基于工业物联网的生产设备能量再利用系统技术方案

本发明专利技术公开了基于工业物联网的生产设备能量再利用系统，属于生产设备能量再利用领域，解决了生产设备的余热能量如何与电网电能结合使用更加节能的问题；当处于平时段或低谷时段，信息处理模块从定时模块接收到开启电网电能输入的提示信息，控制开启生产设备接通电网，控制开启能量处理模块对生产设备产生的余热进行处理；当处于高峰时段，信息处理模块从定时模块接收到关闭电网电能输入的提示信息，控制生产设备断开电网，开启接通能量处理模块，发送召测信息至能量检测模块，实时获取检测数据；通过计算获得所有生产设备仅使用能量处理模块储存的能量的时长，若该时长小于高峰时段，则信息处理模块控制开启所有生产设备接通电网。通电网。通电网。

【技术实现步骤摘要】
基于工业物联网的生产设备能量再利用系统


[0001]本专利技术属于生产设备能量再利用领域，具体是基于工业物联网的生产设备能量再利用系统。

技术介绍

[0002]伴随着工业生产，所消耗的各种能源或多或少会出现剩余和浪费的现象，其中主要通过生产设备来对能源进行消耗。而生产设备是指直接用于生产产品的设备，即从原材料进厂后到成品出厂前整个生产过程中所使用的设备。针对能够产生余热的生产设备，可以通过各种余热处理的技术对余热能量进行再次利用。
[0003]目前对于生产设备的能量再利用，基本上都是通过各种余热处理技术对生产设备产生的余热进行处理，但是对于生产设备的余热能量如何与电网电能结合使用更加节能，目前还未有合适的方案。
[0004]为此，本专利技术提出了基于工业物联网的生产设备能量再利用系统。

技术实现思路

[0005]本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出基于工业物联网的生产设备能量再利用系统，该基于工业物联网的生产设备能量再利用系统解决了生产设备的余热能量如何与电网电能结合使用更加节能的问题。
[0006]为实现上述目的，根据本专利技术的第一方面的实施例提出基于工业物联网的生产设备能量再利用系统，包括：若干个生产设备、能量处理模块、能量检测模块、信息处理模块、定时模块以及人机交互界面；
[0007]所述生产设备为能够产生余热的工业设备；
[0008]所述能量处理模块用于对生产设备产生的余热进行处理，获取热能或电能进行储存，并传输至生产设备进行工业生产；
[0009]所述能量检测模块用于对各个生产设备输入的电能或热能和输出的热能，以及能量处理模块储存的能量进行检测，并发送至信息处理模块；
[0010]所述定时模块根据工业用电的不同时段对生产设备的用能情况进行定时提醒，并发送至信息处理模块；
[0011]所述人机交互界面用于显示能量检测模块所检测的能量值和信息处理模块的处理结果，用户通过人机交互界面输入定时模块不同时段的具体时间，从而控制整个系统的运行；
[0012]所述信息处理模块用于对生产设备的用能情况进行控制；具体地，当处于平时段或低谷时段，信息处理模块从定时模块接收到开启电网电能输入的提示信息后，控制开启所有生产设备接通电网，并控制开启能量处理模块对生产设备产生的余热进行处理；当处于高峰时段时，信息处理模块从定时模块接收到关闭电网电能输入的提示信息后，控制所有生产设备断开电网，并开启接通能量处理模块，同时发送召测信息至能量检测模块，实时
获取生产设备从使用能量处理模块的能量开始直到对应时刻已经从能量处理模块获取的能量值、生产设备输出能量值以及能量处理模块所储存的能量值；通过计算获取对应生产设备在单位时间内用于生产的实际能量值，并通过计算获得所有生产设备仅使用能量处理模块储存的能量的时长，若该时长小于高峰时段，则信息处理模块控制开启所有生产设备接通电网。
[0013]进一步地，余热包括烟气余热、冷却介质余热、废汽废水余热、化学反应热、高温产品和炉渣余热以及可燃废气和废料余热。
[0014]进一步地，生产设备分为加热型生产设备和非加热型生产设备；加热型生产设备表示需要升高温度对产品进行加热的设备，非加热型生产设备表示不需对产品进行加热但运行时会产生余热的设备。
[0015]进一步地，所述能量处理模块包括热交换单元、热功转换单元以及能量储存单元；所述热交换单元设置在各个生产设备的能量输出端，对各个生产设备生产所产生的余热进行热交换处理，并将热交换处理过后的热能输送至能量储存单元；所述热功转换单元也设置在各个生产设备的能量输出端，对各个生产设备生产所产生的余热进行热功转换处理，并将热功转换处理过后的电能输送至能量储存单元。
[0016]进一步地，所述热交换单元通过将加热型生产设备所产生的余热以热能的形式直接传输至其他加热型生产设备或者传输至能量储存单元进行储存。
[0017]进一步地，所述热功转换单元通过将加热型生产设备或非加热型生产设备所产生余热的热能转换为其他形式的能量。
[0018]进一步地，所述能量检测模块包括电能采集单元和热能检测单元。
[0019]进一步地，信息处理模块获取生产设备从开启能量处理模块能量输入开始直到Tj时刻已经从能量处理模块获取的能量CTi
j
、生产设备输出的能量BTi
j
以及能量处理模块所储存的所有能量Q，其中i表示生产设备的编号，i＝1,2
……
i；j表示时间序号，j＝1,2
……
j；
[0020]当所有生产设备均为加热型生产设备或者均为非加热型生产设备时，则根据计算公式获得对应编号i生产设备在单位时间内用于生产的实际能量Pi；其中T
j
‑
T
j
‑1为截取的单位时间段；
[0021]根据计算公式获得所有加热型生产设备仅使用能量处理模块储存的热能，或者所有非加热型生产设备仅使用能量处理模块储存的电能的时长ta；若ta小于定时模块设置的高峰时段不同时段的时长，则信息处理模块发送开启电网电能输入的控制指令至所有生产设备。
[0022]进一步地，当生产设备中既有加热型生产设备，又有非加热型生产设备，则信息处理模块将加热型生产设备的数量标记为x，将非加热型生产设备的数量标记为y；信息处理模块从能量检测模块获取加热型生产设备从开启能量处理模块能量输入开始直到Tj时刻已经从能量处理模块获取的热能CTv
j
和输出的热能BTv
j
，以及非加热型生产设备从开启能量处理模块能量输入开始直到Tj时刻已经从能量处理模块获取的热能CTu
j
和输出的热能BTu
j
；
[0023]根据计算公式获得对应编号v的加热型生产设备在单位时间内用于生产的实际能量Prv；并根据计算公式获得对应编号u的非加热型生产设备在单位时间内用于生产的实际能量Pfu；其中v＝1,2
……
x，u＝1,2
……
y，且x+y＝n；
[0024]根据计算公式获得所有生产设备仅使用能量处理模块储存的能量所使用的时长tb；其中α和β为预设比例系数；
[0025]若tb小于定时模块设置的高峰时段不同时段的时长，则信息处理模块发送开启电网电能输入的控制指令至所有生产设备。
[0026]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0027]1、本专利技术通过人机交互界面对定时模块进行设置具体的高峰时段、平时段以及低谷时段的时刻信息；当处于平时段或低谷时段时，定时模块发送开启电网电能输入的提示信息至信息处理模块；信息处理模块接收到该提示信息后，则控制开启所有生产设备接通电网，并控制开启能量处理模块对所有生产设备产生的余热进行处理；当处于高峰时段时，定时模块发送关闭电网电能输入的提示信息至信息处理模块，信息处理模块接收到该提示信息后，则控制所有生产设备断开电网，并本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于工业物联网的生产设备能量再利用系统，其特征在于，包括：若干个生产设备、能量处理模块、能量检测模块、信息处理模块、定时模块以及人机交互界面；所述生产设备为能够产生余热的工业设备；所述能量处理模块用于对生产设备产生的余热进行处理，获取热能或电能进行储存，并传输至生产设备进行工业生产；所述能量检测模块用于对各个生产设备输入的电能或热能和输出的热能，以及能量处理模块储存的能量进行检测，并发送至信息处理模块；所述定时模块根据工业用电的不同时段对生产设备的用能情况进行定时提醒，并发送至信息处理模块；所述人机交互界面用于显示能量检测模块所检测的能量值和信息处理模块的处理结果，用户通过人机交互界面输入定时模块不同时段的具体时间，从而控制整个系统的运行；所述信息处理模块用于对生产设备的用能情况进行控制；具体地，当处于平时段或低谷时段，信息处理模块从定时模块接收到开启电网电能输入的提示信息后，控制开启所有生产设备接通电网，并控制开启能量处理模块对生产设备产生的余热进行处理；当处于高峰时段时，信息处理模块从定时模块接收到关闭电网电能输入的提示信息后，控制所有生产设备断开电网，并开启接通能量处理模块，同时发送召测信息至能量检测模块，实时获取生产设备从使用能量处理模块的能量开始直到对应时刻已经从能量处理模块获取的能量值、生产设备输出能量值以及能量处理模块所储存的能量值；通过计算获取对应生产设备在单位时间内用于生产的实际能量值，并通过计算获得所有生产设备仅使用能量处理模块储存的能量的时长，若该时长小于高峰时段，则信息处理模块控制开启所有生产设备接通电网。2.根据权利要求1所述的基于工业物联网的生产设备能量再利用系统，其特征在于，余热包括烟气余热、冷却介质余热、废汽废水余热、化学反应热、高温产品和炉渣余热以及可燃废气和废料余热。3.根据权利要求1所述的基于工业物联网的生产设备能量再利用系统，其特征在于，生产设备分为加热型生产设备和非加热型生产设备；加热型生产设备表示需要升高温度对产品进行加热的设备，非加热型生产设备表示不需对产品进行加热但运行时会产生余热的设备。4.根据权利要求1所述的基于工业物联网的生产设备能量再利用系统，其特征在于，所述能量处理模块包括热交换单元、热功转换单元以及能量储存单元；所述热交换单元设置在各个生产设备的能量输出端，对各个生产设备生产所产生的余热进行热交换处理，并将热交换处理过后的热能输送至能量储存单元；所述热功转换单元也设置在各个生产设备的能量输出端，对各个生产设备生产所产生的余热进行热功转换处理，并将热功转换处理过后的电能输送至能量储存单元。5.根据权利要求4所述的基于工业物联网的生产设备能量再利用系统，其特征在于，所述热交换单元通过将加热型生产设备所产生的余热以热能的形式直接传输至其他加...

【专利技术属性】
技术研发人员：张霞，陈明浩，王守江，
申请(专利权)人：北京东华博泰科技有限公司，
类型：发明
国别省市：