工業(yè)企業(yè)能源管理系統(tǒng)

為了能使企業(yè)更好的完成資源調(diào)配、組織生產(chǎn)、部門結(jié)算、成本核算，需要建立一套有效的自動化能源數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)，對能源供應(yīng)進(jìn)行監(jiān)測，以便企業(yè)實時掌握能源狀況，為實現(xiàn)能源自動化調(diào)控扎下堅實的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，同時方便企業(yè)的計量和成本核算工作。

一、系統(tǒng)簡介:

能源數(shù)據(jù)具有標(biāo)準(zhǔn)化、專業(yè)化、科學(xué)化、時效性強的特點，采集難度較高。同時，考慮到能源數(shù)據(jù)對于企業(yè)決策的重要意義，以及能源本身具備危險性的特點，需要對企業(yè)建立的能源數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)提出更高的要求。因此，企業(yè)能源管理系統(tǒng)（以下簡稱EMS）必須滿足專業(yè)性強、實時性好、可進(jìn)行遠(yuǎn)程資料交換、可用性強的需求。

企業(yè)能源管理系統(tǒng)主要應(yīng)用在重點用能單位。以下是企業(yè)能源管理系統(tǒng)的好處：

系統(tǒng)是有多項技術(shù)創(chuàng)新的大中型應(yīng)用系統(tǒng)，解決重點用能單位的能源監(jiān)測計量和用能管理及預(yù)測的問題，實現(xiàn)各類能源系統(tǒng)分散數(shù)據(jù)的采集，集中調(diào)度管理和能源供需平衡，為企業(yè)建立一個能源管控中心，對生產(chǎn)用能進(jìn)行實時監(jiān)測、計算分析和處理以實現(xiàn)對能源的全方位監(jiān)控和管理功能，給出能源優(yōu)化措施，提高能源利用率，達(dá)到企業(yè)節(jié)能增效和環(huán)保的目的。

通過實地查看系統(tǒng)運行情況，向調(diào)度指揮人員了解系統(tǒng)在生產(chǎn)調(diào)度中的作用，深入各個車間向技術(shù)人員詢問，初步總結(jié)出該系統(tǒng)具有以下明顯節(jié)能效果，并核算出各個工序能耗對比情況。

二、系統(tǒng)特點

①合理分配轉(zhuǎn)爐煤氣

轉(zhuǎn)爐煤氣熱值較高，為了提升產(chǎn)量，燒結(jié)、球團(tuán)、煉鋼出現(xiàn)了爭搶轉(zhuǎn)爐煤氣的現(xiàn)象，而轉(zhuǎn)爐煤氣回收量又有限，為此公司曾幾度協(xié)調(diào)都沒有徹底解決問題，致使球團(tuán)轉(zhuǎn)爐煤氣時常供量不足，嚴(yán)重影響產(chǎn)量。自能源管理中心系統(tǒng)建成使用后，公司規(guī)定了各分廠用量，并通過該系統(tǒng)進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)督，最大限度的保證了球團(tuán)工序生產(chǎn)的需要，大大提高了球團(tuán)產(chǎn)量，并且球團(tuán)轉(zhuǎn)爐煤氣單耗大大下降，產(chǎn)量的提高也使得其他能耗相應(yīng)下降。

②減少氧氣放散

由于氧氣產(chǎn)量不足，制氧分廠經(jīng)常采取將液氧汽化的方式來滿足生產(chǎn)。隨著生產(chǎn)的波動（時常發(fā)生），當(dāng)氧氣需求量突然減少時，會導(dǎo)致氧氣壓力突升，對此，氧氣操作人員無法預(yù)料，只有等聽到放散聲音后，才匆忙趕去切斷汽化，所以氧氣放散率很高。自新上能源管理中心系統(tǒng)后，很多層面的人都能及時了解生產(chǎn)現(xiàn)狀，一旦出現(xiàn)用量異常都能及時確認(rèn)并及時通知操作人員切斷汽化，致使氧氣放散率大為降低。氧氣汽化需要耗費蒸汽，減少放散量也節(jié)約了蒸汽，年可節(jié)約蒸汽折合標(biāo)煤120噸。

③提高高爐煤氣利用率

高爐煤氣在燒結(jié)、球團(tuán)、煉鐵、石灰工序、軋鋼等均使用，因為高爐煤氣發(fā)熱量比較低，量大，管道分散，存在很多計量盲點。此前計量統(tǒng)計跟不上，浪費和排空很嚴(yán)重。通過能源管理中心系統(tǒng)配套的計量點的配備，通過無縫隙全覆蓋計量跟蹤，找出漏洞，新上TRT發(fā)電機組等，高爐煤氣利用率得到提高，經(jīng)對比發(fā)現(xiàn)放散量月同期減少了400萬m。

能源管理中心系統(tǒng)的建設(shè)和投入使用，可對企業(yè)的能耗情況進(jìn)行有效的監(jiān)督和管理，為企業(yè)的精細(xì)化管理提供了準(zhǔn)確的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，為企業(yè)的決策層和管理層進(jìn)行能耗概算和對技術(shù)節(jié)能措施的投資決策等方面提供有效的判斷依據(jù)，可直接或間接地降低和改善企業(yè)的能源消耗，為企業(yè)增收節(jié)支提供了技術(shù)保障，并為企業(yè)帶來可觀的經(jīng)濟(jì)效益。

三、系統(tǒng)解決方案

1、方案設(shè)計簡介：

企業(yè)能源管理系統(tǒng)，現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集基于GSM/GPRS遠(yuǎn)程采集終端，在信息傳遞方面，基于主動信息交換、分檢服務(wù)系統(tǒng)，透過出版/訂閱(Publish/Subscribe)信息傳送方式，提供主動式的數(shù)據(jù)分發(fā)服務(wù)，這樣企業(yè)各應(yīng)用程序得到的都是各自訂閱的關(guān)鍵數(shù)據(jù)，可大幅度提高數(shù)據(jù)處理的效率。

能源數(shù)據(jù)包括三種：能源供給狀態(tài)數(shù)據(jù)、能源供給整點數(shù)據(jù)、能源供給累加數(shù)據(jù)，每種數(shù)據(jù)都有不同的應(yīng)用范圍。能源供給狀態(tài)數(shù)據(jù)是所有數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)，其它兩種數(shù)據(jù)是通過儀器、儀表、手工錄入或計算程序得到，是其它應(yīng)用系統(tǒng)需要的關(guān)鍵數(shù)據(jù)。國建高創(chuàng)的能源數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，就是在擷取能源供給狀態(tài)數(shù)據(jù)的同時，將其它應(yīng)用程序需要的關(guān)鍵數(shù)據(jù)分檢出來，主動發(fā)送到各應(yīng)用程序，滿足各部門的辦公、處理需要，在監(jiān)測的同時滿足結(jié)算、決策的需求。

2、整體設(shè)計原則

◆采用先進(jìn)、成熟、實用的技術(shù)。在使用上要求簡便實用，在技術(shù)上要追求先進(jìn)，講究成熟、可靠，不帶有任何試驗性質(zhì)的應(yīng)用。

◆統(tǒng)一的管理能力，為系統(tǒng)管理大大提供方便。根據(jù)實際的管理體制，公共安全管理是集中統(tǒng)一的。因此，我們的系統(tǒng)具有多級集中統(tǒng)一的管理中心，并實施科學(xué)合理的管理，使監(jiān)控技術(shù)發(fā)揮最高的效用。

◆系統(tǒng)應(yīng)具有開放性、可擴(kuò)性、兼容性和靈活性。以安全為核心，系統(tǒng)具有開放性，能有機地與其它系統(tǒng)連接，融合成一個整體。系統(tǒng)范圍大小差異很大，要求系統(tǒng)能適合多種規(guī)模，要有較強的可擴(kuò)展性，能隨時適應(yīng)對系統(tǒng)的擴(kuò)容要求。系統(tǒng)具有很強的兼容性和靈活性，能適應(yīng)產(chǎn)品的升級換代，是系統(tǒng)設(shè)計的一個重要思想。

◆系統(tǒng)的設(shè)計和產(chǎn)品的選擇應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化。

◆系統(tǒng)必須具有安全性、可靠性、容錯性。系統(tǒng)設(shè)備的安全性、可靠性是個非常重要的指標(biāo)。為避免操作人員誤操作等致使系統(tǒng)工作不正常，要求系統(tǒng)具有較強的容錯性和自檢功能。

◆合理的性能價格比。在系統(tǒng)設(shè)計時，從實際出發(fā)，在有限的價格下，追求最高的性能。

3、系統(tǒng)特點

本系統(tǒng)采用分布式部署，充分發(fā)揮各構(gòu)件的運算能力，將系統(tǒng)效能、處理速度發(fā)揮到極致，優(yōu)點與效益還表現(xiàn)在幾個方面：

◆穩(wěn)定性與開放性兼顧。RTU 具備環(huán)境適應(yīng)能力強的特點，可部署在環(huán)境惡劣的現(xiàn)場，滿足儀器設(shè)備數(shù)據(jù)擷取的需要。系統(tǒng)穩(wěn)定，可長期連續(xù)工作，不需現(xiàn)場維護(hù)。

◆實時性高，通訊量少。由于采用數(shù)據(jù)主動上報的方式，大大減少網(wǎng)絡(luò)通訊量，同時又保證了數(shù)據(jù)的實時準(zhǔn)確性。

◆各個子系統(tǒng)之間相互獨立、依存性弱。本系統(tǒng)的各個子系統(tǒng)之間相互獨立，可以自成系統(tǒng)，可以分期、分批建設(shè)。無論是web數(shù)據(jù)瀏覽錄入，還是實時數(shù)據(jù)采集都是相互獨立的，又通過企業(yè)數(shù)據(jù)庫相互關(guān)聯(lián)。因此，各個企業(yè)可以根據(jù)自身的情況，分時分批的建設(shè)，最大限度的減少資金投入。

◆系統(tǒng)投資報酬高。系統(tǒng)充分應(yīng)用了所有子系統(tǒng)的運算能力，使中心端專注于數(shù)據(jù)的接收和分發(fā)工作，在保證效率、效能的基礎(chǔ)上，降低對硬件的需求，可降低企業(yè)對硬件的投入。當(dāng)采集點多、數(shù)據(jù)量大時，可對系統(tǒng)進(jìn)行方便的分布、叢集部署，而這種部署同樣能充分保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性、安全性和經(jīng)濟(jì)性。關(guān)系型數(shù)據(jù)庫僅用來儲存滿足歷史查詢、結(jié)算、核算等應(yīng)用需求的數(shù)據(jù)，也可大大提高數(shù)據(jù)庫的服務(wù)效能。

◆應(yīng)用拓展性能力強。隨著應(yīng)用的不斷延伸，企業(yè)數(shù)據(jù)的需求范圍將不斷擴(kuò)大，系統(tǒng)可方便實現(xiàn)不同硬件、軟件平臺間的數(shù)據(jù)交換，可充分滿足企業(yè)在不同發(fā)展時期對信息服務(wù)的不同需求。

四、企業(yè)能源管理系統(tǒng)軟件

1、軟件結(jié)構(gòu)

如下圖所示，企業(yè)能源管理由以下幾個功能軟件組成。各個軟件之間相互獨立，通過數(shù)據(jù)庫將各個軟件系統(tǒng)緊密結(jié)合在一起，不會因為某一個軟件的故障而影響其它軟件的正常運行。

◆ WEB 瀏覽及錄入系統(tǒng)軟件

◆無線數(shù)據(jù)接收軟件

◆ DTU 采集軟件

◆數(shù)據(jù)導(dǎo)入中間件軟件

◆能源管理客戶端軟件

◆能源管理接口網(wǎng)關(guān)

以上只是系統(tǒng)軟件的簡要說明，詳細(xì)設(shè)計文檔根據(jù)各個系統(tǒng)的不同而有所不同，可以參考用戶項目概要設(shè)計文檔和詳細(xì)設(shè)計文檔，這里不再多述。

2、能源管理系統(tǒng)軟件相關(guān)功能

本系統(tǒng)通過對生產(chǎn)制造企業(yè)的變電站、生產(chǎn)車間、天然氣站、煤、油、氮氣、氫氣、水等能源計量儀表進(jìn)行實時監(jiān)控、數(shù)據(jù)分析和調(diào)度管理使企業(yè)實現(xiàn)能源管理的自動化、制度化和信息化三大目標(biāo)，幫助企業(yè)實施長效管理，達(dá)到節(jié)能降耗的目的，獲得最大的經(jīng)濟(jì)利益和社會效益。系統(tǒng)的總體功能包括實時數(shù)據(jù)、綜合查詢、統(tǒng)計分析、系統(tǒng)管理以及系統(tǒng)恢復(fù)等五大模塊。測和記錄。