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能源问题是当今世界三大问题之一,我国已将节能减排提升至国家战略高度。2010年,工业企业能耗占全社会总能耗的73%,对工业企业能耗监测及其分析是开展能耗管理科学决策、有效降低能耗的基础性工作。针对当前能耗监测中监测粒度、平台集成、数据分析利用等方面的问题,本研究完成了符合工业能耗特点的实时监测系统的软硬件设计及集成、行业和企业层面的能耗数据挖掘。主要开展了以下四方面的工作:(1)能耗数据实时采集与传输硬件系统设计。综合考虑了工业企业厂区规模大、能耗监测点数量多、监测点分布不均匀、现有能耗监测点现场监测设备情况多样、厂区通信条件复杂等条件,提出了针对性的数据实时采集、数据上传、传输组网等方案,为能耗数据的实时监测实现提供了坚实基础。(2)能耗监测SCADA与MIS集成设计。面向工业企业特点,集成组态系统和MIS系统为统一的管理平台,以满足能耗管理需求,对数据库采用实时数据库与历史数据库结合、传统数据库与主动数据库结合的优化方式,有效实现了能耗的实时监测、数据管理、可视化展示等功能。(3)建立了行业级能耗结构分析及可视化模型。基于R数据分析平台,引入了PCA、因子分析、GRA等数据挖掘理论,分析了工业行业能耗的影响因素、内在结构及发展趋势;并对行业能耗情况进行了箱线图、小提琴图、悬崖碎石图等方面的可视化。(4)建立了企业级能耗实时监测ARIMA预测模型。基于北京现代1439条能耗监测数据,拟合了ARIMA(0,0,2)模型,实现了对能耗趋势的预测;同时,对异常点的监测采用基于密度的局部离群点要素LOF技术,重点关注能耗监测数据中的异常点。通过以上研究工作,初步形成了适用于工业企业能耗监测的从硬件部署、系统集成以及能耗数据分析的全流程能耗监测管理技术,并选择北京现代汽车有限公司示范实施,取得了较为明显的效果。