水泥企业能源数据采集系统关键技术的研究与设计

发布时间：2017-09-12 09:11

  本文关键词：水泥企业能源数据采集系统关键技术的研究与设计

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【摘要】：在对能源的需求量不断扩大的同时能源供应日趋紧张、价格不断攀升,这使得能耗成本在企业成本的计算中占有越来越大的比重。作为中国的基础工业和传统工业,同时也是高能耗工业,水泥企业纷纷采取优化改造、制定节能计划等措施来提高能源利用率。在采取措施之前,首先企业要找到能源利用不合理的工序或者过程,这就需要对供配电系统以及供配电系统中的用电设备进行统计分析从而获取企业能耗水平的现状和各生产环节具有的节能潜力。本文以整个水泥生产过程为研究对象,在详细分析了水泥生产过程的能源结构和能源消耗特点的基础上,首先确定了能源数据监测点的选取方法;其次提出了一个功能完善、通用性强的能源数据采集系统整体方案;再次详细设计了基于串行通讯、OPC技术等的数据采集方案,以工序能耗计算公式为核心的分析计算方案;从次编写了水泥企业能源数据采集系统软件程序,实现了设计方案所采用的各种采集方法,为完成对水泥企业电力、煤炭等资源消耗的统计、分析和预测提供了基础信息,使企业对其能耗有一个直观的认识;最后将系统成功应用在某建材集团下属的6家水泥企业,找出了企业能耗水平的薄弱部位,为企业降低了生产成本,减少了能源消耗,提升了经济效益,并且为企业节能计划的制定提供了理论依据和标杆。
【关键词】：水泥生产 能源管理 数据采集
【学位授予单位】：济南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：F426.71;TP274.2
【目录】：

• 摘要7-8
• Abstract8-9
• 第一章 绪论9-13
• 1.1 研究背景9-10
• 1.2 国内外研究现状10-11
• 1.3 课题研究的目的及意义11-12
• 1.4 本文主要工作12
• 1.5 本章小结12-13
• 第二章 水泥企业能源数据采集系统需求分析13-19
• 2.1 水泥生产工艺13-15
• 2.1.1 原料破碎及预均化14
• 2.1.2 生料粉磨及均化14
• 2.1.3 预热分解14
• 2.1.4 熟料烧成14
• 2.1.5 水泥粉磨14-15
• 2.2 水泥企业能源采集系统的需求15
• 2.3 水泥企业的能源结构15-16
• 2.4 能源数据监测点的选取16-18
• 2.4.1 电能监测点16-18
• 2.4.2 燃煤监测点18
• 2.5 本章小结18-19
• 第三章 水泥企业能源数据采集系统整体设计19-35
• 3.1 水泥企业能源管理系统概述19-23
• 3.1.1 水泥企业能源管理系统功能结构19-21
• 3.1.2 水泥企业能源管理系统数据库结构21-23
• 3.2 水泥企业能源数据采集系统功能结构23-25
• 3.3 水泥企业能源数据采集系统数据结构25-28
• 3.4 能源数据采集系统研究方法分类28-32
• 3.4.1 依据硬件不同分类28-30
• 3.4.2 依据先验知识不同分类30-31
• 3.4.3 水泥企业能源数据采集方法的选取31-32
• 3.5 文章创新性32-33
• 3.6 本章小结33-35
• 第四章 水泥企业能源数据采集系统数据接口技术研究35-47
• 4.1 能源数据采集系统网络结构设计35-36
• 4.2 OPC技术36-38
• 4.2.1 OLE（Object Linking and Embedding）技术36-37
• 4.2.2 OPC接口结构及通讯方式37-38
• 4.2.3 OPC Server架构38
• 4.3 智能电力仪表38-44
• 4.3.1 智能电力仪表接线38-39
• 4.3.2 智能电力仪表组网39-41
• 4.3.3 智能电力仪表通讯规约41-43
• 4.3.4 组态获取DCS系统内电量信息43-44
• 4.4 数据采集系统与其它系统数据接口44-45
• 4.5 本章小结45-47
• 第五章 水泥企业能源数据采集系统详细设计47-71
• 5.1 软件设计概述47
• 5.2 数据采集模块设计47-60
• 5.2.1 串行通讯模块47-52
• 5.2.2 OPC接口通讯模块52-58
• 5.2.3 指定数据接口通讯模块58-60
• 5.3 数据分析计算模块设计60-65
• 5.3.1 电表对照表60-61
• 5.3.2 DCS对照表61
• 5.3.3 工序能耗计算公式61-65
• 5.4 报警信息生成模块设计65-70
• 5.4.1 能耗报警65-66
• 5.4.2 主设备停机报警记录66-67
• 5.4.3 从属设备拖延停机报警记录67-70
• 5.4.4 系统运行状态记录与报警70
• 5.5 本章小结70-71
• 第六章 水泥企业能源数据采集系统实现71-81
• 6.1 系统服务实现71-73
• 6.1.1 人机交互界面71
• 6.1.2 系统运行状态自诊断与自启动71-72
• 6.1.3 数据接口状态诊断与自动重连72-73
• 6.2 电量数据采集73-74
• 6.3 DCS数据采集74-75
• 6.4 工序能耗计算75-80
• 6.4.1 工序能耗公式变量替换76-77
• 6.4.2 工序能耗公式值计算77-79
• 6.4.3 基于滚动循环时间窗工序能耗均值计算79-80
• 6.5 本章小结80-81
• 第七章 结论与展望81-83
• 参考文献83-87
• 致谢87-89
• 附录89-90

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 杜鹏;陶洪铸;高保成;张勇;郭凌旭;晏亮;温昭琦;陈清山;;面向多应用的通用数据采集技术方案[J];电力系统自动化;2015年01期

2 王慧忠;;水泥企业能源计量采集点网络图[J];工业计量;2014年06期

3 闫淑萍;;节能减排“十二五”规划(摘选)(续)[J];河北化工;2013年02期

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本文编号：836323