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、細紗等多個環(huán)節(jié)，設(shè)備配置包括抓棉機、開棉機、混棉機、清棉機、梳棉機、并條機、粗紗機、細紗機和自動絡(luò)筒機等。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)通訊層和平臺管理層三個層次。

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，用于實時監(jiān)測水、電、氣等能源消耗量及設(shè)備的運行狀態(tài)。

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

平臺管理層：搭建能源管理平臺，負責數(shù)據(jù)的存儲、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，實時監(jiān)測車間各區(qū)域的電力和水資源消耗情況。

流量計與傳感器：對于蒸汽和壓縮空氣等流體介質(zhì)，采用流量計和傳感器進行實時監(jiān)測，確保數(shù)據(jù)采集的準確性和實時性。

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，實現(xiàn)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的實時采集和上傳。

物聯(lián)網(wǎng)平臺：引入數(shù)網(wǎng)星能源管理平臺，加裝TDE數(shù)據(jù)采集網(wǎng)關(guān)，實現(xiàn)遠程實時監(jiān)控，接入機臺設(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方面：

電力消耗：通過智能電表監(jiān)測各個機器和區(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)水措施的有效實施。

蒸汽和壓縮空氣消耗：通過流量計監(jiān)測蒸汽和壓縮空氣的消耗情況。

設(shè)備運行狀態(tài)：實時監(jiān)測設(shè)備的運行參數(shù)，如溫度、壓力、轉(zhuǎn)速等，及時發(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、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。

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

異常檢測：設(shè)置異常報警閾值，當能耗數(shù)據(jù)超出正常范圍時，系統(tǒng)自動報警并通知管理人員。

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)需要進行深入分析，以識別能耗模式和潛在的節(jié)能機會。主要分析方法包括：

趨勢分析：觀察能源消耗隨時間的變化趨勢，找出能耗高峰和低谷。

異常檢測：識別能耗的異常波動，可能指示設(shè)備故障或操作不當。

能效比較：將當前能耗與歷史數(shù)據(jù)或行業(yè)標準進行比較，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)計劃和流程，減少能源浪費，提高生產(chǎn)效率。

設(shè)備升級：更換老舊設(shè)備，采用更高效的機器，降低能耗。

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

四、實施效果預(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監(jiān)測車間能耗情況，及時發(fā)現(xiàn)并處理能耗異常問題，實現(xiàn)節(jié)能降耗的目標。以某紡織企業(yè)為例，通過實施能耗數(shù)據(jù)采集和節(jié)能改造措施，空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能改造使風機實耗功率下降25%以上，細紗吸棉風機節(jié)能改造使單臺細紗機日平均節(jié)電45.25kW·h，全年可節(jié)電數(shù)百萬千瓦時。