企业能源管控系统
1 方案目标
本方案针对企业能源管理的实际情况,本着实用、可靠、合理、先进的指导思想而设计,主要设计建设目标是:建立有效的能源综合管控系统、保障安全生产、节能降耗。具体目标如下:
1) 全面掌控及时预警。监控重要区域或重要生产设备的用电量、用水量、天然气量、氧气量、氩气量、丙烷量等,精确监视企业各个环节和设备的能源状况。监控重要设备的供电电源环境、变压器温度、供水压力、水池液位、水泵运行状态、循环水温度、消防水压力、天然气压力、氧气压力、氩气压力、丙烷压力、压缩空气压力等,掌控安全地生产环境。各监测量可组态动画显示,当监测量超标时可声光报警、短信报警等。各监测量显示后存储于历史数据库。
2) 智能分析节能减排。对存储在历史数据库中的多种采集量进行分析和总结,得出整体能源水平。将能源成本分摊到设备、生产环节或区域,从而有计划地降低每个环节或区域的整体能源使用成本。并对用能情况通过图表、曲线、柱图等形式表示出来,便于进一步发现能源使用漏点和节能空间比较大的环节,评估各项节能措施和设备的实际效果。
3) 方便扩展稳定实用。本采集控制系统使用集散测控结构,保证系统的稳定。因该系统一般不直接参与控制,所以通讯使用园区已规划的局域网。网络结构使用树状结构。中心软件预留多种采集设备的接口,这样保证了系统的灵活扩展性和稳定实用性。该系统分期实施,先期主要监视特钢重工区、办公区和公寓区。
2 解决方案
2.1 系统组成
该系统由四部分组成:监测中心、通信网络、监测终端、测量设备。
企业能源管控系统主要由调度中心、通信平台、监测终端、传感器和流量仪表等组成。
1) 监控中心:硬件主要由服务器、防火墙、打印机等组成。软件主要由操作系统软件、数据库软件、能源管控系统软件组成。监控中心服务器设置在办公楼的机房内,在联合铸钢调度室设置分中心。
2) 通信网络:使用企业规划的局域网,如需短信报警,须增加GPRS数据传输模块,内置支持中国移动GSM网络的数据卡。
3) 测控终端:超低能源远程监测终端、不锈钢防护箱等。
4) 监测设备:流量计、高低压电参数模块、防水型压力变送器、温度变送器、超声波液位计、可燃气体监测传感器等。
2.2 系统网络
2.3 中心实现
能源管控系统共分为监控系统、安防系统及中控室三部分。监控系统使用企业规划的局域网,安防系统使用公司的局域网,局域网与外网的通讯中间布置防火墙。
1) 本方案所说的自控系统主要包括供水、软化水、循环水、压缩空气、配气等系统,各部之间通过局域网连接,各部可互相访问。其中加药加氯、进水参数包含公寓监控终端内,天然气包含在办公监测终端内。
2) 安防系统由分布在监控点的网络摄像机与网络视频服务器通过公司局域网连接,由网络视频服务器对各摄像机进行管理并对录像数据进行存储。
3) 中控室由监控计算机、后背电源(UPS)、电视墙、视频矩阵、打印机等组成。
2.4 终端实现
控制服务器由两台软件配置一样的网络服务器组成,一用一备。控制服务器上位机对系统进行管理和监督,实现系统的在线检测、统计、图形显示、报警和打印,在线修改系统各分部的控制参数。主PLC(AH500)作为分部的主控制器实现人机交互、通过环网与其他分部互相连接、同步运行,根据实际的测控点配以相应的I/O模块,构成生产现场的通讯网络,组成一个功能完善、高效率的自控系统,实现整个生产过程的实时数据采集和自动控制,传送分布于各处的工艺参数至中央控制室,实现数据的集中管理、监视。根据工艺要求与设备分布,结合现代控制技术,在保证系统合理的性价比的基础上充分考虑系统的稳定性与先进性。
3 系统功能特点
本系统采用软件是针对能源管理行业开发的专用软件,结构采用C/S结构,服务器安装数据库及能源远程测控管理系统软件,由系统管理员负责管理,领导者或其它工作人员经授权后可在自己的计算机上通过局域网访问服务器,可进行权利范围内的操作。如果需要,该软件可以在INTERNET公网上发布,被授权者在任何地方的计算机上都可以通过INTERNET公网访问和操作该系统。该软件采用模块结构,主要包括两大模块:一个是人机界面、另一个是前置机。每个模块又由若干小模块组成。前置机软件主要负责监控中心与现场设备的通信,它具有强大的兼容性,可支持多个厂家生产的GPRS、CDMA、MODEM、RS485等通信产品,支持多种通信方式共存一个系统。人机界面包括基础数据管理、远程操作、人工录入、数据查询、数据报表、数据分析、地图管理等多项内容,可根据不同客户的不同需求设计组合成个性化的监控与管理系统软件。
1) 显示功能:
地图显示功能:在地图上显示现场测点信息的地理位置,在鼠标点击监测点时会进入详细的测点信息界面。
数据显示功能:管道压力、瞬时流量、累计流量、余氯、阀门状态、通讯状态、报警情况等。
2) 管理功能:
测点信息管理:可添加、删除、修改每个监控点信息。
权限管理功能:具有授权管理功能,管理员为最高管理者,根据不同应用要求,分配给其它使用者不同的权利。
密码管理功能:根据不同的使用权利和用户设置不同的登录密码。
数据刷新管理:根据不同的使用权利和用户设置不同的数据刷新频率。
测点显示管理:根据不同的使用权利和用户设置可查看的数据和数量。
3) 告警功能:
设备变化告警:水表故障告警、通信中断告警。
设备超限告警:压力超限报警。
短信报警:当软件监测到报警时,发送报警的详细信息短信到相关人员手机。
声音报警:监测到报警时,正在使用该软件的电脑进行声音报警。
4) 远程控制功能:中心可以远程控制电动阀的开关。
5) 存储功能:测点信息、实时数据、事件记录、操作记录存入数据库。
6) 统计功能:
报表功能:日报、月报、单量多设备统计比较、报表柱状图生成;
曲线功能:日曲线、月曲线、年曲线;
7) 查询功能:测点信息、历史记录、历史曲线、报警记录、操作记录、登录记录等;
8) 安全功能:
密码功能:进入和退出系统根据权限的不同要求输入密码;
权限功能:不同的操作员具有不同的操作权限,各操作权限可修改;
数据加密:操作员密码实行自定义格式的加密,数据接口的通讯使用双重加密,数据库密码的记录以隐含方式,保证整个监控系统的数据安全。
4 配套设备
- 冗余环网路由器
- 可编程控制器PLC及触摸屏
- 超声波流量计
- 气体智能涡轮流量计
- 超声波液位计
- 温度和压力变送器
- 电量参数测量模块
- 中心服务器