一种基于数据拟合的能耗管理方法及系统与流程

1.本发明属于能源管理领域，具体涉及一种基于数据拟合的能耗管理方法及系统。


背景技术：

2.随着智能制造的快速发展，各工厂的能源消耗速度不断加快，能源浪费的现象越来越严重，由此ems即能源管理系统的概念应运而生。而在能源管理的过程中，难免出现意外状况，例如在生产工厂水表、电表、蒸汽流量表和二氧化碳流量表等仪表数据采集过程中，如果通信模块故障或是通信丢失，数据采集失败，导致数采失败，通信恢复后，在通信故障的时间段，数据是空白。需要根据历史和当前的用量，补齐通信失败时间段的数据。
3.鉴于此，本发明提供一种基于数据拟合的能耗管理方法及系统，以解决现有技术中存在的问题。


技术实现要素：

4.本发明提供一种基于数据拟合的能耗管理方法，包括以下步骤。
5.步骤s1：建立产线系统水力、电力和气量网络的数学模型，并构建所述产线系统的计算分析模型。
6.步骤s2：根据预设周期获取对应时段的历史能耗数据及对应产值。
7.步骤s3：使用最小二乘法拟合，计算分析模型中对应的系数及常数值，并根据计算结果评估资源相对利用率。
8.优选的，含水、电、气的产线系统由分布于一个区域内的水力系统、电力系统、天然气系统和水电气转换器件构成。
9.优选的，步骤s1中，建立产线系统水力、电力和气量网络的数学模型的过程为：确定系统构成，及水力、电力和气量网络分别建模，并将水电气转换器件联合建模。
10.优选的，步骤s1中，所述计算分析模型为n
‑
ax2+by2+cz2+d，其中x为水力消耗量，a为耗水影响系数，y为电力消耗量，b为耗电影响系数，z为气消耗量，c为耗气影响系数，d为其他因素影响系数。
11.优选的，步骤s3还包括，获取预设周期内的预评估能耗数据，根据分析模型计算获得预估产值。
12.优选的，所述能耗数据包括耗水数据、耗电数据及耗气数据。
13.优选的，本方法还包括以下步骤。获取指定区域内的预设设备的能耗数据。根据所述能耗数据与对应的用量、时间、设备之间的关系。建立能耗用量的分析模型，并以图表形式展示所述分析模型对应的数据。
14.优选的，本方法还包括以下步骤。设置控制策略，所述控制策略包括控制时间、指定设备及控制规则。获取系统当前时间，在系统当前时间满足所述控制时间，监控指定设备的实时能源参数。根据控制规则发出控制指定设备的指令。
15.本发明还提供一种基于数据拟合的能耗管理系统，包括模型构建模块、数据收集
模块及分析模块，所述模型构建模块连接数据收集模块，所述数据收集模块连接分析模块。所述模型构建模块，用于建立产线系统水力、电力和气量网络的数学模型，并构建所述产线系统的计算分析模型。所述数据收集模块，用于根据预设周期获取对应时段的历史能耗数据及对应产值。所述分析模块，用于使用最小二乘法拟合，计算分析模型中对应的系数及常数值，并根据计算结果评估资源相对利用率。
16.优选的，该系统还包括告警模块，所述告警模块用于获取指定区域内的预设设备的能耗数据，并根据所述能耗数据与对应的用量、时间、设备之间的关系，建立能耗用量的分析模型，并以图表形式展示所述分析模型对应的数据。
17.通过本发明提供的基于数据拟合的能耗管理方法及系统，建立产线系统水力、电力和气量网络的数学模型，并构建所述产线系统的计算分析模型。根据预设周期获取对应时段的历史能耗数据及对应产值。使用最小二乘法拟合，计算分析模型中对应的系数及常数值，并根据计算结果评估资源相对利用率。如此，在数据缺失的情况下，实现了数据仿真拟合。
18.结合附图阅读本申请实施方式的详细描述后，本申请的其他特点和优点将变得更加清楚。
附图说明
19.图1为本发明较佳实施例提供的基于数据拟合的能耗管理方法流程图；
20.图2为本发明较佳实施例提供的基于数据拟合的能耗管理系统结构图。
具体实施方式
21.以下结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
22.如图1所示，本发明提供的基于数据拟合的能耗管理方法，包括以下步骤。
23.步骤s1：建立产线系统水力、电力和气量网络的数学模型，并构建产线系统的计算分析模型。
24.具体而言，本实施例中，含水、电、气的产线系统由分布于一个区域内的水力系统、电力系统、天然气系统和水电气转换器件构成。
25.本步骤中，建立产线系统水力、电力和气量网络的数学模型的过程为：确定系统构成，及水力、电力和气量网络分别建模，并将水电气转换器件联合建模。其中，计算分析模型为n
‑
ax2+by2+cz2+d，其中x为水力消耗量，a为耗水影响系数，y为电力消耗量，b为耗电影响系数，z为气消耗量，c为耗气影响系数，d为其他因素影响系数。
26.步骤s2：根据预设周期获取对应时段的历史能耗数据及对应产值。
27.步骤s3：使用最小二乘法拟合，计算分析模型中对应的系数及常数值，并根据计算结果评估资源相对利用率。
28.本实施例中，还包括，获取预设周期内的预评估能耗数据，根据分析模型计算获得预估产值。能耗数据包括耗水数据、耗电数据及耗气数据。
29.此外，获取指定区域内的预设设备的能耗数据，根据能耗数据与对应的用量、时间、设备之间的关系，建立能耗用量的分析模型，并以图表形式展示分析模型对应的数据。还设置控制策略，控制策略包括控制时间、指定设备及控制规则。获取系统当前时间，在系
统当前时间满足控制时间，监控指定设备的实时能源参数。根据控制规则发出控制指定设备的指令。
30.如图2所示，本发明较佳实施例还提供一种基于数据拟合的能耗管理系统，包括模型构建模块101、数据收集模块102及分析模块103，模型构建模块101连接数据收集模块102，数据收集模块102连接分析模块103。模型构建模块101，用于建立产线系统水力、电力和气量网络的数学模型，并构建产线系统的计算分析模型。数据收集模块102，用于根据预设周期获取对应时段的历史能耗数据及对应产值。分析模块103，用于使用最小二乘法拟合，计算分析模型中对应的系数及常数值，并根据计算结果评估资源相对利用率。
31.进一步的，该系统还包括告警模块，告警模块用于获取指定区域内的预设设备的能耗数据，并根据能耗数据与对应的用量、时间、设备之间的关系，建立能耗用量的分析模型，并以图表形式展示分析模型对应的数据。
32.综上所述，根据本发明较佳实施例提供的基于数据拟合的能耗管理方法及系统，建立产线系统水力、电力和气量网络的数学模型，并构建所述产线系统的计算分析模型。根据预设周期获取对应时段的历史能耗数据及对应产值。使用最小二乘法拟合，计算分析模型中对应的系数及常数值，并根据计算结果评估资源相对利用率。如此，有效达到了资源自动管理。
33.以上所述仅是本发明的优选实施例，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。


技术特征：
1.一种基于数据拟合的能耗管理方法，其特征在于，包括：步骤s1：建立产线系统水力、电力和气量网络的数学模型，并构建所述产线系统的计算分析模型；步骤s2：根据预设周期获取对应时段的历史能耗数据及对应产值；步骤s3：使用最小二乘法拟合，计算分析模型中对应的系数及常数值，并根据计算结果评估资源相对利用率。2.根据权利要求1所述的基于数据拟合的能耗管理方法，其特征在于，含水、电、气的产线系统由分布于一个区域内的水力系统、电力系统、天然气系统和水电气转换器件构成。3.根据权利要求1或2所述的基于数据拟合的能耗管理方法，其特征在于，步骤s1中，建立产线系统水力、电力和气量网络的数学模型的过程为：确定系统构成，及水力、电力和气量网络分别建模，并将水电气转换器件联合建模。4.根据权利要求1所述的基于数据拟合的能耗管理方法，其特征在于，步骤s1中，所述计算分析模型为n＝ax2+by2+cz2+d，其中x为水力消耗量，a为耗水影响系数，y为电力消耗量，b为耗电影响系数，z为气消耗量，c为耗气影响系数，d为其他因素影响系数。5.根据权利要求1所述的基于数据拟合的能耗管理方法，其特征在于，步骤s3还包括，获取预设周期内的预评估能耗数据，根据分析模型计算获得预估产值。6.根据权利要求5所述的基于数据拟合的能耗管理方法，其特征在于，所述能耗数据包括耗水数据、耗电数据及耗气数据。7.根据权利要求1所述的基于数据拟合的能耗管理方法，其特征在于，还包括：获取指定区域内的预设设备的能耗数据；根据所述能耗数据与对应的用量、时间、设备之间的关系；建立能耗用量的分析模型，并以图表形式展示所述分析模型对应的数据。8.根据权利要求7所述的基于数据拟合的能耗管理方法，其特征在于，还包括：设置控制策略，所述控制策略包括控制时间、指定设备及控制规则；获取系统当前时间，在系统当前时间满足所述控制时间，监控指定设备的实时能源参数；根据控制规则发出控制指定设备的指令。9.使用权利要求1
‑
8任一项所述方法的基于数据拟合的能耗管理系统，其特征在于，包括模型构建模块、数据收集模块及分析模块，所述模型构建模块连接数据收集模块，所述数据收集模块连接分析模块，所述模型构建模块，用于建立产线系统水力、电力和气量网络的数学模型，并构建所述产线系统的计算分析模型；所述数据收集模块，用于根据预设周期获取对应时段的历史能耗数据及对应产值；所述分析模块，用于使用最小二乘法拟合，计算分析模型中对应的系数及常数值，并根据计算结果评估资源相对利用率。10.根据权利要求9所述的基于数据拟合的能耗管理系统，其特征在于，还包括告警模块，所述告警模块用于获取指定区域内的预设设备的能耗数据，并根据所述能耗数据与对应的用量、时间、设备之间的关系，建立能耗用量的分析模型，并以图表形式展示所述分析模型对应的数据。

技术总结
本发明提供一种基于数据拟合的能耗管理方法及系统，该方法包括以下步骤。建立产线系统水力、电力和气量网络的数学模型，并构建所述产线系统的计算分析模型。根据预设周期获取对应时段的历史能耗数据及对应产值。使用最小二乘法拟合，计算分析模型中对应的系数及常数值，并根据计算结果评估资源相对利用率。如此，在数据缺失的情况下，实现了数据仿真拟合及资源管理。源管理。源管理。


技术研发人员：李卫国 王利军 马勇
受保护的技术使用者：青岛奥利普自动化控制系统有限公司
技术研发日：2021.06.22
技术公布日：2021/10/26