發(fā)布時(shí)間: 2023-07-06 點(diǎn)擊次數(shù): 974次
一、概述
1、立項(xiàng)背景
中國經(jīng)濟(jì)在持續(xù)高速增長的同時(shí)也伴隨著能源緊張和環(huán)境惡化的巨大壓力。為此國家發(fā)改委,國家節(jié)能中心針對(duì)高能耗企業(yè)提出建設(shè)能耗在線監(jiān)測管理系統(tǒng)的要求,通過技術(shù)創(chuàng)新,提高能源使用效率,幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)節(jié)能增效、清潔生產(chǎn)的目標(biāo)。本文為企業(yè)提供了能源在線監(jiān)監(jiān)測管理系統(tǒng)的可行技術(shù)方案,該技術(shù)方案既滿足國家節(jié)能中心關(guān)于《06重點(diǎn)用能單位能耗在線監(jiān)測系統(tǒng)能耗監(jiān)測端設(shè)備功能規(guī)范》,《國家發(fā)改委在線監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)通知》文件的要求,又滿足企業(yè)自身節(jié)能降耗的需求。
實(shí)現(xiàn)
能耗在線監(jiān)測管理系統(tǒng)的前提是要在企業(yè)內(nèi)部建立一個(gè)分類清晰、數(shù)據(jù)詳實(shí)的能源管理平臺(tái)。目前國內(nèi)大多數(shù)企業(yè)的用電、水、氣、汽等的管理模式有部分還采用人工管理的傳統(tǒng)方式,數(shù)據(jù)來源不統(tǒng)一,也無法真實(shí)反映日常運(yùn)行業(yè)務(wù)水平的高低。因此提高管理節(jié)能,加強(qiáng)對(duì)各類能耗的管理,必須依靠現(xiàn)代科技手段。通過能耗的監(jiān)測、智能控制,可實(shí)現(xiàn)全廠能源消耗的分析、成本核算、節(jié)能檢測和能耗公示考核。在此基礎(chǔ)上,根據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果有針對(duì)性的對(duì)能效低下的業(yè)務(wù)進(jìn)行專項(xiàng)節(jié)能改造或者優(yōu)化運(yùn)行方式,對(duì)能源的日常運(yùn)行模式進(jìn)行用能調(diào)節(jié),實(shí)現(xiàn)工廠的節(jié)能控制和監(jiān)管等功能。據(jù)國外統(tǒng)計(jì)資料:工業(yè)企業(yè)每年10%以上能源損耗源于沒有能源監(jiān)測及維護(hù)計(jì)劃,每年12%的能源損耗源于沒有能源管理及控制系統(tǒng)。歐美發(fā)達(dá)國家先進(jìn)企業(yè)除了生產(chǎn)過程中廣泛采用計(jì)算機(jī)監(jiān)測、控制系統(tǒng)(DCS,SCADA)外,能源數(shù)據(jù)的在線監(jiān)測、分析和優(yōu)化系統(tǒng)占有重要的位置。通過現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和分布式控制技術(shù),建立完善的能耗監(jiān)測、管理體系,實(shí)現(xiàn)能源消耗動(dòng)態(tài)過程的信息化、可視化、可控化,對(duì)企業(yè)生產(chǎn)過程中能源消耗的結(jié)構(gòu)、過程及要素進(jìn)行管理、控制和優(yōu)化,提高能源使用效率。建設(shè)智能用電及能效管理系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)對(duì)工礦企業(yè)用電及能源消耗狀況的全面監(jiān)測、分析和評(píng)估,通過對(duì)能源消耗過程信息化、可視化管理,優(yōu)化企業(yè)生產(chǎn)工藝用能過程,科學(xué)、合理地制定企業(yè)能耗考核標(biāo)準(zhǔn)和考核體系,有效提升企業(yè)能源效率管理水平。
2、項(xiàng)目概況
該系統(tǒng)分為三部分,第一部分是數(shù)據(jù)采集端,目的是采集整個(gè)工廠的有關(guān)能耗數(shù)據(jù);第二部分是能源管理中心,該部分是對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行加工、處理、對(duì)比、分析,找出能耗點(diǎn);第三部分是數(shù)據(jù)上傳系統(tǒng),該部分是采用端設(shè)備把能耗數(shù)據(jù)傳送到天津市節(jié)能中心平臺(tái)上。
由于之前系統(tǒng)沒有充分考慮具體檢測點(diǎn),缺少詳細(xì)的監(jiān)測設(shè)備,導(dǎo)致不能準(zhǔn)確掌握能耗的去向,使得能源浪費(fèi)比較嚴(yán)重。構(gòu)建一套能耗監(jiān)測管理系統(tǒng),對(duì)水、電、氣、熱等多種能源數(shù)據(jù)做全面計(jì)量、采集、傳輸、分析與統(tǒng)計(jì),增強(qiáng)企業(yè)對(duì)用能信息獲取的及時(shí)性和準(zhǔn)確性,實(shí)現(xiàn)企業(yè)對(duì)能耗的有效監(jiān)管,加強(qiáng)能耗預(yù)測與用電故障的預(yù)警。同時(shí),系統(tǒng)在能源供應(yīng)及傳輸系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)控的基礎(chǔ)上,對(duì)企業(yè)能耗信息、環(huán)境信息、設(shè)備信息及運(yùn)營信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、分析,得出與能源消耗及能源效率相關(guān)的決策性數(shù)據(jù)和信息,幫助管理人員了解歷史和當(dāng)前的能源使用狀況,輔助管理人員作出正確的能效改善策略,幫助公司領(lǐng)導(dǎo)層進(jìn)行決策支持,科學(xué)、合理地制定企業(yè)能耗考核標(biāo)準(zhǔn)和考核體系,便于挖掘節(jié)能潛力。
構(gòu)建智能能耗監(jiān)測管理系統(tǒng)建成后,可以達(dá)到以下目標(biāo):
2.1實(shí)現(xiàn)水、電、氣、冷、熱等各類能耗數(shù)據(jù)和能效指標(biāo)在線監(jiān)測、自動(dòng)采集和儲(chǔ)存,并提供靈活多樣的查詢方式,并支持各種報(bào)表打印;同時(shí),值班監(jiān)控人員只需在值班室就能實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的監(jiān)控到每個(gè)車間單位與重點(diǎn)設(shè)備的耗能數(shù)據(jù),實(shí)時(shí)的進(jìn)行抄表,省時(shí)省力,快速及時(shí)的掌握用能情況(從而取代人工抄表,減少維護(hù)人員工作量)。
2.2建立以物理空間、重點(diǎn)設(shè)備、分類分項(xiàng)、用戶為管理維度對(duì)能耗進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,對(duì)各公共區(qū)域進(jìn)行獨(dú)立的能耗核算,實(shí)現(xiàn)能耗費(fèi)用分?jǐn)偅瑢?shí)行能耗限額標(biāo)準(zhǔn)管理,規(guī)范能源使用方式,控制能源支出。
2.3提供多個(gè)能效分析工具,幫助管理人員發(fā)現(xiàn)不合理用能現(xiàn)象,為節(jié)能技術(shù)改造提供數(shù)據(jù)依據(jù),以及檢驗(yàn)節(jié)能改造效果。
2.4實(shí)現(xiàn)對(duì)水、電、氣、冷、熱等各類重點(diǎn)耗能設(shè)備的遠(yuǎn)程控制。
建立一套獨(dú)立的能耗監(jiān)控系統(tǒng),基于先進(jìn)的現(xiàn)場總線方式實(shí)現(xiàn)電力和工業(yè)控制系統(tǒng)信息的交換和管理,系統(tǒng)集測量、狀態(tài)監(jiān)控、信號(hào)采集、故障錄波、諧波分析、用電管理、電能質(zhì)量分析、負(fù)荷控制和運(yùn)行管理為一體,通過通訊網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算機(jī)和專業(yè)的監(jiān)控軟件使用戶的能耗監(jiān)測系統(tǒng)透明化,是一套提高電力和工業(yè)系統(tǒng)安全性、可靠性和管理水平的智能化系統(tǒng)。系統(tǒng)采用分層分布式的三層結(jié)構(gòu)。
a、現(xiàn)場采集層:
對(duì)于能源數(shù)據(jù)進(jìn)行分類,分別進(jìn)行采集,通過現(xiàn)場傳感器配合相應(yīng)儀表將模擬量變換為數(shù)字化通訊方式,完成數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集。其中,電能系統(tǒng)通過具備數(shù)字化通訊總線接口的電力儀表,而其它能源消耗形式則是通過相應(yīng)的自動(dòng)化儀表或智能變送器,而向系統(tǒng)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)。
b、網(wǎng)絡(luò)通訊層:
由底層通訊鏈路(如RS485)、通訊轉(zhuǎn)換設(shè)備(如串口服務(wù)器、以太網(wǎng)網(wǎng)關(guān))以及頂層通訊鏈路(如光纖以太網(wǎng)、TCP/IP網(wǎng)絡(luò))等通訊設(shè)備組成,根據(jù)采集層的點(diǎn)位在廠區(qū)具體的分布情況組建相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),來完成整個(gè)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通訊。
c、管理系統(tǒng)層:
是分站級(jí)能耗監(jiān)控系統(tǒng)的最高管理層,對(duì)于現(xiàn)場的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測,實(shí)現(xiàn)能源消耗各環(huán)節(jié)的自動(dòng)計(jì)量。存儲(chǔ)歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢,監(jiān)控設(shè)備的運(yùn)行情況,生成各類生產(chǎn)管理報(bào)表,提高了自動(dòng)化水平,滿足各個(gè)系統(tǒng)的日常生產(chǎn)管理需要,同時(shí)具備數(shù)據(jù)分析功能。能耗監(jiān)控方案針對(duì)不同的用電負(fù)載特性,對(duì)其供電線路配置相應(yīng)的監(jiān)控設(shè)備分類監(jiān)控,達(dá)到優(yōu)化的監(jiān)控效果,使能耗系統(tǒng)處于最佳運(yùn)行狀態(tài)。
3、系統(tǒng)功能和特點(diǎn)
我公司可以為企業(yè)提供智能在線能耗監(jiān)測管理系統(tǒng)的解決方案,幫助企業(yè)建立完善的能耗監(jiān)測、管理體系,實(shí)現(xiàn)能源消耗動(dòng)態(tài)過程的信息化、可視化、可控化,對(duì)企業(yè)能源消耗的結(jié)構(gòu)、過程及要素進(jìn)行管理、控制和優(yōu)化,提高能源使用效率。
3.1在線監(jiān)測整個(gè)企業(yè)的能耗動(dòng)態(tài)信息,了解和掌握各區(qū)域和重點(diǎn)設(shè)備的實(shí)時(shí)能耗狀況、單位能耗數(shù)據(jù)、能耗變化趨勢和實(shí)時(shí)運(yùn)行參數(shù)等信息。
3.2自動(dòng)生成的多種能耗信息統(tǒng)計(jì)圖形、曲線和報(bào)表,如以日、周、月、年為周期的水、電、氣、冷、熱等各類能耗統(tǒng)計(jì)報(bào)表,報(bào)表類型可分為各車間、重要耗能設(shè)備二個(gè)層次,為用戶提供能源消耗結(jié)構(gòu)和能源消耗成本分析依據(jù),評(píng)估節(jié)能措施的效果和關(guān)聯(lián)影響。
3.3歷史能耗數(shù)據(jù)對(duì)比、分析
具有強(qiáng)大的歷史能耗數(shù)據(jù)追溯和分析功能,分析人員可按不同需要靈活設(shè)置工作點(diǎn)參數(shù),在的能耗數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢和追溯,并可對(duì)多種參量的變化趨勢進(jìn)行對(duì)比、分析,從而發(fā)現(xiàn)能源消耗結(jié)構(gòu)和過程中存在的深層次問題,對(duì)企業(yè)能源消耗結(jié)構(gòu)和方式的改進(jìn)、優(yōu)化提出方案和建議。
3.4通過動(dòng)態(tài)的單位產(chǎn)量能耗曲線和數(shù)據(jù),可以直觀地比較企業(yè)各車間、各設(shè)備的耗能差距,從而及時(shí)進(jìn)行管理調(diào)整與改造維護(hù)設(shè)備,使企業(yè)能耗和能源效率保持在科學(xué)、合理水平。
3.5系統(tǒng)具備數(shù)據(jù)上傳功能,支持企業(yè)能耗上報(bào)到市政府節(jié)能中心
二、技術(shù)方案
1.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
能耗在線監(jiān)測管理系統(tǒng),采用分層部署的思想,每一層硬件設(shè)備均按照國家標(biāo)準(zhǔn)和維護(hù)簡易性進(jìn)行安裝,并充分考慮系統(tǒng)的可擴(kuò)展性進(jìn)行配置和布局。系統(tǒng)根據(jù)具體的工程情況來組網(wǎng),采用分層分布式三層結(jié)構(gòu):系統(tǒng)監(jiān)控層、網(wǎng)絡(luò)傳輸層和現(xiàn)場儀表層。整體能耗在線監(jiān)測系統(tǒng)硬件拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖如下:
1.1能源管理層
能源管理層是系統(tǒng)的核心組成部分,所有能耗數(shù)據(jù)、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)信息、環(huán)境條件信息等都在該層進(jìn)行集中處理、分析、評(píng)估,并向用戶發(fā)布當(dāng)前能效信息,提供給用戶友好的人機(jī)界面及工作窗口。
該層硬件配置包括:數(shù)據(jù)服務(wù)器、管理服務(wù)器、通訊設(shè)備、打印機(jī)和UPS。該層軟件配置包括:EMS能耗監(jiān)測管理系統(tǒng)軟件、Linux版本電腦操作系統(tǒng)。本項(xiàng)目的能源管理系統(tǒng)工作主站設(shè)置在能源管理監(jiān)控中心,服務(wù)器采用在線式UPS供電,以保證系統(tǒng)數(shù)據(jù)在停電時(shí)可以得到有效保存和備份。
系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)對(duì)所有分散配電數(shù)據(jù)的采集、傳輸、存儲(chǔ)、處理、統(tǒng)計(jì)、分析與展示等,通過建立符合企業(yè)管理模式的各類耗能計(jì)算模型,對(duì)能耗進(jìn)行系統(tǒng)深入的分析,實(shí)現(xiàn)數(shù)字圖形化處理。系統(tǒng)計(jì)算機(jī)采用高性能配置服務(wù)器,支持以太網(wǎng)絡(luò)通訊,具有大容量存儲(chǔ)空間。
1.2網(wǎng)絡(luò)傳輸層
網(wǎng)絡(luò)傳輸層是連接能源管理層與生產(chǎn)管理層的中間鏈路,負(fù)責(zé)把分散的能耗計(jì)量裝置所測量的數(shù)據(jù)采集并上傳到能源管理系統(tǒng)的服務(wù)器。同時(shí),該層還提供其它智能化系統(tǒng)接入本系統(tǒng)的硬件接口。
該層硬件配置包括:通訊管理機(jī)、工業(yè)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、單模光電轉(zhuǎn)換器和開關(guān)電源。上述設(shè)備均安裝在操作臺(tái)內(nèi)部,操作臺(tái)的尺寸將根據(jù)硬件設(shè)備的數(shù)量和現(xiàn)場安裝條件設(shè)計(jì)。
該層設(shè)備配置及用途如下:
通訊管理機(jī):將現(xiàn)場總線數(shù)據(jù)包(以MODBUS、DLT645等傳輸協(xié)議)轉(zhuǎn)換為監(jiān)控層可識(shí)別的信號(hào),實(shí)現(xiàn)信號(hào)傳輸協(xié)議轉(zhuǎn)換。
工業(yè)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī):實(shí)現(xiàn)多臺(tái)通訊管理機(jī)的數(shù)據(jù)統(tǒng)一上傳到系統(tǒng)監(jiān)控層;實(shí)現(xiàn)與其它智能化系統(tǒng)的對(duì)接和數(shù)據(jù)交換。
單模光電轉(zhuǎn)換器:當(dāng)通訊管理機(jī)與系統(tǒng)監(jiān)控層服務(wù)器距離超過100米時(shí),會(huì)采用光纖傳輸數(shù)據(jù),此時(shí)需要使用光電轉(zhuǎn)換器完成光信號(hào)與電信號(hào)之間的轉(zhuǎn)換。
開關(guān)電源:通訊機(jī)柜內(nèi)安裝的設(shè)備部分需要12~36VDC供電,中間需要電源轉(zhuǎn)換模塊將220VAC的電源轉(zhuǎn)換成設(shè)備所需的電源。
網(wǎng)絡(luò)傳輸層采用以下三種傳輸介質(zhì),即RS485總線、單模光纖和超五類網(wǎng)線。其中RS485總線負(fù)責(zé)能耗計(jì)量裝置與通訊管理機(jī)的連接,單條RS485總線鏈路最多可連接32臺(tái)能耗計(jì)量裝置,傳輸距離最大不超過1200米;單模光纖和超五類網(wǎng)線負(fù)責(zé)通訊管理機(jī)與監(jiān)控層之間的連接,若中間的距離超過100米選擇單模光纖,否則選擇超五類網(wǎng)線。
1.3現(xiàn)場設(shè)備層
現(xiàn)場儀表層主要包括:智能水表、多功能電能表、智能煤氣表、蒸汽流量計(jì)、油流量計(jì)、皮帶秤等,以及現(xiàn)場已運(yùn)行的ERP、PI、PLC、DCS系統(tǒng)等。現(xiàn)場儀表及系統(tǒng)具有實(shí)時(shí)測量、邏輯控制、異常報(bào)警、通訊傳輸?shù)裙δ堋K袃x表設(shè)備具有RS485通訊接口,并可以通過總線接到網(wǎng)絡(luò)傳輸層。
2.管理維度劃分及采集點(diǎn)位
本項(xiàng)目根據(jù)各個(gè)車間能源消耗特性和規(guī)模,結(jié)合能耗管理的經(jīng)驗(yàn),將全廠分為三級(jí)監(jiān)測。第一級(jí)是廠級(jí);第二級(jí)是車間級(jí);第三極是重點(diǎn)設(shè)備。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)將以上三級(jí)的智能水表、多功能電能表、智能煤氣表、蒸汽流量計(jì)進(jìn)行統(tǒng)一數(shù)據(jù)采集及集中管理,全面地監(jiān)控全廠三級(jí)各設(shè)備的能耗情況。
3.系統(tǒng)特點(diǎn)
3.1對(duì)廠區(qū)的使用水、電、氣、汽的設(shè)備,實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測和控制,智能化管理;
3.2smartDAQ系列智能數(shù)據(jù)采集器,可通過RS485通訊方式對(duì)智能水表、多功能電能表、智能煤氣表、蒸汽流量計(jì)等智能設(shè)備實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集;而且具有采集時(shí)間靈活設(shè)定,具有internet傳輸機(jī)制,能夠?qū)崿F(xiàn)斷點(diǎn)續(xù)傳,確保數(shù)據(jù)在15天斷線的情況下,數(shù)據(jù)有效本地存儲(chǔ),在上線后續(xù)傳;
3.3數(shù)據(jù)采集傳輸:通信管理機(jī)負(fù)責(zé)把分散的設(shè)備和能耗計(jì)量裝置所采集的數(shù)據(jù)上傳到系統(tǒng)服務(wù)器。將數(shù)據(jù)上傳天津市節(jié)能中心平臺(tái),同時(shí),該層還提供其它智能化系統(tǒng)接入本系統(tǒng)的硬件接口。
QT系列通訊管理機(jī):將現(xiàn)場總線數(shù)據(jù)包(以MODBUS、DNP、CDT、103、PROFIBUS等為傳輸協(xié)議)轉(zhuǎn)換為應(yīng)用管理層可識(shí)別的信號(hào),實(shí)現(xiàn)信號(hào)傳輸協(xié)議轉(zhuǎn)換。
3.4數(shù)據(jù)應(yīng)用管理:數(shù)據(jù)應(yīng)用管理是系統(tǒng)的核心組成部分,所有能耗數(shù)據(jù)、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)信息、環(huán)境條件信息等都在該層進(jìn)行集中處理、分析、評(píng)估,并向用戶發(fā)布當(dāng)前能效信息,提供給用戶友好的人機(jī)界面及工作窗口。
4.軟件功能及
效果
4.1在線監(jiān)測頁面,主要檢測站點(diǎn)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),包括電壓,電流,功率,電能等數(shù)據(jù)。顯示該站點(diǎn)的一次圖狀態(tài)。
SVG一次圖顯示現(xiàn)場一次接線圖:
4.2電量分析主要是:用電量的分析。可根據(jù)不同的費(fèi)率(尖、峰、平、谷)方案來預(yù)價(jià)。可以增加新的方案,不同的費(fèi)率時(shí)段)和價(jià)格。
4.3以時(shí)間維度,分析時(shí)間內(nèi)的各設(shè)備能耗能排名,可以有效地對(duì)長期高耗能設(shè)備采取相應(yīng)的節(jié)能措施,提高管理水平,切實(shí)降低用電成本。
4.4智能用電,通過監(jiān)測點(diǎn)對(duì)比,能效排名,電能質(zhì)量的分析,得出智能用電的結(jié)果
4.5報(bào)表管理,數(shù)據(jù)報(bào)表分析和導(dǎo)出。報(bào)表包含:電量統(tǒng)計(jì)報(bào)表,負(fù)荷統(tǒng)計(jì)報(bào)表,原始值報(bào)表等。將各回路能耗數(shù)據(jù)采集到工作站監(jiān)控計(jì)算機(jī)上,監(jiān)控計(jì)算機(jī)將采集數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫中,能耗管理系統(tǒng)將存儲(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行分項(xiàng)統(tǒng)計(jì)計(jì)算以圖形化的方式展現(xiàn)給用戶,方便用戶分析設(shè)備的用電用水情況。為管理者進(jìn)行能耗評(píng)估提供準(zhǔn)確可靠的數(shù)據(jù),為決策者進(jìn)行改造及管理節(jié)能制定節(jié)能措施提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)平臺(tái),同時(shí)也為運(yùn)行人員檢驗(yàn)節(jié)能效果提供高效的管理工具。通過歷史數(shù)據(jù)庫可方便的進(jìn)行分類查詢,并可定制用戶需求的報(bào)表。可產(chǎn)生Excel格式的報(bào)表方便提供給財(cái)務(wù)進(jìn)行核算。
4.6水、電、氣實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、累積數(shù)據(jù)顯示:
4.7配電室維護(hù)、運(yùn)維管理:
4.8對(duì)比分析:通過勾選站點(diǎn)的多個(gè)設(shè)備回路進(jìn)行電壓、電流等同一時(shí)間段的數(shù)據(jù)對(duì)比分析。
4.9電能質(zhì)量分析:以不同的數(shù)據(jù)密度,從線損、功率因數(shù)、三相不平衡和諧波上綜合分析用電質(zhì)量,掌握用電數(shù)據(jù),多種顯示方式更加直觀:
4.10電能質(zhì)量分析:根據(jù)負(fù)載額定功率和負(fù)載實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),計(jì)算負(fù)載率,深度分析用戶設(shè)備運(yùn)行效率,為錯(cuò)峰用電和DSM提供依據(jù),深層次引導(dǎo)企業(yè)用電從粗放型向精細(xì)化轉(zhuǎn)變。
4.11人機(jī)交互、圖表動(dòng)態(tài)、數(shù)據(jù)可視化、多平臺(tái)應(yīng)用
4.12能耗報(bào)警:電壓,電流等越線報(bào)警;開關(guān)量報(bào)警;事件報(bào)警;其他報(bào)警。記錄報(bào)警的的總數(shù)和類別,根據(jù)不同搜索條件篩選報(bào)警信息,并且可以查看報(bào)警的狀態(tài)。
4.13能耗預(yù)警:顯示用能實(shí)際值、變化絕對(duì)值、變化相對(duì)值,與基本指標(biāo)有無異常,根據(jù)對(duì)比分析情況給出運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)提示。
5.手機(jī)APP
6、系統(tǒng)的目標(biāo)和實(shí)現(xiàn)優(yōu)化節(jié)能的途徑
6.1節(jié)能的目標(biāo)
系統(tǒng)通過計(jì)算能源消耗的弱點(diǎn),分析節(jié)能潛力,幫助企業(yè)合理使用能源、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行,最終實(shí)現(xiàn)降低成本、提高效益;
6.2節(jié)能的途徑
6.2.1降低能源系統(tǒng)運(yùn)行管理成本,提高勞動(dòng)生產(chǎn)率
大型企業(yè)的能源系統(tǒng)規(guī)模較大,結(jié)構(gòu)復(fù)雜。傳統(tǒng)的現(xiàn)場管理、運(yùn)行值班和檢修及其管理的工作量大,成本高。能源監(jiān)測系統(tǒng)的建設(shè),將為企業(yè)的管理體制改革中發(fā)揮重要示范作用。中小企業(yè)雖然能源數(shù)據(jù)少一些,能源監(jiān)測將更加直觀有效。系統(tǒng)的可以實(shí)現(xiàn)能源計(jì)量統(tǒng)一監(jiān)控,簡化能源運(yùn)行管理,減少日常管理的人力投入,節(jié)約人力資源成本,提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。
6.2.2向能源監(jiān)測要效益
減少能源監(jiān)測環(huán)節(jié),優(yōu)化能源監(jiān)測流程,建立客觀能源消耗評(píng)價(jià)體系,能源監(jiān)測系統(tǒng)的建設(shè),實(shí)現(xiàn)在信息分析基礎(chǔ)上的能源監(jiān)控和能源監(jiān)測的流程優(yōu)化再造,實(shí)現(xiàn)能源設(shè)備管理、運(yùn)行管理,有效實(shí)施客觀以數(shù)據(jù)為依據(jù)的能源消耗評(píng)價(jià)體系,績效考核體系,獎(jiǎng)懲體系,能源監(jiān)測系統(tǒng)配合管理手段實(shí)現(xiàn)降低能源監(jiān)測成本和能源消耗成本,提高能源監(jiān)測的效率,及時(shí)了解真實(shí)的能耗情況和提出節(jié)能降耗的技術(shù)和管理措施,最終實(shí)現(xiàn)向能源監(jiān)測要效益。
6.2.3向用能設(shè)備要效益(經(jīng)濟(jì)運(yùn)行和操作指導(dǎo))
系統(tǒng)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)計(jì)算各項(xiàng)參數(shù)在運(yùn)行過程中偏離規(guī)定值時(shí)對(duì)能耗的影響,得出各種能耗和耗差分析圖表,通過計(jì)算,分析出最適宜生產(chǎn)線的操作參數(shù),為運(yùn)行人員提供了各參數(shù)運(yùn)行調(diào)整的依據(jù)。系統(tǒng)在允許的控制范圍內(nèi),還能對(duì)設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)化控制。如配合各經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的在線考核,可獲得可觀的經(jīng)濟(jì)效益。
6.2.4服務(wù)于領(lǐng)導(dǎo)決策(技改高能耗設(shè)備和生產(chǎn)工藝)
系統(tǒng)對(duì)存儲(chǔ)的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算分析,得出高能耗設(shè)備和生產(chǎn)工藝的運(yùn)行效率(能耗效率、放散率、轉(zhuǎn)化率等),能源監(jiān)測部門得出高耗能設(shè)備和低效率的客觀的數(shù)據(jù),為領(lǐng)導(dǎo)決策技改工程提供有力的科學(xué)依據(jù)。
6.2.5加快突發(fā)故障和異常處理的效率,降低能源不必要的浪費(fèi)
能源調(diào)度可以通過系統(tǒng)迅速從全局的角度了解系統(tǒng)的運(yùn)行狀況,發(fā)現(xiàn)故障點(diǎn),以便及時(shí)采取措施,降低損失。這在能源監(jiān)測系統(tǒng)非常情況下特別有效。通過優(yōu)化能源調(diào)度和平衡指揮系統(tǒng),節(jié)約能源和改善環(huán)境。能源監(jiān)測系統(tǒng)的建成,將通過優(yōu)化能源監(jiān)測的方式和方法,改進(jìn)能源平衡的技術(shù)手段,實(shí)時(shí)了解企業(yè)的能源需求和消耗的狀況,使能源的合理利用達(dá)到一個(gè)新的水平。為進(jìn)一步對(duì)能源數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘、分析、加工和處理提供條件。數(shù)據(jù)是財(cái)富,數(shù)據(jù)可以成為信息,它將為企業(yè)的能源監(jiān)測提供現(xiàn)實(shí)的可能性。
7、節(jié)能總體設(shè)計(jì)思路和節(jié)能方式
實(shí)現(xiàn)貴單位的能源合理的使用,相比老廠節(jié)約能耗5-10%的目標(biāo);利用能源監(jiān)測系統(tǒng)與企業(yè)能源使用的規(guī)章制度和獎(jiǎng)懲制度的執(zhí)行是可以達(dá)到難度不高的目標(biāo)。
能源監(jiān)測系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)能源成本結(jié)構(gòu)的分析、利用系統(tǒng)定義的成本結(jié)構(gòu)模型自動(dòng)計(jì)算,找到表面能源消耗的跑冒滴漏和潛在的節(jié)能方式和方法,實(shí)現(xiàn)主管和客觀的節(jié)能,軟件平臺(tái)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)如下主要功能:
7.1能源成本構(gòu)成分析
能源成本=動(dòng)力費(fèi)總量/產(chǎn)品總產(chǎn)量內(nèi)產(chǎn)市場化管理模式下的計(jì)算方法:
動(dòng)力費(fèi)總量=電量*電價(jià)+蒸汽量*蒸汽價(jià)+一次水量*水價(jià)+冷鹽水量*冷鹽水價(jià)+空氣量*空氣價(jià)+循環(huán)水量*循環(huán)水價(jià)
財(cái)務(wù)成本中:
動(dòng)力動(dòng)力費(fèi)總量=(車間一次用電量+車間二次用電量)*電價(jià)+(車間一次用汽量+車間二次用汽量)*汽價(jià)
二次用電量=∑(二次能源用量*動(dòng)力車間生產(chǎn)該品種單耗電量)二次用汽量=∑(二次能源用量*動(dòng)力車間生產(chǎn)該品種單耗汽量)
注:(1)一次電量、汽量是車間總表顯示的直接用于用電設(shè)備和用汽設(shè)備,不經(jīng)動(dòng)力車間轉(zhuǎn)換的電、蒸汽。
(2)二次能源是由動(dòng)力車間經(jīng)過動(dòng)力設(shè)備生產(chǎn)轉(zhuǎn)換而得的能源品種。其耗電、耗汽按生產(chǎn)車間用量進(jìn)行分解后稱為二次電量與二次汽量。
7.2成本動(dòng)態(tài)分析計(jì)算
7.2.1動(dòng)態(tài)分析能耗突破點(diǎn)
由成本公式可以看出,成本與動(dòng)力費(fèi)總量和產(chǎn)品生產(chǎn)總量有關(guān)系,分析成本首先考慮動(dòng)力費(fèi)總量變動(dòng)與產(chǎn)量變動(dòng)的關(guān)系,當(dāng)動(dòng)力費(fèi)總量正向變動(dòng)大于產(chǎn)量正向變動(dòng)時(shí),則成本上升,反之,成本下降。當(dāng)動(dòng)力費(fèi)總量負(fù)向變動(dòng)大于產(chǎn)量負(fù)向變動(dòng)時(shí),則成本下降,反之,成本上升。因此,成本分析要從產(chǎn)量變動(dòng)和動(dòng)力費(fèi)總量變動(dòng)兩個(gè)方面進(jìn)行分析。
7.2.2動(dòng)態(tài)分析產(chǎn)量變動(dòng)對(duì)單耗的影響
考慮設(shè)備利用狀況、單機(jī)投料量、綜合收率、工藝控制點(diǎn)變動(dòng)、原材料的質(zhì)量等因素,同時(shí),考
慮以上各因素對(duì)動(dòng)力消耗的影響量。
7.2.3動(dòng)力費(fèi)總量分析
對(duì)于生產(chǎn)成本考核,由于各項(xiàng)二次能源的價(jià)格均是固定計(jì)劃價(jià),因此,生產(chǎn)考核成本只與車間耗能總量有關(guān)。在分析過程中可只分析各項(xiàng)能源用量變化的原因,找出變動(dòng)量影響因素后采取相應(yīng)措施降低消耗總量,以降低成本。
對(duì)于財(cái)務(wù)成本則應(yīng)分別考慮一次能源成本和二次能源成本兩個(gè)方面,二次能源成本既受本車間用能總量影響,又受動(dòng)力車間轉(zhuǎn)換成本影響(即二次能源單耗影響)。因此分別分析找出問題。
7.2.4各項(xiàng)能源變動(dòng)分析的要素
1)用電分析
設(shè)備運(yùn)行臺(tái)數(shù)、單機(jī)和綜合運(yùn)行時(shí)間、運(yùn)行電流、投入設(shè)備的功率變化情況等,引起這些數(shù)據(jù)變動(dòng)的原因定義模型,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)計(jì)算。
2)用汽分析
供汽質(zhì)量(壓力、溫度)、閥門開度、物料溫度、運(yùn)行時(shí)間、疏水閥使用情況、預(yù)熱時(shí)間、停機(jī)狀況、設(shè)備運(yùn)行結(jié)構(gòu)變化、換熱器效率、余熱是否利用等。
3)用冷分析考慮
供水溫度(與動(dòng)力車間成本有關(guān))、進(jìn)出水溫差、用水流量變化、供水壓力(與動(dòng)力車間成本有關(guān))、用冷設(shè)備運(yùn)行狀況、換熱器效率、停料后閥門狀況等。
4)空氣量分析
供氣壓力、溫度(動(dòng)力車間成本有關(guān))、用氣流量、罐壓變化、閥門開度、罐批量變動(dòng)等。
5)一次水分析
主要用水設(shè)備效率、閥門控制程度;各用水點(diǎn)是否可控,有無溢流;是否串水、用水質(zhì)量可否由其他水源(中水、蒸汽凝水、空氣凝水、生產(chǎn)二次水)替代。分析以上要素,找出動(dòng)力費(fèi)總量變動(dòng)原因,采取相應(yīng)措施加以改進(jìn)。
7.2.5杜絕跑冒滴漏與合理的使用能源
EMC自動(dòng)事項(xiàng)多種能耗平衡和效率計(jì)算,消除跑、昌、滴、漏,杜絕開空車減少浪費(fèi);系統(tǒng)自動(dòng)根據(jù)模型實(shí)現(xiàn)提醒設(shè)備清洗提高換熱效率;加強(qiáng)生產(chǎn)工藝改進(jìn),提高生產(chǎn)指數(shù);加強(qiáng)調(diào)度,減少用冷高峰引起的制冷設(shè)備開機(jī)消耗;合理調(diào)節(jié)動(dòng)力車間供能參數(shù),發(fā)揮動(dòng)力車間設(shè)備運(yùn)行效率;調(diào)整用電時(shí)間,多用低價(jià)電減少費(fèi)用支出(少用峰電量,多用谷電量)。
7.2.6能源使用規(guī)章制度的建立
主管節(jié)約能源工作是一項(xiàng)體現(xiàn)責(zé)任心的工作,不是無謂地增加大家的工作量,而是我們共同管理的基礎(chǔ),結(jié)合能源監(jiān)測系統(tǒng)分析方法,是可以發(fā)現(xiàn)問題的,找出措施,大的進(jìn)行節(jié)能技改,小的加強(qiáng)節(jié)能管理控制,我們的能源消耗定能達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)。
7.3能源動(dòng)態(tài)分析的構(gòu)成
系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)主要包括能源監(jiān)測情況、用能情況及能源流程、能源計(jì)量及統(tǒng)計(jì)、能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)、用能設(shè)備運(yùn)行效率、產(chǎn)品綜合能耗及實(shí)物能耗、能源成本、節(jié)能量、節(jié)能技改項(xiàng)目等。
7.3.1能源監(jiān)測情況
能源監(jiān)測組織機(jī)構(gòu)(體系組成),各項(xiàng)職責(zé)與制度、考核辦法等(含能源監(jiān)測綜合評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn))。用能情況及能源流程能源構(gòu)成,各種能源分配情況(按生產(chǎn)產(chǎn)品分),企業(yè)綜合能耗分配情況(消耗量結(jié)構(gòu))。各種能源流程圖。
7.3.2能源計(jì)量與統(tǒng)計(jì)
能源計(jì)量情況,(計(jì)量網(wǎng)絡(luò)圖、能源計(jì)量臺(tái)帳、計(jì)量表動(dòng)態(tài)檢查表)
7.3.3.統(tǒng)計(jì)報(bào)表
能源日報(bào)表(總量、部門(產(chǎn)品)分類表、能源產(chǎn)品分類表)、周報(bào)(產(chǎn)品周成本、同品種對(duì)比電力調(diào)峰表)月報(bào)(能源消耗量及產(chǎn)品成本表、購銷存表、綜合能耗表、產(chǎn)品綜合能源單耗表、綜合成本同期對(duì)比表、單品種單耗對(duì)比表)
7.3.4能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)
各種能源占公司總用能的比重分配。及能源消費(fèi)流向(各產(chǎn)品或部門所占比重分配。)
7.3.5用能設(shè)備運(yùn)行效率
設(shè)備的電能利用率(電機(jī)設(shè)備節(jié)能監(jiān)測結(jié)果匯況表)、換熱設(shè)備效率(用熱設(shè)備監(jiān)測結(jié)果匯總表)、工序能源利用率、水的復(fù)用率等。能源收支平衡表
7.3.6產(chǎn)品綜合能耗及實(shí)物能耗
收支平衡表、產(chǎn)品綜合能耗表能源成本、節(jié)能量、節(jié)能技改項(xiàng)目。
7.3.7節(jié)能技改措施計(jì)算
節(jié)能潛力分析(依據(jù)收支平衡表,電機(jī)設(shè)備節(jié)能監(jiān)測結(jié)果匯況表、用熱設(shè)備監(jiān)測結(jié)果匯總表),工藝設(shè)備消耗與同行業(yè)對(duì)比,與同類設(shè)備對(duì)比,同類工藝不同裝備的能耗對(duì)比。
8、數(shù)據(jù)上傳系統(tǒng)
數(shù)據(jù)上傳系統(tǒng)采用獨(dú)立雙主機(jī)專用能耗在線監(jiān)測端設(shè)備
8.1產(chǎn)品概述
獨(dú)立雙主機(jī)(外部處理單元、內(nèi)部處理單元、隔離安全數(shù)據(jù)交換單元)架構(gòu)設(shè)計(jì),內(nèi)、外部主機(jī)通過安全隔離數(shù)據(jù)交互單元連接(由專用隔離部件構(gòu)成),安全隔離數(shù)據(jù)交互單元是兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)之間的可信物理信道。該內(nèi)部信道裁剪了TCP/IP等功能網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧,采用私有協(xié)議實(shí)現(xiàn)協(xié)議隔離。適用于重點(diǎn)耗能單位、大型工業(yè)企業(yè)、安全生產(chǎn)監(jiān)管單位等領(lǐng)域的能管中心系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)采集、加密上傳、本地存儲(chǔ)、斷點(diǎn)續(xù)傳和網(wǎng)絡(luò)隔離等功能需求。主要應(yīng)用于重點(diǎn)用能企業(yè)能耗數(shù)據(jù)的在線采集、分析、匯總及上報(bào),是符合重點(diǎn)用能單位能耗在線監(jiān)測端設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)規(guī)范的產(chǎn)品。
8.2能耗在線監(jiān)測端設(shè)備特點(diǎn)
超高的可靠性:采用看門狗技術(shù)及軟件防死機(jī)技術(shù),保證系統(tǒng)的穩(wěn)定;采用雙路冗余電源設(shè)計(jì),防止電源故障;采用低功耗工業(yè)級(jí)主板設(shè)計(jì),保證主機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行。
超高的安全性:采用獨(dú)立“2+1”結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)內(nèi)外網(wǎng)物理隔離及單向?qū)ǎWC內(nèi)網(wǎng)主機(jī)數(shù)據(jù)的絕對(duì)安全;支持https+vpn、CA認(rèn)證等多種安全認(rèn)證方式,保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩裕煌ㄟ^EMC4級(jí),獲得公安部安全產(chǎn)品銷售許可。
數(shù)據(jù)采集及數(shù)據(jù)傳輸性能:最多支持1024個(gè)計(jì)量設(shè)備接入,支持多種數(shù)據(jù)采集協(xié)議(SQL、OPC、Modbus、DL/T645、CJ/T188等數(shù)據(jù)通訊協(xié)議);支持多數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)上傳。
豐富的外圍接口:4路串口,4路千兆網(wǎng)口,1路vga,1路DP,2路12vDC輸入。
良好的人機(jī)界面:配備5寸液晶顯示屏,支持顯示內(nèi)容自定義及界面操作交互。
8.3參照標(biāo)準(zhǔn)
GB/T20279信息安全技術(shù)網(wǎng)絡(luò)和終端隔離產(chǎn)品安全技術(shù)要求GB/T30976.1工業(yè)控制系統(tǒng)信息安全
GB/T17626.2靜電放電抗擾度試驗(yàn)
GB/T17626.3射頻電磁場輻射抗擾度試驗(yàn)
GB/T17626.4電快速瞬變脈沖群抗擾度試驗(yàn)
GB/T17626.5浪涌(沖擊)抗擾度試驗(yàn)
GB6587.4電子測量儀器振動(dòng)試驗(yàn)
GB/T17214.1工業(yè)過程測量和控制裝置環(huán)境試驗(yàn)