本發(fā)明涉及能源優(yōu)化，尤其涉及一種工業(yè)大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的能源消耗智能優(yōu)化方法、裝置及電子設(shè)備、儲(chǔ)存介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)過程中，能源消耗是影響生產(chǎn)成本和環(huán)境可持續(xù)性的重要因素，人類可持續(xù)發(fā)展的前提是能源充足，人類社會(huì)的進(jìn)步和發(fā)展的標(biāo)志之一是冶金材料的出現(xiàn)及變革，然而耗能過高與材料生產(chǎn)之間的不可調(diào)和性越來越明顯。鐵合金行業(yè)產(chǎn)品成本的三成是能源消耗。研究與使用關(guān)鍵節(jié)能技術(shù)，保證經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，提高冶金行業(yè)的利潤和社會(huì)效益，具有明顯的重要性和迫切性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種工業(yè)大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的能源消耗智能優(yōu)化方法、裝置及電子設(shè)備、儲(chǔ)存介質(zhì)。

2、為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：一種工業(yè)大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的能源消耗智能優(yōu)化方法，包括以下步驟：

3、步驟s1、獲取同一產(chǎn)線中各設(shè)備的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和信息，形成矩陣數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；

4、步驟s2、調(diào)取同一產(chǎn)線中設(shè)備的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，生成能效基準(zhǔn)標(biāo)簽，其中能效基準(zhǔn)標(biāo)簽用于同一產(chǎn)線中設(shè)備能效比對(duì)和能源浪費(fèi)點(diǎn)的定位；

5、步驟s3、調(diào)取設(shè)備在產(chǎn)能狀態(tài)下的能耗分析模型和能效分析模型，以能效基準(zhǔn)標(biāo)簽比對(duì)設(shè)備能效，判斷能效是否偏離基準(zhǔn)并發(fā)出指令，調(diào)整設(shè)備的加料量；

6、步驟s4、引入時(shí)間維度結(jié)合能耗分析模型和能效分析模型，計(jì)算不同時(shí)間區(qū)間的最佳加料量；

7、步驟s5、基于設(shè)備組的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)更新優(yōu)化能耗分析模型。

8、本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，在所述步驟s1中，設(shè)備組的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)包括：物料數(shù)據(jù)、工藝參數(shù)、能耗數(shù)據(jù)、污染排放；

9、其中，物料數(shù)據(jù)包括：主物料和輔助物料；

10、工藝參數(shù)包括：備負(fù)荷率、作業(yè)率、輸入物料量；

11、能耗數(shù)據(jù)包括：輸入能量、輸出能量、消耗能量、回收能量、損失能量；

12、污染排放包括：排放物料、排放能量；

13、設(shè)備組的信息包括：生產(chǎn)需求量、當(dāng)前同一產(chǎn)線中的精礦粒徑、有色金屬的含量。

14、本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述主物料包括：輸入物料、輸出物料、輸出產(chǎn)品、輸出廢品；所述輔助物料包括：輸入輔助物料、回收輔助物料、輔助廢料。

15、本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，在所述步驟s2中，生成能效基準(zhǔn)標(biāo)簽，包括以下步驟：

16、步驟s31、獲取同一產(chǎn)線中各設(shè)備的歷史基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；

17、步驟s32、識(shí)別出的歷史能效數(shù)據(jù)，并計(jì)算出不同產(chǎn)線的歷史平均能效；

18、步驟s33、取平均能效為基準(zhǔn)能效，以基準(zhǔn)能效結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)差設(shè)置警告值和臨界值作為能效基準(zhǔn)標(biāo)簽，，其中，是用于確定范圍的系數(shù)，取值為1.5，為標(biāo)準(zhǔn)差。

19、本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，在所述步驟s3中，能耗分析模型的構(gòu)建，利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法，生成設(shè)備能耗與輸入物料量、精礦品質(zhì)、設(shè)備負(fù)荷率、作業(yè)率的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法，用于分析因素之間對(duì)于能耗的影響，以及分析產(chǎn)線設(shè)備組的產(chǎn)品能耗、物料和能量的使用效率，得到設(shè)備能耗；

20、具體為：，其中表示設(shè)備的耗能，表示輸入物料量、精礦品質(zhì)、設(shè)備負(fù)荷率、作業(yè)率中某個(gè)輸入因素，表示某個(gè)輸入因素的權(quán)重，表示基礎(chǔ)能耗；

21、能效分析模型基于能耗分析模型進(jìn)行構(gòu)建，分析物料使用效率和能量使用效率。

22、本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，在步驟s3中，判斷能效是否偏離基準(zhǔn)并發(fā)出指令，包括以步驟：

23、步驟s31、基于能效分析模型分析出的同一產(chǎn)線各設(shè)備的能效，與基準(zhǔn)能效比對(duì)計(jì)算出偏差值，，其中，表示偏差值，表示能效分析模型計(jì)算出的能效，表示產(chǎn)線中某個(gè)設(shè)備；

24、步驟s32、判斷偏差值是否偏離基準(zhǔn)能效，若，表示能效高于基準(zhǔn)能效，若，表示能效低于能效，均存在異常；

25、步驟s33、根據(jù)異常結(jié)果和偏差值生成指令，利用能耗分析模型反向輸出，調(diào)整設(shè)備組的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，使得。

26、本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，在所述步驟s4中，包括以下子步驟：

27、步驟s41、將冶煉工作時(shí)間分為若干時(shí)間區(qū)間t1、t2、...、tn，其中n表示時(shí)間區(qū)間的數(shù)量；

28、步驟s42、基于時(shí)間區(qū)間，計(jì)算設(shè)備的衰退系數(shù)，其中處于[0,1]中，表示單位時(shí)間內(nèi)燃燒效率的衰減速度，為設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)所處的時(shí)間區(qū)間，根據(jù)衰退系數(shù)得到設(shè)備的熱交換效率，其中是設(shè)備初始熱效率；

29、步驟s43、將時(shí)間維度引入至能耗分析模型中，得到動(dòng)態(tài)能耗分析模型；

30、步驟s44、計(jì)算在時(shí)間區(qū)間內(nèi)不同加料量下的單位產(chǎn)品能耗，并記錄數(shù)據(jù)，根據(jù)區(qū)間內(nèi)的數(shù)據(jù)，擬合出單位產(chǎn)品能耗與加料量的關(guān)系曲線，其中，a、b、c為擬合系數(shù)，通過最小二乘法求解a、b、c，計(jì)算能耗最小值對(duì)應(yīng)的加料量進(jìn)而計(jì)算時(shí)間區(qū)間內(nèi)最佳加料量。

31、一種工業(yè)大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的能源消耗智能優(yōu)化裝置，包括：數(shù)據(jù)獲取模塊、能耗分析模塊、能效分析模塊、能效基準(zhǔn)生成模塊、偏差判斷與指令生成模塊、模型更新模塊；

32、所述數(shù)據(jù)獲取模塊用于收集同一產(chǎn)線中各設(shè)備的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和信息，并形成結(jié)構(gòu)化的矩陣數(shù)據(jù)；

33、所述能耗分析模塊利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法，分析設(shè)備能耗與輸入物料量、精礦品質(zhì)、設(shè)備負(fù)荷率、作業(yè)率的因素之間對(duì)于能耗的影響；

34、所述能效分析模塊基于所述能耗分析模塊構(gòu)建，分析產(chǎn)線設(shè)備組的物料使用效率和能量使用效率；

35、所述能效基準(zhǔn)生成模塊用于計(jì)算不同產(chǎn)線的歷史平均能效，生成能效基準(zhǔn)標(biāo)簽，以便于同產(chǎn)線中各設(shè)備進(jìn)行能效比較及能源浪費(fèi)點(diǎn)的定位；

36、所述偏差判斷與指令生成模塊用于對(duì)比不同產(chǎn)線設(shè)備組的實(shí)際能效與能效基準(zhǔn)標(biāo)簽，判斷設(shè)備組能效是否偏離基準(zhǔn)能效，并生成相應(yīng)的調(diào)整指令，利用所述能耗分析模塊調(diào)整基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；

37、所述模型更新模塊用于實(shí)時(shí)接收的設(shè)備組基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，分析其對(duì)能耗的影響。

38、一種工業(yè)大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的能源消耗智能優(yōu)化的電子設(shè)備，包括：存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)處理器可執(zhí)行指令；

39、處理器，被配置為執(zhí)行所述存儲(chǔ)器中的可執(zhí)行指令以實(shí)現(xiàn)所述的一種工業(yè)大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的能源消耗智能優(yōu)化方法的步驟。

40、一種工業(yè)大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的能源消耗智能優(yōu)化的儲(chǔ)存介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)所述的一種工業(yè)大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的能源消耗智能優(yōu)化方法的步驟。

41、本發(fā)明解決了背景技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明具備以下有益效果：

42、（1）本發(fā)明提供了一種工業(yè)大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的能源消耗智能優(yōu)化方法，通過對(duì)不同產(chǎn)線設(shè)備組在產(chǎn)能狀態(tài)下的能效進(jìn)行分析，與能效基準(zhǔn)標(biāo)簽比對(duì)，判斷不同產(chǎn)線設(shè)備的能效是否處于正常范圍內(nèi)，從而判斷其能源是否處于正常范圍的消耗，并根據(jù)判斷的結(jié)果，結(jié)合引入時(shí)間維度的能耗分析模型動(dòng)態(tài)調(diào)整產(chǎn)線中設(shè)備的加料量，使得設(shè)備的加料量在不同時(shí)間區(qū)間均處于最佳加料量，從而調(diào)整產(chǎn)線中的物料使用效率和能量使用效率，使得能效達(dá)到最大化，從而實(shí)現(xiàn)能源的精細(xì)化管理與優(yōu)化。

43、（2）本發(fā)明通過在能耗分析模型中引入時(shí)間維度和熱效率衰退系數(shù)，將不同時(shí)間區(qū)間內(nèi)設(shè)備狀態(tài)變化映射至能耗模型中，實(shí)時(shí)修正設(shè)備熱效率，確保能耗計(jì)算始終反映設(shè)備的真實(shí)工作狀態(tài)，從而提高能效計(jì)算的精準(zhǔn)性，同時(shí)，根據(jù)不同時(shí)間區(qū)間內(nèi)自動(dòng)識(shí)別能耗拐點(diǎn)，動(dòng)態(tài)調(diào)整加料量，使得設(shè)備的加料量在不同時(shí)間區(qū)間均處于最佳加料量，進(jìn)而使得設(shè)備始終運(yùn)行在最低能耗區(qū)間，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗。

44、（3）本發(fā)明通過設(shè)置能耗分析模型，對(duì)生產(chǎn)過程中能源的輸入、輸出進(jìn)行深度解析，精確計(jì)算出各個(gè)設(shè)備組的能耗情況，通過設(shè)置能效分析模型，計(jì)算單位產(chǎn)品所需的能源和物料使用量，兩者結(jié)合識(shí)別高能耗設(shè)備，實(shí)現(xiàn)對(duì)能源和資源的全方位管理，既減少能源消耗又提高資源使用效率，從而提升整體的經(jīng)濟(jì)效益。

45、（4）本發(fā)明通過設(shè)置能效基準(zhǔn)標(biāo)簽，為不同產(chǎn)線設(shè)備組提供統(tǒng)一且可量化的能效基準(zhǔn)，對(duì)設(shè)備組的實(shí)際能效和基準(zhǔn)能效進(jìn)行實(shí)時(shí)對(duì)比，及時(shí)識(shí)別能效偏離情況，定位能效異常設(shè)備組，并通過反向調(diào)整設(shè)備組的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，確保系統(tǒng)在運(yùn)行過程中能夠持續(xù)維持最優(yōu)能效，避免能源浪費(fèi)，大幅提升生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性和可持續(xù)性。

46、（5）本發(fā)明通過根據(jù)能效基準(zhǔn)標(biāo)簽判斷偏離情況并發(fā)出調(diào)整指令，能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)時(shí)能耗監(jiān)控和自動(dòng)優(yōu)化調(diào)整，有效避免能耗異常導(dǎo)致的能源浪費(fèi)，提高能源利用效率，同時(shí)減少人為干預(yù)和誤操作，確保生產(chǎn)過程更加精細(xì)化、智能化，從而降低生產(chǎn)成本并推動(dòng)可持續(xù)發(fā)展。