[发明专利]一种基于能耗区间预测的设备异常诊断方法

说明书

本发明公开了一种基于能耗区间预测的设备异常诊断方法，克服了现有技术根据拟合曲线判断能耗容易造成误判进而影响生产运维环节节能部署的问题，包括。本发明判定设备是否异常、设备是否有可节能空间或设备是否出现故障，并为设备的运行和维护提供数据支持，还可以针对能耗过高的设备通过计算能耗值与有关变量的相关系数找出可能导致能耗过高的原因，为之后采取措施降低能耗提供数据支持；针对能耗过低的设备可以进行检查和维护。及时的监控各个设备的能耗情况并对不合理能耗做出反馈，以此达到节能的目的。

技术领域

本发明涉及设备能耗监控技术领域，尤其是涉及一种基于能耗区间预测的设备异常诊断方法。

背景技术

节约能源在生产运维环节有着十分重要的意义。每个生产、运维环节都应当积极响应节约能源的号召，排查节能障碍和能源浪费现象，查找设备节能潜力，以达到节能减排，降低生产成本、提高经济效益的目标。在传统的能源管理过程中，对于设备的运行状况是否异常一般会通过物理过程来进行排查，例如检查设备是否属于落后的设备和工艺并淘汰落后的设备和工艺；现场测量设备的运行效率；依据现场工艺工程师的经验判断设备的能耗是否出现异常等等。此类方法具有效率低、准确性低的缺点。

除此之外，在现有的一些识别技术也往往存在一些问题导致准确度不高，例如用历史能耗数据拟合出一条理想的能耗曲线，再将真实值与拟合值进行比较，若比较误差的绝对值超出一定的范围，则判定设备能耗异常。但实际上设备的能耗受季节、日期、温度、假期等因素的影响是动态变化的，因此历史的能耗数据并不能准确的描述当下时刻的能耗表现，并且用于判定的误差值也很难准确估计。

例如，一种在中国专利文献上公开的“一种空分系统的能耗预测方法”，其公告号CN103793754B，以下步骤：采集不同规模的空分设备的能耗数据；对能耗数据利用最小二乘法进行拟合，获得空分设备能耗随空分规模的拟合方程；根据拟合方程通用式确定空分设备电耗；根据空分设备电耗和空分设备的技术功，计算不同规模空分设备的电效率η；根据计算的不同规模空分设备的电效率η确定空分设备的电效率η₁；根据各空分设备的电效率η₁,计算空分项目中各空分设备的电耗；根据空分项目中各空分设备的能耗，计算获得空分系统的能耗。上述方案采用了拟合曲线和模型方程相结合，利用实测数据得到电效率的拟合曲线，采用拟合曲线的技术方案若比较误差的绝对值超出一定的范围，则判定设备能耗异常，难以融合能耗受季节、日期、温度、假期等因素的影响是动态变化的，拟合曲线无法反应动态变化，无法准确描述每个时刻的能耗表现，以此判断误差会加大能耗判断异常的难度，误判概率极高。

发明内容

本发明是为了克服现有技术根据拟合曲线判断能耗容易造成误判进而影响生产运维环节节能部署的问题，提供一种基于能耗区间预测的设备异常诊断方法，判定设备是否异常、设备是否有可节能空间或设备是否出现故障，并为设备的运行和维护提供数据支持，还可以针对能耗过高的设备通过计算能耗值与有关变量的相关系数找出可能导致能耗过高的原因，为之后采取措施降低能耗提供数据支持；针对能耗过低的设备可以进行检查和维护。及时的监控各个设备的能耗情况并对不合理能耗做出反馈，以此达到节能的目的。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种基于能耗区间预测的设备异常诊断方法，包括以下步骤：

S1、采集历史能耗、时间、日期、温度、天气数据并训练能耗预测模型；

S2、进行点预测，预测单位时间的能耗值；

S3、进行区间预测，预测单位时间能耗值的上限和下限；

S4、检验单位小时真实能耗值是否落在置信区间内；

S5、判断该设备能耗是否出现异常，当真实值落在置信区间内时，该设备正常运作；当真实值大于预测的上限时，认为该设备有可节能空间；当真实值小于预测下限时，认为该设备可能出现故障。