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劉細(xì)鳳
江蘇安科瑞電器制造有限公司 江蘇江陰 214405
摘要:能源是人類社會發(fā)展的重要推動力,能源缺乏,將導(dǎo)致人類無法正常開展生產(chǎn)生活活動。如果失去能源的支持,現(xiàn)代社會的運作將會直接癱瘓或崩潰。所以,為了解決目前日益嚴(yán)峻的能源問題,應(yīng)采用有效的節(jié)能監(jiān)測技術(shù)來促進能源的合理利用,從而達(dá)到節(jié)能減排的目的。文章對智慧化工業(yè)企業(yè)能耗監(jiān)測管理系統(tǒng)的構(gòu)成以及該系統(tǒng)的軟件特性進行研究,以期可以通過能耗監(jiān)測管理系統(tǒng)的使用,讓能源的消耗量得到進一步節(jié)約。
關(guān)鍵詞:智慧化;工業(yè)企業(yè);能耗監(jiān)測管理系統(tǒng)
節(jié)能監(jiān)測技術(shù)是節(jié)能減排、有效節(jié)能的重要支撐技術(shù),當(dāng)前能源資源日漸枯竭的緊張形勢下,節(jié)能意識的增強以及各行業(yè)對節(jié)能技術(shù)的需求不斷增加,使得節(jié)能技術(shù)的開發(fā)越來越受到人們的重視。工業(yè)企業(yè)能耗監(jiān)測系統(tǒng)的構(gòu)建是按照“統(tǒng)一規(guī)劃、分期分批"的原則構(gòu)建,并按照國家有關(guān)規(guī)范及技術(shù)設(shè)計進行研發(fā)的,工業(yè)企業(yè)能耗監(jiān)控系統(tǒng)的出現(xiàn),將讓能源消耗量較大的工業(yè)企業(yè)發(fā)展得到進一步規(guī)范。
1、系統(tǒng)組成
1.1系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)
工業(yè)企業(yè)能耗監(jiān)測系統(tǒng)的構(gòu)建是按照“統(tǒng)一規(guī)劃、分期分批"的原則構(gòu)建的,并按照國家有關(guān)規(guī)范及技術(shù)導(dǎo)則設(shè)計,本文介紹了該項目的總體設(shè)計思路、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)以及節(jié)能管理等內(nèi)容,現(xiàn)以某工業(yè)企業(yè)能耗監(jiān)控為例,說明該方案的可行性,并提出了今后需要進一步研究和改進之處,以保證工業(yè)企業(yè)能源檢測系統(tǒng)可以與時俱進地得到升級與優(yōu)化。把工業(yè)企業(yè)能源監(jiān)測與管理系統(tǒng)打造成技術(shù)功能完備,特色鮮明的工業(yè)企業(yè)能耗監(jiān)控系統(tǒng),非常重要且必要。
(1)工業(yè)企業(yè)能耗監(jiān)測系統(tǒng)層
利用工業(yè)企業(yè)能耗監(jiān)測系統(tǒng)采集大量數(shù)據(jù),可實現(xiàn)對工業(yè)企業(yè)能耗、設(shè)備的實時采集、分類、統(tǒng)計,為工業(yè)企業(yè)能耗監(jiān)測活動開展提供了詳細(xì)的數(shù)據(jù)分析和科學(xué)的決策依據(jù)。通過構(gòu)建一整套的企業(yè)能耗監(jiān)控與管理系統(tǒng),能夠有效地解決企業(yè)的節(jié)能管理和節(jié)能降耗工作落實中存在的問題,并降低工業(yè)生產(chǎn)對環(huán)境的污染。
(2)網(wǎng)絡(luò)通訊層
通訊層主要由開關(guān)、路由器、串行服務(wù)器、光纖轉(zhuǎn)換器組成,通訊傳輸層包括:調(diào)制解調(diào)器和光傳輸模塊,通過這兩個部分可實現(xiàn)信號在不同通信通道之間的轉(zhuǎn)換,為各種器件提供良好的工作環(huán)境,并對各種器件進行控制與保護。通訊層為數(shù)據(jù)的交流提供了橋梁,同時也擔(dān)負(fù)起了服務(wù)器和現(xiàn)場設(shè)備間的通信數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓δ堋?/span>
1.2系統(tǒng)體系架構(gòu)
我國是一個高耗能的國家,長期以來,能源利用率較低,只有33%,與世界上其他發(fā)達(dá)國家的能耗水平相差8%~10%。根據(jù)相關(guān)部門的測算,與世界水平相比,單位產(chǎn)品的能源消耗和能源終端的能源消耗均達(dá)到了 3 億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。因此,能源管理工作的落實與信息化進步緊密相關(guān)。在信息技術(shù)迅猛發(fā)展的今天,信息化已成為推動社會、經(jīng)濟發(fā)展的重要力量。我國著眼于國民經(jīng)濟的大發(fā)展,提出了要以信息化帶動工業(yè)化的決策,所以工業(yè)企業(yè)要充分發(fā)揮資源與資金上的優(yōu)勢,提高產(chǎn)業(yè)競爭力。能源管理中重要也是應(yīng)用較廣的就是信息系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu),它通過計算機網(wǎng)絡(luò)及各種數(shù)據(jù)通信技術(shù)來實現(xiàn)對整個能源系統(tǒng)的有效控制。
(1)集成平臺層
集成平臺層是一個集應(yīng)用和運行于一體的開放綜合平臺,為能源監(jiān)控提供了一個較為開闊的信息共享與處理環(huán)境。它包括基礎(chǔ)層、應(yīng)用服務(wù)器層、中間件層和應(yīng)用層。其中應(yīng)用集成與應(yīng)用層又包括三個層次:用戶接口層、業(yè)務(wù)邏輯層和資源管理層。此外,該系統(tǒng)使用統(tǒng)一的工業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),為操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫等各種設(shè)備的信息存取和交互方式提供了接口,使各種應(yīng)用系統(tǒng)可相互接通并實現(xiàn)有效融合。集成平臺層提供的用于數(shù)據(jù)分享的統(tǒng)一機制和設(shè)備能夠支持應(yīng)用程序間的協(xié)作,并為各類系統(tǒng)的功能二次開發(fā)提供了一個整體框架。
(2)應(yīng)用層
系統(tǒng)集成平臺可以對能源管理的各類應(yīng)用的穩(wěn)定運作提供總控平臺,如:數(shù)據(jù)采集、監(jiān)測、公共數(shù)據(jù)平臺、能源管理、配電管理、調(diào)度員訓(xùn)練模擬等應(yīng)用的協(xié)同運作。
2、工業(yè)企業(yè)能耗監(jiān)測系統(tǒng)功能
(1)數(shù)據(jù)采集
集中管理采集器主要用于組態(tài)、校時、診斷和狀態(tài)監(jiān)控。集中管理采集器主要由上位機軟件和下位機硬件組成,其中下位機硬件包括供電電源電路、時鐘控制電路、通訊接口電路、數(shù)據(jù)處理模塊、電源模塊。本系統(tǒng)能夠很好地與工業(yè)企業(yè)的過程管理系統(tǒng)兼容,充分利用工業(yè)企業(yè)網(wǎng)絡(luò)對水、電等數(shù)據(jù)的產(chǎn)生與變化進行準(zhǔn)確采集,匯總并發(fā)送給其他數(shù)據(jù)整合系統(tǒng),此外,該系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)采集準(zhǔn)確、傳輸?shù)奶攸c,能耗數(shù)據(jù)采集頻率為每次20min至3h,可以按要求進行設(shè)定。
(2)人機界面
人機界面作為用戶與平臺系統(tǒng)互動的接口,在整個系統(tǒng)中占有舉足輕重的地位,它是用戶首先見到并使用頻率較高的環(huán)節(jié)。人機界面安裝了一、二次中文字庫,包括了光柵、向量和文字的輸入以及拼音、位置和五筆輸入。它能實現(xiàn)多種方式的人機交互,如鍵盤控制、鼠標(biāo)控制和圖形用戶界面(GUI)控制等,具有良好的交互性和可移植性。同時,模塊化設(shè)計思想,讓其便于開發(fā)和維護。本系統(tǒng)具有大屏幕投影驅(qū)動、模擬屏驅(qū)動等多種功能。
(3)實時監(jiān)測
多層次能源消耗模式(包括地區(qū)模式、建筑模式)融合能源統(tǒng)計與能源消耗表等功能,能對采集到的數(shù)據(jù)進行處理后發(fā)出相應(yīng)的控制命令,從而完成對實時監(jiān)測數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)的管理。另外,提供實時監(jiān)測平臺架構(gòu)和軟件功能框架,能對各個模塊進行詳細(xì)的說明并給出部分源代碼,并對系統(tǒng)開發(fā)中所涉及的關(guān)鍵技術(shù)及解決方案做簡要介紹,實現(xiàn)了對能耗的在線監(jiān)控。界面采用的是直觀圖形界面,例如:柱形圖、餅圖、儀表板等,可對能源消耗量以及趨勢進行分析和顯示,并支持按小時、日、月、年的任意導(dǎo)航。
(4)數(shù)據(jù)統(tǒng)計
數(shù)據(jù)統(tǒng)計可以按照不同的分類、不同的項目,實現(xiàn)對能源的每日、每周、每月、每年的數(shù)據(jù)分析,并能以不同的格式顯示出來。另外,可按照生產(chǎn)、系別和其他層級進行統(tǒng)計,根據(jù)使用者輸入的起始和終止時刻,對任意時間段的能源使用進行統(tǒng)計。在對系統(tǒng)的功能進行檢測時,可通過與公用部門的數(shù)據(jù)比對,來驗證系統(tǒng)與功能設(shè)計的合理性,同時也說明了數(shù)據(jù)統(tǒng)計可讓節(jié)能工作開展的更有針對性,能實現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)。
(5)能耗查詢
工業(yè)企業(yè)能耗查詢系統(tǒng)具有良好的開放性與擴展性,能對能源記錄的可實施狀況進行查詢。針對單一區(qū)域、單一部門的綜合條件篩選后,按時序進行電力用電分析(以日為單位,以月為單位,以季為單位,以規(guī)定時間等為單位),繪制相關(guān)圖表,并生成不同的分析類型的數(shù)據(jù)報告。用戶可以根據(jù)不同的需要,選擇不同的能源消耗類型(水、電力、供熱)、工業(yè)企業(yè)(辦公大樓、能源使用單位、能源消耗單位、公共場所、宿舍),系統(tǒng)會生成豐富多彩的圖表與報表,并對數(shù)據(jù)進行分析,可采用折線圖、條形圖、餅圖、二維表等方式進行數(shù)據(jù)分析結(jié)果的展示。
(6)數(shù)據(jù)分析
數(shù)據(jù)分析能夠分析工業(yè)企業(yè)的能源消耗趨勢,確定能源消耗的指標(biāo),并對能源消耗進行實時監(jiān)測和分析。在此基礎(chǔ)上建立節(jié)能評估指標(biāo)體系,并給出具體計算過程,可讓工業(yè)企業(yè)的能源消耗總量以及趨勢得到更為準(zhǔn)確的監(jiān)控,同時結(jié)合實際數(shù)據(jù)對各類設(shè)備的運行進行準(zhǔn)確控制。另外,以工業(yè)企業(yè)為例進行實例應(yīng)用,說明數(shù)據(jù)分析的方法具有可行性及實用性。數(shù)據(jù)分析具有強大的數(shù)據(jù)處理能力和數(shù)據(jù)分析功能,結(jié)果直觀形象,通過提供能源消耗的數(shù)據(jù)分析,來幫助科研人員開展相關(guān)專業(yè)研究工作,涵蓋的內(nèi)容包括工作時間、非工作時段的能源效率的分析、夜晚待機能源消耗的分析等。通過對工業(yè)企業(yè)能源使用的規(guī)律進行分析,為能源使用異常狀況的監(jiān)測提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù),既實現(xiàn)各種方式的靈活監(jiān)控,又可實現(xiàn)在工作狀態(tài)和非工作狀態(tài)下的能源探測數(shù)據(jù)融合。在此基礎(chǔ)上建立了基于大數(shù)據(jù)分析技術(shù)的能耗消耗異常檢測系統(tǒng),通過采集建筑用電設(shè)備的運行狀態(tài)信息和利用數(shù)據(jù)挖掘算法,來挖掘用戶行為模式特征,并根據(jù)這些特征構(gòu)建預(yù)測模型,分析同類型工業(yè)園區(qū)的能耗,并與其他工業(yè)企業(yè)能耗相比較,保證能耗指標(biāo)可得到專業(yè)人員的科學(xué)調(diào)整。通過不同時段能耗的對比,能夠清晰地了解能源節(jié)能措施的作用,了解能源消耗的規(guī)律,并提出相應(yīng)的節(jié)能對策。用VisualBasic6.0開發(fā)了能耗監(jiān)測系統(tǒng),該系統(tǒng)主要包括統(tǒng)計模塊和計算模塊兩個部分。趨勢曲線擬合歷史值較好,可在一定程度上反映時間軸變化。曲線支持多縱軸、多曲線顯示,可以為不同曲線設(shè)定不同縱軸,要支持多曲線在相同時間內(nèi)進行比較分析,支持單、多曲線在不同時段內(nèi)的比較和分析,支持曲線顯示設(shè)定。通過比較能源節(jié)能設(shè)計與建筑的實際能源消耗數(shù)值,可以評價和監(jiān)控工業(yè)園區(qū)運作過程中的能源效率,從而實現(xiàn)能源消耗分析報告的編制,根據(jù)分析的內(nèi)容,自動產(chǎn)生和輸出報表。同時,結(jié)合工程實例介紹基于WebService 技術(shù)的節(jié)能分析系統(tǒng)設(shè)計方法和開發(fā)過程。該系統(tǒng)采用 B/S 結(jié)構(gòu)模式,ASP、NET作為開發(fā)工具。數(shù)據(jù)庫采用 SQLServer,通過對我國能源節(jié)能現(xiàn)狀的定量評價,可以對我國工業(yè)企業(yè)能耗節(jié)能的效益和能耗進行預(yù)測,從而達(dá)到提升節(jié)能、環(huán)保效果的目的。該系統(tǒng)具有能源審計數(shù)據(jù)錄入、輔助審計計算、能源審計報告的輔助生成和輸出的功能,能源消耗分析在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的研究中占有舉足輕重的地位。
(7)能耗報警
能耗報警支持多種類型的報警窗口,包括實時報警、歷史報警、查詢報警等。在一個報警庫內(nèi)存儲有多個報警數(shù)據(jù),每個報警數(shù)據(jù)對應(yīng)一種報警方式,使用者可以通過歷史警報和查詢警報確認(rèn)信息,并判斷是否存在新的警報事件。一個查詢窗口將與報警庫中的全部警報事件相聯(lián)系,當(dāng)發(fā)生報警事件時,可從報警庫中查找相應(yīng)的數(shù)據(jù)。報警信息包括報警時間、報警類型、報警內(nèi)容等。能源報警系統(tǒng)支持能源消耗監(jiān)測報警、能源消耗監(jiān)測、能源跟蹤、電子郵件報警、短信報警,同時具備能耗報告提供、能耗記錄查詢等功能。根據(jù)不同報警類別設(shè)置不同的優(yōu)先級,當(dāng)報警提示出現(xiàn)時,其他報警會相應(yīng)地給出響應(yīng),并在短時間內(nèi)發(fā)出報警信號。此外,報警記錄采用主動式報警方式觸發(fā)警報,實現(xiàn)了高異常報警的快速響應(yīng)。能源報警與其他能耗工業(yè)企業(yè)聯(lián)動時,一旦出現(xiàn)能源異常,系統(tǒng)就會自動發(fā)出警報。另外,系統(tǒng)還能對儀表的故障進行報警,并能將電子郵件和短信系統(tǒng)發(fā)送到工業(yè)企業(yè)內(nèi)部部門,實現(xiàn)實時報警。
(8)定額管理
工業(yè)企業(yè)能源指標(biāo)的管理可以根據(jù)自然資源部、教育部、各地區(qū)的能源消耗、用水量的定額和實際的能源消耗統(tǒng)計數(shù)據(jù),給出工業(yè)企業(yè)能源消耗的合理建議,并制定能源消耗的管理體系。建立工業(yè)企業(yè)能源基本資料的專用統(tǒng)計體系,從挖掘節(jié)約空間、建設(shè)節(jié)約工業(yè)企業(yè)、完善工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)和能源設(shè)施等幾個方面建立能源分類統(tǒng)計體系,能源消耗統(tǒng)計體系,考核評價體系等,對各專業(yè)的節(jié)能效果實施量化考評。同時,還可配合以節(jié)約能源為核心指標(biāo)的績效考核機制,對工業(yè)企業(yè)的能源消耗以及環(huán)境污染情況進行跟蹤式的監(jiān)控。另外,可通過完善各項規(guī)章制度,加強過程控制,達(dá)到節(jié)能降耗目的。同時,通過多種統(tǒng)計表格的形式,對能源消耗進行公示,采用多種靈活的結(jié)算方法,實現(xiàn)對工業(yè)企業(yè)的定額管理。
(9)能耗分析子系統(tǒng)與能耗公示
將不同部門采集到的大量數(shù)據(jù)進行分類匯總后,結(jié)合電力需求側(cè)管理(DSM)模型,建立一套基于大數(shù)據(jù)分析的能效預(yù)測系統(tǒng),并在實際應(yīng)用中取得了令人滿意的效果。通過對能源消耗的大量數(shù)據(jù)處理和分析,可生成各種統(tǒng)計圖表,實時顯示能源消耗的歷史數(shù)據(jù),并可讓現(xiàn)有數(shù)據(jù)與歷史數(shù)據(jù)進行對比,甚至對未來能源消耗趨勢進行預(yù)測,實現(xiàn)對能源指標(biāo)的合理評價,從而對能源消耗趨勢進行科學(xué)的管理。通過網(wǎng)絡(luò)向公眾公布各種能源能耗、節(jié)能等級及能耗結(jié)構(gòu),并為同類園區(qū)的節(jié)能等級進行排序。利用ASP、NET 技術(shù),SQLServer 數(shù)據(jù)庫,基于B/S模式開發(fā)平臺進行系統(tǒng)總體設(shè)計和功能模塊劃,對系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)做了闡述,隨后給出測試結(jié)果及結(jié)論,公布方式采用表格、餅圖、條形圖,界面直觀、形象,并支持用戶按需要進行數(shù)據(jù)周期的分配。
(10)電能計量子系統(tǒng)
電能計量子系統(tǒng)可實現(xiàn)按戶、按項目、按類別的實時測量。根據(jù)用戶負(fù)荷曲線計算出相應(yīng)的電量值,并按照國家規(guī)定的電價進行計費,從而達(dá)到引導(dǎo)人們科學(xué)用電、節(jié)約用電的目的,同時也能提高供電企業(yè)管理水平和經(jīng)濟效益,具有很好的推廣應(yīng)用價值。在此基礎(chǔ)上,本系統(tǒng)將以B/S為主要研究方向,應(yīng)用業(yè)界普遍采用的實時通訊與數(shù)據(jù)采集技術(shù),并與后臺數(shù)據(jù)庫相結(jié)合,實現(xiàn)對電力系統(tǒng)的實時監(jiān)控與管理。通過電能計量子系統(tǒng),還可以進行協(xié)作,實現(xiàn)對電力供應(yīng)、成本支付、數(shù)據(jù)的統(tǒng)計和分析等過程的監(jiān)控,為工業(yè)生產(chǎn)以及其他各部門的電力需求提供基本的供應(yīng)保障。電能計量子系統(tǒng)包括:遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集、中繼數(shù)據(jù)的傳遞、后臺數(shù)據(jù)的處理、前端查詢的統(tǒng)計和管理,選用智能電子電能表對電能的使用量以及時段峰值進行數(shù)據(jù)收集與分析,其具備遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)接口以及標(biāo)準(zhǔn)的專用通訊協(xié)議,可直接監(jiān)控整個工業(yè)企業(yè)的電力系統(tǒng)的基礎(chǔ)運作。
3、安科瑞企業(yè)能源管控系統(tǒng)概述
安科瑞企業(yè)能源管控系統(tǒng)采用自動化、信息化技術(shù)和集中管理模式,對企業(yè)的生產(chǎn)、輸配和消耗環(huán)節(jié)實行集中扁平化的動態(tài)監(jiān)控和數(shù)據(jù)化管理,監(jiān)測企業(yè)電、水、燃?xì)?、蒸汽及壓縮空氣等各類能源的消耗情況,通過數(shù)據(jù)分析、挖掘和趨勢分析,幫助企業(yè)針對各種能源需求及用能情況、能源質(zhì)量、產(chǎn)品能源單耗、各工序能耗、工藝、車間、產(chǎn)線、班組、重大能耗設(shè)備等的能源利用情況等進行能耗統(tǒng)計、同環(huán)比分析、能源成本分析、碳排分析,為企業(yè)加強能源管理,提高能源利用效率、挖掘節(jié)能潛力、節(jié)能評估提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和支持。
4、應(yīng)用場所
鋼鐵、石化、冶金、有色金屬、采礦、醫(yī)藥、水泥、煤炭、造紙、化工、物流、食品、水廠、電廠、供熱站、軌道交通、航空工業(yè)、木材、工業(yè)園區(qū)、醫(yī)院、學(xué)校、酒店、寫字樓以及汽車制造、機電設(shè)備、電器產(chǎn)品、工器具制造等離散制造業(yè)。
5、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
現(xiàn)場通過廠區(qū)局域網(wǎng)和平臺通訊,平臺搭建在客戶自己配置的服務(wù)器上。搭建完成之后,客戶可以在任意能與局域網(wǎng)聯(lián)通的地方,通過有權(quán)限的賬號登陸網(wǎng)頁以及手機APP查看各處的運行情況。
系統(tǒng)可分為三層:即現(xiàn)場設(shè)備層、網(wǎng)絡(luò)通訊層和平臺管理層。
現(xiàn)場設(shè)備層:主要是連接于網(wǎng)絡(luò)中用于水、電、氣等參量采集測量的各類型的儀表等,也是構(gòu)建該配電、耗水、耗氣系統(tǒng)必要的基本組成元素。肩負(fù)著采集數(shù)據(jù)的重任,這些設(shè)備可為本公司各系列帶通訊網(wǎng)絡(luò)電力儀表、溫濕度控制器、開關(guān)量監(jiān)測模塊以及合格供應(yīng)商的水表、氣表、冷熱量表等。
網(wǎng)絡(luò)通訊層:包含現(xiàn)場智能網(wǎng)關(guān)、網(wǎng)絡(luò)交換機等設(shè)備。智能網(wǎng)關(guān)主動采集現(xiàn)場設(shè)備層設(shè)備的數(shù)據(jù),并可進行規(guī)約轉(zhuǎn)換,數(shù)據(jù)存儲,并通過網(wǎng)絡(luò)把數(shù)據(jù)上傳至搭建好的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器,智能網(wǎng)關(guān)可在網(wǎng)絡(luò)故障時將數(shù)據(jù)存儲在本地,待網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)時從中斷的位置繼續(xù)上傳數(shù)據(jù),保證服務(wù)器端數(shù)據(jù)不丟失。
平臺管理層:包含應(yīng)用服務(wù)器、WEB服務(wù)器和數(shù)據(jù)服務(wù)器,一般應(yīng)用服務(wù)器和WEB服務(wù)器可以合一配置。
平臺采用分層分布式結(jié)構(gòu)進行設(shè)計,詳細(xì)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如下:
6、工業(yè)企業(yè)能耗監(jiān)測系統(tǒng)功能
平臺采用自動化、信息化技術(shù)和集中管理模式,對企業(yè)的生產(chǎn)、輸配和消耗環(huán)節(jié)實行集中扁平化的動態(tài)監(jiān)控和數(shù)據(jù)化管理。實時監(jiān)測企業(yè)各類能源的消耗情況,通過數(shù)據(jù)分析、挖掘和趨勢分析,幫助企業(yè)加強能源管理,提高能源利用效率和節(jié)能潛力,為節(jié)能改造提供數(shù)據(jù)依據(jù)。
(1)平臺登錄
在瀏覽器打開云平臺鏈接、輸入賬戶名和權(quán)限密碼,進行登錄,防止未授權(quán)人員瀏覽有關(guān)信息。
(2)大屏展示
用戶登錄成功之后進入大屏展示頁面,展示企業(yè)及各區(qū)域的能耗折標(biāo)、產(chǎn)值、異常、排名、占比、通訊情況,點擊區(qū)域展示該區(qū)域的分類能耗、產(chǎn)值等相關(guān)信息。
(3)首頁
首頁展示峰谷平用電、變壓器情況、年能耗趨勢、單耗趨勢、分類能耗等企業(yè)級統(tǒng)計數(shù)據(jù)。
(4)數(shù)據(jù)監(jiān)控
對企業(yè)各點位的能源使用、報警等情況進行實時的監(jiān)控。以便企業(yè)用戶能夠?qū)崟r的監(jiān)測各個點位的運作情況,同時能更快的掌握點位的報警,并為企業(yè)削峰填谷、調(diào)整負(fù)載等技改措施提供數(shù)據(jù)支撐。
能源實時監(jiān)控:對于水、電、氣等能源消耗進行實時監(jiān)測,確保用能環(huán)節(jié)的持續(xù)穩(wěn)定運行,顯示配電圖、能流圖、能源平衡網(wǎng)絡(luò)圖、能源計量網(wǎng)絡(luò)圖等功能。
能流圖:需要在能流圖上對水、電、氣的消耗情況進行實時展示;當(dāng)能源參數(shù)越限報警,可提供報警重要性等級分類,同時支持APP推送、手機短信、郵件、釘釘、語音播報、系統(tǒng)彈窗報警提示等;
配電圖:將配電房真實情況畫入配電圖,實時展示接入的門禁、水浸、電水氣等儀表的實時參數(shù)、門禁水浸狀態(tài)及能耗數(shù)據(jù)。
實時統(tǒng)計:實時統(tǒng)計工廠、車間、工序、設(shè)備的當(dāng)年、季度、月、周、日、班次等能耗值;
數(shù)據(jù)展示:通過實時曲線和歷史曲線展示不同區(qū)域、不同設(shè)備的不同的能耗參數(shù);
檢測:對能源報警信息進行集中顯示,可以對報警閾值信息進行相關(guān)處理操作,可以對報警參數(shù)進行在線設(shè)置,當(dāng)能源參數(shù)越限報警,可提供報警重要性等級分類,具備APP推送、手機短信、郵件、釘釘、語音播報、系統(tǒng)彈窗等報警提示;
(5)視頻監(jiān)控
接入攝像頭,實時掌控企業(yè)內(nèi)實際情況。
(6)變壓器監(jiān)控
展示各電壓器的負(fù)載情況,從而可以為變壓器配備情況進行科學(xué)合理的規(guī)劃。通過各種運行參數(shù)狀態(tài)下用電效能的對比分析,找出更好的運行模式。根據(jù)運行模式調(diào)整負(fù)載,從而降低用電單耗,使電能損失降低。
(7)儀表實時監(jiān)控
展示各個水電氣儀表的實時參數(shù)變化,以曲線圖的方式展示。
(8)能源中控
將所有有關(guān)能源的能源參數(shù)集中在一個看板中,能從多個維度對比分析,實現(xiàn)各個產(chǎn)業(yè)線的對比,幫助領(lǐng)導(dǎo)掌控整個工廠的能源消耗,能源成本,標(biāo)煤排放等的情況。
(9)用能統(tǒng)計
從能源使用種類、監(jiān)測區(qū)域、車間、生產(chǎn)工藝、工序、工段時間、設(shè)備、班組、分項等維度,采用曲線、餅圖、直方圖、累積圖、數(shù)字表等方式對企業(yè)用能統(tǒng)計、同比、環(huán)比分析、實績分析,折標(biāo)對比、單位產(chǎn)品能耗、單位產(chǎn)值能耗統(tǒng)計,找出能源使用過程中的漏洞和不合理地方,從而調(diào)整能源分配策略,減少能源使用過程中的浪費。
(10)成本分析
統(tǒng)計各個監(jiān)測節(jié)點(工廠、車間)的當(dāng)年、季度、月、周、日各類能源消耗費用,其中電包括峰電量、峰電費、谷電量、谷電費以及平均電量和平均電費。
(11)產(chǎn)品單耗統(tǒng)計
與企業(yè)MES系統(tǒng)對接,通過產(chǎn)品產(chǎn)量以及系統(tǒng)采集的能耗數(shù)據(jù),在產(chǎn)品單耗中生成產(chǎn)品單耗趨勢圖,并進行同比和環(huán)比分析。同時將產(chǎn)品單耗與行業(yè)/國家/國際指標(biāo)對標(biāo),以便企業(yè)能夠根據(jù)產(chǎn)品單耗情況來調(diào)整生產(chǎn)工藝,從而降低能耗。
(12)績效分析
對各類能源使用、消耗、轉(zhuǎn)換,按班組、區(qū)域、車間,產(chǎn)線、工段、設(shè)備等進行日、周、月、年、不同時段績效統(tǒng)計按照能源計劃或定額制定的績效指標(biāo)進行KPI比較考核,幫助企業(yè)了解內(nèi)部能效水平和節(jié)能潛力,評定能源消耗是否合理。
(13)運行監(jiān)測
系統(tǒng)對區(qū)域、工段、設(shè)備能源消耗進行數(shù)據(jù)采集,監(jiān)測設(shè)備及工藝運行狀態(tài),如溫度、濕度、流量、壓力、速度等,并支持變配電系統(tǒng)一次運行監(jiān)視??芍苯訌膭討B(tài)監(jiān)測平面圖快速瀏覽到所管理的能耗數(shù)據(jù),支持按能源種類、車間、工段、時間等維度查詢相關(guān)能源用量。
(14)自定義能耗報表
用戶可通過自定義報表頭與列,靈活生產(chǎn)各種報表,查看企業(yè)各個節(jié)點的能耗,單耗,成本,綜合能耗等信息,并同比、環(huán)比報表,支持導(dǎo)出報表。
(15)同比、環(huán)比
提供能耗成本的圖形對比分析,包括分時段(日、月、年)的同比、環(huán)比分析,分類、分時段、分項(地點、機構(gòu)、設(shè)備)統(tǒng)計圖形對比分析(柱狀圖、餅圖、堆積圖等)。
同比
環(huán)比
(16)分析報告
以年、月、日對企業(yè)的能源利用情況、線路損耗情況、設(shè)備運行情況、運維情況等進行仔細(xì)的統(tǒng)計分析,讓用戶更加了解系統(tǒng)的運行情況,并為用戶提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ),方便用戶發(fā)現(xiàn)設(shè)備異常,從而找出改善點,以及針對用能情況挖掘節(jié)能潛力。
(17)能耗設(shè)備用能
監(jiān)控耗能設(shè)備運行、停機及異常狀態(tài),及時解決設(shè)備故障停運導(dǎo)致無法正常生產(chǎn)。
(18)線損分析
根據(jù)節(jié)點、能源分類,查詢各個節(jié)點線路上的能源損耗數(shù)據(jù),及時發(fā)現(xiàn)能量在使用過程中的跑冒滴漏和異常用能等浪費的問題,提醒用戶及時進行干預(yù)。
(19)碳排放管理
按照區(qū)域?qū)μ寂欧趴偭康淖兓厔葸M行統(tǒng)計,并進行同環(huán)比分析。對單位產(chǎn)值碳排放量進行計算,并結(jié)合減排指標(biāo)實現(xiàn)超標(biāo)預(yù)警,提升區(qū)域減排水平,促進碳達(dá)峰目標(biāo)實現(xiàn)。
(20)電能質(zhì)量監(jiān)測
實時監(jiān)測諧波含量、三相不平衡度、功率因數(shù)等,確保功率因數(shù)不低于供電局考核指標(biāo),避免被罰款和設(shè)備出現(xiàn)故障。
(21)運維管理
系統(tǒng)支持設(shè)備日常巡檢計劃、派工、消缺、報修、派工等設(shè)備運維管理,方便運行管理人員的制定巡檢計劃、派工,巡檢人員執(zhí)行巡檢、完成工單、巡檢發(fā)現(xiàn)問題消缺,進行故障報修、跟進維修進度,滿足日常巡檢、設(shè)備維修保養(yǎng)需要。
(22)報警管理
針對于電氣正常開展、限電和能耗雙控,實現(xiàn)電參量異常報警、電氣火災(zāi)隱患報警、能耗超標(biāo)報警、限電報警等,幫助企業(yè)提前預(yù)警,避免發(fā)生火災(zāi)事故和被罰款導(dǎo)致用能成本過高。支持分級分類報警,可對報警進行派發(fā)與閉環(huán)處理。
(23)能耗抄表
可自定義時間段抄儀表的抄表值以及差值,可自定義抄表的分類分項。
(24)能耗分析自定義時間抄表
可自定義時間段內(nèi)各個拓?fù)涔?jié)點的能耗值,可自定義抄表能耗值的的分類分項。
(25)容需量報表
提供容需量報表,實時展示容量需量價格的變化情況,幫助企業(yè)實現(xiàn)容改需,降低基本電費。
(26)復(fù)費率報表
對尖、峰、平、谷用電量及成本費用進行統(tǒng)計分析,為企業(yè)分時用電,優(yōu)化成本效益提供數(shù)據(jù)支持。
(27)文檔管理
對國標(biāo)、能源管理制度、能源指標(biāo)體系等文件進行歸檔,可快速查詢相關(guān)文檔。對儀表臺賬進行系統(tǒng)管理,支持文件的上傳和下載。
(28)3D可視化大屏
對場景進行虛擬仿真,展示各區(qū)域運行及能源消耗情況,可實現(xiàn)分層預(yù)覽、轉(zhuǎn)場展示、風(fēng)格切換、智能巡檢等效果,支持模型與監(jiān)測點位的自定義綁定。
(29)3D子系統(tǒng)
對各動力子系統(tǒng)進行虛擬仿真,展示子系統(tǒng)的動力管線、設(shè)備的實時狀態(tài)及能源消耗情況,可實現(xiàn)動態(tài)的能源流向效果。
(30)工業(yè)組態(tài)
可通過圖形化的編輯方式自定義組態(tài)圖,展示設(shè)備運行狀態(tài)及能源消耗情況,可上傳自定義素材及綁定監(jiān)測數(shù)據(jù)。
(31)自定義駕駛艙
可通過圖形化的操作方式自定義駕駛艙,以折線圖、餅圖、表格等圖形展示采集數(shù)據(jù)及各類統(tǒng)計數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)源包括API、數(shù)據(jù)庫查詢、MQTT、Excel等方式。
(32)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理
對系統(tǒng)的項目、探測器、設(shè)備型號、電參量、節(jié)點、能源、公示、及相關(guān)參數(shù)進行配置、修改、刪除等管理、進行用戶添加和授權(quán)管理、合同管理。
(33)手機APP
APP支持Android、iOS操作系統(tǒng),方便用戶按能源分類、區(qū)域、車間、工序、班組、設(shè)備等不同維度掌握企業(yè)能源消耗、產(chǎn)線比對、效率分析、同環(huán)比分析、能耗折標(biāo)、事件記錄、運行監(jiān)視、異常報警、配電圖、工藝流程圖、能流圖。
(34)知識產(chǎn)權(quán)證書
系統(tǒng)硬件配置
7、結(jié)束語
文章論述了工業(yè)企業(yè)能耗監(jiān)測系統(tǒng)的功能,所以在當(dāng)前能源愈發(fā)緊張的形勢下,需要增強節(jié)能意識,也要加大各行業(yè)對節(jié)能技術(shù)的使用力度,尤其是工業(yè)企業(yè),故在智慧化能耗監(jiān)測管理系統(tǒng)的構(gòu)建研究方面還有一段路要走。
作者簡介:
劉細(xì)鳳,女,本科,江蘇安科瑞電器制造有限公司,主要研究方向為工業(yè)能源管理系統(tǒng)。
參考文獻:
[1] 張鵬.智慧化工業(yè)企業(yè)能耗監(jiān)測管理系統(tǒng)構(gòu)建研究[J].
[2] 蔣璐.基于能耗監(jiān)測管理系統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)工業(yè)企業(yè)應(yīng)用實例分析[J]. 企業(yè)改革與管理 ,2022(01):56-58.
[3] 安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計與選型手冊.2022.05版.
[4] 安科瑞企業(yè)能源管控平臺.2020.08版.