(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210787252.8 (22)申请日 2022.07.04 (71)申请人 中用科技有限公司 地址 230031 安徽省合肥市经济技 术开发 区宿松路3963号智能装备科技园E栋 12层 (72)发明人 胡增　江大白　钟生　 (74)专利代理 机构 合肥洪雷知识产权代理事务 所(普通合伙) 34164 专利代理师 孙小华 (51)Int.Cl. G06Q 10/04(2012.01) G06Q 10/06(2012.01) G06Q 30/02(2012.01) G06F 30/20(2020.01)G06F 17/16(2006.01) G06F 17/18(2006.01) G06F 119/06(2020.01) (54)发明名称 一种智慧厂务能源管理系统及管理方法 (57)摘要 本发明公开了一种智慧厂务能源管理系统 及管理方法,该系统包括： 屏幕控制中心单元、 传 感器监控单元、 实时能耗报警单元、 能耗管理阈 值单元、 设备能耗统计单元、 设备阶段能耗预测 单元、 能源综合配置单元、 设备统一管理单元、 能 耗参数控制单元、 节能减排指示单元、 能源统计 单元、 系统控制单元， 通过各种智能传感器对设 备进行能耗采集， 利用双指数经验模型、 特征提 取、 二次嵌套判断、 能耗需求预测模型、 能耗管理 阈值等多种算法模型对工厂设备的能耗进行全 面计算， 并结合系统对能耗问题进行监管， 该系 统运行稳定， 可操作性强， 该方法是基于一定现 有的理论基础， 容易理解， 能够帮助工厂进行有 效的能耗管理， 自动性较强， 节约成本 。 权利要求书2页 说明书8页 附图2页 CN 115081723 A 2022.09.20 CN 115081723 A 1.一种智慧厂务能源管理系统， 其特 征在于,该系统包括： 屏幕控制中心单元、 传感器监控单元、 实时能耗报警单元、 能耗管理阈值单元、 设备能 耗统计单元、 设备阶段能耗预测单元、 能源综合配置单元、 设备统一管理单元、 能耗参数控 制单元、 节能减排指示单 元、 能源统计单 元、 系统控制单 元； 所述传感器监控单元、 实时能耗报警单元、 能耗管理阈值单元、 设备能耗统计单元、 设 备阶段能耗预测单元、 能源综合配置单元、 设备统一管理单元、 能耗参数控制单元、 节 能减 排指示单元、 能源统计单元、 系统控制单元接入屏幕控制中心单元， 屏幕控制中心单元对其 他单元进行统一的管理。 2.一种智慧厂务能源管理方法， 其特 征在于， 该 方法的步骤如下： 步骤S1： 通过各种智能传感器采集耗能设备的原始数据， 利用双指数经验模型对设备 的耗能情况进行描述， 并根据设备的使用年限建立双指数 经验模型的迭代方程； 步骤S2： 对原始数据进行特征提取， 建立单位时间内的耗能特征， 利用耗能特征对设备 的双指数 经验模型进行误差拟合； 步骤S3： 根据设备的耗能需求是否发生改变进行二次嵌套判断， 建立能耗需求预测模 型； 步骤S4： 根据生产排 程和维保计划以及投产计划模型 预测设备产出效能； 步骤S5： 通过设备的耗能成本和启停优化 排程函数， 优化设备的启停安 排； 步骤S6： 计算能耗管理阈值， 一旦超过能耗管理的阈值， 则管理系统页面进行报警， 发 生推送消息 到值班人员和现场人员的手机上， 第一时间进行处 理。 3.如权利要求2所述的一种智慧厂务能源管理方法， 其特征在于， 所述双指数经验模 型， 表达式为： Aa＝baexp(caa)+daexp(eaa) 其中， Aa表示设备在单位时间的耗能量， a表示设备在单位时间内的运行时长， ba表示设 备的低功耗的耗能系数， ca表示设备在低功耗运 行状态下的耗能平均值， da表示设备的满负 荷的耗能系数， ea表示设备在满负载运行状态下的耗能平均值； 所述迭代方程， 表达式为： 其中， Aa‑1表示设备在前一单位时间内的耗能量， η表示设备在不同时间内磨损系数的 协方差， ω表示设备的已经使用的年长， K表示设备的设计 的寿命时长， fa表示其他所有影 响设备能耗的系数矩阵， ηa表示设备单位时间内 的磨损系数， ηa‑1表示设备前一单位时间内 的磨损系数， fη表示其他所有影响设备磨损系数的噪声因素， ωa表示设备到单位时间时使 用的年长， ωa‑1表示设备到前一单位时间时使用的年长， fω表示其他所有影响设备使用的 年长的噪声因素。 4.如权利要求2所述的一种智慧厂务 能源管理方法， 其特征在于， 所述建立单位时间内 的耗能特 征， 表达式为： 权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115081723 A 2其中， h(r)表示单位时间内的耗能特征量， r表示 设备非正 常运转次数， g1表示设备运行 正常运转时的电压特征， g2表示设备非正常运转的特征系数， g3表示表示设备运行正常运转 时的电流特 征； 所述误差拟合， 表达式为： 其中， Q表示通过拟合形成的超参数， Q2越接近1， 表示拟合的准确度越高， E表示取单位 时长的总次数， Aa表示设备在单位时间的耗能量， 表示对设备单位时间内耗能量 的拟合 值， hr表示单位时间内的耗能特 征量， 表示单位时间内的耗能特 征量的均值。 5.如权利要求2所述的一种智慧厂务能源管理方法， 其特征在于， 所述二次嵌套判断， 表达式为： 其中， ψr(a)表示耗能需求量是否发生改变， 1表示需求量发生改变， 0表示需求量未 发生 改变， Δr(a)表 示单位时间内能耗需求的改变量， ξ表 示单位时间内能耗需求的改变量的阈 值； 所述能耗需求预测模型， 表达式为： 其中， AC+1表示设备在下一单位时刻的能耗需求 量， λr表示耗能特征量的迭代参数。 6.如权利要求2所述的一种智慧厂务能源管理方法， 其特征在于， 所述设备产出效能， 表达式为： j＝ ∫[n(ya|Aa‑1)n(ba|Aa‑1)n(va|Aa‑1)]dAa‑1 其中， j表示设备产出效能， ya表示生产排程， ba表示维保计划， va表示投产计划， n表示 取单位时间的次数。 7.如权利要求2所述的一种智慧厂务 能源管理方法， 其特征在于， 所述启停优化排程函 数， 表达式为： 其中， WY(N1， N2)表示设备的启停安排函数， N1表示不同模式下设备耗能成本矩阵和N2表 示过往的设备启停优化 排程矩阵， T表示矩阵的转置， Cov表示协方差运 算。 8.如权利要求2所述的一种智慧厂务能源管理方法， 其特征在于， 所述能耗管理阈值， 表达式为： 其中， e表示单位时间内设备的能耗管理阈值， Aa表示设备在单位时间的耗能量， cmin表 示单位时间内设备 所允许的最小能耗， cmax表示单位时间内设备 所允许的最大能耗。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115081723 A 3