专利名称：一种工业能量计算系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种能量计算系统，具体涉及一种工业能量计算系统。
背景技术：
中国是世界上最大的能源消耗国之一，能源成本在总成本中占比例较高，因而节能降耗已成为我国各生产企业的重点任务。许多大中型工业企业已提出了一系列方法与措施来推进节能降耗。企业能源管理是节能降耗工作的基础，通过对企业能耗情况直观的描述，找到在能源利用过程中的薄弱环节，提出改进方向和措施。企业能源管理是一项复杂的系统工程，其首要工作是能量数据的获取。目前，各级工业企业主要以基于过程数据的能源计量统计为主，仅仅反映能源的综合平衡，即在数量上反映企业各种产品的生产消耗构成。这种统计虽然可以在一定程度上反映企业的生产规模和能耗情况，但通过过程数据难以对企业生产开展深入的用能诊断及分析等工作。通常， 用能诊断及分析所需的焓、熵、畑等数据计算过程复杂繁琐，因而能量数据的准确、快速计算是企业用能诊断及分析工作中的一项瓶颈。
实用新型内容本实用新型针对现有技术的不足，提出了一种可通过建立用于输出中间计算结果的数据结构关联数据库，来建立不同能量介质的工业能量计算模型，输出用能诊断及分析所需的焓、熵、畑数据的工业能量计算系统。本实用新型的技术方案如下一种工业能量计算系统，其特征在于它包括数据结构关联数据库、计算模块、过程数据采集模块和数据存储器，所述过程数据采集模块的输入端连接生产过程控制系统， 输出端连接所述数据存储器的输入端；所述数据存储器的输出端分别连接所述数据结构关联数据库和计算模块的输入端；所述数据结构关联数据库的输出端连接所述计算模块的输入端。本实用新型的技术效果如下本实用新型方法为一种工业能量计算系统，基于热力学第一定律与热力学第二定律，包括数据结构关联数据库、计算模块、过程数据采集模块和数据存储器，过程数据采集模块将在生产过程控制系统中采集的工业过程数据存入数据存储器中，数据存储器将所述工业过程数据分别输入所述数据结构关联数据库和计算模块中，所述数据结构关联数据库根据所述工业过程数据计算出对应的中间数据，并将所述中间数据输入计算模块，计算模块包含根据工业企业能量介质的特点进行分类所得的不同能量介质所对应的能量计算模型，根据不同能量介质所对应的能量计算模型调用所述中间数据和工业过程数据计算并输出对应的焓、熵和畑。本实用新型根据工业企业能量介质的特点，将介质
图1是本实用新型工业能量计算系统的结构示意图图2是本实用新型数据结构关联数据库和计算模块的结构示意图具体实施方式
以下结合附图对本实用新型进行说明。如图1所示，本实用新型的工业能量计算系统包括数据结构关联数据库1、计算模块2、过程数据采集模块3、数据存储器4。数据结构关联数据库1中设置多个关联数据表，根据物料特性将企业能源介质分类为混合气体、水、混合液体、蒸汽、原料煤、电、油等，并将这些能源介质分别在表中定义介质号，其中纯组分气体及纯组分液体包含在混合气体及混合液体中，计算方法与混合气体及混合液体一致。设定介质号是旨在确定不同能量介质与其化验数据和计算方法的对应关系，介质号的编码可结合国家规定代码和企业能量介质编号来定义，以保证唯一性。每个介质号对应一套关联数据表，在关联数据表中整合化验数据、热力学参数，根据中间计算结果，输出各能源介质对应的焓、熵、畑数据。其中数据结构关联数据库1包括工艺过程混合气体组分表11、企业能源折标系数表12、饱和蒸汽热力学数据表13、过热蒸汽热力学数据表14、混合气体热力学参数总表15、液体热力学参数表16等。其中工艺过程混合气体组分表11表示混合气体包含的各组分体积含量，包含混合气体的组分分压、用于计算焓的平均定压比热容及用于计算熵的平均定压比热容、气体密度等参数。企业能源折标系数表12来源于国家统计局国统字O006) 185号《能源统计报表制度》和国家发展改革委资源节约和环境保护司2007年2月2日《关于报送2006年千家企业节能量的函》的附表备注。饱和蒸汽热力学数据表13表示温度、压力与液焓、汽焓及汽液焓之间的关系。过热蒸汽热力学数据表14按照生产过程涵盖实际生产中各蒸汽级别的压力，再以温度值查询比焓和比熵，采用线性插值法获得实际温度和压力下的比焓和比熵值。混合气体热力学参数总表15分为理想气体比热容系数表151和标准生成焓变熵变表152，理想气体比热容系数表151包含组分序号、组分代号、组分名称、分子式、理想气体比热容系数、修正系数，标准生成焓变熵变表152包括气体标准生成焓变、标准生成自由焓变、标准生成熵变、标准化学畑。液体热力学参数表16表示混合液体的密度、平均比热容等热力学参数。计算模块2中包括燃料能量计算模型21、蒸汽能量计算模型22、混合液体能量计算模型23、混合气体能量计算模型24。其中燃料能量计算模型21包含原料煤能量计算模型、油能量计算模型、电能量计算模型；蒸汽能量计算模型22包含饱和蒸汽能量计算模型、 过热蒸汽能量计算模型、饱和水能量计算模型。计算模块2中的模型，通过查询数据结构关联数据库1中的表格得到能量介质量化计算所需要的数据，即可获得能量介质的能量参数。其中量化计算需要的数据有两种一种是生产工艺过程数据，包括流量、温度和压力，进而根据介质温度和压力获得纯物质的热力学数据，如蒸汽和饱和水的比焓、比熵；另一种是化验数据，包括燃料的热值，混合气体组分分压等。根据混合气体的分压结合纯物质的标准生成焓、标准生成熵得到化学反应标准焓、化学反应标准畑。过程数据采集模块3通过DCS系统(生产过程控制系统)采集实时或历史工业过程数据，如质量、流量、平均压力、平均温度等数据，采集数据按照不同的仪表位号储存在数据存储器4中。如图2所示，在计算模块2中，燃料能量计算模型21的数据结构及计算公式如下[0022](a)原料煤能量计算模型原料煤能量计算模型数据结构
权利要求1. 一种工业能量计算系统，其特征在于它包括数据结构关联数据库、计算模块、过程数据采集模块和数据存储器，所述过程数据采集模块的输入端连接生产过程控制系统，输出端连接所述数据存储器的输入端；所述数据存储器的输出端分别连接所述数据结构关联数据库和计算模块的输入端；所述数据结构关联数据库的输出端连接所述计算模块的输入端。
专利摘要本实用新型涉及一种工业能量计算系统，过程数据采集模块的输入端连接生产过程控制系统，输出端连接数据存储器的输入端；数据存储器的输出端分别连接数据结构关联数据库和计算模块的输入端；所述数据结构关联数据库的输出端连接计算模块的输入端；计算模块中的能量计算模型调用所述中间数据和工业过程数据，输出对应的焓、熵和。本实用新型通过建立数据结构关联数据库输出中间计算结果，在不同的能量计算模型中进行计算，大大简化能量数据的计算过程，普遍适用于各类不同的工业企业，满足企业能源管理工作的各种需求，为企业开展深入的用能诊断及分析工作提供数据基础。
文档编号G06Q10/00GK201936344SQ201020656420
公开日2011年8月17日 申请日期2010年12月13日 优先权日2010年12月13日
发明者赵昼辰, 郎娜 申请人:北京三博中自科技有限公司