張繼冬
安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801
五、平臺介紹
(一)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、信息化技術和集中管理模式,對企業(yè)的生產、輸配和消耗環(huán)節(jié)實行集中扁平化的動態(tài)監(jiān)控和數據化管理,監(jiān)測企業(yè)電、水、燃氣、蒸汽及壓縮空氣等各類能源的消耗情況,通過數據分析、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、能源質量、產品能源單耗、各工序能耗、工藝、車間、產線、班組、重大能耗設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)能評估提供基礎數據和支持。
(二)應用場所
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、學校、酒店、寫字樓以及汽車制造、機電設備、電器產品、工器具制造等離散制造業(yè)。
(三)系統(tǒng)結構
現(xiàn)場通過廠區(qū)局域網和平臺通訊,平臺搭建在客戶自己配置的服務器上。搭建完成之后,客戶可以在任意能與局域網聯(lián)通的地方,通過有權限的賬號登陸網頁以及手機APP查看各處的運行情況。
系統(tǒng)可分為三層:即現(xiàn)場設備層、網絡通訊層和平臺管理層。
現(xiàn)場設備層:主要是連接于網絡中用于水、電、氣等參量采集測量的各類型的儀表等,也是構建該配電、耗水、耗氣系統(tǒng)必要的基本組成元素。肩負著采集數據的重任,這些設備可為本公司各系列帶通訊網絡電力儀表、溫濕度控制器、開關量監(jiān)測模塊以及合格供應商的水表、氣表、冷熱量表等。
網絡通訊層:包含現(xiàn)場智能網關、網絡交換機等設備。智能網關主動采集現(xiàn)場設備層設備的數據,并可進行規(guī)約轉換,數據存儲,并通過網絡把數據上傳至搭建好的數據庫服務器,智能網關可在網絡故障時將數據存儲在本地,待網絡恢復時從中斷的位置繼續(xù)上傳數據,保證服務器端數據不丟失。
平臺管理層:包含應用服務器、WEB服務器和數據服務器,一般應用服務器和WEB服務器可以合一配置。
平臺采用分層分布式結構進行設計,詳細拓撲結構如下:
(四)工業(yè)企業(yè)能耗監(jiān)測系統(tǒng)功能
平臺采用自動化、信息化技術和集中管理模式,對企業(yè)的生產、輸配和消耗環(huán)節(jié)實行集中扁平化的動態(tài)監(jiān)控和數據化管理。實時監(jiān)測企業(yè)各類能源的消耗情況,通過數據分析、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)能改造提供數據依據。
(1)平臺登錄
在瀏覽器打開云平臺鏈接、輸入賬戶名和權限密碼,進行登錄,防止未授權人員瀏覽有關信息。
(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、產值、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、產值等相關信息。
(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)計數據。
(4)數據監(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)用戶能夠實時的監(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、調整負載等技改措施提供數據支撐。
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、能源平衡網絡圖、能源計量網絡圖等功能。
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;當能源參數越限報警,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、門禁水浸狀態(tài)及能耗數據。
實時統(tǒng)計:實時統(tǒng)計工廠、車間、工序、設備的當年、季度、月、周、日、班次等能耗值;
數據展示:通過實時曲線和歷史曲線展示不同區(qū)域、不同設備的不同的能耗參數;
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處理操作,可以對報警參數進行在線設置,當能源參數越限報警,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)內實際情況。
(6)變壓器監(jiān)控
展示各電壓器的負載情況,從而可以為變壓器配備情況進行科學合理的規(guī)劃。通過各種運行參數狀態(tài)下用電效能的對比分析,找出更好的運行模式。根據運行模式調整負載,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變化,以曲線圖的方式展示。
(8)能源中控
將所有有關能源的能源參數集中在一個看板中,能從多個維度對比分析,實現(xiàn)各個產業(yè)線的對比,幫助領導掌控整個工廠的能源消耗,能源成本,標煤排放等的情況。
(9)用能統(tǒng)計
從能源使用種類、監(jiān)測區(qū)域、車間、生產工藝、工序、工段時間、設備、班組、分項等維度,采用曲線、餅圖、直方圖、累積圖、數字表等方式對企業(yè)用能統(tǒng)計、同比、環(huán)比分析、實績分析,折標對比、單位產品能耗、單位產值能耗統(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)產品單耗統(tǒng)計
與企業(yè)MES系統(tǒng)對接,通過產品產量以及系統(tǒng)采集的能耗數據,在產品單耗中生成產品單耗趨勢圖,并進行同比和環(huán)比分析。同時將產品單耗與行業(yè)/國家/國際指標對標,以便企業(yè)能夠根據產品單耗情況來調整生產工藝,從而降低能耗。
(12)績效分析
對各類能源使用、消耗、轉換,按班組、區(qū)域、車間,產線、工段、設備等進行日、周、月、年、時段績效統(tǒng)計按照能源計劃或定額制定的績效指標進行KPI比較考核,幫助企業(yè)了解內部能效水平和節(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、設備能源消耗進行數據采集,監(jiān)測設備及工藝運行狀態(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據,支持按能源種類、車間、工段、時間等維度查詢相關能源用量。
(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、設備)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、設備運行情況、運維情況等進行仔細的統(tǒng)計分析,讓用戶更加了解系統(tǒng)的運行情況,并為用戶提供數據基礎,方便用戶發(fā)現(xiàn)設備異常,從而找出改善點,以及針對用能情況挖掘節(jié)能潛力。
(17)能耗設備用能
監(jiān)控耗能設備運行、停機及異常狀態(tài),及時解決設備故障停運導致無法正常生產。
(18)線損分析
根據節(jié)點、能源分類,查詢各個節(jié)點線路上的能源損耗數據,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。
(19)碳排放管理
按照區(qū)域對碳排放總量的變化趨勢進行統(tǒng)計,并進行同環(huán)比分析。對單位產值碳排放量進行計算,并結合減排指標實現(xiàn)超標預警,提升區(qū)域減排水平,促進碳達峰目標實現(xiàn)。
(20)電能質量監(jiān)測
實時監(jiān)測諧波含量、三相不平衡度、功率因數等,確保功率因數不低于供電局考核指標,避免被罰款和設備出現(xiàn)故障。
(21)運維管理
系統(tǒng)支持設備日常巡檢計劃、派工、消缺、報修、派工等設備運維管理,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、電氣火災隱患報警、能耗超標報警、限電報警等,幫助企業(yè)提前預警,避免發(fā)生火災事故和被罰款導致用能成本過高。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
可自定義時間段內各個拓撲節(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)化成本效益提供數據支持。
(27)文檔管理
對國標、能源管理制度、能源指標體系等文件進行歸檔,可快速查詢相關文檔。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)分層預覽、轉場展示、風格切換、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)測數據。
(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據及各類統(tǒng)計數據,數據源包括API、數據庫查詢、MQTT、Excel等方式。
(32)基礎數據管理
對系統(tǒng)的項目、探測器、設備型號、電參量、節(jié)點、能源、公示、及相關參數進行配置、修改、刪除等管理、進行用戶添加和授權管理、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、設備等不同維度掌握企業(yè)能源消耗、產線比對、效率分析、同環(huán)比分析、能耗折標、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)知識產權證書
(五)系統(tǒng)硬件配置
參考文獻
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[7]安科瑞企業(yè)微電網設計與應用手冊.2022.05版。
[8]陜西煤業(yè)股份有限公司陳永光、邢涵、王鵬
作者介紹:
張繼冬,男,安科瑞電氣股份有限公司,本科
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