紡織企業(yè)作為能源消耗大戶，其車間能耗數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的建立與優(yōu)化對(duì)于企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。紡織企業(yè)車間能耗主要包括電力、水、蒸汽、壓縮空氣等多個(gè)方面。其中，電力消耗是最主要的能源消耗形式，主要來源于生產(chǎn)設(shè)備、照明、空調(diào)系統(tǒng)等。此外，水消耗主要用于設(shè)備冷卻、加濕等工藝過程，蒸汽和壓縮空氣則主要用于紡紗、織造等工序。

以某集聚紡生產(chǎn)線為例，其工藝流程涉及抓棉、開棉、混棉、清棉、梳棉、并條、粗紗、細(xì)紗等多個(gè)環(huán)節(jié)，設(shè)備配置包括抓棉機(jī)、開棉機(jī)、混棉機(jī)、清棉機(jī)、梳棉機(jī)、并條機(jī)、粗紗機(jī)、細(xì)紗機(jī)和自動(dòng)絡(luò)筒機(jī)等。此外，輔助設(shè)備還包括清梳聯(lián)除塵系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、空壓冷凍系統(tǒng)等。

一、車間能耗數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)構(gòu)建

系統(tǒng)架構(gòu)

紡織企業(yè)車間能耗數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)通常包括現(xiàn)場設(shè)備層、網(wǎng)絡(luò)通訊層和平臺(tái)管理層三個(gè)層次。

現(xiàn)場設(shè)備層：主要包括各類傳感器、儀表等數(shù)據(jù)采集設(shè)備，用于實(shí)時(shí)監(jiān)測水、電、氣等能源消耗量及設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。

網(wǎng)絡(luò)通訊層：包含工業(yè)智能網(wǎng)關(guān)、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)等設(shè)備，負(fù)責(zé)將現(xiàn)場設(shè)備層采集的數(shù)據(jù)傳輸至平臺(tái)管理層。

平臺(tái)管理層：搭建能源管理平臺(tái)，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、處理、分析及展示。

技術(shù)應(yīng)用

智能電表與水表：通過安裝智能電表和水表，實(shí)時(shí)監(jiān)測車間各區(qū)域的電力和水資源消耗情況。

流量計(jì)與傳感器：對(duì)于蒸汽和壓縮空氣等流體介質(zhì)，采用流量計(jì)和傳感器進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，確保數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性和實(shí)時(shí)性。

數(shù)據(jù)采集終端：采用TDE數(shù)據(jù)采集網(wǎng)關(guān)等智能設(shè)備，替代傳統(tǒng)手工紙質(zhì)記錄模式，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集和上傳。

物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)：引入數(shù)網(wǎng)星能源管理平臺(tái)，加裝TDE數(shù)據(jù)采集網(wǎng)關(guān)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控，接入機(jī)臺(tái)設(shè)備，監(jiān)測日常狀態(tài)，采集、分析、管理紡織生產(chǎn)過程中的數(shù)據(jù)。

二、數(shù)據(jù)采集內(nèi)容與方法

數(shù)據(jù)采集內(nèi)容

紡織企業(yè)車間能耗數(shù)據(jù)采集的內(nèi)容主要包括以下幾個(gè)方面：

電力消耗：通過智能電表監(jiān)測各個(gè)機(jī)器和區(qū)域的電力使用情況。

水消耗：通過水表監(jiān)測用水量，確保節(jié)水措施的有效實(shí)施。

蒸汽和壓縮空氣消耗：通過流量計(jì)監(jiān)測蒸汽和壓縮空氣的消耗情況。

設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)：實(shí)時(shí)監(jiān)測設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)，如溫度、壓力、轉(zhuǎn)速等，及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障或異常。

數(shù)據(jù)采集方法

定期采集：設(shè)定固定的采集周期，如每小時(shí)、每天或每周采集一次數(shù)據(jù)，確保數(shù)據(jù)的連續(xù)性和完整性。

實(shí)時(shí)采集：通過TDE數(shù)據(jù)采集網(wǎng)關(guān)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集和上傳，確保管理人員能夠及時(shí)了解車間能耗情況。

異常檢測：設(shè)置異常報(bào)警閾值，當(dāng)能耗數(shù)據(jù)超出正常范圍時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)報(bào)警并通知管理人員。

三、數(shù)據(jù)分析與應(yīng)用

數(shù)據(jù)分析

采集到的能耗數(shù)據(jù)需要進(jìn)行深入分析，以識(shí)別能耗模式和潛在的節(jié)能機(jī)會(huì)。主要分析方法包括：

趨勢分析：觀察能源消耗隨時(shí)間的變化趨勢，找出能耗高峰和低谷。

異常檢測：識(shí)別能耗的異常波動(dòng)，可能指示設(shè)備故障或操作不當(dāng)。

能效比較：將當(dāng)前能耗與歷史數(shù)據(jù)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較，找出差距。

數(shù)據(jù)應(yīng)用

節(jié)能改造：根據(jù)數(shù)據(jù)分析結(jié)果，確定節(jié)能改造的重點(diǎn)部位和措施，如空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能改造、除塵系統(tǒng)節(jié)能改造等。

生產(chǎn)優(yōu)化：調(diào)整生產(chǎn)計(jì)劃和流程，減少能源浪費(fèi)，提高生產(chǎn)效率。

設(shè)備升級(jí)：更換老舊設(shè)備，采用更高效的機(jī)器，降低能耗。

能源回收：利用廢熱回收系統(tǒng)等措施，實(shí)現(xiàn)能源的循環(huán)利用。

四、實(shí)施效果預(yù)期

通過構(gòu)建和完善紡織企業(yè)車間能耗數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，企業(yè)能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測車間能耗情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理能耗異常問題，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的目標(biāo)。以某紡織企業(yè)為例，通過實(shí)施能耗數(shù)據(jù)采集和節(jié)能改造措施，空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能改造使風(fēng)機(jī)實(shí)耗功率下降25%以上，細(xì)紗吸棉風(fēng)機(jī)節(jié)能改造使單臺(tái)細(xì)紗機(jī)日平均節(jié)電45.25kW·h，全年可節(jié)電數(shù)百萬千瓦時(shí)。

審核編輯 黃宇