一种基于多维度精细化的智慧能耗管理方法及系统与流程

本发明涉及石膏板能耗智能化管理，具体涉及一种基于多维度精细化的智慧能耗管理方法及系统。

背景技术：

1、石膏板生产过程中能耗包括耗电量、用水量、燃气量、用压空量，石膏板生产过程中的能耗管理是对耗电量、用水量、燃气量、用压空量中一种或多种进行管理，现有的能耗管理技术中通常包括能源数据采集与分析，通过安装传感器和仪表等设备，实时采集建筑物或设备使用的能源数据；能源消耗监测，可以实时监测建筑物或设备的能源消耗情况，例如电、水、气的消耗情况；能源报告生成，可以根据需要生成各种能源报告进行能源消耗情况的展示。

2、目前的能耗管理技术，注重于对生产线的能耗实时监测与实时显示，管理上呈粗犷状态，实时监测会导致对于能耗问题的发现存在滞后性，缺乏在用能设备、用能状态、用能环境等相关环节对能耗情况进行精细化管理，而且缺乏对能耗数据的信息挖掘，难以直观可视化的展现能耗优化方向。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于多维度精细化的智慧能耗管理方法，以解决现有技术中会导致对于能耗问题的发现存在滞后性，缺乏在用能设备、用能状态、用能环境等相关环节对能耗情况进行精细化管理，而且缺乏对能耗数据的信息挖掘，难以直观可视化的展现能耗优化方向的技术问题。

2、为解决上述技术问题，本发明具体提供下述技术方案：

3、一种基于多维度精细化的智慧能耗管理方法，包括以下步骤：

4、追踪监测多组石膏板生产线在生产日程中的第一数据信息，以及与第一数据信息具有时序对应关系的第二数据信息，其中，第一数据信息包括用能能耗数据，第二数据信息包括用能设备数据、用能状态数据以及用能环境数据；

5、利用机器学习算法对第一数据信息和第二数据信息进行学习拟合得到表征第一数据信息和第二数据信息间关联关系的信息数据关联测算模型，以实现对石膏板生产线用能能耗的测算；

6、获取石膏板生产线中第二数据信息的数据取值区间，利用信息数据关联测算模型在第二数据信息的数据取值区间中确定出第一数据信息的数据取值区间；

7、在第一数据信息的数据取值区间中将第一数据信息进行降序排列得到用于表征用能能耗降低趋势的第一数据信息降序序列，依据第一数据信息降序序列的序列顺序在第二数据信息的数据取值区间中将第二数据信息进行对应排列得到第二数据信息趋势序列，其中，所述第二数据信息趋势序列用于表征第二数据信息中与用能能耗降低趋势对应的用能设备数据趋势、用能状态数据趋势以及用能环境数据趋势；

8、获取石膏板生产线的当前第二数据信息，利用信息数据关联测算模型基于当前第二数据信息得到当前第一数据信息，基于当前第一数据信息在第一数据信息降序序列的序列位置确定出用于降低生产线用能能耗的能耗优化方向。

9、作为本发明的一种优选方案，所述第一数据息，以及第二数据信息的获取包括：

10、依次在每组石膏板生产线中多个时间段内监测用能能耗得到用能能耗数据，所述用能能耗包括以下至少一项：耗电量、用水量、燃气量、用压空量；

11、将用能能耗数据根据时间段进行分类存储，得到所述第一数据信息；

12、将第一数据信息所处的时间段内对用能设备、用能状态以及用能环境进行监测得到用能设备数据、用能状态数据以及用能环境数据，

13、将用能设备数据、用能状态数据以及用能环境数据进行均值化去噪，将去噪后的用能设备数据、用能状态数据以及用能环境数据根据时间段进行分类存储，得到所述第二数据信息。

14、作为本发明的一种优选方案，所述利用机器学习算法对第一数据信息和第二数据信息进行学习拟合得到用于表征第一数据信息和第二数据信息间关联关系的信息数据关联测算模型，包括：

15、将同一时间段内第二数据信息作为cnn神经网络的输入项，将同一时间段内的第一数据信息作为cnn神经网络的输出项，利用cnn神经网络对所述cnn神经网络的输入项和输出项进行学习训练，拟合得到所述信息数据管理测算模型；

16、所述信息数据管理测算模型的模型表达式为：

17、data_1t＝cnn(data_2t)；

18、式中，data_1t为时间段t内的第一数据信息，data_2t为为时间段t内的第二数据信息，cnn为cnn神经网络，t为时间段的标识符。

19、作为本发明的一种优选方案，所述获取石膏板生产线中第二数据信息的数据取值区间，包括：

20、根据石膏板生产线中用能设备的设备手册提取出用能设备数据的允许调整范围，并将用能设备数据的允许调整范围作为第二数据信息中用能设备数据的数据取值区间；

21、根据石膏板生产线的生产日志提取出用能设备的用能状态数据的状态数据阈值，并将用能状态数据的状态数据阈值作为用能状态数据的数据取值区间阈值，将用能状态数据的数据取值区间阈值构建的数据取值区间作为第二数据信息中用能状态数据的数据取值区间；

22、根据石膏板生产线中用能设备的设备手册提取出用能设备的用能环境数据的允许范围，并将用能环境数据的允许范围作为第二数据信息中用能环境数据的数据取值区间。

23、作为本发明的一种优选方案，所述利用信息数据关联测算模型在第二数据信息的数据取值区间中确定出第一数据信息的数据取值区间，包括：

24、在第二数据信息中用能设备数据的数据取值区间、用能状态数据的数据取值区间和用能环境数据的数据取值区间中对用能设备数据、用能状态数据和用能环境数据进行全排列组合；

25、将第二数据信息中用能设备数据、用能状态数据和用能环境数据的全排列组合依次代入到信息数据关联测算模型中，得到与全排列组合逐一对应的第一数据信息；

26、将与全排列组合逐一对应的第一数据信息进行逐一排列搭配区间内，得到第一数据信息的数据取值区间。

27、作为本发明的一种优选方案，所述依据第一数据信息降序序列的序列顺序在第二数据信息的数据取值区间中将第二数据信息进行对应排列得到第二数据信息趋势序列，包括：

28、在第二数据信息的用能设备数据的数据取值区间中，依次提取出用于对应获取第一数据信息降序序列中每个序列项的用能设备数据，并将用于对应获取第一数据信息降序序列中每个序列项的用能设备数据依据第一数据信息降序序列中序列项的排布顺序得到第二数据信息的用能设备数据趋势序列，以用于表征与用能能耗降低趋势对应的用能设备数据趋势；

29、在第二数据信息的用能状态数据的数据取值区间中，依次提取出用于对应获取第一数据信息降序序列中每个序列项的用能状态数据，并将用于对应获取第一数据信息降序序列中每个序列项的用能状态数据依据第一数据信息降序序列中序列项的排布顺序得到第二数据信息的用能状态数据趋势序列，以用于表征与用能能耗降低趋势对应的用能状态数据趋势；

30、在第二数据信息的用能环境数据的数据取值区间中，依次提取出用于对应获取第一数据信息降序序列中每个序列项的用能环境数据，并将用于对应获取第一数据信息降序序列中每个序列项的用能环境数据依据第一数据信息降序序列中序列项的排布顺序得到第二数据信息的用能状态数据趋势序列，以用于表征与用能能耗降低趋势对应的用能环境数据趋势。

31、作为本发明的一种优选方案，所述获取石膏板生产线的当前第二数据信息，利用信息数据关联测算模型基于当前第二数据信息得到当前第一数据信息，包括：

32、在当前时间段内对生产线的用能设备、用能状态以及用能环境进行监测得到当前时间段的用能设备数据、用能状态数据以及用能环境数据，将当前时间段的用能设备数据、用能状态数据以及用能环境数据作为石膏板生产线的当前第二数据信息；

33、将石膏板生产线的当前第二数据信息代入到信息数据关联测算模型中，得到石膏板生产线的当前第一数据信息。

34、作为本发明的一种优选方案，所述基于当前第一数据信息在第一数据信息降序序列的序列位置确定出用于降低生产线用能能耗的能耗优化方向，包括：

35、将当前第一数据信息映射至第一数据信息降序序列中，其中，

36、当当前第一数据信息大于第一数据信息降序序列中的序列终值，则在第二数据信息趋势序列中将第一数据信息降序序列中的序列终值对应的第二数据信息作为当前第二数据信息实现当前能耗降至最低的能耗优化方向；

37、当当前第一数据信息等于或小于第一数据信息降序序列中的序列终值，则将当前第二数据信息作为当前第二数据信息实现当前能耗维持最低的能耗优化方向。

38、作为本发明的一种优选方案，所述当前第二数据信息实现当前能耗降至最低的能耗优化方向，包括：

39、将当前第二数据信息中的用能设备数据朝向在第二数据信息趋势序列中将第一数据信息降序序列中的序列终值对应的第二数据信息中用能设备数据作为基于用能设备数据调整实现当前能耗降至最低的能耗优化方向；

40、将当前第二数据信息中的用能状态数据朝向在第二数据信息趋势序列中将第一数据信息降序序列中的序列终值对应的第二数据信息中用能状态数据作为基于用能状态数据调整实现当前能耗降至最低的能耗优化方向；

41、将当前第二数据信息中的用能环境数据朝向在第二数据信息趋势序列中将第一数据信息降序序列中的序列终值对应的第二数据信息中用能环境数据作为基于用能环境数据调整实现当前能耗降至最低的能耗优化方向；

42、所述当前第二数据信息实现当前能耗维持最低的能耗优化方向，包括：

43、将当前第二数据信息中的用能设备数据作为基于用能设备数据调整实现当前能耗维持最低的能耗优化方向；

44、将当前第二数据信息中的用能状态数据作为基于用能状态数据调整实现当前能耗维持最低的能耗优化方向；

45、将当前第二数据信息中的用能环境数据作为基于用能环境数据调整实现当前能耗维持最低的能耗优化方向。

46、作为本发明的一种优选方案，本发明提供了一种应用基于多维度精细化的智慧能耗管理方法的智慧能耗管理系统，包括：

47、信息采集单元，用于实时采集石膏板生产线的第二数据信息；

48、信息存储单元，存储有用于对石膏板生产线用能能耗的测算的信息数据关联测算模型；

49、信息运算单元，利用信息数据关联测算模型基于第二数据信息实时测算出第一数据信息，并基于第一数据信息确定石膏板生产线的能耗优化方向；

50、信息显示单元，用于基于第一数据信息对石膏板生产线的用能能耗进行显示，以及显示石膏板生产癫痫的能耗优化方向，其中，第一数据信息包括用能能耗数据，第二数据信息包括用能设备数据、用能状态数据以及用能环境数据；

51、所述信息运算单元分别与信息采集单元、信息存储单元和信息显示单元进行通信连接。

52、本发明与现有技术相比较具有如下有益效果：

53、本发明利用机器学习算法对第一数据信息和第二数据信息进行学习拟合得到表征第一数据信息和第二数据信息间关联关系的信息数据关联测算模型，以实现对石膏板生产线用能能耗的测算，实现在用能设备、用能状态、用能环境等相关环节对能耗情况进行精细化管理，获取石膏板生产线的当前第二数据信息，利用信息数据关联测算模型基于当前第二数据信息得到当前第一数据信息，基于当前第一数据信息在第一数据信息降序序列的序列位置确定出用于降低生产线用能能耗的能耗优化方向，实现对能耗数据的信息挖掘，直观可视化的展现出从能耗数据中挖掘出的能耗优化方向。