一种冷轧机组碳排放数据的计算方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种冷轧机组碳排放数据的计算方法及装置，该计算方法包括如下步骤：获取冷轧机组钢卷的生产实绩数据，生产实绩数据包括钢卷号、钢卷的实际开始生产时间、钢卷的实际结束生产时间以及钢卷重量；将各钢卷的实际开始生产时间和实际结束生产时间进行修正，得到各钢卷修正后的开始生产时间和结束生产时间；获取各燃料项数据，计算各个钢卷各燃料项耗量，计算各个钢卷各燃料项碳排放量；获得待统计的时间范围,计算待统计的时间范围的碳排放量。本发明专利技术解决了冷轧机组碳排强度计算的难题，并且克服了冷轧机组并行生产导致统计生产不准确的问题，也优化了计算步骤，提高了计算效率。算效率。算效率。

【技术实现步骤摘要】
一种冷轧机组碳排放数据的计算方法及装置


[0001]本专利技术属于计算机领域，尤其涉及一种冷轧机组碳排放数据的计算方法及装置。

技术介绍

[0002]钢铁行业现有的碳排放研究都集中在铁前、炼铁、炼钢等工序。针对冷轧机组的碳排放计算的研究很少。然而，冷轧机组自动化程度高，数据采集完整，为碳排放计算提供了良好的基础。冷轧各个能源消耗介质成分稳定，易通过试验测出其碳排计算的相关系数。因此，相较铁前、炼铁、炼钢等前置工序，冷轧机组是可以精准计算碳排放的。
[0003]国际上常用的碳排放的计算包括如下方法：
[0004]方法1：
[0005]碳排放＝∑(钢铁产品产量*钢铁产品的平均排放因子)
[0006]方法2：
[0007]碳排放＝∑(燃料消耗*基于热值的排放因子*热值*氧化率)
[0008]方法3：
[0009]碳排放＝∑(碳载体流入量*排放因子1
‑
碳载体流出量*排放因子2)
[0010]其中方法1和方法3中的排放因子采用的是经验值，因此其计算的准确性存疑，方法2中的排放因子可以做试验确定。冷轧机组可以精确统计方法2中的燃料消耗。因此方法2是适用于冷轧机组的。
[0011]不过，冷轧机组碳排放强度计算还存在如下难点：
[0012]首先，冷轧处理线是一个不断连续生产的过程，处理线可能同时存在两个钢卷在生产。另外当生产故障或者例行检修时，将采用过渡卷生产，而过渡卷并非成品，不计入生产实绩。总之相邻钢卷的生产时间有交叉或者间隔，但是碳排放是一直都存在的，时间范围有重叠或者有空隙，会导致分卷计算和按整天计算得到的这两个值最终对不上，所以无法精确计算碳排放强度。
[0013]其次，专业的技术人员需要得知任意时间段内的碳排放强度，因此需要统计这段时间各个燃料项的累计消耗量，再计算各个燃料项的排放量。例如统计最近一周某机组整体碳排放。假设数据采集频率是1秒，则每项数据有：3600*24*7＝604800个，假设某机组有20项与碳排放相关的数据，则数据量为：604800*20＝12096000。大量的数据除了占用巨大的计算机计算资源外，计算速度还很慢，无法满足实时分析的需求。

技术实现思路

[0014]本专利技术的目的在于克服现有技术中的至少一种缺陷，提供了一种冷轧机组碳排放数据的计算方法及装置，解决了冷轧机组碳排强度计算的难题，并且克服了冷轧机组并行生产导致统计生产不准确的问题，也优化了计算步骤，提高了计算效率。
[0015]本专利技术的技术方案是这样实现的：本专利技术公开了一种冷轧机组碳排放数据的计算方法，包括如下步骤：
[0016]获取冷轧机组钢卷的生产实绩数据，将各钢卷的实际开始生产时间和实际结束生产时间进行修正，得到各钢卷修正后的开始生产时间和结束生产时间；
[0017]获取各燃料项数据，计算各个钢卷各燃料项耗量，计算各个钢卷各燃料项碳排放量。
[0018]进一步地，生产实绩数据包括钢卷号、钢卷的实际开始生产时间、钢卷的实际结束生产时间。
[0019]进一步地，将各钢卷的实际开始生产时间和实际结束生产时间进行修正，具体包括：针对连续生产的相邻两个钢卷，将先生产的钢卷C1修正后的结束生产时间与后生产的钢卷C2修正后的开始生产时间均修正为tm，如果钢卷C2实际开始生产时间早于钢卷C1实际结束生产时间，则tm＝钢卷C1实际结束生产时间
‑
diff，如果钢卷C2实际开始生产时间晚于钢卷C1实际结束生产时间，则tm＝钢卷C1实际结束生产时间+diff，diff＝钢卷C1实际结束生产时间与钢卷C2实际开始生产时间之间间隔时间*钢卷C1重量/(钢卷C1重量+钢卷C2重量)。
[0020]进一步地，燃料项数据包括排放因子、低位发热量、单位热值含碳量、燃料碳氧化率、C_CO2_FACTOR系数、投入产出系数和单位转换系数；
[0021]计算各个钢卷各燃料项碳排放量的公式为：燃料项碳排放＝燃料项耗量*排放因子*低位发热量*单位热值含碳量*燃料碳氧化率*C_CO2_FACTOR*投入产出系数*单位转换系数。
[0022]进一步地，本专利技术的冷轧机组碳排放数据的计算方法还包括如下步骤：获得待统计的时间范围,计算待统计的时间范围的碳排放量，具体包括：以某一个或几个钢卷修正后的结束生产时间作为划分边界，将待统计的时间范围分为至少两个区间，待统计的时间范围的开始时间为ta，结束时间为tb；
[0023]计算各区间的碳排放量，将各区间的碳排放量相加得到待统计的时间范围的碳排放量。
[0024]当将待统计的时间范围分为三个区间时，中间区间的碳排放量为多个钢卷的碳排放量之和。本专利技术可以预先将计算的各个钢卷各燃料项碳排放量保存在数据库中，需要计算待统计的时间范围的碳排放量时，则可以从数据库中查询对应钢卷的碳排放量。
[0025]其中首尾区间的碳排放量可以采用如下的能源消耗量计算方法计算。
[0026]一种能源消耗量计算方法，包括如下步骤：
[0027]获取设定时间范围内待计算的能源介质的累计消耗数据，将所述累计数据按照时间顺序进行排列，形成包含n组数据的队列L1；
[0028]判断是否需要更新队列L1的头部数据和尾部数据；
[0029]当需要更新队列L1的头部数据时，计算设定时间范围的开始时刻ts的累计值vs，将开始时刻数据(ts,vs)加入到队列L1的头部；
[0030]当需要更新队列L1的尾部数据时，计算设定时间范围的结束时刻te的累计值ve，将结束时刻数据(te,ve)加入到队列L1的尾部；
[0031]根据队列L1计算设定时间范围内该能源介质的总消耗数据。
[0032]进一步地，计算开始时刻ts的累计值vs，具体包括：获取小于ts且最接近ts的一组数据(tq,vq),vq表示时刻tq的累计值，当ts与tq的时间差小于或等于设定的时间dq时，vs
＝vq，否则vs＝vq+(v1
‑
vq)*(ts
‑
tq)/(t1
‑
tq)。
[0033]进一步地，计算结束时刻te的累计值ve，具体包括：获取大于te且最接近te的一组数据(th,vh),vh表示时刻th的累计值，当th与te的时间差小于或等于设定的时间dh时，ve＝vh，否则ve＝vn+(vh
‑
vn)*(te
‑
tn)/(th
‑
tn)。
[0034]进一步地，根据队列L1计算设定时间范围内该能源介质的总消耗数据，具体包括：依次计算队列L1中相邻两组数据的累计值的差，形成一个新的一维数组L2；相邻两组数据的累计值的差为时刻较大的一组数据的累计值减去时刻较小的一组数据的累计值；具体包括：对L2数组中大于0的数据累计求和，得到总消耗数据。
[0035]进一步地，步骤S1)中将所述累计数据按照时间升序进行排列，形成包含n组数据的队列L1，队列L1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种冷轧机组碳排放数据的计算方法，其特征在于，包括如下步骤：获取冷轧机组钢卷的生产实绩数据，将各钢卷的实际开始生产时间和实际结束生产时间进行修正，得到各钢卷修正后的开始生产时间和结束生产时间；获取各燃料项数据，计算各个钢卷各燃料项耗量，计算各个钢卷各燃料项碳排放量。2.如权利要求1所述的冷轧机组碳排放数据的计算方法，其特征在于：将各钢卷的实际开始生产时间和实际结束生产时间进行修正，具体包括：针对连续生产的相邻两个钢卷，将先生产的钢卷C1修正后的结束生产时间与后生产的钢卷C2修正后的开始生产时间均修正为tm，如果钢卷C2实际开始生产时间早于钢卷C1实际结束生产时间，则tm＝钢卷C1实际结束生产时间
‑
diff，如果钢卷C2实际开始生产时间晚于钢卷C1实际结束生产时间，则tm＝钢卷C1实际结束生产时间+diff，diff＝钢卷C1实际结束生产时间与钢卷C2实际开始生产时间之间间隔时间*钢卷C1重量/(钢卷C1重量+钢卷C2重量)。3.如权利要求1所述的冷轧机组碳排放数据的计算方法，其特征在于：燃料项数据包括排放因子、低位发热量、单位热值含碳量、燃料碳氧化率、C_CO2_FACTOR系数、投入产出系数和单位转换系数；计算各个钢卷各燃料项碳排放量的公式为：燃料项碳排放＝燃料项耗量*排放因子*低位发热量*单位热值含碳量*燃料碳氧化率*C_CO2_FACTOR*投入产出系数*单位转换系数。4.如权利要求1所述的冷轧机组碳排放数据的计算方法，其特征在于：还包括如下步骤：获得待统计的时间范围,计算待统计的时间范围的碳排放量，具体包括：以某一个或几个钢卷修正后的结束生产时间作为划分边界，将待统计的时间范围分为至少两个区间，待统计的时间范围的开始时间为ta，结束时间为tb；计算各区间的碳排放量，将各区间的碳排放量相加得到待统计的时间范围的碳排放量。5.如权利要求4所述的冷轧机组碳排放数据的计算方法，其特征在于：待统计的时间范围内连续生产的钢卷有N个，按照时间升序，N个钢卷分别依次为第1钢卷、第2钢卷、...、第N钢卷，以第1钢卷修正后的结束生产时间和第N
‑
1钢卷修正后的结束生产时间作为划分边界，将待统计的时间范围分为三个区间，其中，第一区间为ta到第1钢卷修正后的结束生产时间，第二区间为第1钢卷修正后的结束生产时间到第N
‑
1钢卷修正后结束生产时间，第三区间为第N
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1钢卷修正后结束生产时间到tb；第一区间的碳排放量等于ta到第1钢卷修正后的结束生产时间的碳排放量；第二区间的碳排放量等于第2钢卷到第N
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1钢卷的碳排放量之和；第三区间的碳排放量等于第N
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1钢卷修正后结束生产时间到tb的碳排放量。6.如权利要求1所述的冷轧机组碳排放数据的计算方法，其特征在于：还包括如下步骤：计算待统计的时间范围内生产的钢卷重量，根据待统计的时间范围内生产的钢卷重量以及碳排放量，计算待统计的时间范围的碳排强度，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王志军，陈洪智，范聪，姚文达，
申请(专利权)人：中冶南方工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：