專利名稱：用于節(jié)能減排的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種能量及排放物管理(Energy and Emission Management，"E2M”) 系統(tǒng)和方法，用于降低用于在工業(yè)、制造業(yè)和資源部門等領(lǐng)域中大量能量消耗系統(tǒng)和場所 (“IECSS”)的能量消耗和溫室氣體排放物的成本。
背景技術(shù)：
制造業(yè)、工業(yè)和資源部門通過大量使用能量供給生產(chǎn)過程而產(chǎn)生大量溫室氣體排 放物。由于這些部門的能量消費通常是最大的單項成本項目之一，并且隨著煤、石油和天然 氣等自然資源的減少，能量的價格持續(xù)上升。全世界各種集體的政府和非政府組織開始意 識到國際社會應(yīng)對由溫室氣體(Greenhouse Gas，“GHG”)排放物引起的氣候變化的成本。一些政府已經(jīng)采取措施以確保使用污染能量(即礦物燃料發(fā)的電，出自石油的柴 油)的消費者較使用可再生或較低排放物能量(即可再生電力，生物柴油)的消費者在經(jīng) 濟上處于不利地位。其中一種形式包括排放物交易機制，對能量消費者引起的溫室氣體排 放物要征收費用，并繼續(xù)實施。由工業(yè)部門引起的能量消費的傳統(tǒng)成本現(xiàn)在也可以有一個GHG排放物的共同但 專用的成本用于考慮和管理。能量效率或用于只預(yù)測能量消耗的預(yù)測方法還不足以最大化 節(jié)約成本。典型的系統(tǒng)和方法只基于單一方面(能量消耗)?？梢栽诠_號為2003/0061091、 發(fā)明人為阿馬拉通加(Amaratimga)等的美國專利申請中找到一個實例，參見申請?zhí)枮?11/613，7 、發(fā)明人為麥格雷戈(MacGregor)的美國專利申請，其內(nèi)容以交叉引用的方式 并入本文中。貫穿說明書的現(xiàn)有技術(shù)的任何討論絕不應(yīng)該認(rèn)為是承認(rèn)該現(xiàn)有技術(shù)是該領(lǐng)域中 公知的或形成公共知識的一部分。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的第一個方面，提供一種在大量能量消耗場所或系統(tǒng)環(huán)境中執(zhí)行能量 估計操作的方法，該方法包括步驟(a)輸入與該大量能量消耗場所或系統(tǒng)環(huán)境相關(guān)的一 系列能量數(shù)據(jù)變量、排放物數(shù)據(jù)變量和影響數(shù)據(jù)變量；(b)使用第一預(yù)測技術(shù)執(zhí)行第一能 量使用預(yù)測操作；(C)使用第二預(yù)測技術(shù)執(zhí)行第二(同時)相似能量使用預(yù)測操作；(d)將 該兩種技術(shù)的結(jié)果關(guān)聯(lián)起來；以及(e)提供一個取決于該兩種技術(shù)之間的相關(guān)程度的通過 或故障信號。該預(yù)測技術(shù)可以至少包括回歸和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的一種?？梢詧?zhí)行該方法確定 環(huán)境效率或預(yù)測或預(yù)估環(huán)境的未來能量需求和/或相關(guān)的排放物。該方法還可以包括步 驟使用另外一個不同的預(yù)測技術(shù)執(zhí)行另外至少一個能量使用預(yù)測操作；以及，提供另外 一個表明所有能量使用預(yù)測操作之間的相關(guān)程度的輸出信號。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種用于在大量能量消耗場所或系統(tǒng)環(huán)境中執(zhí)行能量估計操作的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括輸入裝置，用于傳感和輸入與出自該場所或系統(tǒng)的能量或 排放物相關(guān)的一系列數(shù)據(jù)變量；數(shù)據(jù)存儲裝置，用于存儲出自該輸入裝置的時序數(shù)據(jù)；第 一預(yù)測單元，從存儲在該數(shù)據(jù)存儲裝置中的數(shù)據(jù)訓(xùn)練，使用第一預(yù)測技術(shù)以輸出第一預(yù)測； 第二預(yù)測單元，從存儲在該數(shù)據(jù)存儲裝置中的數(shù)據(jù)訓(xùn)練得到，使用第二不同的預(yù)測技術(shù)以 輸出第二預(yù)測；以及，比較裝置，用于比較該第一預(yù)測和該第二預(yù)測，并輸出該第一預(yù)測和 該第二預(yù)測之間的差異程度。


參考附圖描述本發(fā)明的優(yōu)選方式，其中圖1圖解說明表示用于能量及排放物管理(Energy and Emission Management, E2M)的本發(fā)明優(yōu)選實施例的簡化方框圖；圖2詳細說明圖1的能量預(yù)測系統(tǒng)。
具體實施例方式該優(yōu)選實施例提供一種管理的預(yù)測系統(tǒng)和方法，該實施例將能量消耗和溫室氣體 排放物(Energy Consumption and Greenhouse-gas Emissions，ECGE)商業(yè)情 艮總合為用 于管理IECSS的能量和溫室氣體排放物的總戰(zhàn)略。由于該系統(tǒng)將實時(或接近實時)ECGE 與從該預(yù)測系統(tǒng)中獲取的假設(shè)目標(biāo)值完美地進行比較，所以能夠通過行動，比如維持、行為 改變、人員訓(xùn)練或重新安排生產(chǎn)來限制與最優(yōu)性價比的差異。預(yù)測能量消耗的能力具有很多有益的副作用。預(yù)測能量消耗使得能量浪費最小 化，使得效率被識別用于留存，并使得以最低的成本和最低的GHG排放物濃度選擇能量供 應(yīng)。以回歸分析方式的復(fù)雜統(tǒng)計學(xué)提供預(yù)測系統(tǒng)和方法作為能量管理的工具。在前述專利 說明書中的該預(yù)測的方法和系統(tǒng)使用這種方法?？蛇x地，可以使用其他技術(shù)，比如包括人工 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的建模預(yù)測。例如，申請?zhí)枮?1/613，728、發(fā)明人為麥格雷戈(MacGregor)的美國 專利申請公開了這樣一種系統(tǒng)?；貧w和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是兩種截然不同的統(tǒng)計分析形式，并使用不同的過程達到其 預(yù)測?；貧w估計應(yīng)用于單一方程的權(quán)重，而人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法使用由一系列互聯(lián)轉(zhuǎn)換器表 示的方程組。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中的一單個輸入可以影響多個中間轉(zhuǎn)換器，多個中間轉(zhuǎn)換器依 次影響最終的預(yù)測，通常使得其很難發(fā)現(xiàn)一個單獨輸入怎樣影響預(yù)測結(jié)果。如果該單個輸 入影響是未知的，則該神經(jīng)加權(quán)方式的精度是未知的。另一方面，回歸指明每個輸入對預(yù)測 的影響有多大，以及指明其能夠?qū)烙嬙撚绊懹卸嗑_。雖然人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)能夠產(chǎn)生更強大的預(yù)測，但是在解釋它為什么工作或者它 對預(yù)測有多少信心方面比較差?，F(xiàn)有的使用預(yù)測統(tǒng)計學(xué)的用于能量和成本效率的能量管理 方法和系統(tǒng)使用回歸或人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)計學(xué)?；貧w產(chǎn)生輸出，能量管理系統(tǒng)或方法可以使 用該輸出研究效率改善，而人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)提供用于效率改善的異常研究的信息較少。人工 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)較回歸可以提供更強大的預(yù)估預(yù)測能力，但是不支持驗證預(yù)測的信心用于(比如 說)預(yù)測優(yōu)化假設(shè)檢測、需求管理、能量市場交易和/或排放物交易的信息。在優(yōu)選實施例中，提供一種預(yù)測方法和系統(tǒng)，用于同時在相同的數(shù)據(jù)集上執(zhí)行回 歸和人工神經(jīng)網(wǎng)路(以及任何其他合適的統(tǒng)計方法，比如支持向量機)以啟用適合該任務(wù)的預(yù)測的交互檢驗。具體地，同時使用用于能量消耗優(yōu)化用途的回歸和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(以 及其他)作為確認(rèn)查核，并使用用于預(yù)估預(yù)測用途的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和回歸(以及其他)作 為確認(rèn)查核。連續(xù)地或以固定的定期間隔提供該方法和系統(tǒng)用于不間斷的預(yù)測。該優(yōu)選實施例同時使用(至少)回歸和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的預(yù)測算法以交互檢驗預(yù) 測輸出提供一種能量及排放管理(“E2M”)系統(tǒng)和方法，以便減少用于在制造業(yè)、工業(yè)和 資源部門中發(fā)現(xiàn)的大量能量消耗系統(tǒng)和場所(“IECSS”)的能量消耗和溫室氣體排放物 (“ECGE”)的成本。術(shù)語“同時”包括同時存在、發(fā)生和運行，或者在最短的時間序列的實 際中以實現(xiàn)接近同時。優(yōu)選實施例包括用于測量IECSS的ECGE的裝置，用于確定關(guān)于IECSS的操作的信 息的裝置，用于測量或獲得可以影響IECSS的ECGE的比率的變量的裝置，用于將關(guān)于IECSS 的測量和操作信息發(fā)送給用于接收該信息的裝置的裝置，用于分析和評估該信息的裝置， 用于驅(qū)動為由IECSS的ECGE的期望或預(yù)測量的基線的基準(zhǔn)能量效率算法和模型的裝置，用 于交互檢驗為確認(rèn)基線、由IECSS的ECGE量的期望或預(yù)測的置信區(qū)間的裝置，以及用于提 供為ECGE管理活動使用該基線、ECGE的期望或預(yù)測值的裝置，以及一種測量和驗證ECGE管 理活動的結(jié)果的裝置。開始參見圖1，示意圖地表示出一種能量及排放管理(以下稱為‘ 2Μ”)系統(tǒng)1， 該系統(tǒng)1用于通常在制造業(yè)、工業(yè)和資源部門中發(fā)現(xiàn)的大量能量消耗系統(tǒng)和場所(以下稱 為“ IECSS”)。術(shù)語“能量”意思是被消耗以操作IECSS的任何形式的能量和燃料，包括但 不限于電力、天然氣、可燃氣體、柴油、汽油、油萃取燃料、生物燃料、生物質(zhì)、硫磺和煤。術(shù)語 “排放物”意思是來自直接或間接使用能量的溫室氣體排放物，可以包括SOpNOj^nccV術(shù) 語“大量”意思是每年操作消費例如最少量的20，OOOMWh或80，000GJ的那些能量的制造、 工業(yè)或資源部門系統(tǒng)或場所。IECSS的實例包括制造部門(磚瓦廠、瓷窯廠、汽車廠)，工 業(yè)部門(紙和木漿生產(chǎn)、化工生產(chǎn)、鋼鐵/金屬鑄造和生產(chǎn)、專門天然氣生產(chǎn)，水泥生產(chǎn)，鋁 冶煉)，資源部門(礦產(chǎn)加工廠、石化煉油廠、金/銅/鎳/鐵礦山和加工廠)。E2M系統(tǒng)通過從E2M監(jiān)控設(shè)備例如2、3采集數(shù)據(jù)連續(xù)地監(jiān)控IECSS，該數(shù)據(jù)可以包 括直接來自于IECSS上的現(xiàn)場儀表和控制設(shè)備的能量計量、能量輔助計量、排放物監(jiān)測和 能量影響變量，使用通信設(shè)備將來自于IECSS的數(shù)據(jù)發(fā)送到遠端數(shù)據(jù)中心用于運用。監(jiān)控 設(shè)備數(shù)據(jù)存儲在數(shù)據(jù)庫5中。數(shù)據(jù)然后被用于預(yù)測能量使用的預(yù)測系統(tǒng)6使用。E2M監(jiān)控 設(shè)備例如2、3可以包括測量系統(tǒng)和裝置以由IECSS以及相關(guān)方法并使用這樣的測量系統(tǒng)和 裝置測量、分析、評估、預(yù)測和交互檢驗?zāi)芰肯暮蜏厥覛怏w排放物(以下稱為“ECGE”)的 量。為了識別機會改善能量效率和減少溫室排放物從而節(jié)約成本，E2M系統(tǒng)1連續(xù)地 將實際ECGE與預(yù)測ECGE做比較并分析變化。優(yōu)選實施例同時使用(至少)回歸和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的預(yù)測算法以交互檢驗預(yù)測。 具體地，優(yōu)選實施例是關(guān)于連續(xù)地改善生產(chǎn)效率相關(guān)的使用和能量供應(yīng)，同時最少化各個 直接和間接的溫室氣體排放物以便節(jié)約成本和環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。在優(yōu)選實施例中，提供 一種方法和系統(tǒng)，用于產(chǎn)生當(dāng)前場所效率和未來需求的預(yù)測或預(yù)估的更精確的估計。現(xiàn)在參見圖2，更詳細地圖示該能量預(yù)測系統(tǒng)。數(shù)據(jù)庫輸入被傳送到回歸預(yù)測系統(tǒng) 7和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測系統(tǒng)8，回歸預(yù)測系統(tǒng)7和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測系統(tǒng)8基于輸入數(shù)據(jù)各輸出預(yù)測。優(yōu)選實施例使用至少兩個模塊(models)產(chǎn)生可能的結(jié)果的估計。在第一個實 施例中，提供用于估計可能的結(jié)果的第一人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模塊和估計可能的結(jié)果的第二回歸 模塊。該第一模塊可以基于由麥格雷戈(Macgregor)(除按照阿馬拉通加(Amaratimga)等 中所描述的而取得的輸入數(shù)據(jù)外)公開的結(jié)構(gòu)相似的結(jié)構(gòu)，第二回歸模塊的結(jié)構(gòu)可以與基 于阿馬拉通加(Amaratunga)等的結(jié)構(gòu)相似。在優(yōu)選實施例中，這兩個(或更多個)模塊接收來自于具體的IECSS的環(huán)境的相 關(guān)的輸入，同時接收能量需求的輸出估計。該優(yōu)選實施例的方法然后經(jīng)歷一個互相關(guān)該輸 出的重要步驟用于預(yù)測驗證。在需要測量場所效率的場合，回歸過程用作初級預(yù)測，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模塊用作驗 證預(yù)測。在這兩個模塊間的發(fā)散超過預(yù)定范圍的場合，預(yù)測輸出10被標(biāo)志為對特定的數(shù)據(jù) 樣本不充分。發(fā)散的實例可能由IECSS系統(tǒng)混亂或者由于系統(tǒng)故障或校正而起的錯誤數(shù)據(jù) 輸入引起。在需要更進一步進入到未來預(yù)測或預(yù)估的場合，該人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模塊輸出用于初 級預(yù)測。該回歸模塊輸出用作驗證預(yù)測。在這兩個模塊之間的發(fā)散超過預(yù)定范圍的場合， 預(yù)測輸出又被標(biāo)志為不充分。人們發(fā)現(xiàn)，同時使用多個模塊并在其之間交互檢驗提供比現(xiàn)有技術(shù)所提供的更為 精確的預(yù)測網(wǎng)絡(luò)。實例工作中的E2M的一個實例表明，當(dāng)來自于‘輪班A’而不是‘輪班B’的工人正在操 作IECSS時，總的IECSS能量效率較高。行動將是采訪并觀察兩組工人之間的差異，然后假 定‘最佳操作實踐’來自于‘輪班A’慣態(tài)。E2M的另一個實例表明，由于生產(chǎn)中設(shè)備的未充 分使用，能量浪費的場合，例如當(dāng)上游設(shè)備已經(jīng)發(fā)生故障，已經(jīng)停止等待維修或不能生產(chǎn)時 傳送帶仍然運行。行動將是與上游設(shè)備的控制連鎖以便最小化下游設(shè)備的運行時間。E2M 的另一個實例可以表明，鍋爐在較高的環(huán)境溫度的一段時間內(nèi)，具有比期望更高的實際天 然氣消耗和排放物。一種行動可以是檢查熱絕緣失效，并檢驗天然氣鍋爐的標(biāo)定和運轉(zhuǎn)效 率。E2M的另一個實例可以表明來自于供方1的水泥原料往往比來自于供方2的水泥原料 被更高效地加工成水泥產(chǎn)品，并產(chǎn)生更少的排放物。一種行動可以是進行原料抽樣的實驗 室分析以確定原料供應(yīng)上的差異，然后創(chuàng)建最優(yōu)的實地供應(yīng)的‘質(zhì)量說明書’供所有供方滿 足。E2M的另一個實例可以表明，進入黃金加工壓碎廠的‘原礦’礦石配料的尺度影響加工 過程中消耗的能量。一種行動是為了粉碎和研磨的能量效率，使用E2M系統(tǒng)存檔數(shù)據(jù)進行 研究以確定礦石配料的最佳碎片尺度，然后最優(yōu)化礦石配料的爆破模式提供給金礦加工和 回收廠。IECSS的期望或預(yù)測ECGE可以是從來自于IECSS的最初時期(天，星期或年)的 數(shù)據(jù)抽樣(以下稱為“E2M基線”)推導(dǎo)出來的(至少)兩個同時但是獨立的傳遞函數(shù)的輸 出；一個傳遞函數(shù)從基于回歸的統(tǒng)計學(xué)中導(dǎo)出，另一個從基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的統(tǒng)計學(xué)中導(dǎo) 出。這兩種方法同時使用以提供預(yù)測驗證并使得能量效率改善研究變得容易。在可選實施 例中，可以增加另外(η)個統(tǒng)計方法以便結(jié)果的同時一致性。實施例可以包括實際的能量相關(guān)的直接和間接溫室氣體排放物偏離Ε2Μ基線的 定期體積總和以驗證由IECSS的能量效率引起的溫室氣體排放物補償。例如每月的排放物補償計算包括使用=CO2補償=[Σ ° 消耗的實際電力kWh- Σ °η消耗的Ε2Μ基線預(yù)測的 電力kWh]*[國際認(rèn)同的溫室氣體排放物計算因子]。實施例還可以包括時間序列的預(yù)估IECSS信息(比如生產(chǎn)計劃，工作人員名冊計 劃，維護計劃，原材料交貨時間表，能量交易期貨定價，上游供氣供熱質(zhì)量數(shù)據(jù)，電力供應(yīng)商 計劃停機，生物量收獲時間表，供油時間表)和/或氣象數(shù)據(jù)(比如風(fēng)力，濕度，降水，太陽 能或紫外線指數(shù)，潮汐，波浪，涌浪的天氣預(yù)估，水管理計劃)的定期替換轉(zhuǎn)入到滾動的時 間序列預(yù)估模型(以下稱為“E2M預(yù)估”)以預(yù)測IECSS的未來ECGE以便與IECSS的總的 能量和排放物交易戰(zhàn)略接軌。^M作為一個例子，IECSS用作使用燃燒天然氣窯的制磚工廠。生產(chǎn)計劃可以顯示在 兩條生產(chǎn)線的全部能力的36小時生產(chǎn)工作，同時預(yù)測氣象條件顯示這段時間高于平均每 天的周圍溫度狀況。在高溫日子里電供應(yīng)市場顯示更高的峰值的白天成本。操作人員換班 模式顯示要求夜班有更有經(jīng)驗的工作人員。IECSS有一個小的熱電聯(lián)機生產(chǎn)站(CHP)。從 E2M系統(tǒng)和方法發(fā)展的分析戰(zhàn)略顯示以一半的能力(工作僅一條生產(chǎn)線)生產(chǎn)十二個小時 (白班)，接著以全部的能力(兩條生產(chǎn)線)生產(chǎn)十二個小時(夜班)。多余的天然氣供應(yīng) (來自于工作在一半的能力)被轉(zhuǎn)到CHP，在CHP那里電能以與最高市場價格相比的較低成 本供應(yīng)給IECSS，同時將消耗的熱量傳遞給干燥磚的車間(進一步減少天然氣的消耗)。在 接下來的十二個小時(夜班)，CHP將關(guān)閉以利用低的離峰電價的優(yōu)點，并確保給予充分的 天然氣供應(yīng)用于全生產(chǎn)率。凈成效源自電力的較低的成本，以及源自現(xiàn)場CHP發(fā)生的較低 的溫室氣體排放物。方法的分析能量預(yù)測系統(tǒng)確定IECSS的影響變量與ECGE的關(guān)系以產(chǎn)生基線基準(zhǔn)模型。由此 產(chǎn)生的輸出包括使用交叉驗證的預(yù)測方法確定ECGE中實時或接近實時的異常，并安排最 優(yōu)化研究。該輸出也可以包括使用交叉驗證的預(yù)測方法預(yù)測未來ECGE以便并入IECSS能 量和排放交易戰(zhàn)略。這可以導(dǎo)致確定永久性的優(yōu)化改進并提供一種裝置，該裝置確認(rèn)節(jié)約 的相關(guān)ECGE成本，同時也為基于能量效率的排放物交易信用提供證據(jù)。該方法可以連續(xù)循 環(huán)以便連續(xù)改善。在本發(fā)明的優(yōu)選實施例的第一步，包括使用自定義的標(biāo)準(zhǔn)以便確定、確認(rèn)和記錄 ECGE信息收集節(jié)點的類型和數(shù)量，確定、配置、測試和安裝所需數(shù)量的E2M監(jiān)測設(shè)備，確定 組件，配置，設(shè)計參數(shù)，測試和安裝E2M監(jiān)控設(shè)備，確定文件和數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)，存檔協(xié)議，配置， IECSS數(shù)據(jù)傳輸/接收，歸檔，數(shù)據(jù)庫，統(tǒng)計學(xué)和網(wǎng)絡(luò)入口軟件的安裝和測試。如前所述，回歸和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測系統(tǒng)可以通過源自最初時期的數(shù)據(jù)采樣的傳 遞函數(shù)公式化，被稱為“基線算法BL-i”。每個傳輸函數(shù)將是一個數(shù)學(xué)模型，該數(shù)學(xué)模型不斷 地將特定形式的能量消耗和/或相關(guān)的溫室排放物的定期采樣量與IECSS的具體操作環(huán)境 中的特征操作因子(影響因子)聯(lián)系起來。IECSS的具體操作環(huán)境中的影響因子可以包括 但不限于生產(chǎn)率、制造的產(chǎn)品的類型，原料的數(shù)量和特點，操作人員身份，環(huán)境和加工溫度， 環(huán)境和加工的相對濕度、太陽輻射水平、壓力、外圍設(shè)備運行模式(壓縮空氣、鍋爐，空調(diào))、 分表能量計數(shù)器，瓦斯監(jiān)測設(shè)備，質(zhì)量流量計量，煙道氣體分析儀等。具體ECGE的預(yù)測量和實際量之間的方差可以用圖形再現(xiàn)并定期自動更新到表和圖表，表和圖表清楚地將節(jié)能減排的機會表示給E2M管理者。這種分析信息包括但不限于 關(guān)于按照預(yù)測或期望量的方差的ECGE的概要，例如一種分析包括以下例舉的至少一個概 要，圖形，圖表和能量使用的量化，以及相關(guān)排放物對預(yù)測或期望量的關(guān)系曲線，以及影響 能量使用和相關(guān)排放物的變量的概要，圖表，能量使用量化以及相關(guān)排放物對預(yù)測或期望 量的關(guān)系曲線。如前所述，在現(xiàn)場效率是一個問題的場合，(線性和/或非線性)回歸統(tǒng)計學(xué)將表 示‘優(yōu)先權(quán)預(yù)測’，而同時訓(xùn)練的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(以下命名為“ANN”)模塊將提供‘驗證預(yù)測’ 以交叉匹配用于可接受的通過/故障指示的傳遞函數(shù)輸出。在可選實施例中，可以增加另 外(η)個統(tǒng)計方法以便結(jié)果的同時一致性。‘優(yōu)先權(quán)預(yù)測’將提供關(guān)于該方差的診斷信息以便因此給出可能的原因。Ε2Μ管 理者可以使用這個診斷以便使用‘six-sigma’、‘LEAN’或其他業(yè)務(wù)改進研究方法進一步在 IECSS研究。調(diào)查結(jié)果將導(dǎo)致對IECSS的工作人員的建議，如維護行動或重新安排生產(chǎn)，以 減少ECGE同時改善生產(chǎn)率。這是一個持續(xù)的過程。每一次能量效率的改善都在IECSS實施，新的基線算法被開發(fā)。當(dāng)將影響數(shù)據(jù)代 入新的基線算法和舊的基線算法時，作為改善的能量效率的結(jié)果，減少的ECGE被量化為新 的基線算法和舊的基線算法之間的差異。對于進一步減少能量和排放的機會，E2M用來預(yù)測和預(yù)期一個IECSS中的ECGEjE 來自于IECSS的氣象預(yù)測信息(如環(huán)境溫度、太陽強度和相關(guān)濕度)，生產(chǎn)計劃數(shù)據(jù)，維修活 動計劃信息，人員花名冊信息和歷史時序數(shù)據(jù)代入到預(yù)測算法，將產(chǎn)生一個預(yù)測全部能量 使用的輪廓，伴隨著相關(guān)溫室氣體排放的預(yù)測。在這種情況下，受過訓(xùn)練的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(以下命名為“ANN”)模塊可以表示‘優(yōu) 先權(quán)預(yù)測’，而同時(線性和/或非線性)回歸統(tǒng)計學(xué)將提供‘驗證預(yù)測’以交叉匹配用于 可接受的通過/故障指示的傳遞函數(shù)輸出。在可選實施例中，可以增加另外(η)個統(tǒng)計方 法以便結(jié)果的同時一致性。雖然參照具體實例描述本發(fā)明，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，本發(fā)明可以以許 多其他形式體現(xiàn)。
權(quán)利要求
界定本發(fā)明的權(quán)利要求如下
1.一種在大量能量消耗場所或系統(tǒng)環(huán)境中執(zhí)行能量估計操作的方法，包括步驟(a)輸入與該大量能量消耗場所或系統(tǒng)環(huán)境相關(guān)的一系列能量數(shù)據(jù)變量、排放物數(shù)據(jù) 變量和影響數(shù)據(jù)變量；(b)使用第一預(yù)測技術(shù)執(zhí)行第一能量使用預(yù)測操作；(c)使用第二不同的預(yù)測技術(shù)執(zhí)行第二相似能量使用預(yù)測操作；(d)將該兩種技術(shù)的結(jié)果相關(guān)；以及(e)提供表明該兩種技術(shù)之間的相關(guān)程度的輸出信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述第一能量使用預(yù)測操作和第二能量使用預(yù) 測操作基本同時發(fā)生。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述預(yù)測技術(shù)包括回歸和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中 的一個。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，執(zhí)行所述方法以確定環(huán)境效率。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，執(zhí)行所述方法以預(yù)測或預(yù)估該環(huán)境的未來能量 需求和/或相關(guān)排放物。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，該能量數(shù)據(jù)變量包括能量使用溫室氣體排放的 測量數(shù)據(jù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，以連續(xù)方式執(zhí)行所述方法。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括步驟(cl)使用另一不同的預(yù)測技術(shù)執(zhí)行至少另一能量使用預(yù)測操作；以及 (el)提供表明所有能量使用預(yù)測操作間的相關(guān)程度的另一輸出信號。
9.一種在大量能量消耗場所或系統(tǒng)環(huán)境中執(zhí)行能量估計操作的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括輸入裝置，用于檢測和輸入與源自該場所或系統(tǒng)環(huán)境的能量或排放物相關(guān)的一系列數(shù) 據(jù)變量；數(shù)據(jù)存儲裝置，用于存儲出自該輸入裝置的時序數(shù)據(jù)；第一預(yù)測單元，由存儲在該數(shù)據(jù)存儲裝置中的數(shù)據(jù)得到訓(xùn)練，使用第一預(yù)測技術(shù)以輸 出第一預(yù)測；第二預(yù)測單元，由存儲在該數(shù)據(jù)存儲裝置中的數(shù)據(jù)得到訓(xùn)練，使用第二不同的預(yù)測技 術(shù)以輸出第二預(yù)測；以及比較裝置，用于比較該第一預(yù)測和第二預(yù)測，并輸出該第一預(yù)測和第二預(yù)測之間的差已
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中，所述第一預(yù)測單元使用回歸預(yù)測技術(shù)，所述第 二預(yù)測單元使用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。
11.一種在大量能量消耗場所和系統(tǒng)環(huán)境中執(zhí)行能量預(yù)估操作的方法，基本參照附圖 如上文所述。
12.—種在大量能量消耗場所和系統(tǒng)環(huán)境中執(zhí)行能量預(yù)估操作的系統(tǒng)，基本參照附圖 如上文所述。
全文摘要
一種在大量能量消耗場所或系統(tǒng)環(huán)境中執(zhí)行能量估計操作的方法，包括步驟(a)輸入與該大量能量消耗場所或系統(tǒng)環(huán)境相關(guān)的一系列能量數(shù)據(jù)變量、排放物數(shù)據(jù)變量和影響數(shù)據(jù)變量；(b)利用第一預(yù)測技術(shù)執(zhí)行第一能量使用預(yù)測操作；(c)利用第二預(yù)測技術(shù)執(zhí)行第二(同時)相似能量使用預(yù)測操作；(d)將該兩種技術(shù)的結(jié)果相關(guān)；(e)提供表明該兩種技術(shù)之間的相關(guān)程度的輸出信號。
文檔編號G05B13/04GK102057396SQ200980121966
公開日2011年5月11日 申請日期2009年6月11日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月12日
發(fā)明者蒂莫西·阿爾文·愛德華茲 申請人:地鐵電力有限公司