本发明涉及能源管理技术领域，特别是涉及一种烧结机能源消耗在线实时报警系统及方法。
背景技术：
我国的钢铁产量位居世界首位，然而钢铁生产过程中的能源使用效率显著落后于日本与韩国等国家。在钢铁生产全流程中，烧结机用于生产烧结矿，是炼铁必不可少的生产设备，并且烧结工序能耗约占全流程总能耗的10％-15％，是钢铁生产的第二能耗大户，因此提高烧结机能源效率对于降低吨钢能耗具有重要的意义。烧结机生产消耗的能源主要包括固体燃料、电、煤气等，目前烧结机能源管理通过人工来进行，管理者根据烧结机一天消耗的固体燃料量、电量、煤气量，以及烧结矿的产量，与基准值或目标值比较以判断是否达标。这种管理方式属于事后管理，无法对能源消耗情况进行在线实时监测与管理，因此生产过程中的能源消耗异常得不到有效监督与控制。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是提供一种烧结机能源消耗在线实时报警系统及方法，以达到在生产过程实时监测烧结机能源消耗是否异常、是否超出指标值，并根据监测结果给出报警与决策支持。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种烧结机能源消耗在线实时报警系统，包括关系数据库服务器、应用服务器和opc服务器，所述应用服务器分别与关系数据库服务器和opc服务器相连；所述关系数据库服务器用于存储历史数据；所述opc服务器用于获取实时能耗数据，所述应用服务器包括：能耗计划模块，用于接收上级下达的烧结机当日产量指标与节能指标，并调用关系数据库确定当日烧结机的能耗总量指标；能耗指标分解模块，用于接收能源计划模块下达的能耗总量指标，并调用关系数据库确定当日的能源消耗量指标以及蒸汽回收量指标，并将上述当日能源消耗量指标分解为每一时段的能耗指标；能耗监视报警模块，通过opc服务器对烧结机的能源消耗实时监视，并根据实时能耗数据分析能耗状况，判断是否出现单一能源介质当前时段消耗或当日预报值超限报警、以及所有介质总消耗当前时段或当日预报值超限报警，如果出现则将上述报警信息发送至客户端上；辅助决策模块，根据实时能耗数据与烧结机能耗状况，给出削减能耗的决策建议并发送至客户端。
所述能耗计划模块根据
所述能源消耗量指标包括固体燃料消耗量指标、电能消耗量指标、煤气消耗量指标、压缩空气消耗量指标和水消耗量指标。
所述能耗指标分解模块根据xi＝aix确定当日烧结机消耗每一种能源介质的消耗量指标和蒸汽回收量指标，其中，i表示第i种能源介质，i＝1,2,3,4,5,6分别代表固体燃料、电能、煤气、压缩空气、水和蒸汽，xi为第i种能源介质的当日消耗量指标；ai为第i种能源介质消耗量折算成标准煤后占烧结机能耗总量的比例。
所述能耗指标分解模块通过
所述单一能源介质的当日预报值通过
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：还提供一种烧结机能源消耗在线实时报警方法，采用上述的烧结机能源消耗在线实时报警系统，包括以下步骤：
(1)通过能耗计划模块接收用户在客户端上输入的烧结机节能指标和当日产量指标；
(2)调用关系数据库中保存的正常生产下的烧结机单位能耗数据，并计算出烧结机单位能耗平均值；
(3)根据烧结机单位能耗平均值和烧结机节能指标与当日产量指标确定出当日烧结机的能耗总量指标；
(4)根据数据库中保存的烧结机正常生产下的生产资源消耗量以及蒸汽回收量的历史数据，将烧结机能耗总量指标按能源介质分解，确定当日的每一种能源介质的消耗量指标和蒸汽回收量指标；
(5)将得到的单一能源介质当日消耗量指标分解为每一时段能耗指标，并计算出在每一时段烧结机的总能耗指标；
(6)通过opc服务器获取实时能耗数据以判断烧结机当前能耗状况，若烧结机在当前时段的某一能源介质消耗值超出其指标值，则执行步骤(7)；若烧结机当日消耗的某一能源介质预报值超出该介质当日消耗量指标值，则执行步骤(8)；若烧结机在当前时段的总能耗值超出其指标值，则执行步骤(9)；若烧结机当日能耗总量的预报值超出当日烧结机能耗总量指标，则执行步骤(10)；
(7)将能耗状况和发生时间报警信息发送至客户端，并通过辅助决策模块提示用户削减下一时段该能源介质的消耗值，削减量为消耗值超出其指标值的部分，经用户确认后，该能源介质在下一时段的指标值自动调整为削减后结果；
(8)将能耗状况和发生时间报警信息发送至客户端，并通过辅助决策模块提示用户削减以后所有时段该能源介质的消耗值，经用户确认后，该能源介质在以后所有时段的指标值自动调整为削减后结果；
(9)将能耗状况和发生时间报警信息发送至客户端，并通过辅助决策模块提示用户削减下一时段烧结机的总能耗值，削减量为消耗值超出其指标值的部分，经用户确认后，烧结机在下一时段的总能耗指标值自动调整为削减后结果；
(10)将能耗状况和发生时间报警信息发送至客户端，并通过辅助决策模块提示用户削减以后所有时段烧结机的总能耗值，经用户确认后，烧结机在以后所有时段的指标值自动调整为削减后结果。
所述步骤(8)削减以后所有时段该能源介质的消耗值的削减量δi通过
所述步骤(10)削减以后所有时段烧结机的总能耗值的削减量δ通过
有益效果
由于采用了上述的技术方案，本发明与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：本发明能够根据上级下达的烧结矿产量指标、节能指标制定烧结机能耗计划，并将烧结机当日总能耗指标细化分解为每一种能源介质在每一个时段的消耗指标值，从而提高了能耗监管的针对性、实时性。本发明不仅根据实际消耗量监控当前烧结机的能耗状况，而且通过预报值提前调整后期能耗指标，以保证能耗计划的执行。
附图说明
图1是本发明一种实施例的系统结构框图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
本发明的实施方式涉及一种烧结机能源消耗在线实时报警系统，如图1所示，包括关系数据库服务器、应用服务器和opc服务器，所述应用服务器分别与关系数据库服务器和opc服务器相连；所述关系数据库服务器用于存储历史数据；所述opc服务器用于获取实时能耗数据，所述应用服务器包括：能耗计划模块，用于接收上级下达的烧结机当日产量指标与节能指标，并调用关系数据库确定当日烧结机的能耗总量指标；能耗指标分解模块，用于接收能源计划模块下达的能耗总量指标，并调用关系数据库确定当日的能源消耗量指标以及蒸汽回收量指标，并将上述当日能源消耗量指标分解为每一时段的能耗指标；能耗监视报警模块，通过opc服务器对烧结机的能源消耗实时监视，并根据实时能耗数据分析能耗状况，判断是否出现单一能源介质当前时段消耗或当日预报值超限报警、以及所有介质总消耗当前时段或当日预报值超限报警，如果出现则将上述报警信息发送至客户端上；辅助决策模块，根据实时能耗数据与烧结机能耗状况，给出削减能耗的决策建议并发送至客户端。
本实施方式中，opc服务器用于读取烧结机监控系统采集的实时能耗数据，并通过以太网通讯将实时数据发送到应用服务器以实现烧结机能耗状况的实时监视与报警，应用服务器与关系数据库服务器通过以太网进行通讯，从而将实时能耗数据保存到关系数据库。通过运行客户端，用户可在浏览器中访问应用程序服务器，实现对烧结机能耗状况的实时监视以及对报警信息与决策建议的查看和处理。
使用上述的烧结机能源消耗在线实时报警系统时，包括以下步骤：
(1)通过能耗计划模块接收用户在客户端上输入的烧结机节能指标和当日产量指标；
(2)能耗计划模块调用关系数据库中保存的正常生产下的烧结机单位能耗数据，并计算出烧结机单位能耗平均值；
(3)根据烧结机单位能耗平均值和烧结机节能指标与当日产量指标确定出当日烧结机的能耗总量指标；具体为：能耗计划模块根据
(4)根据数据库中保存的烧结机正常生产下的生产资源消耗量以及蒸汽回收量的历史数据，将烧结机能耗总量指标按能源介质分解，确定当日的能源消耗量指标和蒸汽回收量指标；其中，能源消耗量指标包括固体燃料消耗量指标、电能消耗量指标、煤气消耗量指标、压缩空气消耗量指标和水消耗量指标。所述能耗指标分解模块根据xi＝aix确定当日的能源消耗量指标和蒸汽回收量指标，其中，i表示第i种能源介质，i＝1,2,3,4,5,6分别代表固体燃料、电能、煤气、压缩空气、水和蒸汽，xi为第i种能源介质的当日消耗量指标；ai为第i种能源介质消耗量折算成标准煤后占烧结机能耗总量的比例，该比例值由烧结机正常生产下的固体燃料、电能、煤气、压缩空气、水等消耗量以及蒸汽回收量等的平均值计算得到。
(5)将得到的单一能源介质当日消耗量指标分解为每一时段能耗指标，并计算出在每一时段烧结机的总能耗指标；具体地说，能耗指标分解模块通过
(6)通过opc服务器判断烧结机的实时能耗状况，若烧结机在当前时段的某一能源介质消耗值超出每一时段能耗指标，则执行步骤(7)；若烧结机当日消耗的某一生产能源介质预报值超出该介质的当日指标，则执行步骤(8)；若烧结机在当前时段的总能耗值超出每一时段烧结机的总能耗指标，则执行步骤(9)；若烧结机当日能耗总量的预报值超出当日烧结机能耗总量指标，则执行步骤(10)；其中，单一能源介质的当日预报值通过
(7)将能耗状况和发生时间报警信息发送至客户端，并通过辅助决策模块提示用户削减下一时段该能源介质的消耗值，削减量为消耗值超出其指标值的部分，经用户确认后，该能源介质在下一时段的指标值自动调整为削减后结果；
(8)将能耗状况和发生时间报警信息发送至客户端，并通过辅助决策模块提示用户削减以后所有时段该能源介质的消耗值，经用户确认后，该能源介质在以后所有时段的指标值自动调整为削减后结果；其中，削减以后所有时段该能源介质的消耗值的削减量δi通过
(9)将能耗状况和发生时间报警信息发送至客户端，并通过辅助决策模块提示用户削减下一时段烧结机的总能耗值，削减量为消耗值超出其指标值的部分，经用户确认后，烧结机在下一时段的总能耗指标值自动调整为削减后结果；
(10)将能耗状况和发生时间报警信息发送至客户端，并通过辅助决策模块提示用户削减以后所有时段烧结机的总能耗值，经用户确认后，烧结机在以后所有时段的指标值自动调整为削减后结果。其中，削减以后所有时段烧结机的总能耗值的削减量δ通过
下面通过一个具体的实施例来进一步说明本发明。本实施例中，烧结机能源消耗在线实时报警系统启动后opc服务器每隔5秒发送一次能耗数据给应用服务器；应用服务器每隔5分钟计算这一时段的能耗平均值，并保存到关系数据库服务器中，同时判断是否存在能耗超限异常状况，若报警发生后，将报警数据写入关系数据库进行报警记录，并在客户端浏览器上显示给用户；关系数据库服务器每隔5分钟计算并保存当日迄今为止每一种能源介质的消耗平均值、烧结机总能耗平均值；应用服务器中的辅助决策模块调用关系数据库服务器中的平均值进行预报，以确定后期削减量。
。采用烧结机能源消耗在线实时报警系统进行报警包括以下步骤：
步骤1：采用能耗计划模块接收用户在客户端上输入的节能指标δ，0≤δ＜1、烧结矿产量指标y；
步骤2：调用数据库中保存的近30日正常生产下的烧结机单位能耗数据，计算出烧结机单位能耗平均值
步骤3：按照
步骤4：调用数据库中保存的烧结机近30日正常生产下的固体燃料、电能、煤气、压缩空气、水等消耗量以及蒸汽回收量等历史数据，计算出第i种能源介质消耗量折算成标准煤后占烧结机能耗总量的比例ai，进而计算烧结机的第i种能源介质当日消耗量指标，xi＝aix，i＝1,2,3,4,5,6，分别代表固体燃料、电能、煤气、压缩空气、水、蒸汽；
步骤5：计算烧结机的第i种能源介质在第j个时段的能耗指标值
步骤6：判断烧结机的实时能耗状况，其中，
若烧结机的第i种能源介质在第t时段的消耗值xi,t′大于xi,t，则执行步骤7；
若烧结机的第i种能源介质当日消耗的预报值
若烧结机在第t时段的总能耗值
若烧结机当日能耗总量的预报值
步骤7：将能耗状况和发生时间报警信息发送至客户端，提示用户削减下一时段第i种能源介质的消耗值，削减量为xi,t′-xi,t，经用户确认后，第i种能源介质在下一时段的指标值自动调整为xi,t+1-xi,t′+xi,t；
步骤8：将能耗状况和发生时间报警信息发送至客户端，提示用户削减以后所有时段第i种能源介质的消耗值，削减量为
步骤9：将能耗状况和发生时间报警信息发送至客户端，提示用户削减下一时段烧结机的总能耗值，削减量为
步骤10：将能耗状况和发生时间报警信息发送至客户端，提示用户削减以后所有时段烧结机的总能耗值，削减量为
不难发现，本发明能够根据上级下达的烧结矿产量指标、节能指标制定烧结机能耗计划，并将烧结机当日总能耗指标细化分解为每一种能源介质在每一个时段的消耗指标值，从而提高了能耗监管的针对性、实时性。本发明不仅根据实际消耗量监控当前烧结机的能耗状况，而且通过预报值提前调整后期能耗指标，以保证能耗计划的执行。