架构
        3.4.3 流计算组件
    3.5 数据清洗
    3.6 本章小结
第四章 匹配生产计划和工艺流程的最优能源预测
    4.1 引言
    4.2 问题与数据描述
    4.3 模型与方法
        4.3.1 基本思路
        4.3.2 数据预处理
        4.3.3 基于工作状态的时间集划分
        4.3.4 基于稳定生产时段的逐点回归
        4.3.5 基于不稳定生产时段的曲线补全
        4.3.6 基于生产计划的滚动预测
    4.4 结果分析
    4.5 本章小结
第五章 基于混沌时间序列数据的空调蒸汽流量预测
    5.1 引言
    5.2 时间序列混沌特性分析及相空间
        5.2.1 时间序列混沌性识别
        5.2.2 延迟时间的确定
        5.2.3 嵌入维数的确定
        5.2.4 混沌时间序列空间重构
    5.3 基于混沌时间序列的支持向量机预测
        5.3.1 支持向量回归预测模型
        5.3.2 模拟退火算法优化支持向量回归预测
    5.4 本章小结
第六章 基于流量预测的蒸汽智能供应优化策略的研究
    6.1 引言
    6.2 蒸汽动力系统分析
    6.3 目标函数及约束
    6.4 蒸汽供应系统策略优化
    6.5 本章小结
第七章 综合管控平台的建立与应用
    7.1 引言
    7.2 体系结构
        7.2.1 业务架构
        7.2.2 技术架构
        7.2.3 应用架构
        7.2.4 系统集成
    7.3 功能设计
        7.3.1 运行管理模块
        7.3.2 预警策略管理
        7.3.3 聚类与相关性分析
第八章 总结与展望
    8.1 研究总结
    8.2 展望未来
参考文献
附录
攻读学位期间的研究成果
致谢



本文编号：3707395