一种纺织生产能效的评估方法

技术领域

本发明涉及纺织企业的生产能效评估的技术领域，具体而言，涉及一种纺织生产能效的评估方法。

背景技术

纺织行业是我国重要的民生产业之一，也是高耗能行业，在轻工业中居于第一位。随着我国纺织品出口额不断增加，市场份额逐步增大，纺织行业能源消耗也随之增长，因此优化生产结构调整、加强设备能耗管理，提高纺织企业的能源利用效率、能源管理水平成为当务之急。能源消耗也造成了二氧化碳等温室气体的大量排放，使得全球温室效应成为了目前人类面临的无法逃避的严峻挑战。因此，分析探讨纺织行业生产能效，对于实现纺织企业生产过程的节能减排具有十分重要的现实意义。

目前，纺织能效评价主要依据《工业重点领域能效标杆水平和基准水平（2023年版）》（简称《能效水平2023年版》）和《纺织企业能效评估导则》（FZ/T 07016-2021）等标准进行实施，侧重于为纺织企业提供一套全面、科学的能效评估方法和能效评估标准，帮助企业全面了解自身的能效水平，发现能效提升的机会，进而实现能源的有效利用和可持续发展。

现有的纺织生产企业的能效评估的相关技术主要存在以下缺陷：（1）现有的纺织生产企业能效评价指标体系可能相对较为笼统，没有针对棉纺织厂、毛纺织厂、化纤织造厂等不同类型的纺织企业和不同生产环节的能耗特点进行细化。这可能导致评价结果不够精确，无法准确地反映企业能效的实际情况。（2）随着纺织技术的不断发展和创新，新的节能技术和新工艺不断涌现。但是，现有的能效评价体系可能未能及时地纳入这些新的节能技术和新工艺的评价指标，导致评价结果无法全面地反映企业的能效潜力和改进空间。（3）由于纺织生产涉及多个环节和复杂的工艺流程，能耗数据的获取和监测可能存在一定的难度，一些企业可能缺乏完善的能源管理系统和数据记录机制，导致获取和监测到的能耗数据不准确、不完整，从而影响能效评价的准确性。（4）缺少对纺织企业的生产能效进行定量的影响因素分析。

然而，现有的纺织生产企业的能效评价的相关研究对于如何制定有效的能效提升策略缺乏系统的研究。纺织企业需要具体的、可操作的能效提升方案来指导实践，但目前的研究在这方面还存在很多不足。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明的目的在于提出一种纺织生产能效的评估方法。

为了实现上述目的，本发明的技术方案，提供了一种纺织生产能效的评估方法，该评估方法包括：步骤S1：获取纺织企业的生产系统的各设备基本参数、节能技术应用情况、生产现场数据和生产指标数据，以建立纺织生产能效评估数据资料库；步骤S2：选取纺织生产能效评价指标，以实现从生产设备-产线-工艺构建多级、多尺度的纺织生产能效综合评估体系；所述步骤S2，具体包括：选取所述纺织生产能效评价指标分别包含为纺织生产设备的经济性综合指标和纺织生产设备的能源利用综合指标；将步骤S1获取的所述各设备基本参数、节能技术应用情况、生产现场数据和生产指标数据作为纺织生产能效综合评估的基础依据，分别计算所述纺织生产设备的经济性综合指标和纺织生产设备的能源利用综合指标，根据所述纺织生产设备的经济性综合指标和纺织生产设备的能源利用综合指标计算纺织企业的生产系统的综合评价指数，根据所述综合评价指数确定所述纺织生产设备的经济性综合指标和纺织生产设备的能源利用综合指标下的纺织企业的生产系统的生产工艺对应的能效综合评估结果，以实现从生产设备-产线-工艺构建多级、多尺度的纺织生产能效综合评估体系；步骤S3：基于所述纺织生产能效评估数据资料库和纺织企业的纺织生产各环节的物质流、能量流的输入输出关系，借助Simulink工具建立纺织企业的生产系统的各设备的生产仿真模型，再结合所述纺织生产能效综合评估体系建立纺织生产能效评价模型；其中，所述生产仿真模型用于模拟纺织企业的生产系统的生产结构、各设备运行状态、物料流转顺序、和生产计划；步骤S4：通过Simulink工具将所述纺织企业的生产系统的各设备的生产仿真模型和所述纺织生产能效评价模型进行封装打包，并通过将所述各设备的生产仿真模型间的输入输出端口进行对接，以实现将纺织企业的生产系统的各设备通过联合仿真的方式构建纺织生产能效评价仿真系统；其中，所述纺织生产能效评价仿真系统用于对纺织企业的生产能效进行评价；步骤S5：以所述纺织生产能效综合评估体系为指标，以所述纺织生产能效评价仿真系统为工具，通过修改所述生产仿真模型中的生产结构、各设备运行参数、物料流转顺序、和生产计划，得到对应的能效评价结果，以实现对纺织企业的生产能效进行定量的影响因素分析；

通过单位产品物料消耗指标和单位产品能源消耗指标，计算所述纺织生产设备的经济性综合指标；以及通过设备运行效率指标、设备空载率指标、设备运行稳定性指标和蒸汽利用率指标，计算所述纺织生产设备的能源利用综合指标；以及

通过第一预设公式计算所述单位产品物料消耗指标；其中，所述单位产品物料消耗指标为纺织生产设备的物料单耗；所述第一预设公式的表达形式为：

式（1）中，

通过第二预设公式计算所述单位产品能源消耗指标；其中，所述单位产品能源消耗指标为纺织生产设备的能源单耗；所述第二预设公式的表达形式为：

式（2）中，

通过第三预设公式计算所述纺织生产设备的经济性综合指标；其中，所述第三预设公式的表达形式为：

式（3）中，

通过第四预设公式计算所述设备运行效率指标；其中，所述设备运行效率指标为纺织生产设备的设备运行效率；所述第四预设公式的表达形式为：

式（4）中，

通过第五预设公式计算所述设备空载率指标；其中，所述设备空载率指标为纺织生产设备的设备空载率；所述第五预设公式的表达形式为：

式（5）中，

通过第六预设公式计算所述设备运行稳定性指标；其中，所述设备运行稳定性指标为纺织生产设备的运行稳定性指标；所述第六预设公式的表达形式为：

式（6）中，

通过第七预设公式计算所述蒸汽利用率指标；其中，所述蒸汽利用率指标为纺织生产设备的蒸汽利用率；所述第七预设公式的表达形式为：

式（7）中，

通过第八预设公式计算所述纺织生产设备的能源利用综合指标；其中，所述第八预设公式的表达形式为：

式（8）中，

通过第九预设公式中的纺织生产设备的经济性综合指标和纺织生产设备的能源利用综合指标计算纺织企业的生产系统的综合评价指数；其中，所述第九预设公式的表达形式为：

式（9）中，

所述第十预设公式的表达形式为：

所述第十一预设公式的表达形式为：

式（10）和式（11）中，m为纺织生产设备的数量。

优选地，所述步骤S1，具体包括：确定纺织企业的生产系统的生产工艺流程结构；

根据所述生产工艺流程结构对纺织企业的生产系统进行调研，根据调研结果获取所述生产系统的各设备基本参数和节能技术应用情况； 其中，所述节能技术应用情况包括：是否应用变压器无功补偿技术、是否应用光伏发电技术、和/或是否应用空压机节能技术；通过现场DCS根据所述生产工艺流程结构对纺织企业的生产系统的生产现场数据进行采集；理清纺织企业的纺织生产各环节的物质流、能量流的输入输出关系，获取纺织企业的生产系统的生产指标数据。

优选地，所述纺织企业的生产系统的各设备基本参数包括：设备名称、设备生产厂家、设备型号、设备出厂日期和设备数量；所述生产现场数据包括：纺织生产用电设备的监测数据和原料、能源的消耗数据；所述生产指标数据包括：纺织生产各环节生产出来的产品的合格率、废品率和返工率；所述纺织生产用电设备的监测数据包括：纺织生产用电设备的运转电压、运转电流、耗电量和运转速度；所述纺织生产用电设备包括：整经机、浆纱机、织机、空压机、空调和照明设备；原料的消耗数据包括：纱线的消耗数据、浆料的消耗数据、染料的消耗数据、和助剂的消耗数据；能源的消耗数据包括：蒸汽的消耗数据；以及所述纺织企业的纺织生产各环节包括：整经、浆纱、织造和印染。

优选地，构建好的纺织生产能效评价仿真系统预留设备参数调整接口、和生产现场数据接口；以及所述构建好的纺织生产能效评价仿真系统通过fmu2.0模型接口与所述纺织生产能效评估数据资料库进行连接。

优选地，所述生产仿真模型中的生产结构包括：生产线的布局、设备组成情况；所述设备组成情况包括：是否有更换新设备；以及所述生产仿真模型中的各设备运行参数包括：整经机的入线速度、经纱的梭织率、纬纱的密度、织机的转速、和印染的速度。

优选地，根据不同类型的纺织企业的实际能效监测需求选取所述纺织生产能效评价指标，以实现根据不同类型的纺织企业的实际能效监测需求构建所述纺织生产能效综合评估体系。

本发明的有益效果：

本发明提供的纺织生产能效的评估方法，通过获取纺织企业的生产系统的各设备基本参数、节能技术应用情况、生产现场数据和生产指标数据，达到建立纺织生产能效评估数据资料库的目的，同时将纺织企业可能应用的新的节能技术及时地纳入纺织生产能效评估数据资料库中，使得后续得到的能效评价结果能够全面地反映纺织企业的能效潜力和节能提效的改进空间。进一步地，基于纺织企业的生产系统的整体性能，选取纺织生产能效评价指标，实现了从生产设备-产线-工艺构建多级、多尺度的纺织生产能效综合评估体系，使得该评估方法综合考虑了纺织企业的生产系统的整体性能。进一步地，基于纺织生产能效评估数据资料库和纺织企业的纺织生产各环节的物质流、能量流的输入输出关系，借助Simulink工具建立纺织企业的生产系统的各设备的生产仿真模型，该生产仿真模型用于模拟纺织企业的生产系统的生产结构、各设备运行状态、物料流转顺序、和生产计划，达到为后续的能效评价提供仿真数据的目的，再结合纺织生产能效综合评估体系建立纺织生产能效评价模型，可以通过自动采集到的数据实现对纺织企业实时生产数据的能效评价，也可以对纺织企业的生产系统的各设备的生产仿真模型的仿真数据进行能效评价。进一步地，通过Simulink工具将纺织企业的生产系统的各设备的生产仿真模型和纺织生产能效评价模型进行封装打包，并通过将各设备的生产仿真模型间的输入输出端口进行对接，实现将纺织企业的生产系统的各设备通过联合仿真的方式构建纺织生产能效评价仿真系统，纺织生产能效评价仿真系统用于对纺织企业的生产能效进行评价。进一步地，通过以纺织生产能效综合评估体系为指标，以纺织生产能效评价仿真系统为工具，通过修改生产仿真模型中的生产结构、各设备运行参数、物料流转顺序、和生产计划，得到对应的不同的能效评价结果，实现了对纺织企业的生产能效进行定量的影响因素分析，进而为纺织企业追寻纺织生产高能效的生产方案。这些生产方案可能涉及设备升级、工艺改进、生产流程优化等多个方面，通过综合评估影响能效的各种因素，确定最优的生产方案，实现了为纺织企业提供纺织生产节能提效的优化指导，同时为纺织企业提供实时动态的生产能效分析工具（即纺织生产能效评价仿真系统），以提高纺织企业的市场竞争力。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

图1示出了本发明的一个实施例的纺织生产能效的评估方法的示意流程图；

图2示出了本发明的一个实施例的典型纺织企业的生产系统的生产工艺流程结构示意图；

图3示出了本发明的一个实施例的纺织生产用电设备-织机的生产仿真模型示意图；

图4示出了本发明的一个实施例的穿经节机-织机-印染机的能效评价模块化联合仿真示意图；

图5示出了本发明的一个实施例的纺织生产智能能效分析数字化操作系统的结构示意图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互结合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不限于下面公开的具体实施例的限制。

图1示出了本发明的一个实施例的纺织生产能效的评估方法的示意流程图。如图1所示，该纺织生产能效的评估方法，包括：

步骤S1：获取纺织企业的生产系统的各设备基本参数、节能技术应用情况、生产现场数据和生产指标数据，以建立纺织生产能效评估数据资料库；

步骤S2：选取纺织生产能效评价指标，以实现从生产设备-产线-工艺构建多级、多尺度的纺织生产能效综合评估体系；

步骤S3：基于纺织生产能效评估数据资料库和纺织企业的纺织生产各环节的物质流、能量流的输入输出关系，借助Simulink工具建立纺织企业的生产系统的各设备的生产仿真模型，再结合纺织生产能效综合评估体系建立纺织生产能效评价模型；

步骤S4：通过Simulink工具将纺织企业的生产系统的各设备的生产仿真模型和纺织生产能效评价模型进行封装打包，并通过将各设备的生产仿真模型间的输入输出端口进行对接，以实现将纺织企业的生产系统的各设备通过联合仿真的方式构建纺织生产能效评价仿真系统；

步骤S5：以纺织生产能效综合评估体系为指标，以纺织生产能效评价仿真系统为工具，通过修改生产仿真模型中的生产结构、各设备运行参数、物料流转顺序、和生产计划，得到对应的能效评价结果，以实现对纺织企业的生产能效进行定量的影响因素分析。

在本实施例中，生产仿真模型用于模拟纺织企业的生产系统的生产结构、各设备运行状态、物料流转顺序、和生产计划；纺织生产能效评价仿真系统用于对纺织企业的生产能效进行评价。

在本实施例中，通过获取纺织企业的生产系统的各设备基本参数、节能技术应用情况、生产现场数据和生产指标数据，达到建立纺织生产能效评估数据资料库的目的，同时将纺织企业可能应用的新的节能技术及时地纳入纺织生产能效评估数据资料库中，使得后续得到的能效评价结果能够全面地反映纺织企业的能效潜力和节能提效的改进空间。进一步地，基于纺织企业的生产系统的整体性能，选取纺织生产能效评价指标，实现了从生产设备-产线-工艺构建多级、多尺度的纺织生产能效综合评估体系，使得该评估方法综合考虑了纺织企业的生产系统的整体性能。

进一步地，基于纺织生产能效评估数据资料库、纺织企业的纺织生产各环节的物质流、能量流的输入输出关系、以及纺织工艺的生产机理，借助Simulink工具建立纺织企业的生产系统的各设备的生产仿真模型，该生产仿真模型用于模拟纺织企业的生产系统的生产结构、各设备运行状态、物料流转顺序、和生产计划，达到为后续的能效评价提供仿真数据的目的，再结合所述纺织生产能效综合评估体系建立纺织生产能效评价模型，可以通过自动采集到的数据实现对纺织企业实时生产数据的能效评价，也可以对纺织企业的生产系统的各设备的生产仿真模型的仿真数据进行能效评价。图3示出了本发明的一个实施例的纺织生产用电设备-织机的生产仿真模型示意图。如图3所示，借助Simulink工具对织机进行生产仿真建模，建立了织机的生产仿真模型，织机的生产仿真模型能够模拟织机的生产结构、各设备运行状态、物料流转顺序、和生产计划，并设置了织机额定功率，穿经纱片数量，纬纱密度数值、织机转速，通过模型计算织机理论耗电量、坯布长度等数值。

进一步地，通过Simulink工具将纺织企业的生产系统的各设备的生产仿真模型和纺织生产能效评价模型进行封装打包，并通过将各设备的生产仿真模型间的输入输出端口进行对接，实现将纺织企业的生产系统的各设备通过联合仿真的方式构建纺织生产能效评价仿真系统，纺织生产能效评价仿真系统用于对纺织企业的生产能效进行评价。图4示出了本发明的一个实施例的穿经节机-织机-印染机的能效评价模块化联合仿真示意图。如图4所示，通过Simulink工具将纺织生产用电设备的生产仿真模型和纺织生产能效评价模型封装打包，再进行联合仿真，这里以纺织生产工艺流程中的穿经节机、织机和印染机设备联合仿真为例，将纺织企业的生产系统的穿经节机、织机和印染机设备通过联合仿真的方式构建纺织生产各产线、工艺的能效评价仿真系统。具体地，织机收到穿经节机输出的织轴并与纬纱织造成布坯，印染机收到织机输出的坯布利用染料将坯布染色。将穿经节机生产仿真模型中穿经节纱片的输出端口连接到织机生产仿真模型的穿经节纱片的输入端口，将织机生产仿真模型的坯布输出端口连接到印染机生产仿真模型的坯布输入端口，通过将各设备的生产仿真模型间的输入输出端口进行对接，实现了模块化搭建多级、多尺度的纺织生产能效评价仿真系统。

进一步地，通过以纺织生产能效综合评估体系为指标，以纺织生产能效评价仿真系统为工具，通过修改生产仿真模型中的生产结构、各设备运行参数、物料流转顺序、和生产计划，得到对应的不同的能效评价结果，实现了对纺织企业的生产能效进行定量的影响因素分析，进而为纺织企业追寻纺织生产高能效的生产方案。这些生产方案可能涉及设备升级、工艺改进、生产流程优化等多个方面，通过综合评估影响能效的各种因素，确定最优的生产方案，实现了为纺织企业提供纺织生产节能提效的优化指导，同时为纺织企业提供实时动态的生产能效分析工具（即纺织生产能效评价仿真系统），以提高纺织企业的市场竞争力。具体实施例中，也可以构建一个BP（反向传播）神经网络模型，该BP神经网络模型用于预测生产结构调整、设备更新和新节能技术应用等情况后的能效变化情况，以修正上述步骤S5（如图1所示）得到的对应的能效评价结果。该BP神经网络模型的输入层为影响能效的关键因素，该影响能效的关键因素包括：设备类型、生产规模、原料种类、和节能技术应用情况等。输出层为预测的纺织生产综合能效指标。获取纺织生产能效评估数据资料库中存储的历史数据，构建训练数据集，使用训练数据集训练BP神经网络模型，调整模型参数以达到最佳的预测效果。使用训练好的BP神经网络模型对纺织生产结构调整、设备更新和新节能技术应用方案进行纺织企业的能效预测，将BP神经网络模型输出的预测结果与纺织生产能效评价仿真系统得到的能效评价结果相结合，用于修正纺织生产能效评价仿真系统的能效评价结果。

在本实施例中，所述步骤S2，具体包括：选取所述纺织生产能效评价指标分别包含为纺织生产设备的经济性综合指标和纺织生产设备的能源利用综合指标；将步骤S1获取的所述各设备基本参数、节能技术应用情况、生产现场数据和生产指标数据作为纺织生产能效综合评估的基础依据，分别计算所述纺织生产设备的经济性综合指标和纺织生产设备的能源利用综合指标，根据所述纺织生产设备的经济性综合指标和纺织生产设备的能源利用综合指标计算纺织企业的生产系统的综合评价指数，根据所述综合评价指数确定所述纺织生产设备的经济性综合指标和纺织生产设备的能源利用综合指标下的纺织企业的生产系统的生产工艺对应的能效综合评估结果，以实现从生产设备-产线-工艺构建多级、多尺度的纺织生产能效综合评估体系。即基于纺织企业的生产系统的整体性能，通过选取所述纺织生产能效评价指标分别包含为纺织生产设备的经济性综合指标和纺织生产设备的能源利用综合指标。进一步地，通过将步骤S1获取的所述各设备基本参数、节能技术应用情况、生产现场数据和生产指标数据作为纺织生产能效综合评估的基础依据，分别计算纺织生产设备的经济性综合指标和纺织生产设备的能源利用综合指标，综合考虑了经济方面和能源利用方面对纺织企业的生产系统的综合评价的影响，进而通过根据纺织生产设备的经济性综合指标和纺织生产设备的能源利用综合指标计算纺织企业的生产系统的综合评价指数，根据所述综合评价指数确定纺织生产设备的经济性综合指标和纺织生产设备的能源利用综合指标下的纺织企业的生产系统的生产工艺对应的能效综合评估结果，最终实现了从生产设备-产线-工艺构建多级、多尺度的纺织生产能效综合评估体系。

在本实施例中，通过单位产品物料消耗指标和单位产品能源消耗指标，计算所述纺织生产设备的经济性综合指标；以及通过设备运行效率指标、设备空载率指标、设备运行稳定性指标和蒸汽利用率指标，计算所述纺织生产设备的能源利用综合指标。即在计算纺织生产设备的经济性综合指标上，选取了单位产品物料消耗指标和单位产品能源消耗指标；在计算纺织生产设备的能源利用综合指标上，选取了设备运行效率指标、设备空载率指标、设备运行稳定性指标和蒸汽利用率指标，使得该纺织生产能效的评估方法基于纺织企业的生产系统的整体性能，综合考虑了经济、设备运行效率、设备空载状态、设备运行稳定性、蒸汽管理、环保等方面的影响，实现了从生产设备-产线-工艺构建多级、多尺度的纺织生产能效综合评估体系。

在本实施例中，通过第一预设公式计算所述单位产品物料消耗指标；其中，所述单位产品物料消耗指标为纺织生产设备的物料单耗；所述第一预设公式的表达形式为：

式（1）中，

通过第二预设公式计算所述单位产品能源消耗指标；其中，所述单位产品能源消耗指标为纺织生产设备的能源单耗；所述第二预设公式的表达形式为：

式（2）中，

通过第三预设公式计算所述纺织生产设备的经济性综合指标；其中，所述第三预设公式的表达形式为：

式（3）中，

通过第四预设公式计算所述设备运行效率指标；其中，所述设备运行效率指标为纺织生产设备的设备运行效率；所述第四预设公式的表达形式为：

式（4）中，

通过第五预设公式计算所述设备空载率指标；其中，所述设备空载率指标为纺织生产设备的设备空载率；所述第五预设公式的表达形式为：

式（5）中，

通过第六预设公式计算所述设备运行稳定性指标；其中，所述设备运行稳定性指标为纺织生产设备的运行稳定性指标；所述第六预设公式的表达形式为：

式（6）中，

通过第七预设公式计算所述蒸汽利用率指标；其中，所述蒸汽利用率指标为纺织生产设备的蒸汽利用率；所述第七预设公式的表达形式为：

式（7）中，

通过第八预设公式计算所述纺织生产设备的能源利用综合指标；其中，所述第八预设公式的表达形式为：

式（8）中，

通过第九预设公式中的纺织生产设备的经济性综合指标和纺织生产设备的能源利用综合指标计算纺织企业的生产系统的综合评价指数；其中，所述第九预设公式的表达形式为：

式（9）中，

所述第十预设公式的表达形式为：

所述第十一预设公式的表达形式为：

式（10）和式（11）中，m为纺织生产设备的数量。

在本实施例中，分别对纺织生产用电设备及工艺的指标进行计算，得到纺织生产设备的物料单耗、纺织生产设备的能源单耗、纺织生产设备的设备运行效率、纺织生产设备的设备空载率、纺织生产设备的运行稳定性指标、纺织生产设备的蒸汽利用率等基础指标。进一步地，基于上述基础指标计算出纺织生产设备的经济性综合指标和纺织生产设备的能源利用综合指标，进而计算出纺织企业的生产系统的综合评价指数，以实现从生产设备-产线-工艺构建多级、多尺度的纺织生产能效综合评估体系，进而建立综合指标多层次的纺织生产能效评价模型，分析纺织生产用电设备的能效，助力纺织企业实现节能提效的目标。

在本发明的一个实施例中，所述步骤S1，具体包括：确定纺织企业的生产系统的生产工艺流程结构；根据所述生产工艺流程结构对纺织企业的生产系统进行调研，根据调研结果获取所述生产系统的各设备基本参数和节能技术应用情况；其中，所述节能技术应用情况包括：是否应用变压器无功补偿技术、是否应用光伏发电技术、和/或是否应用空压机节能技术；通过现场DCS根据所述生产工艺流程结构对纺织企业的生产系统的生产现场数据进行采集；理清纺织企业的纺织生产各环节的物质流、能量流的输入输出关系，获取纺织企业的生产系统的生产指标数据。

在本实施例中，通过确定的纺织企业的生产系统的生产工艺流程结构对纺织企业的生产系统进行调研，根据调研结果获取生产系统的各设备基本参数和节能技术应用情况。进一步地，通过现场的分散控制系统（Distributed Control System，简称DCS）根据生产工艺流程结构对纺织企业的生产系统的生产现场数据进行采集。进一步地，通过纺织企业的纺织生产各环节的物质流、能量流的输入输出关系，获取纺织企业的生产系统的生产指标数据，达到了将纺织生产能效评估数据资料库所需要的数据全部获取到的目的，为后续建立纺织企业的生产系统的各设备的生产仿真模型提供基础数据。

图2示出了本发明的一个实施例的典型纺织企业的生产系统的生产工艺流程结构示意图。如图2所示，按照整经计划，把一定根数的经纱，按规定的长度、幅宽，在一定张力的作用下平行卷绕在经轴上，为了让丝的单纤维相互粘结，增加丝的断裂强度，以利于上机的顺利织造。把整好的经轴放在浆纱机上，经过吸浆，通过烘箱烘干，再将经轴上的每一根经纱根据工艺设计要求，按照一定的次序穿入综丝和钢筘，并在经纱上插放停经片，将经轴在梭织机上通过梭子导纬纱，按工艺要求交织成坯布，并卷绕成布卷，最终利用印染机结合特定染料按照订单的生产要求对坯布进行染色。

在本发明的一个实施例中，所述纺织企业的生产系统的各设备基本参数包括：设备名称、设备生产厂家、设备型号、设备出厂日期和设备数量；所述生产现场数据包括：纺织生产用电设备的监测数据和原料、能源的消耗数据；所述生产指标数据包括：纺织生产各环节生产出来的产品的合格率、废品率和返工率；所述纺织生产用电设备的监测数据包括：纺织生产用电设备的运转电压、运转电流、耗电量和运转速度；所述纺织生产用电设备包括：整经机、浆纱机、织机、空压机、空调和照明设备；原料的消耗数据包括：纱线的消耗数据、浆料的消耗数据、染料的消耗数据、和助剂的消耗数据；能源的消耗数据包括：蒸汽的消耗数据；以及所述纺织企业的纺织生产各环节包括：整经、浆纱、织造和印染。

在本发明的一个实施例中，构建好的纺织生产能效评价仿真系统预留设备参数调整接口、和生产现场数据接口；以及所述构建好的纺织生产能效评价仿真系统通过fmu2.0模型接口与所述纺织生产能效评估数据资料库进行连接。

在本实施例中，通过将构建好的纺织生产能效评价仿真系统预留设备参数调整接口、和生产现场数据接口，以及构建好的纺织生产能效评价仿真系统通过fmu2.0模型接口与纺织生产能效评估数据资料库进行连接，实现了纺织企业的生产系统的各设备基本参数、节能技术应用情况、生产现场数据和生产指标数据的实时采集，实现了构建在线采集和离线仿真相结合的纺织生产能效评价仿真系统。

在本发明的一个实施例中，所述生产仿真模型中的生产结构包括：生产线的布局、设备组成情况；所述设备组成情况包括：是否有更换新设备；以及所述生产仿真模型中的各设备运行参数包括：整经机的入线速度、经纱的梭织率、纬纱的密度、织机的转速、和印染的速度。

在本实施例中，通过修改生产仿真模型中的生产结构、各设备运行参数、物料流转顺序，来模拟不同的生产条件。同时，也可以调整生产计划，包括生产任务的分配、生产周期的安排等，以考察不同生产方案对纺织企业能效的影响。

在本发明的一个实施例中，根据不同类型的纺织企业的实际能效监测需求选取所述纺织生产能效评价指标，以实现根据不同类型的纺织企业的实际能效监测需求构建所述纺织生产能效综合评估体系。

在本实施例中，通过针对棉纺织厂、毛纺织厂、化纤织造厂等不同类型的纺织企业的实际能效监测需求对纺织生产能效评价指标的选取进行了细化，使得本发明构建的纺织生产能效综合评估体系相对较为具体，进而使得最终得到的能效评价结果更为精确，达到能准确地反映纺织企业能效的实际情况的目的。

在本发明的一个实施例中，基于纺织企业的生产系统的各设备的生产仿真模型和纺织生产能效评价模型，结合工业联合仿真技术、数据库技术、前端界面开发技术、控制技术等先进技术，开发出一套直观、便捷的纺织生产智能能效分析数字化操作系统。

在本实施例中，通过利用数据库技术、前端界面开发技术，开发出一套直观、便捷的纺织生产智能能效分析数字化操作系统，如图5所示，将纺织企业的生产系统的各设备的生产仿真模型和纺织生产能效评价模型集成到该纺织生产智能能效分析数字化操作系统中，结合工业联合仿真技术、控制技术等，实现操作流程的简化、数据分析功能的增强，为纺织生产提供强有力的技术支持和工具支撑。

综上所述，与现有的纺织生产能效评价技术相比，本发明提出了一种创新性的纺织生产能效的评估方法。这一方法深化了对纺织生产能效的理解，构建了一个更为科学、全面的纺织生产能效综合评估体系。该评估体系通过分级分层的方式，细致探讨了纺织生产各个指标的状态，对纺织生产中的设备、生产线和工艺的能效评价更为精准和细致。这种多层次、多维度的评价方式，不仅有助于发现能效提升的潜在领域，还能为企业的能效优化提供明确的指导。

此外，本发明还依托先进的仿真建模工具Simulink，构建了一个在线生产与离线仿真相结合的纺织生产能效评价仿真系统。该系统基于实际生产数据和生产机理，通过对在线采集数据和离线仿真结果相结合的能效评价，为分析纺织生产能效的影响因素提供了强大的模型支持和数据基础，为纺织生产企业追寻纺织生产高能效的生产方案，提供纺织生产节能提效的优化指导和工具支撑。通过与工业联合仿真技术、数据库技术、前端界面开发技术、控制技术等先进技等先进技术的结合，开发一套直观、便捷的纺织生产智能能效分析数字化操作系统，助力纺织企业实现节能提效的目标。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。