研究人员在超过15家玻璃制造设施中部署了一套基于ISA-95标准的分层智能能源监控系统,将约1.5万台现场设备与近3万个运行数据流接入单一中央平台。该研究成果由Levent Kılıç撰写,于2026年10月11日开源发表于《Energy Informatics》期刊。
该系统旨在解决工业能源管理中常见的数据孤岛问题。基础设施共集成1476台电能分析仪、23台电能质量分析仪、214台压缩空气流量计、126台气体校正仪、31套气体计量系统及73台水表。数据采集通过Modbus TCP、Ethernet/IP、Profinet和OPC-UA等工业通信协议,打通了现场仪表、PLC与SCADA系统、制造执行系统(MES)及企业资源计划(ERP)平台。架构严格遵循ISA-95参考模型,底层运营技术域负责采集能源与工艺数据,上层信息技术域将其转化为能效指标、管理报告与决策支持信息,实现跨五个逻辑层级的连续信息流转。
研究团队对21家玻璃生产厂(涵盖平板玻璃、容器玻璃及玻璃器皿)的数据进行了桑基图能量流分析。结果显示,天然气占能源总输入的约84%,电力约占16%。熔炼工序是能耗核心,占总用能的约73%,其中窑炉系统单独消耗约58%。工艺辅助系统占20%,压缩空气系统占6%,其他辅助系统占1%,整体能量损失约占15%。
通过对历史项目与能效数据的整合分析,研究量化了节能潜力分布。余热回收与窑炉优化项目占比最高,达34.7%,涉及21个项目,预计每年可节约3992吨油当量,带来超227万美元的经济效益。风机泵类驱动应用占22.7%,暖通保温改造占21.6%,压缩空气系统改进占17.8%。
该平台上线后消除了运营与企业系统间的数据断层,为不同岗位提供角色化仪表盘,支持跨厂区对标与排放数据追踪。作者指出,该验证主要基于玻璃制造业,尚未完全推广至水泥、钢铁等其他高耗能行业;研究侧重于监测与决策支持能力,未直接证明系统部署与长期节能量的因果关系,实际效果仍取决于企业用户参与度与管理机制。未来工作将聚焦高级分析预测、数字孪生环境构建及工控网络安全框架设计。
资料来源:bioengineer.org;原文发布日期:2026-10-28。本文为资料编译。