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基于网络技术的能源计量管理系统

更新时间:2020-07-03 10:53:52 点击数:124

一、背景分析

  目前,我国大多数企业靠人工统计或定期审计了解自身能耗状况,缺少企业能耗和能效定时监测、数据分析的有效手段,使得单位产品的能耗无法控制,能源利用效率低于世界先进水平。为确保节能减排目标的实现,建立一套有效的能源计量管理系统,对能源供应、存储、使用进行有效的在线监测和管理。能源计量管理系统的开发应用为企业生产管理、计量管理、节能管理提高到一个新的概念,是我们对节能减排、节能降耗实现的一种行之有效的解决方案。

  系统在线监测企业(集团)的生产能耗动态信息,使用户实时了解生产环节和重点耗能设备的单位能效及变化趋势,并生成各种能耗与能效曲线、报表:如单位能耗、重点设备能耗等,为实施节能考核、能耗统计、能效评估等提供准确、可靠的数据,使企业准确合理地分析、评价自身的能源利用状况,是实现对能源消耗情况及监督管理的有效手段,从而降低单位产品的能源消耗、提高能源的利用效率,降低生产成本,提高经济效益。

  二、系统概述

  利用能耗分析模型对企业用能管理提供业务支撑,以满足政府能源监管部门和企业实时掌握能源状况、加强管理节能的需求,同时也方便了企业能源计量和核算工作。使政府能源监管部门和企业能及时掌握能源消耗情况,挖掘节能潜力,提升能源管理水平和效率。

  企业采用能源计量管理系统可以达到以下目的:
   掌握企业耗能状况:能源消耗的数量与构成、分布与流向;
  了解企业用能水平:能量利用和损失情况、设备效率、能源利用率、综合能耗;
   找出企业费能问题:管理、设备、工艺操作中的能源浪费问题;
  查清企业节能潜力:余能回收的数量、品种、参数、性质;
  核算企业节能效果:技术改进、设备更新、工艺改革等的经济效益、节能量;
  明确企业节能方向:工艺节能改造、产品节能改造,制定技改方案、措施等

  能源计量管理系统可以应用到大型集团用户、工业企业及大型公建用户中,可以满足不同类别用户能源管理的需求。

  三、系统工作原理

  能源计量管理系统,是通过用户计量终端采集相关能量和参量数据信息,基于总线、GPRS、3G网路及Internet等通信技术,融合系统工程、软件工程、数据挖掘等技术要素,对电、水、煤、油、热、气等能源使用数据进行在线监测,提供能耗统计、节能诊断、能效管理、分析决策的综合性系统运营平台。

  四、系统结构

  系统采用分散、分层、分布式结构设计,按间隔单元划分、模块化设计,整个系统分为三层:现场监控层、网络通讯层和系统管理层。


 
  1.现场监控层:所有监控单元相对独立,按一次设备对应分布式配置,就地安装在各用能关口,企业所用能源总进口,电能监测安装于总开关柜与重要用电设备开关柜内,水表、气表安装于城市管网与企业管网接口处及各用能关口,完成监测和通信等功能,同时具有对数据进行存储上传经RS485通信接口接入能耗采集终端。

  2。网络通讯层:完成监控层和管理层之间的网络连接、转换和数据、命令的交换,包括以太网关、以太网交换机、光纤收发器、光纤交换机、及3G/2G无线网络路由器、有线网络路由器及所用的光缆、通讯电缆等,根据每个项目的实际情况,设计相应的网络结构,配备相应的通讯设备。根据各企业网络建设情况,采用现场总线和以太网的网络组织形式。对于多个配变室和多能耗监测点的系统,采用光纤通讯网络与现场总线、以太网相结合的网络组织形式,其中站站之间光线星型网络或光纤冗余环形网络,站内采用现场总线和以太网的网络。对于接入以太网的企业,建议增加移动无线路由器,实现企业数据与监管部门中心的传输。

  3.系统管理层:同时具有企业版和监管中心版,企业版为企业实时提供用能情况数据,根据企业情况可以设立企业数据中心。政府能耗监管中心由能耗监控软件、监控主机、大屏幕彩显、打印机、UPS电源等组成。监控主机采用高性能计算机,选用专业组态监控软件完成变配电系统的全部监控功能和管理,系统软件基于多进程、多任务的Microsoft Windows NT,设置多重引导功能,可与其它操作系统共存。实现“抢先式”多任务和多线程操作,可与各种网络操作系统实现互操作。

五、该系统能实现的功能

  1、计量器具管理
  实现企业及次级用能源相关计量器具分类台帐、器具检定以及计量数据的采集、汇总、分析等功能。计量器具分类台帐能列出计量器具的名称、型号规格、准确度等级、测量范围、生产厂家、出厂编号、用能单位管理编号、安装使用地点、状态(指合格、准用、停用等)。主要次级用能单位和主要用能设备有独立的能源计量器具一览表分类。

  2、数据采集
  系统的最终目标可以实现远程实时抄表和统一监控,简化能源运行管理,减少日常管理的人力投入,节约人力资源成本,提高劳动生产率。完善能源信息的采集、存储,便于获得第一手运行工艺数据,实时掌握系统运行情况、及时采取调度措施,使系统尽可能运行在最佳状态,并将事故的影响降到最低。

  3、能耗预测预警和控制
  通过制定不同的能耗标准和定额、以及特征阀值,实现企业用能的自动预测预警,并通过选装模块,短信通知预警信息,达到信息共享。在企业能源管理部门的指导下,对能源系统采用分散控制和集中管理。针对能源工艺系统的分散和能源管理要求集中的特点 , 建立能源管理系统可以满足能源工艺系统特点的分散控制和集中管理 。通过信息中心显示界面,监控流量、压力、温度、电能等数据。实现能源生产潮流监视、系统故障报警和分析。作为能源的生产指挥控制中心, 将负责日常的能源生产调度,保证主作业线正常有序的生产,并在突发事件期间实施能源应急调度策略,确保能源供应的安全稳定,达到节能增效。

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