食用菌工厂能量流建模与低碳生产管理研究

摘要

工业革命以来，化石能源枯竭、环境污染一直困扰着人类，节能减排势在必行。2011年起，我国相继在七个省市开启碳排放交易试点；2015年起，国家陆续发布了部分相关工业企业温室气体排放核算和报告通则，力度、范围不断扩大。而食用菌行业虽不在已颁布的相关企业行列，但作为迅速发展、前景广阔且耗能量大的工厂化企业，节能减排也应是其对未来规划的重要考量因素之一。
　　因此，本文以食用菌行业为对象，对食用菌工厂化生产过程中的能量流及低碳化管理进行研究，实现对生产过程中各阶段能耗的定量分析、研究。主要研究内容可概括为：
　　（1）在对能量流模型及PN理论研究的基础上，研究通过混杂PN实现对离散、连续和混杂系统中能量流的建模，使模型能够很好地反映出生产系统中的物料流、能量流、信息流等信息。同时，为利用混杂PN实现对食用菌工厂生产过程能量流分析打下基础；
　　（2）基于混杂PN建立食用菌工厂化生产过程能量流模型，并利用MATLAB Simulink/Stateflow实现对所建模型的仿真。通过仿真结果，可直观的反映其生产过程各阶段具体的能耗数据，使企业可以对生产过程中的能量进行精细化管理。同时，通过该模型还可对实际生产过程中可能的节能环节起到一定的预测作用；
　　（3）基于ZigBee协议和PC系统设计了一套无线环境监测系统。一方面，该系统可对菇房环境进行全天候无线监测，便于更好的生产管理；另一方面，通过该系统，可实现对系统运行期间菌体经呼吸等生命活动排放的2CO的计量，用于完善食用菌企业温室气体排放清单；
　　（4）参考已颁布的部分行业温室气体核算和报告通则，研究制定《食用菌工厂化生产企业温室气体排放核算方法与报告指南》。同时，利用MFC开发设计了一套可实现自动导出具有特定格式、针对食用菌行业温室气体排放清单 Word文档的软件，促进企业积极主动地参与到碳排放交易市场及其健康发展。

目录

声明

第一章 绪论

1.1课题研究背景与意义

1.2国内外研究现状与发展趋势

1.3论文研究的主要内容

1.4论文章节安排

第二章 生产系统能量流的Petri网建模

2.1 Petri网理论简介

2.2离散生产系统的Petri网能量流模型

2.3连续生产系统的Petri网能量流模型

2.4混杂生产系统的Petri网能量流模型

2.5实例建模与分析

2.6本章小结

第三章 食用菌工厂能量流的混杂Petri网建模

3.1食用菌工厂化生产

3.2食用菌工厂化生产流程简介

3.3食用菌工厂能量流的混杂Petri网建模及其仿真分析

3.4本章小结

第四章 食用菌低碳化生产管理

4.1食用菌工厂环境监测系统

4.2食用菌工厂碳排放清单编制

4.3节能减排相关措施

4.4本章小结

第五章 总结与展望

5.1总结

5.2展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间的研究成果