節(jié)能型礦井動(dòng)能能耗預(yù)測(cè)系統(tǒng)
本文選題:節(jié)能 + 能耗。 參考:《青島科技大學(xué)》2016年碩士論文
【摘要】:節(jié)能降耗政策已經(jīng)深入到全國各行各業(yè),無論是政府還是企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)層都很重視。國內(nèi)煤礦企業(yè)是高能耗產(chǎn)業(yè),從煤礦的生產(chǎn)、運(yùn)輸?shù)拳h(huán)節(jié)都需要消耗大量的電能、水能以及壓縮空氣。節(jié)能主要從生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)設(shè)備和生產(chǎn)管理三個(gè)方面著手。本課題針對(duì)生產(chǎn)管理節(jié)能,研發(fā)了一套自動(dòng)采集動(dòng)能能耗數(shù)據(jù)并進(jìn)行能耗預(yù)測(cè)的動(dòng)能能耗預(yù)測(cè)系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)用電量、用水量、壓縮空氣壓力、供水壓力的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),組態(tài)軟件提供數(shù)據(jù)曲線分析、報(bào)警窗口、報(bào)表打印等。通過這些功能可以分析設(shè)備故障原因,了解能耗約束指標(biāo)的完成情況。另外工作人員根據(jù)采集的數(shù)據(jù),經(jīng)過人工智能預(yù)測(cè)模型的計(jì)算,預(yù)測(cè)出今后一段時(shí)間的動(dòng)能能耗情況,可以實(shí)現(xiàn)能源的合理調(diào)度和分配。文章先是結(jié)合能源使用情況以及煤礦企業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀提出了研究本課題的必要性,介紹了能耗預(yù)測(cè)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,然后利用自動(dòng)化采集技術(shù)、組態(tài)軟件及人工智能技術(shù)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了整體設(shè)計(jì)。文章從系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)框架及通信方式、軟硬件設(shè)計(jì)、一直到能耗預(yù)測(cè)模型的研究,完整且詳細(xì)的介紹了系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程。在硬件設(shè)計(jì)部分,課題對(duì)可編程控制器、智能電表、傳感器、變頻器進(jìn)行了選型和電氣設(shè)計(jì),并且還對(duì)系統(tǒng)變頻調(diào)壓原理以及電氣設(shè)計(jì)中使用的抗干擾技術(shù)做了深入的研究。在軟件設(shè)計(jì)部分,課題完成了智能電表Modbus通信協(xié)議、設(shè)備啟動(dòng)與保護(hù)、組態(tài)畫面切換的PLC程序編寫,還對(duì)分站嵌入版觸摸屏和遠(yuǎn)程上位機(jī)進(jìn)行組態(tài)軟件設(shè)計(jì),文章結(jié)尾對(duì)動(dòng)能能耗預(yù)測(cè)模型的構(gòu)建和改進(jìn)做了詳細(xì)的研究,最后采用了一種灰色算法與BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)組合的預(yù)測(cè)模型,實(shí)現(xiàn)了對(duì)礦井動(dòng)能能耗的仿真預(yù)測(cè)。
[Abstract]:Energy-saving and consumption reduction policy has penetrated into various industries, both the government and enterprise leadership are very important.Domestic coal mining enterprise is a high energy consumption industry, from the coal mine production, transportation and other links need to consume a lot of electricity, water energy and compressed air.Energy-saving mainly from the production process, production equipment and production management three aspects.Aiming at energy saving in production management, a kinetic energy consumption prediction system is developed, which can automatically collect kinetic energy data and predict energy consumption.The system can realize real-time monitoring of electricity consumption, water consumption, compressed air pressure, water supply pressure, configuration software to provide data curve analysis, alarm window, report printing and so on.Through these functions, equipment failure can be analyzed to understand the completion of energy constraints.In addition, according to the collected data and the calculation of artificial intelligence prediction model, the energy consumption of kinetic energy can be predicted for a period of time in the future, which can realize the rational scheduling and distribution of energy.In this paper, the necessity of studying this subject is put forward according to the situation of energy use and the development of coal mine enterprises, and the research status of energy consumption prediction at home and abroad is introduced, and then the automatic acquisition technology is used.Configuration software and artificial intelligence technology for the overall design of the system.In this paper, the design process of the system is introduced in detail, from the overall structure and communication mode, the design of hardware and software, to the research of energy consumption prediction model.In the part of hardware design, the selection and electrical design of programmable controller, intelligent meter, sensor and frequency converter are discussed, and the principle of frequency conversion and voltage regulation of the system and the anti-interference technology used in electrical design are also deeply studied.In the part of software design, the PLC program of intelligent meter Modbus communication protocol, equipment startup and protection, configuration screen switching is completed, and configuration software is designed for embedded touch screen and remote host computer.At the end of the paper, the construction and improvement of kinetic energy consumption prediction model are studied in detail. Finally, a prediction model combining grey algorithm and BP neural network is used to realize the simulation prediction of kinetic energy consumption in mines.
【學(xué)位授予單位】:青島科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:TD82
【參考文獻(xiàn)】
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,本文編號(hào):1739776
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