摘要:為保證企業(yè)實現節(jié)能減排目標,設計和使用遠程在線監(jiān)測系統(tǒng)勢在必行。遠程在線監(jiān)測系統(tǒng)是基于傳感器與網絡技術的優(yōu)勢,在企業(yè)區(qū)域各個位置針對性安裝傳感器,對實時數據進行采集、編碼傳輸到遠程管理系統(tǒng)。遠程管理系統(tǒng)對采集的數據進行分析,計算出生產性能指標指導運行人員優(yōu)化運行。
關鍵詞:工業(yè);遠程;在線;監(jiān)測系統(tǒng);技術
0 前言
近年來,我國工業(yè)化、城鎮(zhèn)化進程明顯加快,消費結構快速升級,對能源需求旺盛,經濟發(fā)展與環(huán)境保護矛盾突出。提高能源利用率,在環(huán)境友好的情況下進行社會發(fā)展已成為國家策略和社會共識。根據國家“十三五"發(fā)展規(guī)劃,到2020年,全元國內生產總值能耗比2015年下降15%,能源消費總量控制在50億tce以內,節(jié)能減排工作任重道遠。
1 遠程在線監(jiān)測技術應用現狀
目前,遠程在線監(jiān)測技術的應用仍有一定的局限性,在燃油、燃氣等企業(yè)還未有效鋪開,尚未涵蓋到地方政府監(jiān)督管理層,且未專門針對既有鍋爐等設備特性進一步深化與集成創(chuàng)新。因此,深入探究工業(yè)遠程在線監(jiān)測系統(tǒng)具有十分重要的現實意義。
2 解決方案
2.1 數據采集層面
采用MODBUS通訊協(xié)議完成對能耗數據的采集,將數據以壓縮加密方式通過網絡傳輸到能耗在線監(jiān)測預警平臺數據中心服務器。由于數據采集具備斷點續(xù)傳功能,保證了采集數據的實時性和可靠性。企業(yè)內部采用二級采集方式:第一級面向各級生產系統(tǒng),第二級為能耗系統(tǒng)(見圖1)。
圖1 數據采集方式
2.2 數學分析層面
運用大數據、云計算及建模技術解決系統(tǒng)數據量大、運算邏輯復雜、預測不準等問題。對系統(tǒng)數據量,首先要解決存儲問題,然后是查詢、檢索及加工(處理)等。遠程在線監(jiān)測系統(tǒng)包含一系列大數據處理工具和方法,通過對數據的研究,將發(fā)現的問題和規(guī)律應用到相關領域。此外,云計算技術也將改變整個信息產業(yè)的生態(tài)環(huán)境,如基礎設施、計算機、網絡設備、及軟件等。
2.3 統(tǒng)一平臺層面
系統(tǒng)基于管控一體化信息平臺,采用分布式部署方式。在整體需求的基礎上,對系統(tǒng)業(yè)務功能及核心數據進行統(tǒng)一規(guī)劃,以達到結構清晰和易于擴展。在設計中,遵循實用可行、適用易用、安全可靠、先進成熟、可擴展、可移植的原則,保證系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、有效運行,同時滿足未來擴展需求。在功能方面,采用微服務方式,包括:能耗動態(tài)監(jiān)管、能耗水平識別及評價、用能企業(yè)能效對標分析、用能企業(yè)節(jié)能分析及考核、城市能源預測及預警、決策支持及專家智能等。此外,系統(tǒng)還提供了報表分析、計算引擎、模型分析等十多種支持工具,以便能源數據的管理和分析。
3 遠程在線監(jiān)測系統(tǒng)在某用能企業(yè)中的應用
3.1 現場調研
在安裝遠程在線監(jiān)測系統(tǒng)前,生產監(jiān)視由儀表完成,數據采集來自人工的按時段抄表;缺乏分析工具,使所獲數據不能反映當前能源消耗狀況、不能預測未來消耗趨勢、不能支持優(yōu)化運行。
3.2 系統(tǒng)設計及實施
針對調研結果,遠程在線監(jiān)測系統(tǒng)的設計以現場數據采集為起點,向上依次包括數據傳輸層、數據存儲層、支撐平臺層、應用層和展示層。清晰的層次結構滿足了企業(yè)的需求,保證了后續(xù)的擴展性,見圖2。
圖2 能源在線監(jiān)測系統(tǒng)設計框架
3.3 項目培訓、交付和運行維護
項目完成后,建立項目驗收文檔,由專家團隊進行驗收。驗收內容包括項目過程文檔、系統(tǒng)設計文檔、系統(tǒng)測試文檔等。項目驗收合格后移交后期維護及技術服務工作給遠程在線監(jiān)測系統(tǒng)供應商。依托完整的運維體系,服務團隊實現7×24h不間斷服務,保證系統(tǒng)問題在15min內響應、2h內出具解決方案。同時,服務團隊對系統(tǒng)運行狀態(tài)進行監(jiān)控,做到提前發(fā)現問題并及時解決,保證系統(tǒng)穩(wěn)定運行。
3.4 系統(tǒng)應用成效
1)實現靜態(tài)監(jiān)管轉為動態(tài)監(jiān)管
通過建立標準化能耗采集監(jiān)測體系,規(guī)范采集工作操作流程:對接入監(jiān)測的數據進行規(guī)范處理,確保能耗在線監(jiān)測數據的有效性,從而對生產過程及時優(yōu)化和調整,保證節(jié)能優(yōu)化。
2)實現單一部門管理轉為聯合辦公管理
通過遠程在線監(jiān)測系統(tǒng),以能耗為錄入建筑、生產線、辦公區(qū)域等能耗數據,實現數據共享,為企業(yè)節(jié)能減排、整體規(guī)劃提供支撐,提高廠區(qū)各職能部門辦公效率,降低監(jiān)管成本。
3)實現由強制執(zhí)行轉為主動引導
建立公共服務平臺,實現用能單位、節(jié)能服務公司及員工的緊密連接:通過平臺發(fā)揮節(jié)能減排激勵作用和示范效應,引導企業(yè)及員工提升能源利用效率、加強用能管理。
4)實現事后分析轉為預測分析
在獲取區(qū)域、生產線、能源使用、消耗、配置及調度情況的基礎上,對歷史能耗數據進行挖掘,并利用大數據技術對全廠能源日平均消費量趨勢進行分析,從而對庫存周轉情況進行監(jiān)督,如儲備預警等。采用大數據技術、系統(tǒng)計算及模型優(yōu)化,對能源消耗趨勢進行準確預測,提前掌握行業(yè)、區(qū)域能源消費趨勢,從而提前布局管控政策,保證節(jié)能準確執(zhí)行。
5)實現電平衡、水平衡實時動態(tài)分析
通過對電、水、氣、汽等開展能源平衡測試,及時發(fā)現耗能異常問題:系統(tǒng)通過餅圖、柱狀圖等對能耗數據進行統(tǒng)計,對用能情況進行分析,通過能源平衡測試及在線監(jiān)控,發(fā)現耗能,以挖掘潛力,緩解企業(yè)節(jié)能減排壓力。
4 安科瑞用能單位能耗在線監(jiān)測系統(tǒng)
1.系統(tǒng)概述
工業(yè)能耗在線監(jiān)測系統(tǒng)是一個集成Intranet/Internet網絡技術、GPRS無線傳輸技術、Web Service軟件技術、數據庫技術等于一體的大型數據綜合管理系統(tǒng)。系統(tǒng)為管理者、各級能耗內部用戶、瀏覽者提供了一個訪問的網絡通道,搭建了一個合理、信息傳輸平臺和管理平臺。工業(yè)能耗在線監(jiān)測系統(tǒng)的開發(fā)應用為政府管理部門、企業(yè)生產管理、計量管理、節(jié)能管理提高到一個新的高度,是我們對節(jié)能減排、節(jié)能降耗實現的一種行之有效的解決方案。
能源組成及監(jiān)測內容:
圖3 能源組成
圖4 監(jiān)測內容
用電類:采集采暖、鍋爐、空調、制冷、照明、辦公、電梯、水泵、風機、通風機等耗電設備的用電信息。主要監(jiān)測其用電量,對于大耗電設備監(jiān)測其電流、電壓及功率因數等信息。
配電類:采集6kv/10kv配電開關設備、變壓器,狀態(tài)信號、電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數、電能質量、電能量等。
用水:自來水和蒸汽;采集具有485通訊功能的智能熱量表、蒸汽流量計、水表等;
用氣:煤氣、天然氣;采集具有485通訊功能燃氣表;
環(huán)境參數:采集具有485通訊功能的溫度/濕度計;采暖空調供回水溫度;
2.系統(tǒng)框架
圖5 系統(tǒng)框架
(1)能源消費管理系統(tǒng):該系統(tǒng)可以對用能企業(yè)煤、電、油、氣、熱、水等能源和耗能工質進行定期錄入和實時采集,并將收集到的能耗數據進行整理存儲,為匯總分析和上報作數據支持。
(2)能源利用狀況信息報送系統(tǒng)
用能企業(yè)可通過該系統(tǒng)將企業(yè)本年度的《能源利用狀況報告》,報送至市節(jié)能監(jiān)察中心,經初審核后,上傳至省節(jié)能監(jiān)察總隊審核,而后上報國家有關部門。
(3)單位能耗水平識別評價系統(tǒng)
利用用能單位能耗數據,對企業(yè)用能狀況進行分析評價,查找問題。為政府節(jié)能管理部門掌握、分析信息和研究節(jié)能改造并制定相關政策措施提供科學的依據和平臺。
(4)決策服務和專家咨詢服務系統(tǒng)
系統(tǒng)提供直觀、簡明、快捷的數據信息查詢和決策支持服務。對用能企業(yè)的能耗進行科學、合理的咨詢指導,幫助用能企業(yè)做出及時、正確、可行、有效的解決方案。
(5)能耗預測、能源安全預警系統(tǒng)
通過系統(tǒng)掌握用能企業(yè)能源購置、使用、消耗及生產情況,對企業(yè)的用能情況進行綜合的評判和分析,對比同期值和限定值,對能耗超標情況予以預警提示。
在獲取能源使用的基礎上,進行數據挖掘分析,實現能耗的預測分析功能,為政府相關部門的宏觀決策提供支撐體系。
(6)節(jié)能監(jiān)察及信息發(fā)布、法律法規(guī)知識培訓系統(tǒng):
通過該系統(tǒng)平臺,可對省耗能企業(yè)做節(jié)能監(jiān)察工作;發(fā)布節(jié)能法律法規(guī)標準以及能源基礎知識、能源統(tǒng)計知識、節(jié)能監(jiān)測方法等資料;處理日常節(jié)能管理工作相關的公文、通知、公告等。
3.系統(tǒng)網絡結構
系統(tǒng)把數據信息從各個企業(yè)的能源監(jiān)控中心采集到后臺的數據庫系統(tǒng),經分析與處理,提供分析預測和預警功能。同時通過門戶網站、無線終端等手段為省、市領導以及相關委辦局提供了多方位、可視化的便捷服務。
圖6 系統(tǒng)結構
4.能耗監(jiān)測系統(tǒng)產品選型
5 結語
“面向典型用能企業(yè)能耗在線監(jiān)測平臺"的建設是信息化與節(jié)能工作相結合的可行方式,能有效提高企業(yè)能源利用率,挖掘企業(yè)節(jié)能潛力,對提高企業(yè)科學管理水平具有戰(zhàn)略意義。
更新時間：2024-09-27 
瀏覽次數：636
掃碼微信聯系 
您的位置：
在線咨詢
返回頂部