在大型制造企业能源管控中,蒸汽供应策略管理模块扮演着举足轻重的角色。无论是生产工艺,还是工业空调等都需要蒸汽能源,相关的能源成本直接影响企业的经济效益。当前大型制造企业蒸汽供应管控往往采用固定的预热启动时间和充量的锅炉开启策略,缺乏科学性,节能性。故亟需增加生产因素,实现制造企业生产过程中蒸汽的“精准供需”,减少企业生产中能源的浪费。本文通过工业生产数据的采集与处理分析,结合已有的生产经验,对工艺生产和工业空调蒸汽流量分别进行预测建模并将两者预测曲线按照时间进行叠加,得出完整的蒸汽供应预测曲线,将蒸汽供应系统的调度优化问题归结为混合整数线性规划问题进行求解,获得蒸汽供应最佳策略。具体研究内容如下:1)工业数据采集与处理。即完成工艺与能源管控数据,生产计划与能源消耗关联数据,蒸汽与工业空调环境关联数据的相关采集。通过与现有数据采集平台对接、数据库直连、Web接口等多种采集方式完成企业海量数据的采集工作,并建立流式计算处理架构和批处理整体架构。针对实时计算分析数据和监测结果,通过采用分布式Redis集群进行数据key/value存储以满足其高实时性需求。而针对访问频率低、需要离线分析的数据,采用分布式文件数据库Hbase对其进行存储,以确保数据存储的可靠性,扩展能力。2)匹配生产计划和工艺流程的最优能源预测,提供蒸汽精准的按需供能。根据工艺生产情况及原始数据的时段性,提出逐点回归-曲线补全预测方法实现工艺生产的蒸汽流量预测。实例研究表明,相比于传统的未分割时间集的单一预测模型,基于时间集分割的逐点回归-曲线补全的组合预测方法不仅预测精度高且较稳定,可为蒸汽生产和实时调度提供决策依据。3)基于混沌时间序列数据的空调蒸汽流量预测。针对工业空调时间序列数据影响因素较多且具有很强的混沌特性,故采用基于混沌时间序列数据的空调蒸汽流量预测方法。对空调蒸汽流量时间序列数据进行混沌特性分析,确定其混沌特征参数并选取支持向量回归机进行预测。实例研究表明,该方法提升了预测精度,为后续蒸汽策略优化提供了科学依据。4)基于流量预测的蒸汽智能供应优化策略的研究。企业锅炉供应的蒸汽能源主要用于工艺生产和空调,故基于工艺生产和工业空调的预测流量叠加曲线可获得生产过程中总蒸汽供应端流量的预测曲线,并与企业现有的经验供应策略相结合,构建混合整数线性规划数学模型对其进行求解,得到在满足生产所需蒸汽流量前提下的最佳策略参数即最佳控制策略。实际应用表明,该方案不仅能实现蒸汽能源精准供需,还有效降低了企业的生产成本。5)搭建综合管控平台,将基于流量预测的蒸汽供应策略优化模型应用于实际企业生产中。从企业实际需求出发,将运行管理模块、预警策略模块、聚类与相关性分析模块等在平台上实现并在生产中应用,使制造企业在蒸汽供应方面由传统的经验化转化为精准化、科学化,降低生产所需能源成本。