企業能源管控系統
1 方案目標
本方案針對企業能源管理的實際情況,本著實用、可靠、合理、先進的指導思想而設計,主要設計建設目標是:建立有效的能源綜合管控系統、保障安全生產、節能降耗。具體目標如下:
1) 全面掌控及時預警。監控重要區域或重要生產設備的用電量、用水量、天然氣量、氧氣量、氬氣量、丙烷量等,精確監視企業各個環節和設備的能源狀況。監控重要設備的供電電源環境、變壓器溫度、供水壓力、水池液位、水泵運行狀態、循環水溫度、消防水壓力、天然氣壓力、氧氣壓力、氬氣壓力、丙烷壓力、壓縮空氣壓力等,掌控安全地生產環境。各監測量可組態動畫顯示,當監測量超標時可聲光報警、短信報警等。各監測量顯示后存儲于歷史數據庫。
2) 智能分析節能減排。對存儲在歷史數據庫中的多種采集量進行分析和總結,得出整體能源水平。將能源成本分攤到設備、生產環節或區域,從而有計劃地降低每個環節或區域的整體能源使用成本。并對用能情況通過圖表、曲線、柱圖等形式表示出來,便于進一步發現能源使用漏點和節能空間比較大的環節,評估各項節能措施和設備的實際效果。
3) 方便擴展穩定實用。本采集控制系統使用集散測控結構,保證系統的穩定。因該系統一般不直接參與控制,所以通訊使用園區已規劃的局域網。網絡結構使用樹狀結構。中心軟件預留多種采集設備的接口,這樣保證了系統的靈活擴展性和穩定實用性。該系統分期實施,先期主要監視特鋼重工區、辦公區和公寓區。
2 解決方案
2.1 系統組成
該系統由四部分組成:監測中心、通信網絡、監測終端、測量設備。
企業能源管控系統主要由調度中心、通信平臺、監測終端、傳感器和流量儀表等組成。
1) 監控中心:硬件主要由服務器、防火墻、打印機等組成。軟件主要由操作系統軟件、數據庫軟件、能源管控系統軟件組成。監控中心服務器設置在辦公樓的機房內,在聯合鑄鋼調度室設置分中心。
2) 通信網絡:使用企業規劃的局域網,如需短信報警,須增加GPRS數據傳輸模塊,內置支持中國移動GSM網絡的數據卡。
3) 測控終端:超低能源遠程監測終端、不銹鋼防護箱等。
4) 監測設備:流量計、高低壓電參數模塊、防水型壓力變送器、溫度變送器、超聲波液位計、可燃氣體監測傳感器等。
2.2 系統網絡
2.3 中心實現
能源管控系統共分為監控系統、安防系統及中控室三部分。監控系統使用企業規劃的局域網,安防系統使用公司的局域網,局域網與外網的通訊中間布置防火墻。
1) 本方案所說的自控系統主要包括供水、軟化水、循環水、壓縮空氣、配氣等系統,各部之間通過局域網連接,各部可互相訪問。其中加藥加氯、進水參數包含公寓監控終端內,天然氣包含在辦公監測終端內。
2) 安防系統由分布在監控點的網絡攝像機與網絡視頻服務器通過公司局域網連接,由網絡視頻服務器對各攝像機進行管理并對錄像數據進行存儲。
3) 中控室由監控計算機、后背電源(UPS)、電視墻、視頻矩陣、打印機等組成。
2.4 終端實現
控制服務器由兩臺軟件配置一樣的網絡服務器組成,一用一備。控制服務器上位機對系統進行管理和監督,實現系統的在線檢測、統計、圖形顯示、報警和打印,在線修改系統各分部的控制參數。主PLC(AH500)作為分部的主控制器實現人機交互、通過環網與其他分部互相連接、同步運行,根據實際的測控點配以相應的I/O模塊,構成生產現場的通訊網絡,組成一個功能完善、高效率的自控系統,實現整個生產過程的實時數據采集和自動控制,傳送分布于各處的工藝參數至中央控制室,實現數據的集中管理、監視。根據工藝要求與設備分布,結合現代控制技術,在保證系統合理的性價比的基礎上充分考慮系統的穩定性與先進性。
3 系統功能特點
本系統采用軟件是針對能源管理行業開發的專用軟件,結構采用C/S結構,服務器安裝數據庫及能源遠程測控管理系統軟件,由系統管理員負責管理,領導者或其它工作人員經授權后可在自己的計算機上通過局域網訪問服務器,可進行權利范圍內的操作。如果需要,該軟件可以在INTERNET公網上發布,被授權者在任何地方的計算機上都可以通過INTERNET公網訪問和操作該系統。該軟件采用模塊結構,主要包括兩大模塊:一個是人機界面、另一個是前置機。每個模塊又由若干小模塊組成。前置機軟件主要負責監控中心與現場設備的通信,它具有強大的兼容性,可支持多個廠家生產的GPRS、CDMA、MODEM、RS485等通信產品,支持多種通信方式共存一個系統。人機界面包括基礎數據管理、遠程操作、人工錄入、數據查詢、數據報表、數據分析、地圖管理等多項內容,可根據不同客戶的不同需求設計組合成個性化的監控與管理系統軟件。
1) 顯示功能:
地圖顯示功能:在地圖上顯示現場測點信息的地理位置,在鼠標點擊監測點時會進入詳細的測點信息界面。
數據顯示功能:管道壓力、瞬時流量、累計流量、余氯、閥門狀態、通訊狀態、報警情況等。
2) 管理功能:
測點信息管理:可添加、刪除、修改每個監控點信息。
權限管理功能:具有授權管理功能,管理員為最高管理者,根據不同應用要求,分配給其它使用者不同的權利。
密碼管理功能:根據不同的使用權利和用戶設置不同的登錄密碼。
數據刷新管理:根據不同的使用權利和用戶設置不同的數據刷新頻率。
測點顯示管理:根據不同的使用權利和用戶設置可查看的數據和數量。
3) 告警功能:
設備變化告警:水表故障告警、通信中斷告警。
設備超限告警:壓力超限報警。
短信報警:當軟件監測到報警時,發送報警的詳細信息短信到相關人員手機。
聲音報警:監測到報警時,正在使用該軟件的電腦進行聲音報警。
4) 遠程控制功能:中心可以遠程控制電動閥的開關。
5) 存儲功能:測點信息、實時數據、事件記錄、操作記錄存入數據庫。
6) 統計功能:
報表功能:日報、月報、單量多設備統計比較、報表柱狀圖生成;
曲線功能:日曲線、月曲線、年曲線;
7) 查詢功能:測點信息、歷史記錄、歷史曲線、報警記錄、操作記錄、登錄記錄等;
8) 安全功能:
密碼功能:進入和退出系統根據權限的不同要求輸入密碼;
權限功能:不同的操作員具有不同的操作權限,各操作權限可修改;
數據加密:操作員密碼實行自定義格式的加密,數據接口的通訊使用雙重加密,數據庫密碼的記錄以隱含方式,保證整個監控系統的數據安全。
4 配套設備
- 冗余環網路由器
- 可編程控制器PLC及觸摸屏
- 超聲波流量計
- 氣體智能渦輪流量計
- 超聲波液位計
- 溫度和壓力變送器
- 電量參數測量模塊
- 中心服務器