大型鋼鐵企業(yè)能源管理系統(tǒng)的建立及能耗分析方法研究_圖文

1、上海交通大學(xué)碩士學(xué)位論文大型鋼鐵企業(yè)能源管理系統(tǒng)的建立及能耗分析方法研究姓名:王昊鵬申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別:碩士專(zhuān)業(yè):控制理論與控制工程指導(dǎo)教師:杜秀華20020117上海交通大學(xué)碩士論文大型鋼鐵企業(yè)能源管理系統(tǒng)的建立及能耗分析方法研究摘要本文以解決我國(guó)大型鋼鐵企業(yè)的高能耗問(wèn)題為研究目標(biāo),以寶鋼能源中心的能源運(yùn)行管理與分析系統(tǒng)為研究背景,詳細(xì)討論了如何利用先進(jìn)的信息技術(shù)建立適應(yīng)現(xiàn)代化大型鋼鐵企業(yè)發(fā)展需要的能源運(yùn)行管理與分析系統(tǒng),并在對(duì)幾種常用的鋼鐵企業(yè)能耗分析方法進(jìn)行系統(tǒng)剖析的基礎(chǔ)上,將一種智能化的模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用到了鋼鐵企業(yè)能源消耗的建模、構(gòu)序與預(yù)測(cè)過(guò)程中,為鋼鐵企業(yè)的能耗分析問(wèn)題提供了一種新型的

2、解決方案。寶鋼能源運(yùn)行管理與分析系統(tǒng)由任務(wù)單與管網(wǎng)子系統(tǒng)、報(bào)表子系統(tǒng)及OLAP子系統(tǒng)組成。系統(tǒng)采用分布式客戶機(jī)/N務(wù)器體系結(jié)構(gòu),有機(jī)地運(yùn)用了先進(jìn)的系統(tǒng)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及OLAP技術(shù),實(shí)現(xiàn)了對(duì)能源中心內(nèi)各種能介系統(tǒng)運(yùn)行方式變更信息及各種動(dòng)力管網(wǎng)設(shè)備運(yùn)行信息的無(wú)紙化歸檔管理與查詢功能,集成了對(duì)各種計(jì)劃、管理、決策類(lèi)報(bào)表的編制與查詢功能,并在大型鋼鐵企業(yè)中首次成功地實(shí)現(xiàn)了主要能源信息的數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)和在線聯(lián)機(jī)分析處理(OLAP系統(tǒng),從而為寶鋼能源中心的工作人員提供了方便、靈活的信息傳遞、存儲(chǔ)和查詢方式,為管理人員提供了高效、可靠的決策支持手段,為建設(shè)適合大型鋼鐵企業(yè)發(fā)展需要的現(xiàn)代化能

3、源中心奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。鋼鐵企業(yè)的高能耗問(wèn)題不僅會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)的高成本,同時(shí)也會(huì)造上海交逐大舉碩士論文成資源盼滾費(fèi)和對(duì)環(huán)境的污染,甚至嚴(yán)重影響鋼鐵企遂的可持續(xù)發(fā)震。為了實(shí)現(xiàn)鋼鐵企業(yè)的節(jié)能降糕,在本世紀(jì)劾進(jìn)一步縮小與世界先進(jìn)國(guó)家鋼鐵工業(yè)的能耗差距,尋求鋼鐵企業(yè)能耗分析的新方法和有效途徑是極其必要的。模糊理論及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等智能化科學(xué)理論和毳拜究方法酶不斷發(fā)鼴,力銷(xiāo)鐵企藏能耗分析提供了薪靜途徑。本文首先分折了摸糊神經(jīng)耀絡(luò)技術(shù)的特點(diǎn),并將一jfII改進(jìn)的模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法應(yīng)用到了鋼鐵企業(yè)的能耗分析過(guò)程中,對(duì)鋼鐵企業(yè)噸鋼綜合能耗的影響因索進(jìn)行了建模、預(yù)測(cè)和定量分析。關(guān)鍵字:能源中心,ESEOS,能耗分析,噸鋼綜

4、合能耗,模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)上海交通大學(xué)碩士論文DESIGN OF THE ENERGY MANAGEMENT SYSTEMoF STEEL INDUSTRYAND RESEARCH OF ENERGY ANALYSISABSTRACTIn order to reduce the high energy consumption of our countryS steel industries,we discuss in details in this paper about how to use the advanced information technologies to establish th

5、e energy management and analysis system which can meet the needs of the quick development of modern steel industries.And then,on the basis of illuminating several methods of energy consumption analysis,we make use of a Fuzzy-NeuralNetwork framework on the modeling、sorting and predicting process ofen

6、ergy consumption and provide a new method for the analysis of energy consumption.The energy management and analysis system is composed of threesub systems.We use the distributed Client/Server framework to build thisadvanced system,computer,database,network and system and integrateOLAP technologies i

7、nto it.It is the first successful application made up of data warehouse and OLAP technique in steel industries.Wi廿l this system,we provide the staffs of the energy center of Bao Steel with anand querying energy easy and flexible way on transmitting,storing上海交通大學(xué)碩士論文information.Simultaneously,we make

8、 a solid foundation of building amodem energy center that can meet the needs of thedevelopment of steel industries.The high energy consumption of steel industries would not only lead to high cost,but also waste natural resources and pollute the environment. It would counteract the continuous develop

9、ment of steel industries at the same time.In order to reduce the energy consumption,we need to search for some new methods on analysis of energy consumption.The development of fuzzy theory and neural network provides US such a newnetwork way.In this paper,we analyze the feature of the Fuzzy-Neuralne

10、twork first.Then,we make use of an improved FuzzyNeuralframework into the modeling、predicting and analyzing process of energy consumptionKeywords:Energy Center,ESEOS,Analysis ofEnergy Consumption Energy Consumption per ton of steel,Fuzzy-Neural Network上海交通大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明:所呈交的學(xué)位論文,是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下,獨(dú)立進(jìn)行研究

11、工作所取得的成果。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外,本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)過(guò)的作品成果。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體,均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識(shí)到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。學(xué)位論文作者簽名t鰳日期:2。三年I,q?7-H上海交通大學(xué)學(xué)位論文版投使用授權(quán)書(shū)本學(xué)位論文露嚳突全了瓣學(xué)校蠢關(guān)保露、嫠弼學(xué)位論文豹緞定,潲意攀梭保留并崗溪髹青關(guān)幫f藏糨椽滋交論文戇復(fù)印拳黎魄子凝,允誨論文被凌藤覯蔣闋。零天授校上海交遙丈學(xué)可默褡本學(xué)位論文豹全部袋黎分蠹容壤入有關(guān)數(shù)據(jù)瘁避行檢索,可以采魍影印、臻印或鏹描等笈鋪手羧保存髑匯編奉學(xué)譙論文。保褰函在三軍鰓密?chē)滔俦驹畬嫊?shū)。本學(xué)位

12、論文滿于苓舔整曩。<游在以上方框內(nèi)手丁“4”學(xué)位論文赭簽名搿指刪嗍:務(wù)研鼗鬻:弦i年t箕2爭(zhēng)霞基嬲:姑年f胃;手霹f2上海交通大學(xué)碩士論文第一章緒論1.1引言鋼鐵企業(yè)是資源密集型產(chǎn)業(yè),多年來(lái)鋼鐵企業(yè)的能源消耗約占全國(guó)能源消耗總量的10%,列第三位。高能耗不僅會(huì)導(dǎo)致高成本,同時(shí)也會(huì)造成資源的浪費(fèi)和對(duì)環(huán)境的污染,甚至嚴(yán)重影響鋼鐵企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。因此,解決高能耗問(wèn)題,已成為鋼鐵企業(yè)在“十五”期間的重要戰(zhàn)略任務(wù)之一。要解決鋼鐵企業(yè)的高能耗問(wèn)題,目前迫切需要解決的兩個(gè)問(wèn)題是:建立現(xiàn)代化的能源中心所謂現(xiàn)代化的能源中心,是集能源管理與能源系統(tǒng)工程、計(jì)算機(jī)技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)、軟件工程與人工智能等于一體

13、的現(xiàn)代化能源管理手段,也是一種利用先進(jìn)的電子、信息技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的有力工具。它可以通過(guò)高速數(shù)據(jù)網(wǎng)在線采集能源數(shù)據(jù),利用電子計(jì)算機(jī)統(tǒng)一管理企業(yè)的能源購(gòu)入、轉(zhuǎn)換、分配和使用諸環(huán)節(jié),監(jiān)視能源設(shè)備的安全運(yùn)行,實(shí)時(shí)進(jìn)行能源介質(zhì)的工序調(diào)度平衡工作,綜合實(shí)現(xiàn)企業(yè)的能源需求預(yù)測(cè)、優(yōu)化分配、合理利用、計(jì)劃平衡、自動(dòng)控制和決策分析,從而能夠行之有效地為鋼鐵企業(yè)的節(jié)能降耗工作服務(wù)。掌握科學(xué)、有效的能耗分析手段在鋼鐵生產(chǎn)流程中,影響企業(yè)能耗的因素很多,而且各因素之間的相互作用非常復(fù)雜,因此很難對(duì)各種因素對(duì)企業(yè)能耗的影響程度進(jìn)行合理估計(jì)。只有掌握科學(xué)、有效的能耗分析手段,對(duì)企業(yè)能耗指標(biāo)進(jìn)行系統(tǒng)的全面的定量分解剖析,才

14、能明確企業(yè)節(jié)能降耗的方向,為制定能耗控制措施和指導(dǎo)生產(chǎn)工藝節(jié)能奠定基礎(chǔ)。下面的兩節(jié)中,我們將就上述兩個(gè)問(wèn)題分別進(jìn)行分析,從而引出本文的論述范圍和研究目的。上海交通大學(xué)碩士論文1.2鋼鐵企業(yè)現(xiàn)代化畿源中心的建設(shè)問(wèn)題自從能源管理中心(簡(jiǎn)稱(chēng)能源中心在日本鋼鐵企業(yè)出現(xiàn)以來(lái),由于其良好的經(jīng)濟(jì)效益,使得各國(guó)越來(lái)越多的鋼鐵企業(yè)相繼建設(shè)這樣的中心,我國(guó)的寶鋼,早在20世紀(jì)70年代,就開(kāi)始從日本引進(jìn)能源中心技術(shù)。本節(jié)將以寶鋼為例,討論我國(guó)大型鋼鐵企業(yè)能源中心的管理現(xiàn)狀、存在問(wèn)題以及解決方案。E海交通大學(xué)砸士論文寶鋼對(duì)能源供需管理的總要求是:安全運(yùn)行,穩(wěn)定供應(yīng),有效利用。寶鋼的用能特點(diǎn)可以概括為:1.品種多,有電

15、力、高爐煤氣、焦?fàn)t煤氣、轉(zhuǎn)爐煤氣、中低壓蒸汽、重油、氧、氮、氬、原水、工業(yè)水、過(guò)濾水、純水、軟水、飲用水、循環(huán)水、排水共17種;2.用量大,年耗標(biāo)準(zhǔn)煤幾百萬(wàn)噸:3.同步生產(chǎn)使用二次能源,要求二次能源供應(yīng)連續(xù)穩(wěn)定;4.能源之間轉(zhuǎn)換住強(qiáng),如果轉(zhuǎn)爐煤氣不足,則采用合成轉(zhuǎn)爐煤氣,保證轉(zhuǎn)爐煤氣供應(yīng)的穩(wěn)定性,還有高爐煤氣代煤,焦?fàn)t煤氣代油等;5嚴(yán)禁發(fā)生事故,一旦發(fā)生故障,也要能及時(shí)排除,防止擴(kuò)大,使對(duì)全局的影響減到最小程度;6.能源涉及到方方面面,供應(yīng)必須滿足生產(chǎn)各環(huán)節(jié)的要求,系統(tǒng)性強(qiáng)。因此,寶鋼的能源管理是一個(gè)多元的綜合性系統(tǒng)工程,要求能對(duì)信息迅速傳遞、及時(shí)反饋、集中監(jiān)測(cè)并控制能源潮流。擔(dān)負(fù)這一任務(wù)的能

16、源中一tL',在寶鋼生產(chǎn)中具有特殊意義,它雖然不直接承擔(dān)生產(chǎn)加工,但卻是全廠生產(chǎn)的心臟和動(dòng)脈。為此寶鋼設(shè)立了能源中心。能源中心集計(jì)算機(jī)技術(shù)、系統(tǒng)工程、網(wǎng)絡(luò)通訊及管理科學(xué)于一體,采用現(xiàn)代化方法,對(duì)二次能源的發(fā)生設(shè)備和能源使用進(jìn)行集中統(tǒng)一的系統(tǒng)管理。6上海交通大學(xué)碩士論文生產(chǎn)計(jì)劃曰生產(chǎn)計(jì)劃日能源計(jì)劃統(tǒng)計(jì)監(jiān)控EMS系統(tǒng)的歷年運(yùn)行,為寶鋼積累了豐富的能源運(yùn)行數(shù)據(jù),但EMS系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和管理模式為典型的實(shí)時(shí)監(jiān)控管理系統(tǒng)形式,還缺乏有效利用這些數(shù)據(jù)資源對(duì)能源系統(tǒng)運(yùn)行狀況進(jìn)行深入分析的功能。寶鋼能源中心的主要功能可概括為:(1根據(jù)鋼鐵生產(chǎn)計(jì)劃編制能源供需計(jì)劃;(2對(duì)各種能源進(jìn)行潮流監(jiān)視和供需調(diào)整;

17、(3對(duì)重要的能源設(shè)備進(jìn)行遙測(cè)、遙控操作,實(shí)現(xiàn)集中操作管理;(4通過(guò)聯(lián)絡(luò)指令裝置對(duì)各生產(chǎn)廠、各能源設(shè)備生產(chǎn)崗位、能源設(shè)備巡檢人員進(jìn)行業(yè)務(wù)聯(lián)系和發(fā)布調(diào)整指令,使能源設(shè)備合理運(yùn)轉(zhuǎn),充分而高效地利用各種能源;(5能源系統(tǒng)發(fā)生異常和事故時(shí),進(jìn)行能源系統(tǒng)緊急調(diào)整處理,防止事故擴(kuò)大,保證生產(chǎn)和設(shè)備的安全;一旦發(fā)生全廠性的事故(如臺(tái)風(fēng)、火災(zāi)、大潮汛時(shí),能源中心還可以起到防災(zāi)指揮中心的作用;(6能源中心的計(jì)算機(jī)進(jìn)行能源信息采集處理、監(jiān)視報(bào)警、預(yù)測(cè)控制等工作,并制作和打印各種能源生產(chǎn)報(bào)表;(7收集廠內(nèi)、外的環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和定點(diǎn)氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)。上海交通大學(xué)碩士論文1.2,3寶鋼能源中心的管理現(xiàn)狀與存在問(wèn)題寶鋼能源中心的

18、實(shí)時(shí)監(jiān)控與管理信息系統(tǒng)(EMS系統(tǒng)采用分布式計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),對(duì)鋼鐵企業(yè)各生產(chǎn)環(huán)節(jié)所需的一次能源和二次能源及余熱利用等實(shí)現(xiàn)了分散控制和集中管理,為使煤氣、電力、蒸汽等諸多能源介質(zhì)實(shí)現(xiàn)相互轉(zhuǎn)換、互為補(bǔ)充,節(jié)能運(yùn)行,建立了系統(tǒng)硬件、軟件的有效基礎(chǔ)。EMS系統(tǒng)的歷年運(yùn)行,在能源介質(zhì)主要信息的采集、基礎(chǔ)自動(dòng)化和運(yùn)行監(jiān)控方面發(fā)揮著其不可替代的重要作用。然而,EMS系統(tǒng)作為一個(gè)特大型在線監(jiān)控系統(tǒng),對(duì)能源系統(tǒng)管理決策的支持能力有一定的局限性。主要表現(xiàn)在:(1各種管理報(bào)表的編制方面。EMS系統(tǒng)完成的報(bào)表功能為固定格式的日?qǐng)?bào)、月報(bào)、準(zhǔn)點(diǎn)報(bào)等。能源中心技術(shù)人員在編制各種報(bào)表時(shí),對(duì)EMS數(shù)據(jù)的利用還停留在閱讀EMS的

19、打印報(bào)表,人工選擇、輸入供需月報(bào)編制所需的數(shù)據(jù)階段,對(duì)各種報(bào)表的使用停留在文件處理方式,實(shí)現(xiàn)各種報(bào)表的編制工作量大,對(duì)報(bào)表中積累的數(shù)據(jù)再利用率低,難以實(shí)現(xiàn)已有報(bào)表匯總數(shù)據(jù)的查詢和分析。(2近期能介數(shù)據(jù)利用方面。EMG系統(tǒng)對(duì)能源中,tL,技術(shù)人員只提供幾種特定格式的數(shù)據(jù)查詢功能,而且,使用人員需對(duì)EMS系統(tǒng)有相當(dāng)?shù)牧私?能介數(shù)據(jù)導(dǎo)出和再使用困難,所以,技術(shù)人員要利用這些數(shù)據(jù)做分析相當(dāng)不便。(3歷史能介數(shù)據(jù)利用方面。EMS的數(shù)據(jù)備份為數(shù)據(jù)文件,有其特有的命名方法,文件內(nèi)數(shù)據(jù)以EMS定義的信號(hào)標(biāo)識(shí)加以區(qū)別。要了解這些數(shù)據(jù)的定義和文件的定義方式需要大量的時(shí)間,要利用這些數(shù)據(jù)做分析,更需要大量的編程工作

20、。因此,能源中心技術(shù)人員對(duì)EMS的歷史數(shù)據(jù)利用變得相當(dāng)困難。(4對(duì)信息的覆蓋面方面。EMS主要實(shí)現(xiàn)對(duì)寶鋼重要能介設(shè)備狀態(tài)的遙測(cè)、遙控和主要能介過(guò)程信息的采集。寶鋼中小型能源設(shè)備的操作仍為人工現(xiàn)場(chǎng)操作、對(duì)操作信息的記錄和管理為紙面形式,難以進(jìn)行設(shè)備操作情況的查詢和統(tǒng)計(jì),缺乏對(duì)各種設(shè)備操作進(jìn)行科學(xué)管理的有效手段。上海交通大學(xué)碩士論文從上-+節(jié)中對(duì)寶鋼能源中心管理現(xiàn)狀及存在問(wèn)題的分析可阻看出,雖然寶鋼能源中心通過(guò)EMS系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了寶鋼一次能源、二次能源及余熱利用等的集中控制監(jiān)測(cè)和管理,但EMS系統(tǒng)屬于監(jiān)控管理系統(tǒng),其提供的信息和功能的主要面向能源中心調(diào)度室的現(xiàn)場(chǎng)操作人員,旦定制報(bào)表、信息查詢以及數(shù)據(jù)分

21、析等功能有限。為使能源中心技術(shù)室人員也能夠有效地利用EMS系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)進(jìn)行能耗分析,為優(yōu)化能源利用和管理服務(wù),必須按能源管理的需求,系統(tǒng)規(guī)劃、開(kāi)發(fā)新的系統(tǒng),以滿足對(duì)能源運(yùn)行狀況分析的需要,并進(jìn)一步為實(shí)時(shí)優(yōu)化能源運(yùn)行服務(wù),而這個(gè)新的系統(tǒng),就是能源運(yùn)行管理與分析系統(tǒng)。推而廣之,建立能源運(yùn)行管理與分析系統(tǒng),對(duì)寶鋼之外的其它大型鋼鐵企、具有同樣重要的意義,具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:(1鋼鐵企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的需要。大型鋼鐵企業(yè)不僅面對(duì)國(guó)內(nèi)企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng),隨著我國(guó)即將進(jìn)入WTO,還將面對(duì)國(guó)外大型鋼鐵企業(yè)的強(qiáng)大競(jìng)爭(zhēng)壓力。能源成本在鋼鐵生產(chǎn)的成本中占有很大的比重。加強(qiáng)能源系統(tǒng)的優(yōu)化運(yùn)行,提高能源的利用率,可以有效的降低成

22、本,提高企業(yè)在世界鋼鐵市場(chǎng)中的競(jìng)爭(zhēng)力。(2企業(yè)決策支持的需要。對(duì)大型鋼鐵企業(yè)來(lái)說(shuō),它的能源中心已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了基礎(chǔ)自動(dòng)化和監(jiān)控層面的信息化。而它對(duì)于管理決策的支持有限,這樣會(huì)造成決策支持在能源系統(tǒng)方面的薄弱環(huán)節(jié),使企業(yè)在降低能源成本時(shí)缺乏合理的切入點(diǎn)。(3數(shù)據(jù)資源有效剝用的需要。EMS系統(tǒng)記錄了寶鋼能源運(yùn)行的海量數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)是企業(yè)的寶貴財(cái)富,通過(guò)對(duì)它的分析和發(fā)掘,可以發(fā)現(xiàn)重要的企業(yè)能源運(yùn)行規(guī)律。這些規(guī)律,無(wú)論在管理決策時(shí),還是在系統(tǒng)的改造中,都有很強(qiáng)的指導(dǎo)意義。(4加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)的需要。隨著社會(huì)的進(jìn)步,人們的環(huán)保意識(shí)日益增強(qiáng),對(duì)鋼鐵企業(yè)的環(huán)保提出了更高的要求。對(duì)鋼鐵企業(yè)來(lái)說(shuō),高能耗往往意味著高污染。

23、如果對(duì)能源系統(tǒng)加強(qiáng)科學(xué)管理,降低能耗,不但可以改善環(huán)境,而且可以降低環(huán)保方面的費(fèi)用。在鋼鐵企業(yè)的能源中心建立能源運(yùn)行管理與分析系統(tǒng)(簡(jiǎn)稱(chēng)ESEOS,通過(guò)利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)等先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù),對(duì)EMS系統(tǒng)的數(shù)據(jù)資源進(jìn)行提取、處理,以便能源中-Ii,技術(shù)人員能及時(shí)生成適用的生產(chǎn)報(bào)表、曲線和對(duì)能源運(yùn)行狀況進(jìn)行分析.為能源生產(chǎn)專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員優(yōu)化能源系統(tǒng)運(yùn)行方式提供決策支持;系統(tǒng)同時(shí)實(shí)現(xiàn)能介系統(tǒng)運(yùn)行方式變更信息無(wú)紙化歸檔管理,能介動(dòng)力系統(tǒng)管網(wǎng)設(shè)備運(yùn)行信息的計(jì)算機(jī)管理和查詢,這一功能的實(shí)現(xiàn)將提高能源管理系統(tǒng)的應(yīng)變處理能力,完善科學(xué)管理:系統(tǒng)還實(shí)現(xiàn)對(duì)各種能源介質(zhì)的主要標(biāo)志性數(shù)據(jù)提供靈活的查詢和分

24、析手段,為對(duì)鋼鐵企業(yè)能源系統(tǒng)運(yùn)行進(jìn)行深入的數(shù)據(jù)挖掘和建模,為企業(yè)各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)進(jìn)行能源系統(tǒng)宏觀管理提供決策支持,奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。1.3鋼鐵企業(yè)能耗分析概述要實(shí)現(xiàn)鋼鐵企業(yè)的節(jié)能降耗,另一個(gè)急待解決的問(wèn)題就是掌握科學(xué)、高效、可靠的能耗分析方法。鋼鐵企業(yè)是耗能大戶,其能源消耗費(fèi)用包括一次能源費(fèi)用及二次能源轉(zhuǎn)換、加工、輸送、回收等費(fèi)用約占鋼鐵生產(chǎn)總成本的20%30%,而能源消耗又是生產(chǎn)總成本中可控制的關(guān)鍵部分。高能耗不僅會(huì)導(dǎo)致高成本,也會(huì)造成資源的浪費(fèi)和環(huán)境污染,嚴(yán)重影響鋼鐵工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。因此,通過(guò)能耗分析實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗就成為鋼鐵企業(yè)的一項(xiàng)重要戰(zhàn)略任務(wù)。我國(guó)鋼鐵企業(yè)能源消耗指標(biāo)主要用噸鋼能耗表示。噸鋼能耗

25、是反映鋼鐵企業(yè)能源消耗和能源利用狀況的重要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo),它能大致反映出鋼鐵聯(lián)合企業(yè)鋼鐵生產(chǎn)的技術(shù)水平、原材料條件和管理水平等。按照國(guó)家統(tǒng)計(jì)局和國(guó)家冶金局的規(guī)定,我國(guó)噸鋼能耗有反映企業(yè)能源消耗的噸鋼綜合能耗和用于鋼鐵聯(lián)合企業(yè)間能耗對(duì)比的噸鋼可比能耗。1,3.3現(xiàn)有的鋼鐵企業(yè)能耗分析方法現(xiàn)有的鋼鐵企業(yè)能耗分析方法包括工藝結(jié)構(gòu)分析法、層次分析法、對(duì)比分析法及e.P分析法等,目前已經(jīng)有很多文獻(xiàn)針對(duì)這些能耗分析方法進(jìn)行了討論。但因?yàn)橛绊戜撹F企業(yè)能源消耗的因素很多,各因素之間的相互作用又非常復(fù)雜,而傳統(tǒng)的能耗方法或者計(jì)算太過(guò)復(fù)雜,或者根本無(wú)法解決能耗分析中的非線性問(wèn)題,因此,迫切需要為鋼鐵企業(yè)的能耗分析問(wèn)

26、題提供新的智能化解決途徑。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展、人們需要解決的問(wèn)題的復(fù)雜性增加,直接從數(shù)據(jù)樣本中抽取經(jīng)驗(yàn)規(guī)則的模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(Fuzzy Neural Network已得到越來(lái)越多的關(guān)注。模糊控制是從行為上模擬人的邏輯思維、推理和決策過(guò)程;神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)則是從機(jī)理上模擬人的神經(jīng)系統(tǒng)的抑制、興奮和沖動(dòng)過(guò)程。模糊控制基于模糊語(yǔ)言描述的產(chǎn)生式規(guī)則:神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制基于蘊(yùn)涵某種函數(shù)關(guān)系的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)作為這兩種非解析性方法的結(jié)合體,在過(guò)程建模、模式識(shí)別和優(yōu)化控制等領(lǐng)域中,表現(xiàn)出了不同于傳統(tǒng)方法的優(yōu)勢(shì)。在鋼鐵企業(yè)能源消耗分析中應(yīng)用模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),不僅能為能源消耗的影響因素作定量診斷,而且能對(duì)各影響因素作

27、優(yōu)化設(shè)計(jì),甚至還可以對(duì)各影響因素作出預(yù)測(cè),這就能為鋼鐵企業(yè)的能源決策提供依據(jù),這些,是其它很多傳統(tǒng)研究方法所不能及的。1.4本文的主要內(nèi)容與編排本文針對(duì)我國(guó)大型鋼鐵企業(yè)的高能耗問(wèn)題,以寶鋼為背景,提出了在鋼鐵企業(yè)的能源中心建立能源運(yùn)行管理與分析系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)思想,并進(jìn)一步論述了如何利用計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)及OLAP技術(shù)等現(xiàn)代化信息技術(shù)來(lái)建立該能源運(yùn)行管理與分析系統(tǒng)的解決方案。同時(shí),在對(duì)鋼鐵企業(yè)能耗指標(biāo)及能耗分析方法進(jìn)行系統(tǒng)介紹的基礎(chǔ)上,利用一種改進(jìn)的模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法對(duì)影響鋼鐵企業(yè)綜合噸鋼能耗的因素進(jìn)行了剖析,為優(yōu)化鋼鐵企業(yè)的能源結(jié)構(gòu)與生產(chǎn)結(jié)構(gòu),最終達(dá)到節(jié)能降耗的目的提供了一些薪

28、的思路。本文的具體內(nèi)容安排如下:第一章緒論針對(duì)我國(guó)大型鋼鐵企業(yè)的高能耗問(wèn)題,以寶鋼為背景,簡(jiǎn)要介紹了鋼鐵企業(yè)能源中,山的地位和功能、在能源中也嚏立能源運(yùn)行管理與分析系統(tǒng)的必要性以及鋼鐵企業(yè)能源消耗的分析指標(biāo)及分析方法,從而引出本文的研究目的及內(nèi)容安排。第二章鋼鐵企業(yè)能源運(yùn)行管理與分析系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)以寶鋼為例,在需求分析的基礎(chǔ)上,提出了鋼鐵企業(yè)能源管理與分析系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)思想,并進(jìn)一步介紹了各子系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方案。第三章建立能源運(yùn)行管理與分析系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)介紹了與建立鋼鐵企業(yè)能源運(yùn)行管理與分析系統(tǒng)相關(guān)的數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、分布式計(jì)算技術(shù)以及OLAP技術(shù)等現(xiàn)代化信息技術(shù)。第四章鋼鐵企業(yè)能耗指標(biāo)及能

29、耗分析方法概述簡(jiǎn)要介紹了主要的能耗分析指標(biāo),并對(duì)現(xiàn)有的各種能耗分析方法進(jìn)行了比較詳細(xì)的說(shuō)明。第五章模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及其在鋼鐵企業(yè)噸鋼綜合能耗分析中的應(yīng)用簡(jiǎn)要介紹了模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論,并以寶鋼為例介紹如何將一種改進(jìn)的模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用到鋼鐵企業(yè)噸鋼綜合能耗的e-p分析法中,對(duì)影響鋼鐵企業(yè)噸鋼綜合能耗的各項(xiàng)因素進(jìn)行了剖析,為鋼鐵企業(yè)的節(jié)能降耗工作提供了一種新型的分析與決策方案。第六章總結(jié)與展望對(duì)本文內(nèi)容進(jìn)行總結(jié),指出將來(lái)的發(fā)展方向。第二章鋼鐵企業(yè)能源運(yùn)行管理與分析系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)在緒淪中,我們已經(jīng)討論了在鋼鐵企業(yè)的現(xiàn)代化能源中心建立能源運(yùn)行管理與分析系統(tǒng)的必要性和建設(shè)目標(biāo)。本章中,我們將以寶鋼為例,進(jìn)一步

30、討論我國(guó)大型鋼鐵企業(yè)能源運(yùn)行管理與分析系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。2.1需求分析通過(guò)與寶鋼能源部技術(shù)人員之間的密切合作和對(duì)能源運(yùn)行現(xiàn)狀的深入分析,確定了寶鋼能源運(yùn)行管理與分析系統(tǒng)的信息及功能需求如下:實(shí)現(xiàn)能介系統(tǒng)運(yùn)行方式變更信息聯(lián)機(jī)處理,并進(jìn)行歸檔管理;實(shí)現(xiàn)能介動(dòng)力系統(tǒng)管網(wǎng)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)信息查詢,提高能源系統(tǒng)調(diào)度的應(yīng)變處理能力,完善科學(xué)管理。運(yùn)用先進(jìn)的系統(tǒng)技術(shù)、信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù),對(duì)寶鋼的重要能源數(shù)據(jù)進(jìn)行集中有效管理,生成適用的生產(chǎn)報(bào)表、曲線。實(shí)現(xiàn)對(duì)各種主要能源數(shù)據(jù)的在線聯(lián)機(jī)分析處理(OLAP。2.2設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想基于緒論中提到的問(wèn)題及上述系統(tǒng)需求分析,確定寶鋼能源運(yùn)行管理與分析系統(tǒng)的設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想如下:整體規(guī)劃

31、,充分發(fā)揮和利用現(xiàn)有硬件和軟件系統(tǒng)的作用,減少不必要的經(jīng)濟(jì)投入,實(shí)現(xiàn)先進(jìn)性與經(jīng)濟(jì)性、近期目標(biāo)與長(zhǎng)遠(yuǎn)目標(biāo)的結(jié)合。分布實(shí)施,利用分布式服務(wù)器/客戶機(jī)網(wǎng)絡(luò)建立規(guī)范、開(kāi)放、安全可靠的人機(jī)交互系統(tǒng)。密切交互,在需求分析和系統(tǒng)實(shí)施過(guò)程中不斷與能源中心的工作人員進(jìn)行交流,以期盡可能減少系統(tǒng)的更新次數(shù)。14上海交通大學(xué)碩:L論文用戶滿意,使系統(tǒng)能夠充分符合用戶需求,從而實(shí)現(xiàn)最佳的工作效率與經(jīng)濟(jì)效益。2.3總體設(shè)計(jì)(1任務(wù)單與管網(wǎng)子系統(tǒng):實(shí)現(xiàn)能源中心各種能介系統(tǒng)任務(wù)單信息的無(wú)紙化傳送與歸檔管理;實(shí)現(xiàn)停復(fù)役申請(qǐng)單的無(wú)紙化傳送與歸檔管理;利用管網(wǎng)圖將各動(dòng)力管網(wǎng)設(shè)備運(yùn)信息記入數(shù)據(jù)庫(kù)并提供查詢。(2報(bào)表予系統(tǒng):為用戶提

32、供燃?xì)狻㈦娏?、熱力、氧氮?dú)逅膫€(gè)專(zhuān)業(yè)和供需月報(bào)、管理月報(bào)、調(diào)度日?qǐng)?bào)三個(gè)層次的報(bào)表查詢及編制功能。同時(shí),能夠根據(jù)用戶的要求隨時(shí)導(dǎo)入EMS的數(shù)據(jù),產(chǎn)生累計(jì)月報(bào),生成圖表曲線或歸檔當(dāng)日、當(dāng)月的數(shù)據(jù)。(3OLAP子系統(tǒng):建立寶鋼能源數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù),提供瀏覽和查詢寶鋼能源數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)數(shù)據(jù)的能源管理和OLAP系統(tǒng)。T1L T Tl計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)、SQLSefvef7.o、VB、PB、應(yīng)用軟件支撐系統(tǒng)I15L海變通大學(xué)碩士論文系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中的計(jì)算機(jī)主要執(zhí)行下述四項(xiàng)功能:第一個(gè)功能是監(jiān)視全廠能源供求情況,并立即用數(shù)字表格或圖的形式顯示出來(lái),與此同時(shí),把收到的數(shù)據(jù)信息迅速整理出供第二、第三功能所需的計(jì)算原始數(shù)據(jù)。需要時(shí),它還將根

33、據(jù)測(cè)得的數(shù)據(jù),回歸出能耗變化的方程式報(bào)出能源供求的預(yù)測(cè)數(shù)據(jù),這種回歸和預(yù)測(cè)很重要。能源中心根據(jù)回歸式可以明確哪些功能或能耗部門(mén)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí),變化快,幅度大,經(jīng)濟(jì)損失大(或因勢(shì)利導(dǎo)可取得大的收益,因而必須迅速處理。利用預(yù)測(cè)功能?？梢栽趩?wèn)題剛剛出現(xiàn)或即將出現(xiàn)時(shí),預(yù)知到發(fā)出調(diào)度指令時(shí),問(wèn)題將發(fā)展到什么程度,按此做出調(diào)度方案進(jìn)行調(diào)度達(dá)到快速處理的目的。一個(gè)鋼鐵聯(lián)合企業(yè)各耗能工序和供能部門(mén)需監(jiān)測(cè)的有數(shù)百甚至上千個(gè)測(cè)試點(diǎn),如每小時(shí)監(jiān)測(cè)一遍連同數(shù)據(jù)整理,該計(jì)算機(jī)16上海交通大學(xué)碩士論文的任務(wù)是相當(dāng)繁重的。第二個(gè)功能是編制年、季、月及日能源供求計(jì)劃。根據(jù)生產(chǎn)計(jì)劃做出能源供求計(jì)劃。計(jì)劃中的能耗,外購(gòu)能源量及應(yīng)采取

34、的節(jié)能措施,都是實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)力爭(zhēng)達(dá)到的,對(duì)生產(chǎn)起到指導(dǎo)作用。年、季和月計(jì)劃中包括要實(shí)施的節(jié)能工程和節(jié)能技措以及這些節(jié)能措施發(fā)揮作用的時(shí)間、效果、能源購(gòu)入量和售出量(高爐煤氣或焦?fàn)t煤氣、蒸汽等等。這些計(jì)劃中的些數(shù)據(jù)和指標(biāo)就是能源中心經(jīng)濟(jì)收益的目標(biāo),應(yīng)千方百計(jì)使之實(shí)現(xiàn)甚至超額完成。日計(jì)劃的編制應(yīng)是按典型生產(chǎn)日計(jì)劃進(jìn)行能源的分配計(jì)劃。計(jì)劃考慮面較多且詳細(xì)。除了按能耗指標(biāo)及生產(chǎn)計(jì)劃計(jì)算出各生產(chǎn)工序的各種能耗外,還要對(duì)煤氣平衡(包括煤氣柜的儲(chǔ)量變化、氧氣平衡、蒸汽平衡、水平衡、自備電廠發(fā)電量等各能源的平衡以:受它們相互問(wèn)的影響關(guān)系做出詳細(xì)的安排。例如,由于軋鋼產(chǎn)品品種更改要求多耗煤氣,因此會(huì)出現(xiàn)煤氣供應(yīng)

35、短缺?？赡苡袔追N方法解決,一是壓縮某個(gè)(或某些煤氣用戶供氣量,滿足軋鋼需要。也可以減少供鍋爐用煤氣量,由此引起的鍋爐燃料減少可以用外購(gòu)的補(bǔ)充燃料(煤或油來(lái)補(bǔ)足,也可減少自各電廠發(fā)電用蒸汽量,增加外購(gòu)電量以滿足既不減少蒸汽用戶供汽量也不減少供電量。如果是用后者,由于減少對(duì)鍋爐供煤氣,因此鍋爐產(chǎn)汽量減少,計(jì)劃中需確定在此情況下,應(yīng)減少哪臺(tái)鍋爐的負(fù)荷為好(不同鍋爐因負(fù)荷下降,熱效率的降低程序也不一樣。又由于追求的是經(jīng)濟(jì)效益,所以確定選擇什么辦法的時(shí)候都要用費(fèi)用多少,對(duì)成本影響多少為標(biāo)準(zhǔn)。能源價(jià)格的變化直接影響到費(fèi)用的多少,因此它也是選擇解決辦法時(shí)的一個(gè)重要因素。第三個(gè)功能是進(jìn)行最優(yōu)化計(jì)算。這是能源中

36、心取得經(jīng)濟(jì)效益的主要手段。從原理方面說(shuō),最優(yōu)化計(jì)算的結(jié)果是無(wú)限多個(gè)能源分配方案中心最優(yōu)結(jié)果。它的實(shí)用性取決于計(jì)算中的約束條件是否密切結(jié)合本廠生產(chǎn)的實(shí)際。越是符合其效果也越好。所謂本廠生產(chǎn)實(shí)際,是指供能及耗能部門(mén)內(nèi)部,因生產(chǎn)條件變化在能源方面變化的規(guī)律,和更為重要的各供鏈耗能部門(mén)在能源方匿相:巨依賴楣互影響的規(guī)律。這個(gè)規(guī)律不是文字性的說(shuō)明(定性的,而必須是有數(shù)學(xué)的表達(dá)(定量的。在最優(yōu)化計(jì)算中,計(jì)劃達(dá)到的能源費(fèi)用是目標(biāo),各工序間互相影響規(guī)律是約束條件,而經(jīng)過(guò)整理的實(shí)測(cè)生產(chǎn)、能耗數(shù)字則是計(jì)算的原始數(shù)據(jù)。在編制年、季、月及日計(jì)劃時(shí),也需用最優(yōu)化計(jì)算做出最佳的能耗計(jì)劃,并在日上海變通大學(xué)碩士論文常生產(chǎn)中

37、實(shí)施,但是由于生產(chǎn)條件經(jīng)常會(huì)發(fā)生變化,會(huì)偏離編計(jì)劃時(shí)的條件,結(jié)果會(huì)導(dǎo)致對(duì)能源分配(費(fèi)用產(chǎn)生大的影響,所以此時(shí)要重新做最優(yōu)化計(jì)算。條件變化了,原計(jì)劃的辦法是否仍然可用,需要由值班人員檢查確定。能用,由值班人員發(fā)出調(diào)整指令,不能用,要做新的計(jì)算,新計(jì)算結(jié)果是否與當(dāng)時(shí)條件符合,仍然要由值班人員核對(duì)后.發(fā)出指令進(jìn)行調(diào)度。例如,高爐出現(xiàn)小故障,要減風(fēng)操作。此時(shí)高爐煤氣發(fā)生量減少,此時(shí)能源中心可能采用由高爐煤氣柜補(bǔ)充的措施,但高爐煤氣柜只能解決短時(shí)間的補(bǔ)充作為應(yīng)急措旋。根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)回歸出的煤氣發(fā)生量變化規(guī)律,能源中心計(jì)算機(jī)要計(jì)算出來(lái),當(dāng)計(jì)算結(jié)束,做出調(diào)度方案時(shí)高爐煤氣發(fā)生量將減少到多少,最優(yōu)調(diào)度方案應(yīng)按這

38、個(gè)發(fā)生量做計(jì)算。究竟這個(gè)方案是否能實(shí)施,要由值班人員核對(duì),如果故障很快消除,煤氣發(fā)生量又增加,這個(gè)方案就不能使用,必要時(shí)需重新計(jì)算。顯然,計(jì)算速度越快,這種因計(jì)算速度延遲導(dǎo)致情況變化過(guò)大、需重新計(jì)算發(fā)生的機(jī)率也就相應(yīng)減少。第四個(gè)功能是網(wǎng)絡(luò)通信。無(wú)論是制作計(jì)劃、報(bào)表還是進(jìn)行優(yōu)化計(jì)算,所利用的信息都將通過(guò)網(wǎng)絡(luò)獲得,而且,能源中心各部門(mén)之間任務(wù)單、申請(qǐng)單的傳送,也應(yīng)該依靠網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行。唯有如此,才能真正實(shí)現(xiàn)能源中心的無(wú)紙化管理。2.4詳細(xì)設(shè)計(jì)任務(wù)單與管網(wǎng)子系統(tǒng)的功能包括:實(shí)現(xiàn)寶鋼能源中心各種能介系統(tǒng)任務(wù)單的無(wú)紙化傳送、歸檔與查詢管理。實(shí)現(xiàn)寶鋼能源中心各種能介系統(tǒng)停復(fù)役申請(qǐng)單的無(wú)紙化傳送、歸檔與查詢管理。

39、利用管網(wǎng)圖將各動(dòng)力管網(wǎng)設(shè)備運(yùn)行信息記入數(shù)據(jù)庫(kù)并滿足查詢需要。簿雯強(qiáng)大學(xué)碩士論文19 上海交通大學(xué)碩士論文 21上海交通大學(xué)碩士論文01.AP予系統(tǒng)的功能包括:用于實(shí)現(xiàn)對(duì)各種能源的主要標(biāo)志性數(shù)據(jù)提供靈活的查詢和分析手段。為寶鋼能源技術(shù)人員和能源管理人員提供有效的決策支持。OLAP子系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu),如圖2.4,3.1所示。數(shù)據(jù)源數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)分析服務(wù)客戶端2.5系統(tǒng)的創(chuàng)新點(diǎn)總結(jié)寶鋼能源運(yùn)行管理與分析系統(tǒng)項(xiàng)目的實(shí)施,我們認(rèn)為其主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)在于:(1系統(tǒng)有機(jī)地運(yùn)用了先進(jìn)的系統(tǒng)技術(shù)、信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù),對(duì)寶鋼的重要能源信息進(jìn)行集中有效管理,方便了能源技術(shù)人員、管理人員對(duì)重要能源數(shù)據(jù)的靈活查詢、提供了有效的決策

40、支持手段。(2系統(tǒng)集成了能源技術(shù)室人員編制各類(lèi)專(zhuān)業(yè)的各種重要報(bào)表的功能,并提供了EMS中能介數(shù)據(jù)的直接導(dǎo)入功能,為提高各類(lèi)專(zhuān)業(yè)報(bào)表的編制速度、報(bào)表數(shù)據(jù)的再利用,提供了切實(shí)可行的解決方案:為實(shí)現(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)到?jīng)Q策支持系統(tǒng)的無(wú)縫連接創(chuàng)造了一種新的模式。(3系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了能介系統(tǒng)運(yùn)行方式變更信息無(wú)紙化歸檔管理,能介動(dòng)力系統(tǒng)管網(wǎng)設(shè)備運(yùn)行信息管理、查詢,提高了能源管理的應(yīng)變能力,完善了能源系統(tǒng)運(yùn)行的科學(xué)管理。(4系統(tǒng)在大型企業(yè)中首次成功地實(shí)現(xiàn)了主要能源信息的數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)和在線聯(lián)機(jī)分析處理(OLAP系統(tǒng)。為能源管理人員提供了多維度的能源數(shù)據(jù)靈活查詢。第三章建立能源運(yùn)行管理與分析系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)上一章中,我們討論了鋼鐵企

41、業(yè)能源運(yùn)行管理與分析系統(tǒng)的設(shè)計(jì)問(wèn)題,為了成功地在鋼鐵企業(yè)能源中心建立能源運(yùn)行管理與分析系統(tǒng),數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、分布式計(jì)算技術(shù)及OLAP技術(shù)等現(xiàn)代化信息技術(shù)是必不可少的組成部分,下面將分別對(duì)這些關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行說(shuō)明。3.1數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)簡(jiǎn)單的圖形化管理工具,使系統(tǒng)管理更為直觀方便。SQL Server企業(yè)管理器是一個(gè)基于圖形用戶界面(GUI的集成管理工具,利用它可以配置管理SQL Server服務(wù)器、管理數(shù)據(jù)庫(kù)和數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)象、備份和恢復(fù)數(shù)據(jù)、調(diào)度任務(wù)和管理警報(bào)、實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)復(fù)制和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換等。隱含的并發(fā)控制能力。SQL Server利用動(dòng)態(tài)鎖定功能防止用戶在查詢和更新并發(fā)搡作時(shí)相互發(fā)生沖突,動(dòng)態(tài)鎖定是隱含的

42、,用戶不必關(guān)心鎖定過(guò)程。豐富的編程接口。SQL Server提供了TransactSQL、DBLibrary for C 和DB.Library for Visual Basic、嵌入式SQL等開(kāi)發(fā)工具,TransactSQL與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SQ。語(yǔ)言兼容,并在其基礎(chǔ)上加以擴(kuò)充,使它更適合事務(wù)處理方面的需要。此外它還支持ODBC和OLE DB規(guī)范,可以使用ODBC、OLE DB接口函數(shù)訪問(wèn)SQL Server數(shù)據(jù)庫(kù)。多線程體系結(jié)構(gòu)。SQI。Server支持多線程操作,在多用戶并發(fā)訪問(wèn)對(duì),系統(tǒng)在產(chǎn)生較小額外負(fù)擔(dān)的情況下能夠進(jìn)行并行處理,從而減少內(nèi)存需求,提高系統(tǒng)的吞吐量。在用戶數(shù)量增加時(shí),SQL Se

43、rver的運(yùn)行速度也不會(huì)明顯變慢。上海交通大學(xué)碩.論文SQL Server是Microsoft服務(wù)器套件BackOfftce的成員之一,它與其它軟件(Windows NT、Intemet Information Server、Exchange Server等有機(jī)結(jié)合,并充分利用它們所提供的服務(wù)或功能(如安全管理、事件日志、性能監(jiān)視器、內(nèi)存管理和異步I/O等,從而增強(qiáng)了SQL Server數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的功能,且僅占用較少的系統(tǒng)資源。具有很好的伸縮性。SQL Server7.0既能運(yùn)行在Windows95/98操作系統(tǒng)下,又可以運(yùn)行在Windows NT Workstation、Windows NT

44、 Server等操作系統(tǒng)下。并且能夠?qū)崿F(xiàn)自身動(dòng)態(tài)管理,自動(dòng)調(diào)整對(duì)內(nèi)存、鎖定等資源的使用和配置。所以它可以滿足從桌面應(yīng)用到大型企業(yè)的分布式應(yīng)用等不同層次的需求。數(shù)據(jù)完整性可以分為實(shí)體完整性、域完整性、參照完整性和用戶定義完整性四類(lèi)。為了實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)完整性,SQL Server7.0提供了一下手段:觸發(fā)器(Trigger:觸發(fā)器是一種特殊形式的存儲(chǔ)過(guò)程,無(wú)論什么時(shí)候,當(dāng)一個(gè)指定的事件(插入、更新或刪除修改表時(shí),它就被自動(dòng)調(diào)用。觸發(fā)器能夠查詢其它表,執(zhí)行非常復(fù)雜的SQL命令。觸發(fā)器主要用于實(shí)施復(fù)雜的商業(yè)規(guī)則。規(guī)則(Rule:規(guī)則規(guī)定能被插入列中的可接收值。規(guī)則可與一個(gè)列或用戶定義的數(shù)據(jù)類(lèi)型相結(jié)合。規(guī)則主

45、要用于實(shí)施域完整性,使得列中的值落在一個(gè)特定的范圍內(nèi),匹配一個(gè)特定的格式或匹配一個(gè)指定表中的一項(xiàng)值。缺省值(Default;缺省值規(guī)定了當(dāng)用戶沒(méi)有輸入值,是由數(shù)據(jù)庫(kù)自動(dòng)插入表中的某列的缺省值。與規(guī)則一樣,缺省值可與一個(gè)列或用戶定義的數(shù)據(jù)類(lèi)型相結(jié)合。約束(Constraint:約束是由數(shù)據(jù)庫(kù)為用戶實(shí)施的應(yīng)用規(guī)則,它限制用戶可以輸入列中的可能值。約束不僅可以與一列相聯(lián)系,也可以與多個(gè)列相聯(lián)系。SQL Server7.0支持動(dòng)態(tài)備份和增量備份。動(dòng)態(tài)備份允許數(shù)據(jù)庫(kù)正在運(yùn)行的時(shí)候備份數(shù)據(jù),即使是在數(shù)據(jù)庫(kù)iF備份時(shí),用戶仍可以繼續(xù)訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)。增量備份允許只備份事務(wù)日志。此外,SQLServer7.0的備份

46、向?qū)н€允許用戶輸入SQL 語(yǔ)句,有選擇地備份數(shù)據(jù)。SQL Server中有兩種數(shù)據(jù)庫(kù)恢復(fù)操作:一種是系統(tǒng)自動(dòng)執(zhí)行的修復(fù)(recovery操作,另一種是用戶執(zhí)行的數(shù)據(jù)庫(kù)恢復(fù)(restore操作。SQLServer 每次啟動(dòng)時(shí),均自動(dòng)執(zhí)行數(shù)據(jù)庫(kù)恢復(fù)操作,以確保因斷電等因素而引起系統(tǒng)異常關(guān)閉之前已完成的事務(wù)都寫(xiě)到數(shù)據(jù)庫(kù)文件中,而未完成的事務(wù)則被回滾。用戶執(zhí)行的數(shù)據(jù)庫(kù)恢復(fù)操作是指在系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí),由系統(tǒng)管理員或數(shù)據(jù)庫(kù)所有者從數(shù)據(jù)庫(kù)備份和日志備份中恢復(fù)系統(tǒng)或用戶數(shù)據(jù)庫(kù)。數(shù)據(jù)庫(kù)的備份許可可由數(shù)據(jù)庫(kù)所有者授予其它用戶,但恢復(fù)操作許可不自2授予他人。服務(wù)器的選擇與配置SQL Server作為一種新型的數(shù)據(jù)庫(kù),

47、與Windows NT網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)結(jié)合得最為緊密,提高Windows NT自身的性能,可以減少數(shù)據(jù)的沖突,消除瓶頸,提高系統(tǒng)的訪閎性能。但Windows NT支持兩種文傳系統(tǒng);NT文件系統(tǒng)(NTFS和文件分配表(FAT。其中NTFS有許多高級(jí)功能,可提高系統(tǒng)的安全性,但如果作為數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器平臺(tái),NTFS仍需改進(jìn)。而FAT是用于SQL Server的最快的文件系統(tǒng)。為了提高系統(tǒng)性能,SQL Server最好使用專(zhuān)用服務(wù)器。另外,數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器的維護(hù)工作、批處理活動(dòng)以及并發(fā)處理的管理都對(duì)SQL應(yīng)用程序的性能有一定的影響。數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)在為系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)建模時(shí),通鬻根據(jù)三類(lèi)范式對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行規(guī)范化。規(guī)范化

48、的目的是為了在表中消除冗余數(shù)據(jù)。冗余數(shù)據(jù)的減少,也就減少了數(shù)據(jù)庫(kù)中的總數(shù)據(jù)量,這相應(yīng)縫提高了系統(tǒng)的查詢性能。但是.規(guī)范化并不總能提高性能,因?yàn)橐?guī)范化處理涉及到把表分成相關(guān)列最少的表,所以對(duì)一些檢索來(lái)上海交通大學(xué)碩士論文說(shuō),可能要完成復(fù)雜的聯(lián)結(jié)才能實(shí)現(xiàn)。這種聯(lián)結(jié)將導(dǎo)致性能下降和復(fù)雜度增大。因此,必須對(duì)規(guī)范化進(jìn)行必要的平衡,適當(dāng)?shù)臅r(shí)候要采用反規(guī)范化技術(shù)來(lái)提高檢索速度,以求最大限度地提高應(yīng)用程序的性能。但采用反規(guī)范化,同時(shí)將會(huì)增加數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)容量。對(duì)規(guī)范化進(jìn)行平衡的方法有多種,除了反規(guī)范化技術(shù)以外,還有增加冗余,增加列、分割表等,這些技術(shù)都可以提高某項(xiàng)系統(tǒng)性能,但如果考慮整個(gè)系統(tǒng)的性能,則必須在確定性

49、能之前,先確定系統(tǒng)的需求及邊界,根據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)的實(shí)際情況有針對(duì)性地采用這些技術(shù)。查詢結(jié)構(gòu)SQL Server優(yōu)化器在執(zhí)行某些查詢時(shí),有時(shí)先會(huì)生成一個(gè)臨時(shí)工作表,存放查詢的中間結(jié)果,然后,再?gòu)墓ぷ鞅碇羞x出最后的結(jié)果。當(dāng)所有結(jié)果被返回時(shí),工作表自動(dòng)取消。一般來(lái)說(shuō),在查詢中應(yīng)限制會(huì)占用大量資源的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的串操作,同時(shí)應(yīng)避免使用會(huì)導(dǎo)致全表掃描的操作。數(shù)據(jù)庫(kù)鎖數(shù)據(jù)庫(kù)鎖可以避免數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)的不一致性,它對(duì)性能有一定的影響。當(dāng)一個(gè)進(jìn)程等待另一個(gè)進(jìn)程完成其事務(wù)而被阻塞時(shí),系統(tǒng)的總體響應(yīng)時(shí)間增加且吞吐量會(huì)顯著下降。同時(shí),數(shù)據(jù)庫(kù)鎖也會(huì)帶來(lái)死鎖問(wèn)題,因?yàn)樗梨i有時(shí)是不能完全避免的。建立索引時(shí),數(shù)據(jù)庫(kù)鎖對(duì)系統(tǒng)性能也有影響。

50、建立簇索引時(shí),進(jìn)程使用獨(dú)占鎖,鎖住整個(gè)表,直到索引創(chuàng)建完成為止。建立非簇索引時(shí),進(jìn)程使用共享鎖,防止表的更新。進(jìn)行大量數(shù)據(jù)修改的事務(wù),可在數(shù)據(jù)庫(kù)上長(zhǎng)時(shí)間設(shè)置鎖,防止并發(fā)的數(shù)據(jù)庫(kù)操作。因此,在設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí),要盡量減少數(shù)據(jù)庫(kù)鎖的沖突。采用短事務(wù)、存儲(chǔ)過(guò)程等方法可以減少鎖的沖突。Visum Basic訪問(wèn)SQl。Server的ADO接IZl。ADO(32位Visual Basic應(yīng)用程序ADODa凈ta J I控件J ll lADO2.OI oLEDB可赫百行殖一l提供者fISQL Server I j SQL Server的DBC驅(qū)動(dòng)程序I l OLEDB提供者SQL Server利用Connec

51、tion對(duì)象建立與數(shù)據(jù)庫(kù)的連接建立應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)庫(kù)的連接,首先需要設(shè)置Connection對(duì)象的連接字符串:設(shè)置連接字符串strConnectionString=”P(pán)ROVIDER=SQLOLEDB”&一”:SERVER=”&varDBServerName&一”:UID=”&varDBUserName&一2R”:PWD=”&varDBUserPassword&一”:DATABASE=”&varDBName其中,變量varDBServerName代表數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器名:變量varDBUserName代表用戶名:變量varDBUserPa

52、ssword代表用戶密碼;變量varDBName代表將要訪問(wèn)的數(shù)據(jù)庫(kù)名。設(shè)置好連接字符串后,可將該字符串賦給Connection對(duì)象的ConIlectionString屬性,然后調(diào)用Connection對(duì)象的Open方法.即可建立應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)庫(kù)的連接。連接數(shù)據(jù)庫(kù)Dim cnnYFD As New ADODB.ConnectioncnnYFD是一個(gè)Connection對(duì)象的實(shí)例With cnnYFDIf.State=O Then.ConnectionString=strConnectionString設(shè)置連接字符串.0Den建立與數(shù)據(jù)庫(kù)的連接End IfEnd With利用Recordset對(duì)

53、象獲得結(jié)果集ADO Recordset對(duì)象是到達(dá)由sol。Server返回的數(shù)據(jù)的路徑,它包含關(guān)于所做查詢的“答案”。執(zhí)行查詢Dim rstYFD As New ADODB.RccordsetrstYFD是一個(gè)Recordset對(duì)象的實(shí)例rstYFD.ActiveConnection=cnnYFD提供當(dāng)前連接的Connection對(duì)象執(zhí)行查詢,創(chuàng)建結(jié)果集。rstYFD.0pen strSql變量strSql代表SQL查詢語(yǔ)句利再j Command對(duì)象執(zhí)行存儲(chǔ)過(guò)程Conunand對(duì)象是對(duì)數(shù)據(jù)源執(zhí)行的指定命令的定義,可以用Command對(duì)象查一一一圭塑莖望查蘭堡圭笙莖一詢數(shù)據(jù)庫(kù),以便執(zhí)行大量的操作

54、,或者操縱數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)。通過(guò)ADO COMMAND對(duì)象調(diào)用SQL SERVER中的存儲(chǔ)過(guò)程“checkfilestate獲得任務(wù)單狀態(tài)Dim cmdYFD as New ADODB.CommandemdYFD.ActiveConnection=cnnYFD cmdYFD.CommandType=adC【IldStoredProccmdYFD,CommandText參數(shù)設(shè)置Set prmYFD=cmdYPD 提供當(dāng)前連接的Connection 對(duì)象表明Command對(duì)象用來(lái)執(zhí)行存儲(chǔ)過(guò)程”checkfi lestate提供存儲(chǔ)過(guò)程名CreateParameter rdectype“,adVarCha

55、radParamlnput,1adParamInput,11adParamOutput,1參數(shù)賦值cmdYFD.Parameters(”dectype”=DocType cmdYFD.Parameters(”fileno”=strFileNO執(zhí)行存儲(chǔ)過(guò)程emdYFD.Execute 任務(wù)單狀態(tài)(輸出參數(shù)變量DocType代表任務(wù)單類(lèi)型變量strFi leNO代表任務(wù)單編號(hào)上海交通大學(xué)碩_上論文3.2網(wǎng)絡(luò)通訊解決方案為了實(shí)現(xiàn)鋼鐵企業(yè)能源管理系統(tǒng)中網(wǎng)絡(luò)信息的傳遞,分布式系統(tǒng)必須具備網(wǎng)絡(luò)通訊功能。采用Visual Basic提供的遠(yuǎn)程通信控件Winsock,將能夠很容易地建立網(wǎng)絡(luò)通訊。Winsock

56、通信有兩種主要方式。第一種叫做流方式,也稱(chēng)面向連接方式。在這種方式下兩個(gè)通信的應(yīng)用程序之間先要建立一種虛擬的連接,這種方式對(duì)應(yīng)的是TCP協(xié)議。第二種叫做數(shù)據(jù)報(bào)方式(Datagram Socket,又稱(chēng)無(wú)連接方式,對(duì)應(yīng)的是UDP協(xié)議。流類(lèi)方式的特點(diǎn)是通信可靠,對(duì)數(shù)據(jù)有校驗(yàn)和重發(fā)機(jī)制,通常用來(lái)做數(shù)據(jù)文件的傳輸,如ftp,telnet等?？紤]到可靠性、實(shí)時(shí)性要求,本系統(tǒng)采用TCP協(xié)議及流方式實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通訊。在技術(shù)室采用客戶機(jī)程序,在調(diào)度室采用服務(wù)器程序,即可利用winsock 控件將任務(wù)單建立信息由技術(shù)室傳送到調(diào)度室。同樣,能源中心可以將停復(fù)役申請(qǐng)單建立信息傳送到技術(shù)室。上海交通大學(xué)碩士論文3.3客戶

57、機(jī)/服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)對(duì)分布式系統(tǒng)上運(yùn)行的軟件進(jìn)行組織的一種普通方法是將功能分為兩部分一一客戶機(jī)和服務(wù)器?？蛻魴C(jī)是使用稱(chēng)為服務(wù)器的程序提供的服務(wù)的一種程序?？蛻魴C(jī)請(qǐng)求服務(wù),服務(wù)器則執(zhí)行相應(yīng)服務(wù)。服務(wù)器功能通常涉及一些資源管理,服務(wù)器對(duì)資源的訪問(wèn)進(jìn)行同步化和管理,并對(duì)客戶機(jī)的請(qǐng)求返回?cái)?shù)據(jù)或狀態(tài)信息?？蛻魴C(jī)程序通常處理用戶交互,為用戶請(qǐng)求數(shù)據(jù)或啟動(dòng)數(shù)據(jù)修改。例如,客戶機(jī)能提供表單,供用戶(例如,使用web瀏覽器的用戶輸入產(chǎn)品的訂購(gòu)信息。客戶機(jī)將此訂購(gòu)信息發(fā)送到服務(wù)器,服務(wù)器將檢查產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫(kù)并執(zhí)行開(kāi)票和裝運(yùn)所需的任務(wù)。通常多個(gè)客戶機(jī)使用單個(gè)服務(wù)器。例如,數(shù)以百計(jì)的客戶機(jī)可以與控制數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)的少數(shù)服務(wù)器交互。1示乒t器姜建籍,t熱3,霪靜 i:海交通大學(xué)碩士論文3.401.AP技術(shù)聯(lián)機(jī)分析處理(OLAP的概念最早是由關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)之父E.E