優(yōu)也公輔車間精準(zhǔn)控能系統(tǒng)
引言：
上海優(yōu)也信息科技有限公司（簡稱“優(yōu)也”）成立于2016年，通過打造能效工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)，賦能流程工業(yè)節(jié)能減碳，引領(lǐng)綠色可持續(xù)發(fā)展標(biāo)桿工廠打造。優(yōu)也堅(jiān)持以客戶效益為核心，攜手客戶一起實(shí)現(xiàn)為中國工業(yè)節(jié)能減碳增效1% GDP的使命。
當(dāng)前，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)作為第四次工業(yè)革命的重要基石，是新一代信息技術(shù)與制造業(yè)深度融合的產(chǎn)物，通過對人、機(jī)、物的全面互聯(lián)，構(gòu)建起全要素、全產(chǎn)業(yè)鏈、全價(jià)值鏈全面連接的新型生產(chǎn)制造和服務(wù)體系，不僅是數(shù)字化轉(zhuǎn)型的實(shí)現(xiàn)途徑，更是實(shí)現(xiàn)新舊動(dòng)能轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵力量，將對工業(yè)發(fā)展產(chǎn)生全方位、深層次的影響。
本案例用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的新技術(shù)，新方法，新理論賦能客戶實(shí)現(xiàn)能控管理精準(zhǔn)感知，精準(zhǔn)控制，精準(zhǔn)分析判斷以及精準(zhǔn)預(yù)測，將企業(yè)打造成為行業(yè)內(nèi)能效管控的領(lǐng)航者，將項(xiàng)目打造成為當(dāng)?shù)亍皟苫诤稀钡氖痉豆こ?/span>。
項(xiàng)目
概況
該企業(yè)對于進(jìn)一步提升能源管理效率有著強(qiáng)烈需求，而上海優(yōu)也通過先進(jìn)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以及在工業(yè)能效提升上的應(yīng)用實(shí)踐，與該企業(yè)達(dá)成合作，建立了一整套供給、需求和輸送側(cè)各設(shè)備環(huán)節(jié)診斷體系，通過智能化的能源精準(zhǔn)控能一體化平臺，站在全廠區(qū)的角度提高能源供應(yīng)精準(zhǔn)性、能源利用效率。
項(xiàng)目背景
工業(yè)企業(yè)為直接生產(chǎn)活動(dòng)提供水、電、氣、冷、熱等的公共輔助類車間是公輔車間。公輔車間常見動(dòng)力設(shè)施有空壓機(jī)，鍋爐，空調(diào)，除塵器，制冷機(jī)等。
中國中部某煙草集團(tuán)新廠區(qū)自2019年初投入運(yùn)營以來，其動(dòng)能設(shè)施各子系統(tǒng)在保障能源供給和節(jié)能控制方面基本達(dá)到了自動(dòng)化水平，但日常控能管理仍依賴經(jīng)驗(yàn)，積累的大量歷史數(shù)據(jù)沒有發(fā)揮真正價(jià)值。
各動(dòng)力集控子系統(tǒng)之間、各子系統(tǒng)與生產(chǎn)自動(dòng)化系統(tǒng)、MES等系統(tǒng)之間缺乏智能聯(lián)動(dòng)，更難以做到智能判斷與智能預(yù)測，整體能源管理信息化水平、能源利用效率、節(jié)能與環(huán)保力度均有較大的可提升空間。
整個(gè)新廠區(qū)主要的公輔車間動(dòng)力設(shè)備如下：
2. 項(xiàng)目簡介
客戶需求如下：基于智能診斷和精益能效理念，建立動(dòng)力設(shè)備模型、建設(shè)智能化能源精控平臺，接收能源參數(shù)、負(fù)荷、消耗的仿真預(yù)測，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)預(yù)測控制與現(xiàn)場工業(yè)自控系統(tǒng)反饋控制的深度融合、建立各工序能源消耗基準(zhǔn)值和多層級能效評價(jià)指標(biāo)、設(shè)備故障和能效預(yù)警機(jī)制等功能，實(shí)現(xiàn)設(shè)備啟停、生產(chǎn)排產(chǎn)、工藝質(zhì)量需求、環(huán)保運(yùn)行和能源管理體系的深層次的廣泛協(xié)同。
項(xiàng)目目標(biāo)
本項(xiàng)目旨在為客戶部署Thingswise iDOS工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺，定制化開發(fā)智能化的能源精控一體化平臺，實(shí)時(shí)接收能源參數(shù)、能源負(fù)荷、能源消耗的仿真預(yù)測，建立各工序能源消耗基準(zhǔn)值和多層級能效評價(jià)指標(biāo)，動(dòng)態(tài)優(yōu)化供能方案，幫助企業(yè)能控管理實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)感知，精準(zhǔn)控制，精準(zhǔn)分析判斷以及精準(zhǔn)預(yù)測，公司持續(xù)實(shí)現(xiàn)能源效率提升和能源成本降低，成為行業(yè)內(nèi)能效管控的領(lǐng)航者。
二、項(xiàng)目實(shí)施概況
優(yōu)也基于完全自主產(chǎn)權(quán)的Thingswise iDOS工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺打通生產(chǎn)全流程各工序、多系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)壁壘，在跨工序工藝統(tǒng)一和規(guī)范化歸集、儲存和管理的基礎(chǔ)上，建立各種特定算法模型，通過對大量的生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)分析，全面實(shí)現(xiàn)有效的企業(yè)各種應(yīng)用場景的系統(tǒng)決策能力，最終打造“1診斷+4平臺建設(shè)+1策略”的整體項(xiàng)目架構(gòu)。
1. 項(xiàng)目總體架構(gòu)和主要內(nèi)容
（1）項(xiàng)目總體架構(gòu)
本項(xiàng)目旨在站在全廠的角度提高能源供應(yīng)精準(zhǔn)性、能源利用效率，能源體系管理調(diào)研為基礎(chǔ)，建立供給、需求和輸送側(cè)各設(shè)備環(huán)節(jié)診斷體系，以能源設(shè)備建模研究為導(dǎo)向，培養(yǎng)數(shù)字化骨干人員，提升數(shù)據(jù)分析和數(shù)字意識能力。
具體包括以下幾點(diǎn)：
A.統(tǒng)一架構(gòu)
基于優(yōu)也完全自主產(chǎn)權(quán)的Thingswise iDOS數(shù)據(jù)操作系統(tǒng)構(gòu)建統(tǒng)一數(shù)據(jù)匯聚架構(gòu)，搭建核心數(shù)據(jù)支撐平臺
B.仿真決策
建立數(shù)據(jù)決策分析中心，實(shí)現(xiàn)全過程洞察分析，基于優(yōu)化策略和實(shí)時(shí)狀態(tài)實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)供能
C.實(shí)時(shí)響應(yīng)
掌握三大車間用能情況，實(shí)現(xiàn)動(dòng)能供應(yīng)于生產(chǎn)工藝相融合的快速響應(yīng)
D.能耗基準(zhǔn)
建立能源基準(zhǔn)和告警機(jī)制，實(shí)現(xiàn)橫向協(xié)同、縱向貫通、信息互聯(lián)和資源共享的一體化架構(gòu)，搭建核心數(shù)據(jù)支撐平臺
E.日常運(yùn)維協(xié)同管理
基于日常運(yùn)維協(xié)同管理-建立供能和用能協(xié)同運(yùn)維機(jī)制，保障生產(chǎn)安全。
F.數(shù)據(jù)架構(gòu)
數(shù)據(jù)架構(gòu)-基于優(yōu)也完全自主產(chǎn)權(quán)的Thingswise iDOS數(shù)據(jù)操作系統(tǒng)構(gòu)建統(tǒng)一數(shù)據(jù)匯聚架構(gòu)，搭建核心數(shù)據(jù)支撐平臺
G.設(shè)備信息管理
設(shè)備信息管理-從管理、運(yùn)維、故障診斷與處理、備品備件管理等方面，建立全生命周期的設(shè)備信息管理；
H.數(shù)字化人才培養(yǎng)
數(shù)字化人才培養(yǎng)-以項(xiàng)目鍛煉隊(duì)伍，以合作和共贏推進(jìn)項(xiàng)目，關(guān)鍵用戶全周期全工序參與項(xiàng)目設(shè)計(jì)和建設(shè)，在項(xiàng)目完成時(shí)打造一支高質(zhì)量的數(shù)字化人才隊(duì)伍。
（2）項(xiàng)目實(shí)施架構(gòu)
本項(xiàng)目整體實(shí)施架構(gòu)為“1診斷+4平臺建設(shè)+1策略”，具體如下：
A.“1診斷”
基于精益能效管理體系，對現(xiàn)有能源體系流程、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范等進(jìn)行審核，形成能源管理標(biāo)準(zhǔn)
B. 4平臺建設(shè)
平臺建設(shè)1，模擬仿真系統(tǒng)的研究與對接運(yùn)用
運(yùn)用空調(diào)仿真科研成果，并完善鍋爐、真空、空壓和變電系統(tǒng)等系統(tǒng)仿真預(yù)測模型，制定節(jié)能優(yōu)化策略，實(shí)現(xiàn)接口標(biāo)準(zhǔn)化和能源控制智能化
平臺建設(shè)2，能源計(jì)量和物測設(shè)備的完善
新增部分能源計(jì)量器具（風(fēng)量計(jì)），并能源消耗計(jì)量的精細(xì)化，按照不同維度進(jìn)行能耗統(tǒng)計(jì)和分析
平臺建設(shè)3，能源供應(yīng)按需供能，智能調(diào)度
基于生產(chǎn)計(jì)劃工單，生產(chǎn)動(dòng)力系統(tǒng)智能調(diào)度任務(wù)，通過動(dòng)能供應(yīng)調(diào)度算法最優(yōu)排產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)供應(yīng)
平臺建設(shè)4，能源績效管理實(shí)時(shí)化可視化
實(shí)現(xiàn)動(dòng)能數(shù)據(jù)全景視圖、實(shí)時(shí)分析預(yù)測展示，績效對比分析和建立能源基準(zhǔn)，提供能源異常分析和異常告警、能效分析功能
C. “1策略”
精準(zhǔn)控能平臺策略優(yōu)化對接底層控制系統(tǒng)功能建設(shè)，結(jié)合數(shù)據(jù)收集和大數(shù)據(jù)建模優(yōu)化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對設(shè)備管控的優(yōu)化控制，并下發(fā)到底層PLC執(zhí)行，包含空調(diào)制冷、鍋爐系統(tǒng)、空壓和真空系統(tǒng)等策略優(yōu)化
（3）平臺建設(shè)架構(gòu)
采用基于優(yōu)也完全自主產(chǎn)權(quán)的Thingswise iDOS數(shù)據(jù)操作系統(tǒng)，構(gòu)建精準(zhǔn)控能一體化平臺。
主要內(nèi)容
全
景視圖
該項(xiàng)目第一次實(shí)現(xiàn)了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺在客戶企業(yè)的部署，實(shí)現(xiàn)集控系統(tǒng)與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的對接和數(shù)據(jù)傳輸；第一次運(yùn)用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)對客戶企業(yè)多年積累的大量歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行分析建模；第一次運(yùn)用工業(yè)機(jī)理模型+大數(shù)據(jù)模型實(shí)現(xiàn)設(shè)備單體、群控的優(yōu)化控制，以及供能和用能端的生產(chǎn)協(xié)同；第一次運(yùn)用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行事中實(shí)時(shí)能耗計(jì)算和基準(zhǔn)對比分析，使得供能和用能指標(biāo)及時(shí)、透明、可控。
空壓系統(tǒng)
空壓系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了供能端、輸送端、用能端的端到端覆蓋。按照網(wǎng)格管理的思路，將整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行劃分，根據(jù)歷史數(shù)據(jù)確定各網(wǎng)格基準(zhǔn)，根據(jù)生產(chǎn)計(jì)劃預(yù)測需求量，根據(jù)設(shè)備實(shí)時(shí)能效和末端實(shí)時(shí)用量，動(dòng)態(tài)優(yōu)化控制。在保供的前提下，讓動(dòng)能設(shè)備始終運(yùn)行在經(jīng)濟(jì)區(qū)間。
網(wǎng)格管理
網(wǎng)格體系是整個(gè)系統(tǒng)的核心，系統(tǒng)在綜合考慮了工廠管理需求，計(jì)量體系的覆蓋面和顆粒度，供能管網(wǎng)和用能對應(yīng)關(guān)系等幾個(gè)方面的因素，從機(jī)理角度運(yùn)用大數(shù)據(jù)算法開展軟測量，最終實(shí)現(xiàn)對所有供能系統(tǒng)和用能單位的網(wǎng)格劃分，并在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)網(wǎng)格能耗指標(biāo)的確定，從而可以在事前按照生產(chǎn)計(jì)劃開展能源需量的預(yù)測，事中按照實(shí)時(shí)能耗計(jì)算與基準(zhǔn)能耗比對結(jié)果來預(yù)警，并推送相關(guān)優(yōu)化策略。
異常報(bào)警
系統(tǒng)在采集了大量實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，以及運(yùn)用大數(shù)據(jù)模型計(jì)算了大量能耗數(shù)據(jù)后，統(tǒng)一將這些數(shù)據(jù)接入工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺所具備的數(shù)字孿生體中。基于這樣的數(shù)據(jù)，提供了異常報(bào)警能力，可以根據(jù)生產(chǎn)需求，訪問數(shù)字孿生體中的數(shù)據(jù)來定義異常，系統(tǒng)會實(shí)時(shí)監(jiān)控并發(fā)出報(bào)警。
優(yōu)化策略
系統(tǒng)針對所推送的優(yōu)化控制策略，還要做到閉環(huán)的跟蹤。按系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)所推送策略的內(nèi)容及現(xiàn)場執(zhí)行情況，不斷進(jìn)行優(yōu)化分析，完善模型算法。
2. 網(wǎng)絡(luò)、平臺或安全互聯(lián)架構(gòu)
圖 Thingswise iDOS平臺功能架構(gòu)本案例采用基于優(yōu)也Thingswise iDOS來搭建，Thingswise iDOS平臺是面向工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)場景的工業(yè)數(shù)據(jù)平臺，融合云計(jì)算與大數(shù)據(jù)、機(jī)器學(xué)習(xí)與人工智能、模型和應(yīng)用研發(fā)工具為一體，為實(shí)現(xiàn)工業(yè)運(yùn)營的智能化而自主開發(fā)的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)工業(yè)操作系統(tǒng)。
工業(yè)數(shù)據(jù)平臺具備三個(gè)核心功能層即物聯(lián)層、數(shù)孿層和應(yīng)用層：
物聯(lián)層
面向生產(chǎn)現(xiàn)場實(shí)現(xiàn)對人、機(jī)、料、法、環(huán)等多維數(shù)據(jù)的集成，具有數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)清洗、數(shù)據(jù)存儲，并實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)和控制的雙向流動(dòng)的能力，滿足對現(xiàn)場設(shè)備和系統(tǒng)物聯(lián)，數(shù)據(jù)采集和實(shí)時(shí)控制的需求。
數(shù)
孿
層
通過數(shù)字孿生體梳理和整合數(shù)據(jù)、算法，對業(yè)務(wù)關(guān)注的物理實(shí)體和生產(chǎn)、業(yè)務(wù)過程在數(shù)字空間進(jìn)行系統(tǒng)性描述和表征。數(shù)孿的對象既可包括物理實(shí)體如物料、制品、產(chǎn)品、生產(chǎn)裝備中的組件、設(shè)備、機(jī)組、產(chǎn)線、管網(wǎng)等，也可包括生產(chǎn)的組織結(jié)構(gòu)，如班組、工段、車間、工廠等。每個(gè)數(shù)孿體均包含所描述對象的屬性和狀態(tài)參數(shù)，及分析計(jì)算的算法模型。
應(yīng)用
層
基于數(shù)孿層提供的規(guī)范化數(shù)據(jù)和數(shù)字孿生體，構(gòu)建東方特鋼的應(yīng)用系統(tǒng)。同時(shí)，工業(yè)數(shù)據(jù)平臺提供統(tǒng)一管理入口可以提供對于用戶權(quán)限管理，邊緣管理，容器管理，微服務(wù)管理，多租戶管理，系統(tǒng)及安全管理等多個(gè)維度對平臺及其運(yùn)行組件進(jìn)行實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的監(jiān)控和管理。
3. 具體應(yīng)用場景和應(yīng)用模式
優(yōu)也精準(zhǔn)控能系統(tǒng)針對與整個(gè)園區(qū)的能源控制，應(yīng)用場景復(fù)雜且龐大，下面以全景視圖，空調(diào)系統(tǒng)與空壓系統(tǒng)來展示
全景視圖
A．主要功能
全廠能
介
走向展示：基于廠房模型，展示全廠能源介質(zhì)總體流向及分布情況；
用能車間生產(chǎn)數(shù)據(jù)：展示制絲、卷包等車間的生產(chǎn)用能信息；
生產(chǎn)計(jì)劃執(zhí)行情況：展示制絲、卷包車間MES系統(tǒng)生產(chǎn)計(jì)劃執(zhí)行情況；
動(dòng)能排
產(chǎn)計(jì)劃
和執(zhí)行：展示各動(dòng)力系統(tǒng)排
產(chǎn)信息
及當(dāng)前執(zhí)行狀態(tài)；
年度能源消耗匯總：能耗產(chǎn)量、碳排放量、綜合能耗；
關(guān)鍵指標(biāo)對標(biāo)：萬支綜合能耗、能耗產(chǎn)量、碳排放量、綜合能耗的同比環(huán)比；
關(guān)鍵指標(biāo)趨勢：萬支綜合能耗、能耗產(chǎn)量、碳排放量、綜合能耗的趨勢；
能源轉(zhuǎn)化漏斗圖：展示外購能源、動(dòng)力加工、生產(chǎn)使用的能源及損耗；
萬支綜合能耗日趨勢：展示基準(zhǔn)值、實(shí)時(shí)值、預(yù)測值與偏差的趨勢；
月度水電氣剩余量及單耗：
展示水
電氣的月度總量、剩余量、單耗趨勢；
車間綜合能耗對標(biāo)：展示各車間
及輔房的
綜合能耗對標(biāo)情況；
左右兩側(cè)的圖表根據(jù)用戶實(shí)際管理需要，在全景視圖配置界面中配置。
空調(diào)系統(tǒng)
主要功能
狀態(tài)監(jiān)控信息：空調(diào)管轄區(qū)域內(nèi)的實(shí)時(shí)溫度、濕度，實(shí)時(shí)熱源、
濕源產(chǎn)生
量以及空調(diào)系統(tǒng)閥門開度、可消納量，新風(fēng)采用量，供冷量、除濕量、加熱蒸汽使用量、加濕蒸汽使用量、送風(fēng)機(jī)運(yùn)行赫茲等參數(shù)的實(shí)時(shí)值、各環(huán)節(jié)平衡情況以及未來走勢。
供應(yīng)質(zhì)量信息：溫度/濕度趨勢圖以及其CPK曲線；
能效信息：
表冷器
效率、加熱器效率基準(zhǔn)與實(shí)績，置換單位能量消耗冷
凍水量/蒸汽量/電量基準(zhǔn)與實(shí)績；（趨勢圖，對標(biāo)柱狀圖）
需求預(yù)測信息：未來時(shí)間段各工藝段的空調(diào)風(fēng)需求量（溫度、濕度、流量）并生成空調(diào)風(fēng)需求量預(yù)測曲線（包括制絲車間和卷包車間）；
策略優(yōu)化信息：優(yōu)化運(yùn)行策略，如需冷凍水量、加熱蒸汽量、加濕蒸汽量、風(fēng)機(jī)運(yùn)行頻率以及負(fù)責(zé)同一區(qū)域各空調(diào)間的協(xié)同。
診斷報(bào)警信息：診斷、預(yù)警信息，能耗異常報(bào)警以及相關(guān)的設(shè)備異常信息。
空壓系統(tǒng)
主要功能
空壓系統(tǒng)顯示可視化數(shù)據(jù)標(biāo)簽和可視化圖表。其中可視化數(shù)據(jù)標(biāo)簽實(shí)時(shí)展示能源介質(zhì)生產(chǎn)端的關(guān)鍵設(shè)備及輔助設(shè)備的當(dāng)前運(yùn)行情況、各項(xiàng)能源管控參數(shù)、能耗、效率，以及用能端的關(guān)鍵設(shè)備、網(wǎng)格拆分情況以及各節(jié)點(diǎn)的實(shí)時(shí)能耗與預(yù)測；通過管道連線表示能源介質(zhì)的流向，展示空壓系統(tǒng)整體運(yùn)行情況。可視化圖表展示空壓系統(tǒng)的能耗統(tǒng)計(jì)情況，分別展示了壓縮空氣的供需平衡情況、壓空電耗的對標(biāo)與趨勢、能耗情況的實(shí)時(shí)基準(zhǔn)預(yù)測、下一日需求預(yù)測、以及壓縮空氣的供應(yīng)質(zhì)量
4. 安全及可靠性
優(yōu)也Thingswise iDOS提供面向信息安全防護(hù)，從云、企、端全方位的信息安全防護(hù)方案，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)安全、信息安全和物理安全，保障安全自主可控。
（1）自主可控
平臺可靈活部署在公有云的VPC環(huán)境、私有云環(huán)境中的云管環(huán)境、虛機(jī)集群、服務(wù)器集群、甚至在現(xiàn)場的軟硬一體化機(jī)柜，以多種方式保障企業(yè)對系統(tǒng)、數(shù)據(jù)和應(yīng)用的自主可靠性。
（2）邊界安全
系統(tǒng)實(shí)行封閉式防護(hù)，在IaaS平臺部署時(shí)將充分利用其虛擬化平臺各類安全加固措施，包括虛擬資源隔離的VPC安全組等技術(shù)進(jìn)行嚴(yán)格封閉式保護(hù)。
（3）應(yīng)用安全
提供對租戶和系統(tǒng)用戶的統(tǒng)一的身份管理和細(xì)顆粒度的身份驗(yàn)證體系，保障用戶的應(yīng)用安全。
數(shù)據(jù)安全
對數(shù)據(jù)庫的訪問實(shí)行保密協(xié)議和密碼保護(hù)，對數(shù)據(jù)庫訪問行為進(jìn)行全方位審計(jì)。對不同的租戶的數(shù)據(jù)進(jìn)行隔離，并進(jìn)行容災(zāi)備份。
（5）網(wǎng)關(guān)安全
網(wǎng)關(guān)提供讀寫限制、報(bào)文分析、報(bào)文過濾等多種安全管理方法提升網(wǎng)關(guān)的安全管理策略。
其他亮點(diǎn)
得益于Thingswise iDOS平臺的數(shù)據(jù)可視化、圖形快開、低代碼開發(fā)特點(diǎn)，本系統(tǒng)具有十分良好的擴(kuò)展性。用戶在使用系統(tǒng)的過程中，一樣可以根據(jù)自身需求，在原有平臺和功能基礎(chǔ)上進(jìn)行進(jìn)一步擴(kuò)充，從而使得本系統(tǒng)逐漸趨于完善和適用于自身需求。
上海優(yōu)也在數(shù)字化產(chǎn)品中融入了精益和資源有效性理念，讓產(chǎn)品能有效減少運(yùn)營浪費(fèi)、充分挖掘企業(yè)增效潛力。
三、下一步實(shí)施計(jì)劃
1. 開展設(shè)備及系統(tǒng)能源異常診斷和預(yù)警
利用精準(zhǔn)控能系統(tǒng)所接入的大量實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)及系統(tǒng)所具備的異常診斷和報(bào)警功能，對各個(gè)動(dòng)能系統(tǒng)運(yùn)行過程中可能出現(xiàn)的設(shè)備運(yùn)行異常及能源供應(yīng)指標(biāo)異常進(jìn)行判異規(guī)則梳理，并將規(guī)則配置到系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)不間斷的異常診斷和監(jiān)測，及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備/系統(tǒng)的運(yùn)行異常，并提前采取干預(yù)措施，降低設(shè)備故障率，提高能源供應(yīng)質(zhì)量。
2. 開展設(shè)備優(yōu)化控制策略的運(yùn)用和完善
在保供前提下，動(dòng)員和鼓勵(lì)運(yùn)行班組充分實(shí)踐系統(tǒng)推送的優(yōu)化控制策略，并對策略內(nèi)容的合理性及策略參數(shù)的準(zhǔn)確性進(jìn)行不斷的反饋和修正，實(shí)現(xiàn)優(yōu)化策略與實(shí)際生產(chǎn)活動(dòng)的匹配，實(shí)現(xiàn)人工經(jīng)驗(yàn)與數(shù)據(jù)智能的結(jié)合，在部分重點(diǎn)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)從人治到混治再到機(jī)治的轉(zhuǎn)變，以工業(yè)智能驅(qū)動(dòng)能源生產(chǎn)。
3. 開展網(wǎng)格基準(zhǔn)的修正和運(yùn)用
對2022年的能源數(shù)據(jù)進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析，對比去年數(shù)據(jù)，定期對網(wǎng)格基準(zhǔn)進(jìn)行修正，建立更加準(zhǔn)確可行的網(wǎng)格基準(zhǔn)，服務(wù)于能源需量測算及生產(chǎn)過程中的實(shí)時(shí)監(jiān)控，并對車間的用能情況提供優(yōu)化建議。
4. 項(xiàng)目推廣
本項(xiàng)目具有推廣價(jià)值，工業(yè)企業(yè)為直接生產(chǎn)活動(dòng)提供水、電、氣、冷、熱等的公共輔助類車間是公輔車間，應(yīng)用范圍幾乎涵蓋了所有的輕工業(yè)園區(qū)和工業(yè)企業(yè)，本項(xiàng)目在現(xiàn)在客戶落地后將會大力推廣到其他工業(yè)企業(yè)。
四、項(xiàng)目創(chuàng)新點(diǎn)和實(shí)施效果
1. 項(xiàng)目先進(jìn)性及創(chuàng)新點(diǎn)
（1）先進(jìn)性一：先進(jìn)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺
采用國際先進(jìn)的四層架構(gòu)模式，與國內(nèi)現(xiàn)有的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺相比，其先進(jìn)性在于：
實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)功能的結(jié)構(gòu)性解耦，同時(shí)具備通用性和可定制性；支持?jǐn)?shù)字孿生體的類定義和實(shí)例化，功能復(fù)用性強(qiáng)，開發(fā)復(fù)雜度低；支持孿生體的聚合互聯(lián)和多維度大尺度對象的數(shù)字孿生體建模，可實(shí)現(xiàn)跨工序跨領(lǐng)域的生產(chǎn)優(yōu)化和實(shí)時(shí)綜合決策。
（2）先進(jìn)性二：安全、便捷、智能的開發(fā)模式
平臺具有嚴(yán)格的邊界隔離和端口管理機(jī)制，在保障安全的前提下，支持模型、數(shù)字孿生體和應(yīng)用功能的開發(fā)。平臺提供了可視化的開發(fā)API，兼容人工智能技術(shù)，為用戶的定制化開發(fā)提供安全、便捷、智能的開發(fā)模式，保證系統(tǒng)安全性的同時(shí)極大地降低開發(fā)難度，深度滿足用戶需求。
（3）先進(jìn)性三：可通用可定制的行業(yè)數(shù)字孿生體結(jié)構(gòu)
優(yōu)也數(shù)字孿生技術(shù)打造行業(yè)標(biāo)桿，制定具有通用性的數(shù)字孿生體框架，最大限度提升數(shù)字孿生體在行業(yè)內(nèi)的互操作性，實(shí)現(xiàn)不同細(xì)分知識、算法模型和應(yīng)用功能的共享。并且可以幫助企業(yè)積累數(shù)據(jù)資產(chǎn)和可持續(xù)的優(yōu)化。
（4）創(chuàng)新點(diǎn)一：創(chuàng)新的能源網(wǎng)格化管理
建立了覆蓋供能和用能的端到端網(wǎng)格體系，并確定了各級網(wǎng)格中的各用能能介的能耗基準(zhǔn)。利用該套網(wǎng)格和基準(zhǔn)，可以在事前根據(jù)生產(chǎn)計(jì)劃進(jìn)行能源需求量的測算，并根據(jù)測算結(jié)果進(jìn)行能源生產(chǎn)的排產(chǎn)，以及管理單位向生產(chǎn)單位下發(fā)能耗指標(biāo)；還可以在事中實(shí)時(shí)監(jiān)測各項(xiàng)用能行為是否合理；在建立了基準(zhǔn)能耗的情況下，這套系統(tǒng)可以成為企業(yè)業(yè)績提升的優(yōu)先工具：可以實(shí)現(xiàn)對不同班組、不同產(chǎn)品的能耗指標(biāo)的橫向?qū)Ρ龋⒒趯Ρ冉Y(jié)果找差異找原因，運(yùn)用PDCA的循環(huán)，持續(xù)改善能耗指標(biāo)。
（5）創(chuàng)新點(diǎn)二：設(shè)備群控優(yōu)化
傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)是基于單個(gè)設(shè)備的控制優(yōu)化，但更多的價(jià)值創(chuàng)造有賴于多設(shè)備組合后成的動(dòng)力系統(tǒng)的優(yōu)化。本系統(tǒng)通過對所有能效介質(zhì)關(guān)鍵設(shè)備，建立單個(gè)設(shè)備的性能曲線，通過大數(shù)據(jù)技術(shù)、機(jī)理模型和AI模型，確定經(jīng)濟(jì)運(yùn)行區(qū)間和出力能力范圍。根據(jù)需求量的波動(dòng)情況，動(dòng)態(tài)的計(jì)算不同設(shè)備組合模式的優(yōu)劣，推送設(shè)備啟停的優(yōu)化策略，保證動(dòng)力系統(tǒng)在滿足生產(chǎn)需求的情況下，實(shí)現(xiàn)綜合能耗最優(yōu)。
（6）創(chuàng)新點(diǎn)三： 以”工業(yè)4.0客制化用戶界面主導(dǎo)“的原則
以”工業(yè)4.0客制化用戶界面主導(dǎo)“的原則，實(shí)現(xiàn)不同操作角色的行為進(jìn)行個(gè)性化推送，實(shí)時(shí)指導(dǎo)。
（7）創(chuàng)新點(diǎn)四：動(dòng)態(tài)的供需平衡。
通過動(dòng)態(tài)的對用能端需求量波動(dòng)情況的預(yù)測，得出供能端需要做出的調(diào)整，推送優(yōu)化策略到供能端，從而避免過度供應(yīng)和欠供應(yīng)，做到按需供能，動(dòng)態(tài)平衡。
2. 實(shí)施效果
（1）6.7%的能源節(jié)降
基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)、設(shè)備數(shù)字孿生建模和大數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)計(jì)算技術(shù)實(shí)現(xiàn)全廠區(qū)所有動(dòng)力系統(tǒng)的供需動(dòng)態(tài)平衡，整套園區(qū)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了6.7%的能源節(jié)降。
除了系統(tǒng)節(jié)能之外，單體設(shè)備節(jié)能水平亦大幅提高。僅以空壓機(jī)為例：
?使空壓系統(tǒng)壓力達(dá)標(biāo)率提高10%
?使空壓系統(tǒng)設(shè)備故障率降低10%
?單個(gè)設(shè)備能效降低5%
?空壓系統(tǒng)的總體能耗降低5%
?空壓系統(tǒng)壓力波動(dòng)CPK>1.0
?計(jì)劃準(zhǔn)確率提高10%；
?計(jì)劃編制時(shí)間降低50%
（2）“2022智能制造”示范工程
建立了一整套供給、需求和輸送側(cè)各設(shè)備環(huán)節(jié)診斷體系，站在全廠區(qū)的角度提高能源供應(yīng)精準(zhǔn)性、能源利用效率，本項(xiàng)目賦能客戶企業(yè)獲得當(dāng)?shù)?/span>經(jīng)信廳所發(fā)布的“2022年智能制造試點(diǎn)示范企業(yè)”。
（3）聯(lián)合國工業(yè)發(fā)展組織中國代表案例
7月末，2022年（第四屆）全球工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)大會(GIIC 2022)暨工業(yè)行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型年會在烏鎮(zhèn)舉辦。會上，上海優(yōu)也信息科技有限公司憑借“公輔車間數(shù)字化精準(zhǔn)控能解決方案”入選GIIC工業(yè)數(shù)字化曁UNIDO Global Call 2022中國代表案例之一。（UNIDO - 聯(lián)合國工業(yè)發(fā)展組織）
（4）管理方式改變
系統(tǒng)在運(yùn)行過程中利用先進(jìn)的流式計(jì)算能力，實(shí)現(xiàn)對設(shè)備的故障診斷、能效異常預(yù)警及優(yōu)化控制。
吸收和沉淀人工經(jīng)驗(yàn)，發(fā)揮大數(shù)據(jù)模型的價(jià)值，建設(shè)一套智能化的能源精準(zhǔn)控能一體化平臺，實(shí)現(xiàn)設(shè)備啟停、生產(chǎn)排產(chǎn)、工藝質(zhì)量需求、環(huán)保運(yùn)行和能源管理體系的深層次的廣泛協(xié)同。
聲明
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