能源管理軟件


【能源管理系統(EMS)解決方案】:


鋼軟綜合能源管理系統是依托計算機網絡技術、通信技術、計量控制等自動化、信息化技術,實現能源分析、管理、監測、計量等一整套的科學管理系統,同時具有數字化、網絡化和可視化的先進管理系統特點。它以客觀綜合能源數據為依據,實現工業單位的水、電、氣等能源消耗的監控控制,同時通過對能源數據進行采集分析、模型設計、計算和統計,幫助用能單位完成能源統計、能源審計、能效公示、分析預警、定額管理、節能考核、信息共享的節能監管信息化功能,幫助用能單位從單體設備及工序節能向統籌優化和綜合利用轉變,實現行為節能;為領導決策提供及時、客觀、科學的依據,達到優化用能、節約用能的目的。



【解決如下問題】:


僅配置或未配置各種能源介質計量點,對結算數據缺乏全局監管手段

機組真實能耗不能掌握,能耗指標尚屬人為推算,誤差較大

機組能耗指標不清,導致用能單位責任不清,無節能手段

對能耗數據很難進行統計分析,生產工序能耗不能量化,能耗成本難以控制

隨著生產機組的增多,管理難度加大


【實現功能】:


建立完整的能源生產在線監視平臺和能源管控中心,通過實時采集和處理計量數據,全面、準確、及時地反映各用能工序能源使用狀況,實現管控一體化的能源管理模式;

在管理基礎條件好的區域或站所,實現能源站所的遠程控制,實現現場無人值守,遠程集中管理控制,提高生產效率;

應用先進的數學模型,實現能源介質潮流分析和能源調度的最優經濟運行,完成能源數據的指標比對、預測預警、圖表顯示、報表管理、數據儲存、數據上傳等功能;

實現與信息化等系統資源共享,在全廠能源管理范圍內,實現能源消耗計劃、績效和成本核算管理的無紙化;

對各個工序能耗、質量、運行數據進行能量平衡分析,提供支持企業能源審計數據,幫助分析能耗指標與設備節能評估。

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【網絡架構】:




根據能源工藝系統的實際位置,定義一個或多個工業光纖環網,現場各采集系統(PLC、DCS、RTU、I/O、其他數據庫等)分別連接到工業光纖環網,形成星型網絡結構。

核心以太網連接實時數據庫服務器、歷史數據庫服務器、應用服務器、WEB服務器、模擬屏服務器、工程師站、操作員站、打印機等。

操作員站完成操作畫面、信息顯示、實時曲線、參數設定、事件報警、潮流監視、設備狀態顯示等功能,在操作站上可進行數據查詢、報表查詢、報表打印等工作。

工程師站使系統維護人員能夠在能源中心對能源管理系統及計算機軟硬件進行配置和異常處理。這些維護工作站可對應用軟件、接口程序、數據庫系統、操作日志、數據備份等進行系統級別的操作管理。

實時數據庫服務器運行SCADA軟件,負責能源數據的通訊采集、數據處理、報警等,并將數據信息和記錄共享給其他服務器。

歷史數據庫服務器主要用于能源分析、預測、優化、數據歸檔和備份等功能,支持采用關系數據庫 Oracle 或 DB2 來對能源管理應用程序提供數據服務。

應用服務器運行能源管理分析軟件,實現能源實績、能源預測分析、能源計劃、定額管理、設備管理、運行管理、質量管理、節能考核等功能。

WEB 服務器主要用于遠程數據發布,可遠程計算機上完成能源管控系統的監視功能,通過配置不同的權限,WEB客戶端可以分區域、分介質等瀏覽查詢。


【功能架構】:




【系統特點】:


一、技術先進性

采用了面向對象的多層結構,B/S和C/S兩種架構有效融合。充分采用了COM技術、XML技術、數據倉庫技術、網絡通信技術和J2EE、SOA技術,將ERP、SCM、CRM的先進管理思想與工業行業的具體情況相結合。


二、標準化

采用標準化的數據接口,利用國際標準化的數據交換格式XML,可實與現代工業企業復雜的計算機網絡、繁雜的企業生產管理系統、一二級工業標準自動化控制系統、云信息發布系統、商務、個人手機客戶端等數據嵌入式無縫對接。


三、可擴展性

采用分布式系統架構,編程架構上將數據層、邏輯層和界面層分離,大大增強了系統的可擴展性和可維護性。采用穩定核心+外掛??櫚姆絞?,使得掛接外部??楹凸δ芏擠淺7獎?,可以滿足用戶需求不斷發展的要求。


四、系統數據庫

采用ORCAL數據庫,滿足數據刷新頻率高、存貯量大、快速訪問、故障后及時恢復及數據同步的需求。


五、高性能的數據采集器:

◎通信功能強,支持面向未來的PROFINET網絡;

◎開放性的系統,強大的外部數據接口和數據處理能力,采用符合國際通行標準的通訊協議,滿足與其他系統的兼容性,滿足用戶所要求的數據采集速率;

◎極高的穩定性、實時性及可靠性;

◎斷線數據存儲功能,在采集終端掉線時可以自動保存數據,當網絡恢復后自動上傳帶時間戳的數據,以保證采集數據的完整性。

◎硬件配置熱插拔底座,滿足系統維護和模板增減的功能需求,即插即用。


六、功能強大的通訊網關

◎方便從不同主流品牌PLC和DCS系統采集數據,如:Siemens、GE、AB、ABB、Yokogawa、Modicon Quatumn等。

◎將能源管理系統和現場控制系統進行物理隔離,阻斷網絡病毒的傳播。

◎支持多種通訊協議,如DNP3.0、IEC101/IEC104、ProfiBus、ControlNet、Ethernet/IP、DeviceNet、CANOpen、Modbus、Modbus TCP、Modbus Plus、DF1、DL645等。


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【能源管理軟件的基本??楹凸δ堋浚?/span>


◎能源系統模型:

分析企業用能情況,建立能源系統基本模型,如能源介質投入產出模型,介質單耗預測模型,能源預測模型,四級計量管理模型等。


◎能源計劃與實績管理:

能源計劃:能源規劃管理、能源計劃管理,能源介質平衡計劃,并匹配到公司-分廠-車間-班組具體 的指標計劃,做到指標計劃的績效考核與分析;


能源實績:包括數據收集(自動、手工抄表、第三方接口)、數據修正(含儀表修正和工藝修正)、數據動態平衡、數據統計與發布等,能源對比分析、能源平衡報表。


◎能效分析:

節能管理、能源網絡圖、能源四級指標統計、跟蹤、分析、預測、能源報表、成本分析、能源利用效率(產出率、轉換率、企業能源利用率)、供需計劃分析、 能源供需實績分析等。


◎能源生產調度運行管理:

能源調度中心進行的日常管理、隱患管理、調度指揮、工藝檢查,例如調度能源運行方式管理、停復機管理、調度值班日常管理、能源事故管理、能源 應急預案等;


◎能源監察管理:

能源監察計劃管理、能源監察通報、整改、處罰、考評管理等。


◎能源調度平衡:

根據調度模型模擬與預測并結合生產實際運行情況,及時作出能源平衡預測與計算,提出介質平衡方案和調度指令。

能源質量管理:

能源介質的質量分析管理,包括:能源介質供需協議管理、質量標準管理、質量的采樣管理、化驗管理、接口管理、質量異議管理、質量高級分析(SPC、CPK 分析等)、質量指標跟蹤分析、質量績效考核管理等;


◎重點用能設備的管理:

重點的用能設備進行管理,包括:設備參數管理、設備運行管理、設備故障管理、設備檢修管理、設備能源單耗和用能指標進行管理。其中重點針對計量設備管理(計量體系管理、計量設備臺賬、計量網絡圖、計量檢定及量值溯源、計量配置管理、計量制度、計量培訓、計量績效考評)。


◎環保管理:

通過從能源監控系統、手工檢測化驗、第三方接口獲取環保管理信息數據用于環境排放監視、設備監控、環保計劃、風險評估、污染事件應急處理。


◎能源報表系統:

包含能源中心及各級能源管理部門的的常規報表、綜合分析報表、定制特色報表。


◎系統管理:

應包括系統參數管理、接口管理(含自動數據、第三方接口并實現數據斷點續傳、儀表復位等數據質量管理功能)、授權管理(用戶-角色-菜單等)、日志管理等。


【能源管理軟件的應用】:




■能源平衡分析




■能源效率分析




■能源成本分析




■能源節能分析




■定額管理




■需求預測




■提供能源審計數據



■ 提供能源報告

為企業管理者提供直觀、全面的能源管理報告,為用能日常管理和未來的能源規劃提供參考。


武漢鋼鐵集團公司青山本部能源管理項目實施案例:

企業概況

武漢鋼鐵集團公司軋鋼系統下設熱軋總廠、冷軋總廠、硅鋼事業部三個廠,所轄分廠11個,是國內較大的冷軋薄板與硅鋼板的生產基地,在國內屬生產機組最多、工序最復雜、品種最多的企業。


項目目標

實現武鋼青山本部能源(給排水、供配電、燃氣、氧氮 氬空、熱力)生產、輸配、耗用全過程管理的高效、統一、先進的信息化集成系統,實現武鋼能源管理從單體節能向系統節能轉變、能源系統全流程管控一體化,初步形成公司能源管理集成中心框架。


實施范圍

動力系統(Profibus總線的站所40個,Modbus總線的站所25個,ControlNet總線的站所25 個,EtherNet/IP總線的站所6個,DF1總線的站所5個,沒有PLC或DCS系統及散點站所按位置合理分配有90個)。

供配電系統(已經實現全站綜合自動化的站所55個,實現了數據采集的站所16個;高壓側部分為微機?;?,并具備部分綜合自動化功能,但低壓側采用傳統?;?,未包含在綜合自動化內的站所5個;不具備綜合自動化條件的站所28個)。

含電量計量系統在內的共計2805(燃氣系統 719個,熱力 514 個、氧氣 174 個、給排水 604 個、電力系統 794 個)個數據點進行采集和監控。

對四氧總降壓、五氧總降壓、六氧總降壓和七氧總降壓共4個變電站所實現遠程控制。

實現武鋼能源的預測、優化調度和平衡。


系統網絡結構

系統采用中央核心交換網絡、標準客戶端以太網絡和現場光纖環網的三層結構。

中央核心交換網絡采用冗余配置,實時數據庫服務器、Oracle歷史數據服務器、能源管理應用服務器、WEB服務器等均通過冗余千兆網卡接入中央核心交換機。

標準客戶端以太網絡連接各子系統操作站、工作站等,標準客戶以太網采用100M交換網絡,通過千兆端口連接到中央核心交換網絡中。

根據廠區地理位置分布,形成四個主干光纖環網,每個主干環網分布若干子站。現場數據采集站和不同的控制系統,通過通訊網關連接到主干光纖環網,形成星型網絡結構。





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