陳塘科技園能源計(jì)量管理方案

1、天津市陳塘科技商務(wù)區(qū) 能源綜合管理系統(tǒng)方案天津市亞控自動(dòng)化儀表安裝工程有限公司前 言隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的高速發(fā)展、高新科技園區(qū)的建成、節(jié)能減排的大力實(shí)施，科技興企的規(guī)劃，企業(yè)對(duì)能源管理工作提出了更高的要求。眾所周知，能源是經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，嚴(yán)格企業(yè)能源計(jì)量管理可以為企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益。加強(qiáng)能源管理,提高能源利用效率,是提高經(jīng)濟(jì)運(yùn)行質(zhì)量、改善環(huán)境和增強(qiáng)科技園區(qū)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的重要措施,也是緩解當(dāng)前經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展面臨的能源約束矛盾、建設(shè)節(jié)約型社會(huì)、實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的根本保障。在我國，石油化工、冶金、電力等能源消耗總量較大的行業(yè)一直非常重視企業(yè)能源計(jì)量工作，能源服務(wù)行業(yè)更應(yīng)該如此。

2、在目前能源緊張的情況下，如何使企業(yè)加強(qiáng)能源計(jì)量管理，減少從能源供給到消費(fèi)各個(gè)環(huán)節(jié)中的損失和浪費(fèi)，是擺在當(dāng)前政府和企業(yè)面前一項(xiàng)十分緊迫的任務(wù)。提高能源管理水平的重要基礎(chǔ),是園區(qū)貫徹執(zhí)行國家節(jié)能法規(guī)、政策、標(biāo)準(zhǔn)、合理用能、優(yōu)化能源結(jié)構(gòu),提高能源利用效率,提高經(jīng)濟(jì)效益和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的重要保證,也是降低企業(yè)運(yùn)營成本、增加效益具有十分重要的意義。因此建立一套能源綜合管理系統(tǒng)是科技園區(qū)實(shí)現(xiàn)能源的科學(xué)管理、調(diào)配和服務(wù)保障工作更快、更高、更好的落實(shí)，實(shí)現(xiàn)能源計(jì)量的自動(dòng)化，能耗分析網(wǎng)絡(luò)化，能源辦公高效化，管理決策科學(xué)化，是提升能源服務(wù)部門的整體服務(wù)水平，降低運(yùn)營成本，促進(jìn)能源合理供應(yīng)的必由之路。能源綜合管理系統(tǒng)的

3、建設(shè)，充分體現(xiàn)了能源數(shù)據(jù)采集分散，信息管理集中的現(xiàn)代能源管理工作思想的發(fā)展理念，因此，為提高能源管理工作的高效化、準(zhǔn)時(shí)化、科學(xué)化、無紙化，建設(shè)能源綜合管理系統(tǒng)是勢(shì)在必行和最為有效的實(shí)施方案。一、能源綜合管理系統(tǒng)概述     能源服務(wù)行業(yè)的能源合理調(diào)配和科學(xué)管理對(duì)節(jié)約能源有著直接的關(guān)系，同時(shí)能源的不合理消耗直接影響企業(yè)的運(yùn)營成本，進(jìn)而影響到一個(gè)企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。建立一套能源綜合管理系統(tǒng)，可完成對(duì)科技園區(qū)各用能企業(yè)的水、電、汽、天然氣等能源數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程采集和供電系統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)能源消耗的自動(dòng)統(tǒng)計(jì)、用能情況的實(shí)時(shí)監(jiān)控、不合理用能的報(bào)警提示、欠費(fèi)企業(yè)的停供能源處理，能源收費(fèi)

4、系統(tǒng)的自動(dòng)統(tǒng)計(jì)，供、配電系統(tǒng)的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，各用能企業(yè)通過登錄園區(qū)局域網(wǎng)即可查看自己的能耗和繳費(fèi)情況。能源綜合管理系統(tǒng)的建設(shè)可極大的完善能源的科學(xué)管理、高效管理、從最大程度上實(shí)現(xiàn)節(jié)約能源，降低運(yùn)營成本，加快企業(yè)快速、高效的發(fā)展。二、科技園區(qū)能源綜合管理系統(tǒng)（EMS）的主要作用1、完善能源信息的采集、存儲(chǔ)、管理和有效利用    EMS對(duì)能源數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、處理和加工，能源調(diào)度人員和專業(yè)能源管理人員就能實(shí)時(shí)掌握系統(tǒng)狀態(tài)，經(jīng)過系統(tǒng)的合理調(diào)整，確保系統(tǒng)運(yùn)行在最佳狀態(tài)。2、 對(duì)能源系統(tǒng)采用分散控制和集中管理EMS將在園區(qū)全局的角度審視能源的基本管理需求,滿

5、足能源用戶統(tǒng)計(jì)的分散特性和能源管理需要集中的客觀要求，以適應(yīng)科技園區(qū)的戰(zhàn)略發(fā)展需要。 3、減少管理環(huán)節(jié)，優(yōu)化管理流程，建立客觀能源消耗評(píng)價(jià)體系     實(shí)現(xiàn)在信息分析基礎(chǔ)上的能源監(jiān)控和能源管理的流程優(yōu)化再造，滿足能源設(shè)備管理、運(yùn)行管理等的自動(dòng)化，建立客觀的以數(shù)據(jù)為依據(jù)的能源消耗評(píng)價(jià)體系，向管理要效益。4、 減少能源系統(tǒng)運(yùn)行成本，提高辦公效率EMS的建設(shè)，對(duì)能源管理體制的改革將發(fā)揮重要作用。其基本目標(biāo)之一是可以實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)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，提高辦公效率。5、 加快系統(tǒng)的故障處理，提高對(duì)整個(gè)園區(qū)性能源事故的反應(yīng)能力

6、EMS能迅速從全局的角度了解系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，故障的影響程度等，及時(shí)采取系統(tǒng)的措施，限制故障范圍的進(jìn)一步擴(kuò)大，并有效恢復(fù)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。 6、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EMS將通過優(yōu)化能源管理的方式和方法，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，能有效地減少污染的排放，采用綜合平衡和的系統(tǒng)方法，使能源的合理利用達(dá)到一個(gè)新的水平。7、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    能源管理系統(tǒng)的建設(shè)，不僅可有效解決能源實(shí)時(shí)平衡管理和監(jiān)控管理，還可以通過對(duì)大量歷史數(shù)據(jù)的歸檔和管理，為進(jìn)一步對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘、

7、分析、加工和處理創(chuàng)造條件。三、GPRS數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖四、能源綜合管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案綜述本能源管理自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，是根據(jù)當(dāng)前企業(yè)能源管理、國家法規(guī)、政策等規(guī)定，在滿足系統(tǒng)基本技術(shù)要求的情況下，對(duì)本自控系統(tǒng)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)。本能源綜合管理系統(tǒng)采用目前世界上先進(jìn)的、高標(biāo)準(zhǔn)的、開放的現(xiàn)場(chǎng)總線和工業(yè)以太網(wǎng)為基礎(chǔ)、以能源計(jì)量綜合管理為概念的能源管理自動(dòng)化系統(tǒng)。系統(tǒng)設(shè)計(jì)遵循集中管理、分散采集的原則。配以高性能、高可靠性的微機(jī)控制站，采集各用戶天然氣、煤氣、電磁流量計(jì)、渦街流量計(jì)等各種計(jì)量?jī)x表數(shù)據(jù)。該自動(dòng)化控制系統(tǒng)應(yīng)能使整個(gè)園區(qū)能源計(jì)量的自控、監(jiān)控和管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)信息共享的集成。這種方案技術(shù)先進(jìn)，具有投資

8、小、便于擴(kuò)展等優(yōu)點(diǎn)，十分成熟，在工廠自動(dòng)化工程中得到了廣泛的應(yīng)用，同時(shí)也充分體現(xiàn)了采集分散，信息管理集中的現(xiàn)代能源管理模式的發(fā)展理念。為了保證監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的兼容性，減少施工和維護(hù)的成本，本系統(tǒng)的總體優(yōu)化設(shè)計(jì)思路為：監(jiān)測(cè)系統(tǒng)上位機(jī)采用研華ADAM-4000系列工控機(jī)作為上位監(jiān)控機(jī)。以高科技有線網(wǎng)絡(luò)和GPRS網(wǎng)絡(luò)以及現(xiàn)場(chǎng)總線通訊手段采集各用戶的能源計(jì)量數(shù)據(jù)，完成自來水、天然氣、煤氣等能源計(jì)量數(shù)據(jù)的采集，在上位機(jī)上實(shí)時(shí)顯示、自動(dòng)統(tǒng)計(jì)用能情況。蒸汽計(jì)量、自來水計(jì)量、天然氣計(jì)量二次儀表選用帶RS485通訊口的流量積算儀將數(shù)據(jù)通過RS485總線和GPRS無線網(wǎng)絡(luò)上傳至中央機(jī)房。能源綜合管理系統(tǒng)可分設(shè)三個(gè)子系統(tǒng)

9、，能源數(shù)據(jù)采集、能耗統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)收費(fèi)管理系統(tǒng)，用能單位績(jī)效考核系統(tǒng)。五.能源綜合管理系統(tǒng)功能簡(jiǎn)介5.1監(jiān)控系統(tǒng)的特點(diǎn)： 極高的可靠性和穩(wěn)定性，高速度的通訊速率進(jìn)行數(shù)據(jù)交換和信息共享 功能強(qiáng)大的SQL Server數(shù)據(jù)庫對(duì)運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行歸檔，方便查詢和管理 在全中文人機(jī)友好的操作界面上完成一切操作、設(shè)置和報(bào)表打印等 基于XML數(shù)據(jù)交換格式，開放，易于與其它系統(tǒng)集成 監(jiān)控系統(tǒng)免維護(hù)，一次調(diào)試成功后，不需要專業(yè)人員定期維護(hù) 逼真的工藝流程畫面，畫面圖標(biāo)與實(shí)物相似，流程圖通俗易懂 可預(yù)防突發(fā)事故發(fā)生，如有故障及時(shí)報(bào)警，對(duì)報(bào)警值進(jìn)行存檔 系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，不會(huì)出現(xiàn)因誤動(dòng)作停止供能的現(xiàn)象。5.2系統(tǒng)集成后將達(dá)

10、到如下功能：能源綜合管理系統(tǒng)(下稱EMS)作為企業(yè)能源系統(tǒng)的核心，通過對(duì)能源系統(tǒng)的集中監(jiān)控和綜合管理，可實(shí)現(xiàn)：2) 對(duì)各能源介質(zhì)的在線調(diào)控，確保用能企業(yè)的合理用能，實(shí)現(xiàn)節(jié)能和環(huán)保效益。系統(tǒng)實(shí)施監(jiān)控各用能企業(yè)的能耗情況，包括自來水、蒸汽、天然氣、電能等使用情況，遇到不合理用能的企業(yè)系統(tǒng)自動(dòng)告警提示，對(duì)于超標(biāo)用能和不合理排放的用戶系統(tǒng)自動(dòng)記錄其違規(guī)時(shí)間，并以郵件和短信方式告知用戶不合理用能的處罰措施。對(duì)于用能合理的單位自動(dòng)增加信譽(yù)度，便于對(duì)用能企業(yè)的績(jī)效考核。3) 在能源系統(tǒng)異常和事故時(shí)，EMS做出及時(shí)、快速和準(zhǔn)確的處置，把能源系統(tǒng)故障所造成的影響控制在最低限度，確保能源設(shè)備的安全運(yùn)行和穩(wěn)定供能，

11、系統(tǒng)并且自動(dòng)記錄停止供能時(shí)間和恢復(fù)供能時(shí)間。4）能源收費(fèi)系統(tǒng)管理，通過采用預(yù)付費(fèi)能源管理模式，各用能單位通過收費(fèi)管理系統(tǒng)主動(dòng)采用預(yù)繳能源費(fèi)用，確保自己的能源正常使用，遇到預(yù)繳費(fèi)余額不足時(shí)自動(dòng)以短信和郵件的方式通知用戶財(cái)務(wù)工作人員，遇到欠費(fèi)超過一定期限的系統(tǒng)自動(dòng)采取停供能源的措施。5）各類統(tǒng)計(jì)報(bào)表自動(dòng)生成，系統(tǒng)自動(dòng)生成各企業(yè)能耗日?qǐng)?bào)表、月報(bào)表、季度報(bào)表和年度報(bào)表以及繳費(fèi)統(tǒng)計(jì)報(bào)表，為能源成本核算和信息分析提供科學(xué)有效的數(shù)據(jù)。報(bào)表自動(dòng)記錄信譽(yù)度良好的單位和用戶，并自動(dòng)增加積分，對(duì)于經(jīng)常欠費(fèi)的企業(yè)系統(tǒng)自動(dòng)記錄其信譽(yù)度，不在增加積分。  總之、作為EMS工程自動(dòng)化和信息化的重要組成部

12、分，EMS不僅對(duì)能源的統(tǒng)一調(diào)度、優(yōu)化能源平衡、減少污染排放、提高環(huán)保質(zhì)量、降低企業(yè)能耗和提高勞動(dòng)生產(chǎn)率有重要作用，而且對(duì)于事故預(yù)案的制定和執(zhí)行、事故原因的快速分析和及時(shí)判斷處理、能源供需的合理調(diào)整和平衡以及在客觀信息基礎(chǔ)上的能源實(shí)績(jī)分析、能源計(jì)劃編制、能源質(zhì)量管理、能源系統(tǒng)的預(yù)測(cè)等都是十分有效的。六、上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)功能6.1實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示功能列表式數(shù)據(jù)顯示畫面，直觀地查看各用戶企業(yè)用能數(shù)據(jù)、預(yù)存余額和繳費(fèi)情況。將根據(jù)各用戶分布區(qū)域、企業(yè)性質(zhì)等將同類數(shù)據(jù)匯總在一起，更方便、快捷的查看能源消耗情況和用能趨勢(shì)，所有計(jì)量用能數(shù)據(jù)全部用文字定義，一目了然瀏覽各用戶的用能情況。6.2能源歷史數(shù)據(jù)查詢功能：此

13、功能主要是監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行歷史歸檔。只需登錄監(jiān)控系統(tǒng)，選擇數(shù)據(jù)查詢，輸入要查詢的時(shí)間段，用戶編號(hào)等要素，系統(tǒng)將從數(shù)據(jù)庫中調(diào)取歷史數(shù)據(jù)，以報(bào)表的形式直觀的將相應(yīng)站點(diǎn)的歷史數(shù)據(jù)顯示出來，流量查詢可自動(dòng)計(jì)算出查詢時(shí)間段的總能耗。一切查詢功能均在中文操作界面上完成，此功能操作方便，提取數(shù)據(jù)迅速高效。避免了以往人工查詢歷史報(bào)表費(fèi)時(shí)、費(fèi)力的落后工作方式，大大的提高了工作效率。6.3報(bào)表的產(chǎn)生和打印可根據(jù)用能單位要求，制作出多樣化的打印形式，根據(jù)需要，可打印出日?qǐng)?bào)表，班報(bào)表、月報(bào)表、季度報(bào)表等，并可對(duì)報(bào)表打印設(shè)置為人工打印和定時(shí)打印，不僅提高了能源管理工作效率而且實(shí)現(xiàn)了辦公的自動(dòng)化和無紙化。所有收

14、集的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)都按類型、名稱、屬性分類，按時(shí)序依次存檔，在需要的情況下，只需輸入查詢工況和查詢?nèi)掌冢涂刹槌鰵v史報(bào)表和重要數(shù)據(jù),可以保存一年的歷史數(shù)據(jù)，歷史數(shù)據(jù)的永久保存是存在電腦硬盤中。打印功能包括：Ø 操作人員的隨機(jī)打印Ø 全部監(jiān)視器上可以看到的硬拷貝輸出打印Ø 打印格式包括：Ø 時(shí)間（年、月、日、時(shí)、分、秒）Ø 數(shù)據(jù)或時(shí)間名稱Ø 用戶編號(hào)、用戶名稱Ø 單位（瞬時(shí)值、平均值、最大最小值、累積值）6.4報(bào)警功能對(duì)報(bào)警信息進(jìn)行保存記錄，在遇到故障停止供能時(shí)，系統(tǒng)將會(huì)記錄故障發(fā)生的時(shí)間、故障原因以及故障確認(rèn)時(shí)間等，可方便快捷的查

15、詢和排除供水系統(tǒng)、供汽系統(tǒng)故障。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)配置了故障處理專家系統(tǒng)軟件，通過預(yù)裝的專家系統(tǒng)得到故障原因的詳細(xì)資料及排除故障的對(duì)策。在任何時(shí)間和在任何顯示上工作站都能在畫面頂部或底部顯示出總的報(bào)警信息，操作人員點(diǎn)擊該報(bào)警信息可以快速地調(diào)出與本報(bào)警有關(guān)的畫面。該畫面可以顯示出故障原因的詳細(xì)資料及排除故障的對(duì)策。所有的報(bào)警信號(hào)都以時(shí)間先后排隊(duì)，該隊(duì)可以在畫面上顯示并存儲(chǔ)在內(nèi)存內(nèi)。在任何時(shí)間該隊(duì)列在畫面上保留最新的128個(gè)報(bào)警點(diǎn)。這個(gè)歷史報(bào)警隊(duì)列在畫面采用顏色的閃爍和顏色的變化來表示一個(gè)報(bào)警信號(hào)是否被確認(rèn)或是否被已恢復(fù)到正常的工況。在產(chǎn)生任何一個(gè)報(bào)警信號(hào)時(shí)，工作站便產(chǎn)生一個(gè)報(bào)警聲音以提醒操作人員、報(bào)警

16、內(nèi)容登錄在數(shù)據(jù)庫事件登錄清單內(nèi)，如果需要可以按要求調(diào)用并按命令分別打印。對(duì)于長期不正常事件（由監(jiān)視人員對(duì)輸入信號(hào)確認(rèn)后）可禁止報(bào)警和登錄。對(duì)于未確認(rèn)的報(bào)警狀態(tài)，持續(xù)發(fā)出聲光報(bào)警，直至值班人員確認(rèn)。6.5趨勢(shì)圖功能可以用棒狀圖或曲線圖顯示歷史趨勢(shì)或當(dāng)前趨勢(shì)，一副畫面上可以在一個(gè)時(shí)間軸上用不同顏色顯示1至4條不同的實(shí)時(shí)或歷史曲線。模擬量的變化同時(shí)也是顯示在圖形的坐標(biāo)上。當(dāng)前趨勢(shì)顯示可根據(jù)實(shí)時(shí)原理不斷校正，操作規(guī)程員可以很方便地調(diào)整趨勢(shì)顯示的時(shí)間坐標(biāo)或輸入范圍。蒸汽流量能耗趨勢(shì)圖每個(gè)測(cè)量變量趨勢(shì)圖是以時(shí)間為背景的，操作人員能夠輸入開始時(shí)間和結(jié)束時(shí)間。隨著時(shí)間跨度的變化，采樣頻率也相應(yīng)變化。為加快數(shù)據(jù)

17、檢索時(shí)間，趨勢(shì)曲線多所用的數(shù)據(jù)應(yīng)存放在數(shù)據(jù)庫中一個(gè)特定的緩沖區(qū)內(nèi)，并以新棄舊。七、遠(yuǎn)程智能抄表系統(tǒng)遠(yuǎn)程智能抄表作為此系統(tǒng)工程重要組成部分，將會(huì)發(fā)揮越來越大的作用。住宅區(qū)中每個(gè)用戶單位的水表、電表、煤氣表、熱量表等計(jì)量表計(jì)。其安裝位置各異，有些表（如電表）集中安裝，有些表（如水表）卻分散在用戶室內(nèi)；這樣就給管理部門的抄表統(tǒng)計(jì)工作帶來困難。逐戶抄表時(shí)要耗費(fèi)很多人力和時(shí)間，而且入戶抄表很難一次完成，有時(shí)只能估計(jì)。集中式抄表管理系統(tǒng)將使這些問題成為歷史。運(yùn)用本系統(tǒng)后，再無需進(jìn)行人工逐戶抄表。所有用戶表計(jì)的計(jì)量值將由中心統(tǒng)一抄取。抄一只表不到1秒鐘，省時(shí)省力。 住宅集中式抄表管理系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)小區(qū)聯(lián)網(wǎng)抄錄熱

18、表、電表、水表、煤氣表的讀數(shù)，在小區(qū)或相關(guān)管理部門的管理微機(jī)上能進(jìn)行自動(dòng)抄錄、自動(dòng)計(jì)費(fèi)、狀態(tài)查詢，能夠記錄并打印歷史數(shù)據(jù)，提供表數(shù)據(jù)接口，并在授權(quán)情況下進(jìn)行人工修改、換表和水、熱、電氣表結(jié)算。熱計(jì)量表遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)組成（一）抄表系統(tǒng)的硬件組成：1、現(xiàn)場(chǎng)計(jì)量表現(xiàn)場(chǎng)計(jì)量指的是安裝在用戶室內(nèi)和大樓內(nèi)的能源計(jì)量表，如蒸汽表、煤氣表、電表等。通過統(tǒng)一的、標(biāo)準(zhǔn)的通信協(xié)議，借助相應(yīng)的通訊線路傳輸?shù)郊谐硐渲校鳎?、M-BUS集抄器    集抄器是遠(yuǎn)程抄表的系統(tǒng)核心組成部分，它主要負(fù)責(zé)將若干塊熱量表通過事先設(shè)置好的采集周期采集到集抄器的存儲(chǔ)器中，并實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換和遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)的傳輸。同時(shí)，集抄器可以具備級(jí)聯(lián)功能，以實(shí)現(xiàn)整個(gè)小區(qū)表計(jì)的統(tǒng)一集抄。3、數(shù)據(jù)傳輸通道數(shù)據(jù)傳輸通道包括集抄器與現(xiàn)場(chǎng)熱表的傳輸通道和集抄器與控制中心的傳輸通道兩個(gè)部分。   （1）現(xiàn)場(chǎng)熱表與集抄器之間的通訊通道    此通信通道通過標(biāo)準(zhǔn)的0.5mm2 屏蔽電纜進(jìn)行總線式連接，傳輸協(xié)議采用中國標(biāo)準(zhǔn)的M-BUS通信協(xié)議，以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)熱表和集抄器之間的數(shù)據(jù)傳輸。   （2）集