Комп’ютерний моніторинг енергоспоживання з оцінюванням прихованих енергетичних втрат

Б.М. Плескач, канд. техн. наук
Інститут проблем моделювання в енергетиці ім. Г.Є Пухова НАН України
Україна, 03164, Київ, вул. Генерала Наумова, 15
е-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам необхідно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Èlektron. model. 2022, 44(1):70-80

https://doi.org/10.15407/emodel.44.01.070

АНОТАЦІЯ

Запропоновано обчислювальний метод моніторингу енергоспоживання виробничих тех­нологічних систем з оцінюванням їх прихованих енергетичних втрат, викликаних помилковими діями персоналу або несправностями обладнання. При цьому втрати енергії розраховують як різницю між фактично спожитою енергією та мінімальною енергією, необхідною для ведення технологічного процесу в усіх діючих режимах. Розглянуто два підходи до реалізації моніторингу енергоспоживання з оцінюванням прихованих енергетичних втрат — апаратний і програмний. Апаратний підхід оснований на попередній ви­значеності нормативної, або мінімальної, енергоємності одиниці продук­ції, виробленої у кожному режимі технологічного процесу. В основі програмного під­ходу лежить моделювання стаціонарних ділянок енергоспоживання у вигляді преце­дентів та їх подальший аналіз у просторі впливових технологічних параметрів. Від­значено переваги і недоліки запропонованого програмного методу моніторингу, який здатен працювати як з ліній­ними, так і з не лінійними функціями залежності енергоспоживання від параметрів тех­но­ло­гічного процесу. Ці переваги розглянуто на прикладі моделювання роботи аміач­но­го виробництва.

КЛЮЧОВІ СЛОВА:

енергомоніторинг, моделювання енергоспоживання, прецедент стаціонарного енергоспоживання.

СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ

1. Праховник А.В., Закладний О.М., Закладний О.О. Функціональне діагностування енергоефективності електромеханічних систем з асинхронними двигунами // Електротехнічні та комп’ютерні системи, 2011, № 3, с. 375—376. Режим доступу: http://nbuv.gov.ua/UJRN/etks_2011_3_129.
2. Joan L. Pellegrino, Nancy Margolis, Mauricio Justiniano et al. Energy Use, Loss and Opportunities Analysis: U.S. Manufacturing and Mining, Prepared by Energetics, Incorporated and E3M, Incorporated for the U.S. Department of Energy Office of Energy Efficiency and Renewable Energy Industrial Technologies Program, 2004, 165 р. Режим дос­тупу: https://wenergy.gov/sites/prod/files/2013/11/f4/energy_use_loss_opportunities_ analysis.pdf
3. Soner Emec, Jörg Krüger, Günther Seliger Online fault-monitoring in machine tools based on energy consumption analysis and non-invasive data acquisition for improved resource-efficiency. 13th Global Conference on Sustainable Manufacturing. Procedia CIRP 40, 2016, pp. 236—243.
4. Schneider Electric. EcoStruxure™ Power Monitoring Expert. Режим доступу: https:// wse.com/ua/ru/product-range-presentation/61280-ecostruxure%E2%84%A2-power- monitoring-expert-8
5. Woolard J. Fong, D. Dell'Era P. Gipson K. Energy Management System and Method, Patent US 6178362 B1. Режим доступу: https://patents.google.com/patent/US6178362B1/en
6. Trejo-Perea M., Ríos Morenoa G.J., Castañeda-Miranda A. et al. Development of a real time energy monitoring platform user-friendly for buildings // Procedia Technology 2013, 7, pp. 238—247.
7. Siemens, SIMATIC Energy Management. Режим доступу: https://new.siemens.com/global/ en/products/automation/industry-software/automation-software/energymanagement/simatic- energy-manager-pro.html
8. Vijayaraghavana A., Dornfeld Automated energy monitoring of machine tools // CIRP Annals – Manufacturing Technology, 59, 2010 pp. 21–24 Режим доступу: https://escholarship.org/uc/item/3j5411bd
9. Marques G., Pitarma Monitoring Energy Consumption System to Improve Energy Efficiency. World Conference on Information Systems and Technologies, 2017 Режим доступу: https://www.researchgate.net/publication/315862514
10. Teresa S- Tung, Nikki Ann G. Guevarra, Fausto A. Inestroza System for monitoring the energy efficiency of technology components. Patent US 8,521,476 B2 Date of Patent: Aug. 27, 2013.
11. Paolo C. Priarone, Matteo Robiglio, Luca Settineri, Vincenzo Tebaldo Modelling of specific energy requirements in machining as a function of tool and lubricoolant usage // CIRP Annals, 2016, Vol. 65, Issue 1, pp. 25—28.
12. ShaohuaHuFeiLiu, YanHeTongHu. An on-line approach for energy efficiency monitoring of machine tools // Journal of Cleaner Production, 2012, Vol. 27, pp. 133—140.
13. Efficiency Direct. Energy Monitoring and Targeting Режим доступу: https://efficiency-direct.co.uk/services/energy-monitoring-and-targeting/ 
14. Renato Ely Castro, Fausto B. Líbano, Luciano F. Chaves, Hermes J.G. Automated energy monitoring and targeting system ISO50001 compatible framework. // International Conference on Renewable Energy Research and Applications (ICRERA), 2013. Режим доступу: https://www.researchgate.net/publication/271546682_Automated_energy_ monitoring_ and_ targeting_system_ISO50001_compatible_framework
15. Куцан Ю.Г., Плескач Б.М. Спосіб контролю втрат енергії в технологічному процесі. Патент України № 124346, Бюл. № 7, 10.04.2018 р.
16. Cox D.R., Miller H.D. The Theory of Stochastic Processes: Methuen, 1965, London, 398 p. Режим доступу: https://www.taylorfrancis.com/books/mono/10.1201/9780203719152/ heory-stochastic-processes-cox-miller
17. Nitin Bhatia, Vandana Survey of Nearest Neighbor Techniques // International Journal of Computer Science and Information Security, 2010, Vol. 8, No. 2, рp. 302—305.
18. Lawson Ch., Henson R. Numerical solution of problems by the method of least squares. Cambridg University Press, 1995, 337 p.
19. Богданов О.М., Плескач Б.М. Інформаційна технологія моніторингу ефективності енергоспоживання технологічних систем // Штучний інтелект, 2019, №1-2, c.60—69.
20. Julius S. Bendat, Allan G. Piersol Random Data: Analysis and Measurement Procedures. 4th Edition. WILEY, 2011, 640 p. Режим доступу: https://www.wiley.com/en-us/Random+Data%3A+Analysis+and+Measurement+Procedures%2C+4th+Edition-p-9781118210826
21. Стеценко І.В., Бедерак Я.С. Побудова багатофакторних математичних моделей енергоспоживання на хімічному виробництві // Энергосбережение. Энергетика. Энергоаудит, 2013, № 7, c. 41—48.

Повний текст: PDF