高能耗生产企业的能效优化技术及应用研究

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1、学校代码10699分类号TH166密级学号2013260925题目高能耗生产企业的能效优化技术及应用研究作者徐建学学科、专业机械工程指导教师张映锋、杨海东申请学位日期2016年3月万方数据西北工业大学硕士学位论文题目：高能耗生产企业的能效优化技术及应用研究作者：徐建学学科专业：机械工程指导教师：张映锋、杨海东2016年3月万方数据ThesisforthedegreeofMasterEnergy-efficientOptimizationTechnologyandAppliedResearchofEner

2、gy-intensiveManufacturingEnterprisesCandidate:XuJianxueAdvisor:Prof.ZhangYingfengProf.YangHaidongSubject:MechanicalEngineeringNorthwesternPolytechnicalUniversityXi’an,P.R.ChinaMarch,2016万方数据摘要摘要随着全球能源需求急剧增加、人们的环保意识逐步提升，制造企业如今面临着越来越高的能源成本以及自身在节能减排上的双重挑战。能

3、源效率是企业实现可持续发展的关键因素之一，然而，由于缺乏对制造资源信息的实时、准确的获取，能源消耗的不透明性使得企业在提升能效方面面临诸多困难。物联技术的发展将有利于提升能源消耗的可见性和易察觉性，使得决策者可以做出更好的决策。在制造环境中，通过调度优化是实现能效优化的最为经济的方式之一，并且能源效率往往和其他的生产决策因素同时考虑，如生产效率、完工时间等。基于此，本课题以“高能耗生产企业的能效优化技术及应用研究”为突破口，针对高能耗产业在能效优化方面的需求，以实现物联制造执行过程的能效数据采集与能效优

4、化为目标，展开对生产过程核心设备能耗数据采集、能效优化等的深入研究，形成一套基于实时能效数据的生产过程能效优化机制、模型和方法，并通过原型系统研发和理论驱动应用的案例仿真分析，测试本项目所提方法、模型、算法的有效性，为高能耗产业在生产过程的能效优化决策提供一定的理论依据和技术支持。论文的主要研究内容包括以下五个方面：（1）提出了基于物联制造的能效优化方法体系构架，通过在制造车间能源消耗过程中引入物联技术，构建了一种基于物联制造的能效优化方法体系构架，并描述了支撑该体系构架的关键技术和功能模块。（2）提出

5、了制造过程能耗数据的采集技术，面向制造执行过程所涉及的设备和工序流，通过合理地布置具有数据传输功能的采集仪表，针对制造过程的关键能耗监控点，实现设备与工序的实时能耗数据采集。（3）建立了一种生产加工系统复杂事件能耗信息提取方法，通过复杂事件处理过程对事件进行分析，利用相关能耗数据，建立高能耗企业的能耗性能指标，以实时、准确地分析生产加工系统各关键事件与能耗之间的关系。（4）提出了一种基于实时能耗数据的生产过程能效优化方法，以轮胎成型-硫化生产系统为主要研究对象，建立以能耗最低及拖期时间最小为目标的多目标

6、模型，并用算法对模型求解，实现对任务的优化调度。（5）开发了基于web的高能耗生产企业能耗监控与优化系统平台，并对系统的各个功能模块进行了详细的描述，验证了所提出理论的有效性和可行性。关键词：高能耗，能源效率，物联技术，多目标，优化调度I万方数据ABSTRACTABSTRACTAstheglobalenergydemandhasincreaseddramaticallyandpeople'senvironmentalawarenessboostgradually,manufacturingenterpr

7、isesnowfacedwithdualchallengeinhighenergycostsandenergyconservationandemissionsreduction.Energyefficiencyisoneofthekeyfactorsofenterprisesustainabledevelopment.However,duetolackofreal-timeandaccurateacquisitionofmanufacturinginformation,opacityofenergyco

8、nsumptionmakesenterprisesfacemanydifficultiesinraisingefficiency.Internetofthingstechnologywillbeconducivetothevisibilityandperceptibilityofenergyconsumption,allowdecisionmakerstomakebetterdecisions.Inamanufacturingenviron