[发明专利]钢铁联合企业全工序能况在线分析诊断系统及方法

权利要求书

1.钢铁联合企业全工序能况在线分析诊断系统，其特征在于：

该系统运行在线诊断工作站(1)上，其包括依次相连的驱动程序、流程建模和仿真模块、生产数据获取和处理模块、流程网络仿真模块、耗能计算及对标分析模块、生产运行状况维护模块和在线优化诊断模块；

驱动程序启动该在线分析诊断系统，与各数据库进行数据和画面的衔接；

流程建模和仿真模块实现钢铁企业生产全流程的建模和过程仿真；

生产数据获取和处理模块实现生产数据的提取、甄别、处理和测试；

流程网络仿真模块将生产数据对应相应的监控位置，实现带有信息流的流程网络仿真；

耗能计算及对标分析模块获取工序能耗和单耗，形成半定量的节能减排诊断；

生产运行状况维护模块实现生产各环节的资源、能量产耗和生产运行的信息设定；

在线优化诊断模块完成各环节运行状况和资源、能量产耗现状的在线优化诊断。

2.根据权利要求1所述的系统的诊断方法，包括以下步骤：

S1)启动在线诊断工作站(1)上的驱动程序，运行钢铁联合企业全工序能况在线分析诊断系统，并通过网络与生产调度中心数据库(3)、生产主体厂数据库(4)和能源管控中心数据库(5)提供的画面有机衔接；

S2)流程建模和仿真模块根据生产调度中心数据库(3)提供的物流信息流程图、生产主体厂数据库(4)提供的各生产主体厂车间的生产工艺流程图、能源管控中心数据库(5)提供的能源介质工作流程图，实现生产全流程所有终端设备、终端设备之间通路及工序之间通路定位，然后按照物质流和能源流流向实现建模和过程仿真；

S3)生产数据获取和处理模块基于钢铁企业生产全流程的建模和过程仿真结果，确定生产数据取样参数类型及列表；然后通过与生产调度中心数据库(3)、生产主体厂数据库(4)和能源管控中心数据库(5)的衔接，实现生产数据的提取，并在此基础上进行合理性甄别和处理；同时该模块通过现场测试参数维护工作站(6)对未监测重要环节的关键参数进行现场测试；

S4)流程网络仿真模块基于钢铁企业生产全流程的建模和过程仿真结果，将甄别、处理的生产数据和现场测试参数维护工作站(6)得到的现场监测数据与相应的监控位置进行对应，实现带有信息流的钢铁生产全流程模型；

S5)耗能计算及对标分析模块根据钢铁生产全流程模型中各生产工序的能源产耗数据及各种能源介质的折标系数获取工序能耗和单耗；然后将计算获取的工序能耗和单耗与理论优化范围进行对比分析，形成半定量的节能减排诊断；

S6)生产运行状况维护模块从钢铁生产全流程模型中的单体设备、通路及工序进行配置水平、运行状况、管理操作水平和自动化水平四方面的分析诊断，并将分析诊断结果传递到在线诊断数据库(2)；

S7)通过在线优化诊断模块，对关键生产设备或环节的工艺、性能参数进行对比分析，对生产环节或通道之间的参数能力进行匹配分析，并对钢铁生产全流程模型中的燃气、蒸汽、水质和电网四个环节进行优化诊断。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤S2的建模和过程仿真的方法为：采用冶金流程学和图形仿真学的方法，借助于生产调度中心数据库(3)提供的物流信息流程图、生产主体厂数据库(4)提供的各生产主体厂车间的生产工艺流程图、能源管控中心数据库(5)提供的能源介质工作流程图，实现生产全流程所有终端设备、终端设备之间通路及工序之间通路定位，然后按照物质流和能源流流向实现过程仿真。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤S3的生产数据的甄别和处理方法为：对提取的生产历史数据通过数字滤波模块进行数据正常性筛选处理，然后根据各参数的设计指标进行合理性量级甄别，最后对历史数据进行有效筛选提取和月计的统计。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，对未监测重要环节的关键参数进行现场测试的方法为：携带具体测试仪器深入现场开展具体参数测试和合理性甄别；然后将测试参数数据输入现场测试参数维护工作站(6)，并通过钢铁生产数据网传递到在线诊断工作站数据库(2)。