企業(yè)能源管理系統(tǒng)綜合解決方案

1、企業(yè)能源管理系統(tǒng)綜合解決方案關(guān)鍵詞：實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫PSPaCeRTBD SCADA 軟件能源管理系統(tǒng)EMS力控監(jiān)控組態(tài)軟件力控eForceCon SD1. 引言1.1 概述在我國的能源消耗中， 工業(yè)是我國能源消耗的大戶，能源消耗量占全國能源消耗總量的70%左右，而不同類型工業(yè)企業(yè)的工藝流程，裝置情況、產(chǎn)品類型、能源管理水平對(duì)能源消 耗都會(huì)產(chǎn)生不同的影響。建設(shè)一個(gè)全廠級(jí)的集中統(tǒng)一的能源管理系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)能源數(shù)據(jù)進(jìn) 行在線采集、計(jì)算、分析及處理，從而對(duì)能源物料平衡、調(diào)度與優(yōu)化、能源設(shè)備運(yùn)行與管理 等方面發(fā)揮著重要的作用。能源管理系統(tǒng)（簡稱 EMS是企業(yè)信息化系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分，因此在企業(yè)信息化 系

2、統(tǒng)的架構(gòu)中，把能源管理作為 MES系統(tǒng)中的一個(gè)基本應(yīng)用構(gòu)件，作為大型企業(yè)自動(dòng)化和信息化的重要組成部分。1.2整體需求分析企業(yè)希望能夠采用先進(jìn)的自動(dòng)化、信息化技術(shù)建立能源管理調(diào)度中心，實(shí)現(xiàn)從能源數(shù)據(jù)采集一一過程監(jiān)控一一能源介質(zhì)消耗分析一一能耗管理等全過程的自動(dòng)化、高效化、科學(xué)化管理。從而使能源管理、能源生產(chǎn)以及使用的全過程有機(jī)結(jié)合起來，使之能夠運(yùn)用先進(jìn)的數(shù)據(jù)處理與分析技術(shù)，進(jìn)行離線生產(chǎn)分析與管理。其中包括能源生產(chǎn)管理統(tǒng)計(jì)報(bào)表、平衡分析、 實(shí)績管理、預(yù)測分析等。實(shí)現(xiàn)全廠能源系統(tǒng)的統(tǒng)一調(diào)度。優(yōu)化能源介質(zhì)平衡、最大限度地高效利用能源，提高環(huán)保質(zhì)量、降低能源消耗，達(dá)到節(jié)能降耗和提升整體能源管理水平的目的

3、。2. 設(shè)計(jì)內(nèi)容與原則2.1設(shè)計(jì)內(nèi)容自動(dòng)化系統(tǒng)能源管控中心網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)及設(shè)備系統(tǒng)；能源管控中心軟硬件平臺(tái)系統(tǒng)；能源系統(tǒng)各站點(diǎn)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng);調(diào)度及操作人員所需的人機(jī)界面系統(tǒng)；設(shè)備冗余，安全監(jiān)測系統(tǒng)；歷史數(shù)據(jù)海量存儲(chǔ)及分析系統(tǒng)等。輔助系統(tǒng)能源系統(tǒng)視頻安全監(jiān)控；能源系統(tǒng)配套報(bào)警系統(tǒng)；能源系統(tǒng)大屏幕顯示系統(tǒng)等。2.2設(shè)計(jì)原則完善能源信息的采集、存儲(chǔ)、管理和利用規(guī)范能源系統(tǒng)的自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)對(duì)能源系統(tǒng)采用分散控制和集中管理減少能源管理環(huán)節(jié)，優(yōu)化能源管理流程，建立客觀能源消耗評(píng)價(jià)體系減少能源系統(tǒng)運(yùn)行成本，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率加快能源系統(tǒng)的故障和異常處理，提高對(duì)全廠性能源事故的反應(yīng)能力通過優(yōu)化能源調(diào)度和平衡指揮系

4、統(tǒng)，節(jié)約能源和改善環(huán)境為進(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3. 系統(tǒng)架構(gòu)典型能源系統(tǒng)架構(gòu)包括能源調(diào)度管理中心、通訊網(wǎng)絡(luò)、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集單元等三級(jí)物理結(jié) 構(gòu)（如下圖示）。IE客戶端大屏幕顯示系統(tǒng)Interne工程交換機(jī)安全隔離網(wǎng)關(guān)其他擴(kuò)容系統(tǒng)'數(shù)據(jù)采集網(wǎng)關(guān)數(shù)據(jù)采集網(wǎng)關(guān)能源調(diào)度中心 集團(tuán)數(shù)據(jù)匯總 分析平臺(tái)分公司力控PSPaCe數(shù)據(jù)冗余平臺(tái)路由器師站能耗分析設(shè)備運(yùn)行啻理 生產(chǎn)調(diào)度 事故追憶磁盤陣列II ! 1.1 Ij力控 PSPaCe數(shù)據(jù)處理平臺(tái)關(guān)系數(shù)據(jù)庫心跳監(jiān)測安全隔離網(wǎng)關(guān)分級(jí)操作員站防火墻交換機(jī)防火墻GPRS/CDMA-4 力控 eForceCon監(jiān)控平臺(tái)InI fc J

5、 跖遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集單元1力控 eForceCon監(jiān)控平臺(tái)flu 遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集單元2L監(jiān)控平臺(tái)TI 一力控 eForceCon m¾ Nli遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集單元n4. 力控企業(yè)能源管理系統(tǒng)綜合解決方案力控科技為企業(yè)EMS管理系統(tǒng)提供了綜合解決方案，典型能源系統(tǒng)架構(gòu)包括能源調(diào)度 管理中心、通訊網(wǎng)絡(luò)、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集單元等三級(jí)物理結(jié)構(gòu)，其中信息采集與防護(hù)特點(diǎn)如下：能源“死角”信息采集：力控?cái)?shù)據(jù)采集管理器可現(xiàn)場安裝，并且遵循低功耗設(shè)計(jì)原則， 具備遠(yuǎn)程管理功能，方便部署與升級(jí)。信息安全防護(hù)：力控可以充分保證企業(yè)生產(chǎn)信息的安全，不但能完成工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議透傳，還能防止非法入侵等網(wǎng)絡(luò)攻擊。能源信息管理：力控能源

6、管理系統(tǒng)可以充分、有效的管理能源信息， 建立好合理的能源 策略。加裝合適的改造力控能源SCADA綜合管理平臺(tái)軟件通過對(duì)耗能設(shè)備的特性進(jìn)行分析, 設(shè)備,可以提高設(shè)備的性能，提高用電設(shè)備的效率，降低原料損耗。根據(jù)設(shè)備運(yùn)行歷史記錄 合理安排檢修，能夠有效的提高設(shè)備安全運(yùn)行時(shí)間，降低維護(hù)成本。設(shè)置報(bào)警參數(shù)，設(shè)備運(yùn) 行不穩(wěn)定及時(shí)報(bào)警，保障安全運(yùn)行。對(duì)企業(yè)能源進(jìn)行集中監(jiān)視、測量、控制和管理，實(shí)現(xiàn)能 源實(shí)時(shí)及歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、查詢、分析、統(tǒng)計(jì)、分析功能，實(shí)現(xiàn)了能源管理的自動(dòng)化。充分利 用真實(shí)數(shù)據(jù)，作為節(jié)能運(yùn)轉(zhuǎn)分析的依據(jù)，避免了人為判斷的疏失，幫助企業(yè)強(qiáng)化能源消耗、 能源核算管理，使企業(yè)管理更加科學(xué)化。4.1能源

7、管理調(diào)度中心能源管理調(diào)度中心由實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、歷史數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、Web發(fā)布服務(wù)器、操作站及數(shù)字大屏顯示系統(tǒng)等組成。設(shè)計(jì)采用實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場能源數(shù)據(jù)和能源設(shè)備的采集和控制，并對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算、分析、統(tǒng)計(jì)。系統(tǒng)共配置2臺(tái)互為冗余的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)/數(shù)據(jù)采集服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)能源系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集和控制，并兼作應(yīng)用服務(wù)器。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫采用基于 LinUX平臺(tái)的力控實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫 PSPaCe，PSPaCe是由北京三維力控 科技有限公司開發(fā)的具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的大型實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫軟件，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于多個(gè)大型能源調(diào)度系統(tǒng)。其可靠性、穩(wěn)定性、數(shù)據(jù)壓縮比、響應(yīng)速度等主要技術(shù)指標(biāo)都與國際知名品牌產(chǎn)品相同或接近。SCADA/

8、HM軟件采用北京三維力控科技有限公司開發(fā)的eForceCon SD組態(tài)軟件，該產(chǎn)品與力控PSPaCe具有很好的兼容性，可實(shí)現(xiàn)無縫接入，其開放性和穩(wěn)定性也在長期的應(yīng)用 中得到了證實(shí)。4.2能源理調(diào)度中心系統(tǒng)主要功能1）數(shù)據(jù)采集功能通過力控能源SCADA綜合管理平臺(tái)軟件獲取企業(yè)各項(xiàng)能源數(shù)據(jù)，并可實(shí)現(xiàn)對(duì)企業(yè)運(yùn)行數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)視、報(bào)警、分析、計(jì)算、統(tǒng)計(jì)等功能。2）監(jiān)控功能對(duì)各個(gè)子系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控和實(shí)時(shí)調(diào)整。實(shí)現(xiàn)能源生產(chǎn)潮流監(jiān)視、系統(tǒng)故障報(bào)警與分析及系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度。作為能源生產(chǎn)調(diào)度指揮控制中心支撐系統(tǒng)，將負(fù)責(zé)日常的能源生產(chǎn)調(diào)度，保證主作業(yè)線正常有序的生產(chǎn)， 并在突發(fā)事件期間實(shí)施能源應(yīng)急調(diào)度策略，確保能源供應(yīng)的安全

9、穩(wěn)定，達(dá)到節(jié)能增效。3）基礎(chǔ)能源管理功能將采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行歸納、分析和整理，結(jié)合生產(chǎn)計(jì)劃的數(shù)據(jù)，進(jìn)行基礎(chǔ)能源管理工作，包括能源實(shí)績分析管理、能源質(zhì)量管理、能源平衡管理、能源預(yù)測分析、能源系統(tǒng)運(yùn)行支持 管理（包括任務(wù)單管理和潮流分析）等。I丄UlIUJil<NI-ASW匸出*J刖S SHH*JL-L-TiI *MHrr-h,V IMlItHHNC Jr趣¾<My*i-iBf-I in悔希£柿注科Fm43->iLUJ UII4）大屏幕監(jiān)視功能在能源管理調(diào)度中心設(shè)置能源系統(tǒng)信息顯示大屏，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)視能源系統(tǒng)重點(diǎn)現(xiàn)場工況視頻信息，并綜合監(jiān)視各個(gè)子系統(tǒng)能源管理數(shù)據(jù)信息

10、和狀態(tài)信息。4.3能源管控中心管控內(nèi)容能源設(shè)施管理、能源調(diào)度平衡及分析優(yōu)化為能源管控中心控制系統(tǒng)是一個(gè)集過程監(jiān)控、一體的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。能源管理調(diào)度中心的主要管控內(nèi)容如下：1）能源控制能源數(shù)據(jù)（包括統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)和預(yù)測數(shù)據(jù)）被周期性地集中和報(bào)告，實(shí)際能源消耗與根據(jù)實(shí) 際生產(chǎn)參數(shù)計(jì)算出的預(yù)期能耗進(jìn)行比較。 提高能源數(shù)據(jù)測量和計(jì)算的可靠性， 據(jù)此提供給企 業(yè)領(lǐng)導(dǎo)或管理部門進(jìn)行計(jì)劃、觀測和控制的依據(jù)，為節(jié)能項(xiàng)目做出規(guī)劃。2）能源協(xié)調(diào)對(duì)于連續(xù)的生產(chǎn)系統(tǒng)，必須具備一個(gè)強(qiáng)大的能源管理調(diào)度中心來協(xié)調(diào)各單一能源介質(zhì)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)平衡，并在所有介質(zhì)之間進(jìn)行綜合動(dòng)態(tài)平衡。同時(shí)支持系統(tǒng)正常運(yùn)行就必須有多樣而又靈活的調(diào)節(jié)技術(shù)手段，

11、根據(jù)生產(chǎn)計(jì)劃和能源預(yù)測， 協(xié)調(diào)能源供應(yīng)和控制， 即滿足生產(chǎn)過程的能量需求，又能合理避免負(fù)荷高峰。3）能源質(zhì)量通過一定的檢化驗(yàn)手段，例如：質(zhì)量分析、質(zhì)量跟蹤、趨勢(shì)評(píng)估、越線警告等，對(duì)外供 的各種能源介質(zhì)進(jìn)行質(zhì)量控制，平衡能源介質(zhì)品質(zhì)與產(chǎn)品成本的矛盾。4）能源實(shí)績各能源消耗數(shù)據(jù)通過服務(wù)器的處理后，以能源網(wǎng)絡(luò)圖的直觀形式，顯示能源量在各個(gè)工位的分布情況，并給出各種能源消耗的統(tǒng)計(jì)結(jié)果。5）能源指標(biāo)根據(jù)系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)的能源計(jì)量數(shù)據(jù)， 結(jié)合產(chǎn)品的生產(chǎn)數(shù)據(jù)， 計(jì)算出各生產(chǎn)能耗，在此基礎(chǔ)上 給出能源控制指標(biāo)，以便對(duì)能源績效進(jìn)行考核管理。6）能源預(yù)測能源管理調(diào)度中心實(shí)時(shí)接收能量流和特征生產(chǎn)數(shù)據(jù)， 并將數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，通過對(duì)比前一 時(shí)刻的數(shù)據(jù)，并查詢數(shù)據(jù)庫中已有的歷史數(shù)據(jù)， 對(duì)于各工序能源用戶， 針對(duì)不同的生產(chǎn)和運(yùn) 行狀態(tài)，采用能源信息流模型或統(tǒng)計(jì)的方法， 計(jì)算出能源預(yù)測結(jié)果， 并給出能源消耗的發(fā)展 趨勢(shì)。7）生產(chǎn)管理及設(shè)備分析通過系統(tǒng)模型及時(shí)調(diào)整能源設(shè)備的運(yùn)行，并根據(jù)單臺(tái)設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)積累設(shè)備運(yùn)行規(guī)律曲線，一旦發(fā)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行不正