轴承磨床生产车间能耗的感知和分析方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及制造行业中生产车间能耗的感知规划设计，具体的，涉及一种轴承磨 床生产车间能耗的感知和分析方法。
【背景技术】
[0002] 当今世界能源问题日益突出，能源消耗巨大，环境污染严重，特别是全球变暖、 酸雨危害等全球性问题日益突出。有研宄表明制造业的能耗比例高达全球能耗总量的 30-50%，而我国加工制造业的能源消耗占全国能源消耗总量的60%左右，且这一数据呈增 长趋势。能源消耗巨大，继而伴随着C02、S02、废水等有害物产生，对人们的生产生活带来 一定的危害。但是，目前生产车间能耗进行监控并进行节能分析的工厂、单位并不多。对许 多企业而言，能耗管理成本在企业运营成本中所占的比重越来越大，企业管理者也逐渐重 视对生产车间产生的能耗数据进行记录、管理和查询，从而调整能源消费结构，科学地制定 高效的节能减排策略。
[0003] 现有轴承磨床生产车间中，除了有数控机床（像西门子840D数控系统、840D Sl 等），还有普通机床（摇臂钻床等）。所以对车间的能耗进行感知还是比较困难的。
[0004] 另一方面，虽然现在有一些能耗监测分析的软件，但是价格高、需要对操作人员进 行培训还有后期的维护等等都是需要很大的成本。因此，企业也不是很愿意花高价钱进行 购买。所以，对于以上出现的问题，开发轴承磨床生产车间能耗网络感知规划是值得研宄的 一个焦点问题。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于针对上述问题，提出一种轴承磨床生产车间能耗的感知和分析 方法，以实现生产车间管理层对于轴承磨床生产车间能源消耗的实时感知，进而进行合理 的能源分配，提高车间的能源使用效率。
[0006] 为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：把车间内的能源消耗分为：辅助 加工设备能耗、生产设备能耗与运输设备能耗，其中辅助加工设备包括照明、空调与风扇； 生产设备包括普通机床和数控机床；运输设备包括行车和平板车；分别进行能耗感知：
[0007] a.对辅助加工设备和运输设备，采用功率传感器测量其工作时的功率Pg，并记录 下其在各个时间段开始和结束的工作时间T si、Tei，按照公式（1)得到能耗的具体值，
【主权项】
1. 轴承磨床生产车间能耗的感知和分析方法，其特征是，把车间内的能源消耗分为： 辅助加工设备能耗、生产设备能耗与运输设备能耗，其中辅助加工设备包括照明、空调与风 扇；生产设备包括普通机床和数控机床；运输设备包括行车和平板车；分别进行能耗感知： a. 对辅助加工设备和运输设备，采用功率传感器测量其工作时的功率Pg，并记录下其 在各个时间段开始和结束的工作时间T si、Tei，按照公式（1)得到能耗的具体值， E = ⑴ i=\ 其中，E表示在各个工作时段总的能量消耗，Pgi表示在时段i的功率，Tei表示时段i的 结束时间，Tsi表不时段i的开始时间，i表不时段的序列号，η表不工作时段的个数；把这 些数据存储在后台服务器； b. 对普通机床的能耗感知，一方面采用智能电表测量机床总的用能情况，另一方面安 装功率传感器测量待测量机床各个进给轴和主轴的电功率数据，同时记录下各个轴电机的 运行开始时间和运行结束时间，按照公式（1)计算出各个能量源的能耗信息并进行存储； c. 对数控机床的能耗感知，步骤如下： 在数控机床的进线端安装智能电表检测机床总的耗电量； 在数控机床开发软件环境下，编写程序嵌入到源操作代码中，把所需的机床运行数据 和机床配置数据采集上来并保存到数据库中，用来计算机床各个轴消耗的功率； 通过机床人机界面上的Ethernet网口与数据采集器组成局域网，进行数据的实时传 输，把采集的数据传输到数据采集器上，最后传输到数据库服务器，进行能耗的计算和分 析。
2. 如权利要求1所述轴承磨床生产车间能耗的感知和分析方法，其特征是，对于计算 出的能耗数据进行多维度的分析处理生成多维数据集立方体，维度包括：时间维度、设备维 度与区域维度；基于生成的多维数据集立方体，对能耗设备进行能耗分析。
3. 如权利要求2所述轴承磨床生产车间能耗的感知和分析方法，其特征是，所述设备 维度包括：辅助加工设备、生产设备和运输设备，所述区域维度包括：每个车间。
4. 如权利要求2所述轴承磨床生产车间能耗的感知和分析方法，其特征是，所述多维 数据集立方体中的能耗数据存储于关系型数据库中。
【专利摘要】本发明涉及一种轴承磨床生产车间能耗的感知和分析方法，步骤包括：首先，根据生产车间内的能耗设备把车间内的能耗分为辅助加工能耗、生产设备能耗与运输设备能耗等三大类，建立车间能耗模型，可以理清能耗的来源及组成，在此基础上减少或消除不必要的能源消耗，根据生产车间的布局研究能耗感知节点的部署分别进行能耗的感知获取。其次，利用来自车间能耗感知网络的能耗数据进行多维度分析处理生成多维度数据集立方体。第三，对得到的能耗数据进行多维度的分析，清楚车间设备能耗的由来进而对其进行能耗的优化。本发明实现了对整个车间能耗数据的采集检测、能耗相关基础信息管理和重点耗能机床的能耗分类统计以及能耗评估。
【IPC分类】G06F17-50
【公开号】CN104834787
【申请号】CN201510252794
【发明人】王艳, 蔡磊, 纪志成
【申请人】江南大学
【公开日】2015年8月12日
【申请日】2015年5月18日