近年來，為推進企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，湖南中煙長沙卷煙廠在智能制造的浪潮中，聚焦智慧能源管控目標，以數(shù)據(jù)監(jiān)測、動能調(diào)度、能源定額“三條線”，編織出一個能源“數(shù)智網(wǎng)”，進一步優(yōu)化能源分配。

構建數(shù)據(jù)監(jiān)測線，創(chuàng)新數(shù)據(jù)呈現(xiàn)

“在日常能源數(shù)據(jù)分析業(yè)務上，以前依賴文字與表格來分析能源數(shù)據(jù)，我們常常需要花費大量的時間對比、整理數(shù)據(jù)，這種方式不僅效率低，還很難直觀地發(fā)現(xiàn)能耗數(shù)據(jù)中的規(guī)律和問題。”在長沙卷煙廠能源專員傅平偉看來，如果能打造一款集圖形化展示、智能化分析和高效化管理的多功能能源可視化看板，對于車間能源數(shù)據(jù)管理是錦上添花。

為實現(xiàn)這一目標，長沙卷煙廠成立了數(shù)據(jù)監(jiān)測與可視化團隊，團隊成員們不斷優(yōu)化算法、調(diào)整設計，利用S7通訊技術將卷煙廠內(nèi)的各種能源數(shù)據(jù)采集并傳輸?shù)娇窗迳?#xff0c;保證了看板數(shù)據(jù)的實時性。同時，通過創(chuàng)新性地引入機器學習和人工智能技術，利用神經(jīng)網(wǎng)絡算法對能源使用數(shù)據(jù)進行深度訓練和分析，為看板增加了一系列如預警提示、數(shù)據(jù)分析報告的實用功能。此外，團隊基于SMARTBI設計開發(fā)了一款美觀的用戶界面，使數(shù)據(jù)的呈現(xiàn)更加直觀便捷。最終，智慧能源可視化看板成功運營。

“現(xiàn)在，我可以利用看板深入挖掘能源使用規(guī)律，制定更加科學合理的能源管理策略；輪班長和操作工可以迅速發(fā)現(xiàn)能源使用中的異常情況，并及時采取措施進行調(diào)整和優(yōu)化?！备灯絺フf。

圖為團隊正在討論智慧能源可視化看板設計（羅臣豐攝）

構建動能調(diào)度線，優(yōu)化能源分配

“空調(diào)風柜光及時啟停還不夠，空調(diào)風柜處在運行狀態(tài)時，供能和用能的匹配度不高，在能源供需之間存在很大的節(jié)能空間。傳統(tǒng)控制技術只關注車間溫濕度控制，忽略了某幾種能源同時使用所造成的內(nèi)耗，并且空調(diào)風機頻率始終運行在一個固定頻率，沒有考慮機組的最小風量，未實現(xiàn)變風量節(jié)能控制?！笨照{(diào)操作工舒向東說。

在明確了空調(diào)風柜傳統(tǒng)控制技術的調(diào)整方向后，動能調(diào)度線成員對廠內(nèi)各生產(chǎn)區(qū)域的空調(diào)風柜進行了深入調(diào)研與分析，最后決定以卷包生產(chǎn)八區(qū)兩臺空調(diào)風柜為試點研制一套空調(diào)智能控制系統(tǒng)。團隊依據(jù)中央空調(diào)熱濕負荷理論，再結合能效優(yōu)化機理、歷史能耗數(shù)據(jù)分析、節(jié)能操作經(jīng)驗，制定一套系統(tǒng)的空調(diào)節(jié)能控制策略。根據(jù)所制定的節(jié)能控制策略，設計了空調(diào)控制模型與能量模型，在空調(diào)能量模型與空調(diào)控制模型的共同作用下即可實現(xiàn)空調(diào)機組的自動節(jié)能運行。

空調(diào)智能控制系統(tǒng)上線運行后，很大程度減少了空調(diào)內(nèi)耗，初步實現(xiàn)了能源的供需平衡。據(jù)統(tǒng)計，2023年廠區(qū)空調(diào)單箱耗電同比下降1.84度／箱，單箱卷煙耗蒸汽同比下降3.8公斤／箱，為全年單箱卷煙綜合能耗下降提供了有效支撐。

圖為團隊成員對生產(chǎn)區(qū)域風柜進行調(diào)研（羅臣豐攝）

構建能耗定額線，規(guī)范能源標準

能耗定額是實現(xiàn)能源精細化管理的重要手段之一。以往單箱煙的能耗標準都是根據(jù)往年數(shù)據(jù)簡單估算，沒有適配的數(shù)學模型給能耗制定標準。最初，團隊通過分析歷史產(chǎn)量與耗電量之間的數(shù)學關系建立制絲和卷包的耗電模型，但初始階段模型的準確率并不理想，因此定額標準的科學性與合理性也缺乏保障。在參考行業(yè)標準和先進經(jīng)驗后，團隊成員自主學習編程語言，創(chuàng)新性地采用定額水平法，通過置信區(qū)間的方式定額標準，成功提高了模型的準確率。

“目前，我們已通過數(shù)學建模的方式為制絲一線和卷包生產(chǎn)七區(qū)制定了科學合理的能耗定額標準?！睌?shù)據(jù)監(jiān)測與可視化團隊成員周超說。

據(jù)悉，在數(shù)字化轉(zhuǎn)型過程中，長沙卷煙廠充分釋放數(shù)據(jù)要素價值，實現(xiàn)數(shù)字化能源管控，為推動社會經(jīng)濟發(fā)展綠色轉(zhuǎn)型貢獻力量。