智慧綜合能源管理系統(tǒng)

1、概述

隨著quan球能源供應(yīng)的日趨緊張，各種能源費(fèi)用都呈上升趨勢(shì)，成為企業(yè)成本的重要組成部分，在今后企業(yè)的發(fā)展和生存中將成為一個(gè)決定性因素。另外能源動(dòng)力系統(tǒng)的安全運(yùn)行，是企業(yè)正常生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)的重要保證。因此，建立企業(yè)能源動(dòng)力系統(tǒng)的綜合監(jiān)控，在保證能源動(dòng)力供給安全可靠的基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)能源動(dòng)力系統(tǒng)的自動(dòng)化監(jiān)控、信息化管理，降低產(chǎn)品能源成本，對(duì)企業(yè)的經(jīng)營(yíng)發(fā)展和提高經(jīng)濟(jì)效益具有重要意義；通過(guò)節(jié)能技術(shù)的引進(jìn)，大幅度降低企業(yè)能源消耗，不僅具有經(jīng)濟(jì)意義，而且具有更大的社會(huì)效益。

根據(jù)我公司多年在電力自動(dòng)化與工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域的研究和工程實(shí)踐，提出一套企業(yè)能源動(dòng)力自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)（ESS）、能源信息化管理系統(tǒng)（EMS）和相關(guān)節(jié)能技術(shù)的解決方案。

2、能源動(dòng)力監(jiān)控系統(tǒng)（ESS）

企業(yè)能源動(dòng)力監(jiān)控系統(tǒng)（ESS）包括對(duì)企業(yè)生產(chǎn)中使用的電力、蒸汽、壓縮空氣、水等系統(tǒng)的自動(dòng)化監(jiān)控，是集能源動(dòng)力系統(tǒng)的智能控制、運(yùn)行監(jiān)測(cè)、安全監(jiān)控和門禁管理等多種功能于一體的開(kāi)放式、網(wǎng)絡(luò)化綜合監(jiān)控系統(tǒng)。

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

根據(jù)企業(yè)情況在合適位置設(shè)立能源監(jiān)控中心，通過(guò)骨干通訊網(wǎng)絡(luò)連接配電監(jiān)控子系統(tǒng)、鍋爐及蒸汽監(jiān)控子系統(tǒng)、水泵房及供水監(jiān)控子系統(tǒng)、空壓站及壓縮空氣監(jiān)控子系統(tǒng)等，每個(gè)子系統(tǒng)包含能源信息監(jiān)控子網(wǎng)和安防信息監(jiān)控子網(wǎng)。ESS系統(tǒng)整體上可以分為能源動(dòng)力SCADA系統(tǒng)和安防監(jiān)控系統(tǒng)兩大部分。

系統(tǒng)建設(shè)的重dian是能源監(jiān)控中心和通信網(wǎng)絡(luò)，對(duì)于各個(gè)監(jiān)控子系統(tǒng)，根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行改造、集成。對(duì)于已經(jīng)具有智能化程度較高的監(jiān)控系統(tǒng)，只需將其集成到整體能源動(dòng)力監(jiān)控系統(tǒng)即可；對(duì)于各部門的能源消耗（蒸汽、水、電等）計(jì)量，往往都還沒(méi)有實(shí)現(xiàn)智能化監(jiān)測(cè)，所以需要進(jìn)行改造；對(duì)于空調(diào)系統(tǒng)目前大多數(shù)企業(yè)的控制方式比較簡(jiǎn)單，有必要進(jìn)行智能化控制，實(shí)現(xiàn)節(jié)能運(yùn)行。

由于能源動(dòng)力系統(tǒng)設(shè)備分散、距離遠(yuǎn)，為了達(dá)到遠(yuǎn)程監(jiān)控、集中操作、實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)無(wú)人值守運(yùn)行，安防監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)是的。

系統(tǒng)特點(diǎn)

u  電力能源監(jiān)控：

采用自主研發(fā)的高性能IHD系列智能數(shù)字儀表、IHD系列微機(jī)保護(hù)裝置和XD-SCADA集成化監(jiān)控系統(tǒng)軟件包、，實(shí)現(xiàn)變配電系統(tǒng)的綜合自動(dòng)化監(jiān)控。實(shí)現(xiàn)配電一次系統(tǒng)圖監(jiān)控，各回路電氣參數(shù)采集、統(tǒng)計(jì)、記錄、顯示，故障自動(dòng)報(bào)警、故障數(shù)據(jù)記錄、分析，配電系統(tǒng)遠(yuǎn)程遙控等功能。

u  非電類能源監(jiān)控：

采用國(guó)內(nèi)外xian進(jìn)的遠(yuǎn)程儀表和控制器，實(shí)現(xiàn)對(duì)鍋爐及蒸汽系統(tǒng)、空壓站及壓縮空氣系統(tǒng)、水泵房及供水系統(tǒng)、換熱站、空調(diào)系統(tǒng)的智能控制、工藝流程監(jiān)控、運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控、故障報(bào)警、歷史數(shù)據(jù)記錄等功能。

u  安防監(jiān)控：

建立完善的安防監(jiān)控系統(tǒng)，在重要設(shè)備或部門設(shè)置視頻監(jiān)控、紅外線探測(cè)報(bào)警、門禁等設(shè)備，可以提供重要設(shè)備實(shí)時(shí)的、直觀的視頻監(jiān)控，對(duì)重要部門或設(shè)備布防，有效阻止非法人員的闖入，采用數(shù)字化視頻技術(shù)將安防系統(tǒng)與能源管理信息系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，支持管理者在網(wǎng)絡(luò)上任何站點(diǎn)瀏覽和監(jiān)控，管理者無(wú)論身處何地、任何時(shí)間都可以聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。

u  分層分布式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)：

采用分層分布式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，監(jiān)控管理層采用xian進(jìn)的冗余光纖環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)，便于將分散在企業(yè)各處的水、電、汽、氣等子系統(tǒng)集成為一體，現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控層各子系統(tǒng)采用現(xiàn)場(chǎng)總線與各種檢測(cè)儀表和智能裝置連接，從而建立完善的企業(yè)能源監(jiān)控中心，實(shí)現(xiàn)能源動(dòng)力系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化分布式監(jiān)控，具有良好的適應(yīng)能力和強(qiáng)大的擴(kuò)展能力。

3、能源信息管理系統(tǒng)（EMS）

能源信息管理系統(tǒng)（EMS）通過(guò)歷史數(shù)據(jù)庫(kù)，向下與能源動(dòng)力自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)（ESS）有機(jī)的聯(lián)接起來(lái)，向上與廠級(jí)管理信息系統(tǒng)（MIS、MES或ERP）連接起來(lái)。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖所示，能源管理信息系統(tǒng)（EMS）通過(guò)能源動(dòng)力自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)獲得基礎(chǔ)能源數(shù)據(jù)，通過(guò)廠級(jí)管理信息系統(tǒng)（MIS、MES或ERP）獲得相關(guān)財(cái)務(wù)、供應(yīng)等信息，再通過(guò)人工錄入部分補(bǔ)充數(shù)據(jù)，從而獲得企業(yè)完整的能源信息，這樣通過(guò)EMS軟件對(duì)這些信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、分析、對(duì)比，可以為能源動(dòng)力自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)提供協(xié)調(diào)優(yōu)化和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的依據(jù)，為廠級(jí)管理信息系統(tǒng)提供能源決策依據(jù)，從而達(dá)到節(jié)約能源、降低產(chǎn)品能源成本的目的。

歷史數(shù)據(jù)庫(kù)根據(jù)用戶數(shù)據(jù)量大小，可以選擇不同的數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)，如：ORACLE、SQL、SERVER等。數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用開(kāi)發(fā)采用B/S模式和基于WEB組件技術(shù)的開(kāi)發(fā)方法，充分利用成熟的數(shù)據(jù)庫(kù)中間件進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能的快速化、組件化和標(biāo)準(zhǔn)化開(kāi)發(fā)。應(yīng)用方便、簡(jiǎn)單、成熟的數(shù)據(jù)分析工具，有效的挖掘存儲(chǔ)在歷史數(shù)據(jù)庫(kù)中的信息。

能源信息管理層軟件功能包括：能源計(jì)量與統(tǒng)計(jì)考核、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行分析、綜合報(bào)表管理、數(shù)據(jù)查詢及遠(yuǎn)程發(fā)布、設(shè)備信息管理和用戶管理等功能。

u  能源計(jì)量與統(tǒng)計(jì)考核：

通過(guò)能源動(dòng)力監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)時(shí)采集各種能源信息，取代手工抄表、人工統(tǒng)計(jì)、手工錄入、計(jì)算機(jī)打印報(bào)表的落后模式，自動(dòng)完成記錄、計(jì)量、統(tǒng)計(jì)、考核等功能。

u  經(jīng)濟(jì)運(yùn)行分析：

通過(guò)對(duì)動(dòng)力設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)信息的采集、記錄、統(tǒng)計(jì)，分析設(shè)備運(yùn)行效率，自動(dòng)控制系統(tǒng)負(fù)荷和工況的轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)動(dòng)力系統(tǒng)優(yōu)化運(yùn)行。

根據(jù)能源計(jì)量分析結(jié)果，進(jìn)一步統(tǒng)計(jì)分析各部門、各道工序和各種產(chǎn)成品能源消耗量，各類能源消耗比例、成本比例，quan面了解能源消耗情況；通過(guò)對(duì)產(chǎn)品能耗分析，提出降低產(chǎn)品單耗的方向；通過(guò)對(duì)用能設(shè)備的能耗分析，提出用能設(shè)備節(jié)能運(yùn)行優(yōu)化方向。

u  能源決策分析：

通過(guò)壹定時(shí)間數(shù)據(jù)累積，從不同角度對(duì)能源消耗進(jìn)行分析預(yù)測(cè)，提供防止能源浪費(fèi)、降低能源消耗、合理規(guī)劃使用能源的決策支持。

u  系統(tǒng)管理與信息發(fā)布：

能源管理信息系統(tǒng)，可以quan面提供實(shí)時(shí)的、可靠的、有效的各種能源信息，可通過(guò)企業(yè)信息管理網(wǎng)絡(luò)發(fā)布。另外，系統(tǒng)提供用戶管理、設(shè)備管理等信息管理的功能。