產(chǎn)品中心
淺談企業(yè)能耗在線監(jiān)測系統(tǒng)的構(gòu)建與應(yīng)用方案
任運業(yè)
安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801
摘要:闡述企業(yè)能耗在線監(jiān)測系統(tǒng),實現(xiàn)對企業(yè)能源消耗情況的監(jiān)測、分析和評估,通過信息化和 可視化管理,整體提升了企業(yè)能源管理自動化水平。
關(guān)鍵詞:在線監(jiān)測系統(tǒng),可視化管理,企業(yè)能耗。
0 引言
本文從實際應(yīng)用角度出發(fā),基于自動化儀表技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)、云計算技術(shù)、工控組態(tài)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)等開發(fā)了企業(yè)能耗在線監(jiān)測系統(tǒng),簡要介紹了有色金屬冶煉過程能耗在線監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計構(gòu)思和實現(xiàn)手段,對生產(chǎn)主要用能如煤、天然氣、電、水等主要能源消耗情況進(jìn)行實時數(shù)據(jù)采集、傳輸與處理、匯總統(tǒng)計等,實現(xiàn)了電氣自動化管理。
1 能耗監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計
監(jiān)測系統(tǒng)的組成。系統(tǒng)由PLC主站、工業(yè)控制系統(tǒng)、生產(chǎn)信息系統(tǒng)、現(xiàn)場控制設(shè)備以及儀器儀表等組成,在線監(jiān)測系統(tǒng)包括端設(shè)備、計量器具、采集設(shè)備、管理軟件等。系統(tǒng)通過采集設(shè)備,采集計量器具產(chǎn)生的能耗數(shù)據(jù),并通過有線或無線傳輸匯聚到端設(shè)備內(nèi)網(wǎng)機。其組成框圖如圖1所示。
端設(shè)備。
端設(shè)備是企業(yè)能耗在線監(jiān)測系統(tǒng)的關(guān)鍵部件,采用獨立雙主機“2+1"架構(gòu),主要包括內(nèi)網(wǎng)主機、外網(wǎng)主機、全隔離單元等,其主要功能包括對用能單位能耗數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、分析、匯總、存儲以及協(xié)議轉(zhuǎn)換等,并將采集匯總的數(shù)據(jù)上傳到省級平臺,可實現(xiàn)與省級平臺進(jìn)行協(xié)議上傳和回傳。
圖1 系統(tǒng)的組成框圖
計量器具。
計量器具主要指對煤炭、水、電、天然氣等能源消耗進(jìn)行計量的儀器儀表。計量器具的購置需要嚴(yán)格按照國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求進(jìn)行選擇,支持?jǐn)?shù)據(jù)遠(yuǎn)傳功能,并經(jīng)過了專業(yè)機構(gòu)的檢定,保證能耗數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。
采集設(shè)備。
采集設(shè)備需要與器具數(shù)據(jù)端口進(jìn)行連接,其主要功能是用于讀取計量器具的能耗計量數(shù)據(jù),并通過以太網(wǎng)、串口等通信方式傳輸數(shù)據(jù),具有高度的安全性和可靠性。
管理軟件。
包括端設(shè)備對數(shù)據(jù)采集、匯聚、傳輸?shù)某绦?、以及能源管理系統(tǒng)軟件。
能耗監(jiān)測系統(tǒng)軟件系統(tǒng)。軟件系統(tǒng)功能包括:基礎(chǔ)信息管理、能耗數(shù)據(jù)監(jiān)測、數(shù)據(jù)統(tǒng)計、數(shù)據(jù)報警分析、企業(yè)用能分析、數(shù)據(jù)下載、系統(tǒng)管理。本單位將能耗監(jiān)測系統(tǒng)部署在外網(wǎng),可通過移動端、PC端實時查看能耗數(shù)據(jù),企業(yè)可以根據(jù)自身需求將系統(tǒng)部署在內(nèi)網(wǎng)或外網(wǎng),對所采集的能耗數(shù)據(jù)進(jìn)行指標(biāo)統(tǒng)計、匯總、報表分析。能耗監(jiān)測系統(tǒng)功能包含8大功能模塊,具體功能包括:用能看板、用能統(tǒng)計、能平衡分析、自主用能分析、用能報表、用能設(shè)備監(jiān)測、單位產(chǎn)品能耗、計量器具管理。
圖2為能源管理系統(tǒng)各功能結(jié)構(gòu)圖
用能看板:用能看板實現(xiàn)了用戶對能耗數(shù)據(jù)監(jiān)測的可視化管理,通過用能看板可以迅速了解各車間、各區(qū)域的能耗指標(biāo),能夠更加直觀、系統(tǒng)地了解企業(yè)用能情況。
用能統(tǒng)計:用能統(tǒng)計是通過對煤炭、水、電以及天然氣等各項能源消耗情況以及指標(biāo)的計算,再通過圖表的方式直觀展現(xiàn)出各項能源每月能耗同比情況;還可通過圖形及表格等方式直觀展示各車間、各區(qū)域的能耗占比情況。
能平衡分析:網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)通過自動計算,以桑吉圖的方式展現(xiàn)用能流向。有利于用戶清晰掌握供能網(wǎng)絡(luò)中能源的損耗情況,并結(jié)合自助用能分析可進(jìn)一步判斷供電是否存在異常損耗,以及水、氣等有無泄漏現(xiàn)象。
自主用能分析:可依據(jù)不同時間維度選擇不同的計量器具進(jìn)行公式計算,展示出所選擇時間范圍內(nèi)對應(yīng)的用能情況。同時可通過代入常數(shù)對電費、水費等進(jìn)行成本核算。
用能報表:用能報表可按照全廠、車間、工序、重要設(shè)備生成能耗統(tǒng)計報表,按照指標(biāo)類型分為能耗量統(tǒng)計、能耗成本統(tǒng)計、能耗效率統(tǒng)計;并可以按照日報、周報和月報的形式進(jìn)行統(tǒng)計。
用能設(shè)備監(jiān)測: 可以在線監(jiān)測重要用能設(shè)備(變壓器母排溫度、變壓器損耗、負(fù)荷率以及三相平衡度等的用能情況 和用能指標(biāo),可用于及時發(fā)現(xiàn)并掌握設(shè)備運行情況。
單位產(chǎn)品能耗: 按工序流程、工序環(huán)節(jié)分類,可以計算各產(chǎn)品的單位產(chǎn)品能耗,通過單產(chǎn)指標(biāo)對標(biāo),可以發(fā)現(xiàn)企業(yè)在生產(chǎn)工藝上存在的能效問題。
計量器具管理: 可以實現(xiàn)對計量器具的檔案信息、原始數(shù)據(jù)以及網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的快速查詢,有助于企業(yè)建立能源計量體系。
2 系統(tǒng)功能實現(xiàn)
能耗數(shù)據(jù)采集。通過RS-485接口進(jìn)行本地數(shù)據(jù)采集,并對采集數(shù)據(jù)進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換;對于4G采集數(shù)據(jù),可以借助數(shù)據(jù)訂閱的方式,通過網(wǎng)絡(luò)獲取采集數(shù)據(jù)。其中,采集網(wǎng)絡(luò)主要用于采集計量器具(電力計量點、煤計量點和天然氣計量點等)所計量的能耗數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)從計量器具儀表經(jīng)過PLC,通過現(xiàn)場總線或無線通信連接到采集工作站;采集工作站采用以太網(wǎng)連接傳輸數(shù)據(jù)至端設(shè)備內(nèi)網(wǎng)機,再經(jīng)由轉(zhuǎn)換模塊進(jìn)入工業(yè)以太網(wǎng),傳輸?shù)椒?wù)器,實現(xiàn)對金屬冶煉過程中電、天然氣、煤、水等各能耗監(jiān)測數(shù)據(jù)的傳輸。
能耗數(shù)據(jù)監(jiān)控。通過人機交互界面,可將現(xiàn)場實時采集的電力、天然氣、煤、水等能源數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)變成柱狀圖、餅圖或曲線圖,通過圖形界面可直觀反映出現(xiàn)場用能情況,更加一目了然,企業(yè)可在交互界面監(jiān)測設(shè)備運行狀態(tài)和能源消耗情況。同時,企業(yè)還可以查看任意時間的日上報、月上報、年上報以及實時監(jiān)測的設(shè)備運行現(xiàn)場數(shù)據(jù),并可方便用戶進(jìn)行數(shù)據(jù)的自行導(dǎo)出,實現(xiàn)了能源消耗數(shù)據(jù)的在線統(tǒng)計、報表自動生成等功能,提升了能源管理信息化、智能化水平。
能耗數(shù)據(jù)處理。系統(tǒng)結(jié)合企業(yè)實際需求,對采集的各種能源(水、電、氣、煤等)進(jìn)行生產(chǎn)全過程的統(tǒng)計、分析,并設(shè)置報警功能,建立能源平衡,同時形成各類統(tǒng)計報表。報警分析是能耗監(jiān)測系統(tǒng)的重要功能,通過對能耗指標(biāo)的上下限值進(jìn)行設(shè)置,可以實時監(jiān)控企業(yè)用能情況,自動判別用能 異常指標(biāo)并做出預(yù)警,提醒企業(yè)及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備運行中存在的故障、以及實際生產(chǎn)中存在的能源浪費現(xiàn)象等。
數(shù)據(jù)的下載。根據(jù)實際情況,企業(yè)可按車間、工段、班組以及用能種類進(jìn)行能耗數(shù)據(jù)的統(tǒng)計、分類、匯總,并能將能耗數(shù)據(jù)下載至本地。系統(tǒng)會自動判斷數(shù)據(jù)質(zhì)量,對需要重新下載的數(shù)據(jù)進(jìn)行補錄,也可支持手動補錄和重錄。
3 系統(tǒng)應(yīng)用特點及實施效果
該系統(tǒng)實現(xiàn)了在線統(tǒng)計與監(jiān)測的結(jié)合,可廣泛應(yīng)用于企業(yè)生產(chǎn)和節(jié)能管理領(lǐng)域,信息系統(tǒng)在設(shè)計上,通過將統(tǒng)計和監(jiān)測二者有機結(jié)合,形成了統(tǒng)計和監(jiān)測業(yè)務(wù)高度統(tǒng)一,有效避免了統(tǒng)計和監(jiān)測的數(shù)據(jù)誤差給企業(yè)能源管理工作帶來的壓力。監(jiān)測數(shù)據(jù)可自動傳輸,以日數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)計算監(jiān)測結(jié)果,統(tǒng)計可以以日、月度、年度等為管理周期,具有重要的實際應(yīng)用價值,在節(jié)能管理方面幫助企業(yè)落實能源管理指標(biāo),貫徹能源專業(yè)化、精細(xì)化、扁平化管理思路,建立持續(xù)改進(jìn)能效的能源管理模式和機制,提高節(jié)能管理水平,為優(yōu)化用能管理、制定能源目標(biāo)等提供決策數(shù)據(jù)。
用能統(tǒng)計通過對各類能耗情況及指標(biāo)的計算,以直方圖的方式直觀展現(xiàn)出各能源品種每月能耗同比情況;同時,也通過餅圖的方式直觀展示各車間、各區(qū)域的能耗占比情況。
4 安科瑞工業(yè)能源管理系統(tǒng)介紹
安科瑞企業(yè)能源管控系統(tǒng)采用自動化、信息化技術(shù)和集中管理模式,對企業(yè)的生產(chǎn)、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(shù)據(jù)化管理,監(jiān)測企業(yè)電、水、燃?xì)?、蒸汽及壓縮空氣等各類能源的消耗情況,通過數(shù)據(jù)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(zhì)量、產(chǎn)品能源單耗、各工序能耗、工藝、車間、產(chǎn)線、班組、重大能耗設(shè)備等的能源利用情況等進(jìn)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(chǔ)數(shù)據(jù)和支持。
5 應(yīng)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(xué)校、酒店、寫字樓以及汽車制造、機電設(shè)備、電器產(chǎn)品、工器具制造等離散制造業(yè)。
6 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
現(xiàn)場通過廠區(qū)局域網(wǎng)和平臺通訊,平臺搭建在客戶自己配置的服務(wù)器上。搭建完成之后,客戶可以在任意能與局域網(wǎng)聯(lián)通的地方,通過有權(quán)限的賬號登陸網(wǎng)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(shè)備層、網(wǎng)絡(luò)通訊層和平臺管理層。
現(xiàn)場設(shè)備層:主要是連接于網(wǎng)絡(luò)中用于水、電、氣等參量采集測量的各類型的儀表等,也是構(gòu)建該配電、耗水、耗氣系統(tǒng)必要的基本組成元素。肩負(fù)著采集數(shù)據(jù)的重任,這些設(shè)備可為本公司各系列帶通訊網(wǎng)絡(luò)電力儀表、溫濕度控制器、開關(guān)量監(jiān)測模塊以及合格供應(yīng)商的水表、氣表、冷熱量表等。
網(wǎng)絡(luò)通訊層:包含現(xiàn)場智能網(wǎng)關(guān)、網(wǎng)絡(luò)交換機等設(shè)備。智能網(wǎng)關(guān)主動采集現(xiàn)場設(shè)備層設(shè)備的數(shù)據(jù),并可進(jìn)行規(guī)約轉(zhuǎn)換,數(shù)據(jù)存儲,并通過網(wǎng)絡(luò)把數(shù)據(jù)上傳至搭建好的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器,智能網(wǎng)關(guān)可在網(wǎng)絡(luò)故障時將數(shù)據(jù)存儲在本地,待網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)時從中斷的位置繼續(xù)上傳數(shù)據(jù),保證服務(wù)器端數(shù)據(jù)不丟失。
平臺管理層:包含應(yīng)用服務(wù)器、WEB服務(wù)器和數(shù)據(jù)服務(wù)器,一般應(yīng)用服務(wù)器和WEB服務(wù)器可以合一配置。
平臺采用分層分布式結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計,詳細(xì)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如下:
7 系統(tǒng)功能
平臺采用自動化、信息化技術(shù)和集中管理模式,對企業(yè)的生產(chǎn)、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(shù)據(jù)化管理。實時監(jiān)測企業(yè)各類能源的消耗情況,通過數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)依據(jù)。
7.1平臺登錄
在瀏覽器打開云平臺鏈接、輸入賬戶名和權(quán)限密碼,進(jìn)行登錄,防止未授權(quán)人員瀏覽有關(guān)信息。
7.2大屏展示
用戶登錄成功之后進(jìn)入大屏展示頁面,展示企業(yè)及各區(qū)域的能耗折標(biāo)、產(chǎn)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(chǎn)值等相關(guān)信息。
7.3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(shù)據(jù)。
7.4數(shù)據(jù)監(jiān)控
對企業(yè)各點位的能源使用、報警等情況進(jìn)行實時的監(jiān)控。以便企業(yè)用戶能夠?qū)崟r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(diào)整負(fù)載等技改措施提供數(shù)據(jù)支撐。
能源實時監(jiān)控:對于水、電、氣等能源消耗進(jìn)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(wǎng)絡(luò)圖、能源計量網(wǎng)絡(luò)圖等功能。
能流圖:需要在能流圖上對水、電、氣的消耗情況進(jìn)行實時展示;當(dāng)能源參數(shù)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(shù)、門禁水浸狀態(tài)及能耗數(shù)據(jù)。
實時統(tǒng)計:實時統(tǒng)計工廠、車間、工序、設(shè)備的當(dāng)年、季度、月、周、日、班次等能耗值;
數(shù)據(jù)展示:通過實時曲線和歷史曲線展示不同區(qū)域、不同設(shè)備的不同的能耗參數(shù);
檢測:對能源報警信息進(jìn)行集中顯示,可以對報警閾值信息進(jìn)行相關(guān)處理操作,可以對報警參數(shù)進(jìn)行在線設(shè)置,當(dāng)能源參數(shù)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;
7.5視頻監(jiān)控
接入攝像頭,實時掌控企業(yè)內(nèi)實際情況。
7.6變壓器監(jiān)控
展示各電壓器的負(fù)載情況,從而可以為變壓器配備情況進(jìn)行科學(xué)合理的規(guī)劃。通過各種運行參數(shù)狀態(tài)下用電效能的對比分析,找出更好的運行模式。根據(jù)運行模式調(diào)整負(fù)載,從而降低用電單耗,使電能損失降低。
7.7儀表實時監(jiān)控
展示各個水電氣儀表的實時參數(shù)變化,以曲線圖的方式展示。
7.8能源中控
將所有有關(guān)能源的能源參數(shù)集中在一個看板中,能從多個維度對比分析,實現(xiàn)各個產(chǎn)業(yè)線的對比,幫助領(lǐng)導(dǎo)掌控整個工廠的能源消耗,能源成本,標(biāo)煤排放等的情況。
7.9用能統(tǒng)計
從能源使用種類、監(jiān)測區(qū)域、車間、生產(chǎn)工藝、工序、工段時間、設(shè)備、班組、分項等維度,采用曲線、餅圖、直方圖、累積圖、數(shù)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(biāo)對比、單位產(chǎn)品能耗、單位產(chǎn)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(diào)整能源分配策略,減少能源使用過程中的浪費。
7.十成本分析
統(tǒng)計各個監(jiān)測節(jié)點(工廠、車間)的當(dāng)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。
7.11產(chǎn)品單耗統(tǒng)計
與企業(yè)MES系統(tǒng)對接,通過產(chǎn)品產(chǎn)量以及系統(tǒng)采集的能耗數(shù)據(jù),在產(chǎn)品單耗中生成產(chǎn)品單耗趨勢圖,并進(jìn)行同比和環(huán)比分析。同時將產(chǎn)品單耗與行業(yè)/國家/國際指標(biāo)對標(biāo),以便企業(yè)能夠根據(jù)產(chǎn)品單耗情況來調(diào)整生產(chǎn)工藝,從而降低能耗。
7.12績效分析
對各類能源使用、消耗、轉(zhuǎn)換,按班組、區(qū)域、車間,產(chǎn)線、工段、設(shè)備等進(jìn)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(biāo)進(jìn)行KPI比較考核,幫助企業(yè)了解內(nèi)部能效水平和節(jié)能潛力,評定能源消耗是否合理。
7.13運行監(jiān)測
系統(tǒng)對區(qū)域、工段、設(shè)備能源消耗進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,監(jiān)測設(shè)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(shù)據(jù),支持按能源種類、車間、工段、時間等維度查詢相關(guān)能源用量。
7.14自定義能耗報表
用戶可通過自定義報表頭與列,靈活生產(chǎn)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(dǎo)出報表。
7.15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(gòu)、設(shè)備)統(tǒng)計圖形對比分析(柱狀圖、餅圖、堆積圖等)。
同比
環(huán)比
7.16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(shè)備運行情況、運維情況等進(jìn)行仔細(xì)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(shù)據(jù)基礎(chǔ),方便用戶發(fā)現(xiàn)設(shè)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。
7.17能耗設(shè)備用能
監(jiān)控耗能設(shè)備運行、停機及異常狀態(tài),及時解決設(shè)備故障停運導(dǎo)致無法正常生產(chǎn)。
7.18線損分析
根據(jù)節(jié)點、能源分類,查詢各個節(jié)點線路上的能源損耗數(shù)據(jù),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(jìn)行干預(yù)。
7.19碳排放管理
按照區(qū)域?qū)μ寂欧趴偭康淖兓厔葸M(jìn)行統(tǒng)計,并進(jìn)行同環(huán)比分析。對單位產(chǎn)值碳排放量進(jìn)行計算,并結(jié)合減排指標(biāo)實現(xiàn)超標(biāo)預(yù)警,提升區(qū)域減排水平,促進(jìn)碳達(dá)峰目標(biāo)實現(xiàn)。
7.20電能質(zhì)量監(jiān)測
實時監(jiān)測諧波含量、三相不平衡度、功率因數(shù)等,確保功率因數(shù)不低于供電局考核指標(biāo),避免被罰款和設(shè)備出現(xiàn)故障。
7.21運維管理
系統(tǒng)支持設(shè)備日常巡檢計劃、派工、消缺、報修、派工等設(shè)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(jìn)行故障報修、跟進(jìn)維修進(jìn)度,滿足日常巡檢、設(shè)備維修保養(yǎng)需要。
7.22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(zāi)隱患報警、能耗超標(biāo)報警、限電報警等,幫助企業(yè)提前預(yù)警,避免發(fā)生火災(zāi)事故和被罰款導(dǎo)致用能成本過高。支持分級分類報警,可對報警進(jìn)行派發(fā)與閉環(huán)處理。
7.23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。
7.24能耗分析自定義時間抄表
可自定義時間段內(nèi)各個拓?fù)涔?jié)點的能耗值,可自定義抄表能耗值的的分類分項。
7.25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。
7.26復(fù)費率報表
對尖、峰、平、谷用電量及成本費用進(jìn)行統(tǒng)計分析,為企業(yè)分時用電,優(yōu)化成本效益提供數(shù)據(jù)支持。
7.27文檔管理
對國標(biāo)、能源管理制度、能源指標(biāo)體系等文件進(jìn)行歸檔,可快速查詢相關(guān)文檔。對儀表臺賬進(jìn)行系統(tǒng)管理,支持文件的上傳和下載。
7.28 3D可視化大屏
對場景進(jìn)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(yù)覽、轉(zhuǎn)場展示、風(fēng)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。
7.29 3D子系統(tǒng)
對各動力子系統(tǒng)進(jìn)行虛擬仿真,展示子系統(tǒng)的動力管線、設(shè)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。
7.30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(shè)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(shù)據(jù)。
7.31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(shù)據(jù)及各類統(tǒng)計數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)源包括API、數(shù)據(jù)庫查詢、MQTT、Excel等方式。
7.32基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理
對系統(tǒng)的項目、探測器、設(shè)備型號、電參量、節(jié)點、能源、公示、及相關(guān)參數(shù)進(jìn)行配置、修改、刪除等管理、進(jìn)行用戶添加和授權(quán)管理、合同管理。
7.33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(shè)備等不同維度掌握企業(yè)能源消耗、產(chǎn)線比對、效率分析、同環(huán)比分析、能耗折標(biāo)、事件記錄、運行監(jiān)視、異常報警、配電圖、工藝流程圖、能流圖。
7.34知識產(chǎn)權(quán)證書
8 系統(tǒng)硬件配置
應(yīng)用場景 | 型號 | 圖 片 | 保護(hù)功能 |
企業(yè)能源管控平臺 | Acrel-7000 | 安科瑞企業(yè)能源管控平臺采用自動化、信息化技術(shù)和集中管理模式,對企業(yè)的生產(chǎn)、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(shù)據(jù)化管理,監(jiān)測企業(yè)電、水、燃?xì)狻⒄羝皦嚎s空氣等各類能源的消耗情況。 | |
智能網(wǎng)關(guān) | Anet-2E8S1 | 8路RS485串口,光耦隔離,2路以太網(wǎng)接口,支持ModbusRtu、ModbusTCP、DL/T645-1997、DL/T645-2007、CJT188-2004、OPC UA等協(xié)議的數(shù)據(jù)接入,ModbusTCP(主、從)、104(主、從)、建筑能耗、SNMP、MQTT 等協(xié)議上傳,支持不同協(xié)議向多平臺轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù);輸入電源:AC/DC 220V,導(dǎo)軌式安裝。 | |
ANet-2E4SM | 4路RS485 串口,光耦隔離,2路以太網(wǎng)接口,支持ModbusRtu、ModbusTCP、DL/T645-1997、DL/T645-2007、CJT188-2004、OPC UA、ModbusTCP(主、從)、104(主、從)、建筑能耗、SNMP、MQTT;(主模塊)輸入電源:DC 12 V ~36 V 。支持4G擴展模塊,485擴展模塊。 | ||
ANet-485 | M485模塊:4路光耦隔離RS485 | ||
ANet-M4G | M4G模塊:支持4G全網(wǎng)通 | ||
35kV/10kV/6kV進(jìn)線 | AM5SE-F | 三段式過流保護(hù)、反時限過流保護(hù)、兩段式零序101過流/反時限過流保護(hù)、兩段式零序102過流/反時限過流保護(hù)、重合閘、后加速過流保護(hù)、過負(fù)荷保護(hù)、PT斷線告警、控制回路故障告警、頻率保護(hù)、FC閉鎖、失壓跳閘、逆功率保護(hù)、過電壓保護(hù)、零序過壓保護(hù);斷路器遙控分/合閘操作;故障錄波;獨立的操作回路;檢同期;U、I、P、Q、Ep、Eq等電參量測量。 | |
35kV/10kV/6kV饋線 | |||
配電變壓器 | AM5SE-T | 三段式過流保護(hù)、反時限過流保護(hù)、兩段式零序101過流保護(hù)、兩段式零序102過流保護(hù)、101反時限過流保護(hù)、102反時限過流保護(hù)、過負(fù)荷保護(hù)、PT斷線告警、控制回路故障告警、非電量保護(hù)、FC 閉鎖;斷路器遙控分/合閘操作;故障錄波;獨立的操作回路;U、I、P、Q、Ep、Eq等電參量測量。 | |
電動機(2000KW以下) | AM5SE-M | 過流一段保護(hù)(啟動中、已運行)、過流二段 保護(hù)、反時限過流保護(hù)、兩段式負(fù)序過流/負(fù)序 反時限過流保護(hù)、兩段式零序過流保護(hù)、熱過載保護(hù)、過負(fù)荷保護(hù)、堵轉(zhuǎn)保護(hù)、啟動時間過長保護(hù)、低電壓保護(hù)、非電量保護(hù)、PT斷線告警、控制回路故障告警、零序過壓告警、FC閉 鎖、電壓不平衡保護(hù)、相序保護(hù)、電壓斷相保 護(hù)、過電壓保護(hù);斷路器遙控分/合閘操作;故 障錄波;獨立的操作回路;U、I、P、Q、Ep、 Eq等電參量測量。 | |
35kV/10kV/6kV母聯(lián) | AM5SE-B | 兩段式過流保護(hù)、反時限過流保護(hù)、后加速過流保護(hù)、進(jìn)線備投/母聯(lián)備投/聯(lián)切備投/自適應(yīng)備投、PT斷線告警、控制回路故障告警、母線充電保護(hù);斷路器遙控分/合閘操作;故障錄波;獨立的操作回路檢同期。 | |
35KV/10kV/6kV電容器 | AM5SE-C | 兩段式定時限過流保護(hù)、反時限過流保護(hù)、兩段式零序過流保護(hù)、欠電壓保護(hù)、過電壓保護(hù)、零序過電壓保護(hù)、不平衡電壓保護(hù)、不平衡電流保護(hù)、非電量保護(hù)、PT斷線告警、控制回路故障告警;斷路器遙控分/合閘操作;故障錄波;獨立的操作回路;U、I、P、Q、Ep、Eq等電參量測量。 | |
主變 | AM5SE-D2 | 兩圈變差動速斷保護(hù)、比率制動差動保護(hù) | |
主變 | AM5SE-TB | 三段式過流保護(hù)(帶復(fù)合電壓、帶方向閉鎖)、反時限過流保護(hù)、零序過流保護(hù)、間隙零序電流保護(hù)、零序電壓保護(hù)、過負(fù)荷保護(hù)、啟動通風(fēng)、閉鎖有載調(diào)壓、斷路器遙控分合 閘、故障錄波、全電量測量、獨立操作回路、遙控升檔/降檔/急停、變壓器檔位測量;U、1、P、Q、Ep、Eq等電參量測量。 | |
PT并列監(jiān)測 | AM5SE-UB | PT并列、低電壓告警、PT斷線告警、過電壓告警、零序過壓告警 | |
大功率異步電機 | AM5SE-MD | 電機差動速斷保護(hù)、比率差動保護(hù)、啟動中過流一段保護(hù)、已運行定時限過流保護(hù)、過負(fù)荷保護(hù)、零序過流保護(hù)、過熱保護(hù)、堵轉(zhuǎn)保護(hù)、低電壓保護(hù)、斷路器遙控分合閘、獨立操作回路、故障錄波、全電量測量;U、I、P、Q、Ep、Eq等電參量測量。 | |
主變保護(hù) | AM5SE-D3 | 三圈變差動速斷保護(hù)、比率制動差動保護(hù) | |
主變公共測控、進(jìn)線公共測控 | AM5SE-K | 20路遙信、10路開出、遙測 | |
35kV/10kV/6kV 弧光保護(hù) | ARB5-M | 測量所有的常用電力參數(shù),如三相電流、電壓,有功、無功功率,電度,諧波等,并具備完善的通信聯(lián)網(wǎng)功能,非常適合于實時電力監(jiān)控系統(tǒng)。 | |
ARB5-E | DIN35mm導(dǎo)軌式安裝結(jié)構(gòu),體積小巧,能測量電能及其他電參量,可進(jìn)行時鐘、費率時段等參數(shù)設(shè)置,精度高、可靠性好、性能指標(biāo)符合國標(biāo)GB/T17215-2002、GB/T17883-1999和電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL/T614-2007對電能表的各項技術(shù)要求,并且具有電能脈沖輸出功能;可用RS485通訊接口與上位機實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。 | ||
ARB5-S | 三相全電量測量,剩余電流、2-63次諧波,支持付費率,量值、電纜溫度,可選2G/4G通訊。 | ||
35kV/10kV/6kV進(jìn)線柜電能質(zhì)量在線監(jiān)測 | APView500 | 相電壓電流+零序電壓零序電流,電壓電流不平衡度,有功無功功率及電能、事件告警及故障錄波,諧波(電壓/電流 63 次諧波、50 組間諧波、35 組高次諧波、諧波含有率、諧波功率、諧波畸變率、K因子)、波動/閃變、電壓暫升、電壓暫降(故障源定位)、電壓中斷、沖擊電流、1024點波形采樣、定時錄波、電能質(zhì)量合格率統(tǒng)計,波形實時顯示及故障波形查看,內(nèi)存32G,16DO+22DI,2RS485+1RS232+1GPS,+3以太網(wǎng)接口+1WiFi+1USB接口支持U盤到處數(shù)據(jù),支持61850協(xié)議。 | |
35kV/10kV/6kV間隔智能操控、節(jié)點測溫 | ASD500 | 液晶屏顯示一次回路動態(tài)模擬圖、彈簧儲能指示、高壓帶電顯示及閉鎖、驗電、核相、3路溫濕度控制及顯示、遠(yuǎn)方/就地、分合閘、儲能旋鈕、預(yù)分預(yù)合閃光指示、分合閘完好指示、分合閘回路電壓測量、人體感應(yīng)、柜內(nèi)照明控制、1路以太網(wǎng)、2路RS485、1路USB接口、GPS對時、高壓柜內(nèi)電氣接點無線測溫、全電參量測溫、脈沖輸出、4~20mA輸出 | |
35kV/10kV/6kV傳感器 | ATE400 | 合金片固定,CT感應(yīng)取電,啟動電流大于5安培,測溫范圍-50-125℃,測量精度±1℃;傳輸距離空曠150米 | |
35kV/10kV/6kV間隔 電參量測量 | APM810 | 三相(I、U、kW、kvar、kWh、kvarh、Hz、cosΦ),零序電流In,四象限電能,實時及需量,本月和上月峰值,電流、電壓不平衡度,66種報警類型及外部事件(SOE)各16條事件記錄,支持SD卡擴展記錄,2-63次諧波,2DI+2DO,RS485/Modbus,LCD顯示 | |
低壓進(jìn)線 | APM810 | 三相(I、U、kW、kvar、kWh、kvarh、Hz、cosΦ),零序電流In;四象限電能;實時及需量;本月和上月峰值;電流、電壓不平衡度;負(fù)載電流柱狀圖顯示;66種報警類型及外部事件(SOE)各16條事件記錄,支持SD卡擴展記錄;2-63次諧波;2DI+2DO RS485/Modbus;LCD顯示 | |
AEM96 | 三相電參量U、I、P、Q、S、PF、F測量,總正反向有功電能統(tǒng)計,正反向無功電能統(tǒng)計;2-31次分次諧波及總諧波含量分析、分相諧波及基波電參量(電壓、電流、功率);電流規(guī)格3×1.5(6)A,有功電能精度0.5S級,無功電能精度2級 | ||
0.4kV無功補償 | ARC | 測量I、U、Hz、cosΦ,具備過電壓保護(hù)、欠流鎖定、電網(wǎng)諧波過大保護(hù)功能,可控制電容器的投切,RS485/Modbus協(xié)議 | |
APM810 | 三相(I、U、kW、kvar、kWh、kvarh、Hz、cosΦ),零序電流In,四象限電能,實時及需量,本月和上月峰值,電流、電壓不平衡度,66種報警類型及外部事件(SOE)各16條事件記錄,支持SD卡擴展記錄,2-63次諧波,2DI+2DO,RS485/Modbus,LCD顯示 | ||
ANSVC | ANSVC低壓無功功率補償裝置并聯(lián)在整個供電系統(tǒng)中,能根據(jù)電網(wǎng)中負(fù)載功率因數(shù)的變化控制電力電容器投切進(jìn)行補償,具有多種補償形式,可根據(jù)電網(wǎng)的實際情況,合理選用補償形式。 | ||
0.4kV有源濾波 | AnSin-□-M Ⅰ型 | 采用DSP+FPGA全數(shù)字控制方式,并聯(lián)在系統(tǒng)中,兼補諧波和無功;可對2~51次諧波進(jìn)行全補償或指ding特定次諧波進(jìn)行補償;具備完善的橋臂過流保護(hù)、直流過壓保護(hù)、裝置過溫保護(hù)功能;基于谷歌Fliutter框架構(gòu)建的遙信、遙控軟件平臺,具備遠(yuǎn)程服務(wù)與數(shù)據(jù)處理功能;支持IOS、安卓、PC多平臺交互;具備超前和滯后的功率因數(shù)校正功能,可將三相不平衡負(fù)荷調(diào)整至平衡;具備動態(tài)過溫降載功能,較大限度的保證濾波器的持續(xù)運行;具備智能風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制功能,根據(jù)負(fù)荷率和環(huán)境溫度智能控制風(fēng)扇轉(zhuǎn)速,降低損耗;具備動態(tài)擴容功能。 | |
0.4kV出線 | AEM72 | 三相電參量U、I、P、Q、S、PF、F測量,總正反向有功電能統(tǒng)計,正反向無功電能統(tǒng)計;2-31次分次諧波及總諧波含量分析、分相諧波及基波電參量(電壓、電流、功率);電流規(guī)格3×1.5(6)A,有功電能精度0.5S級,無功電能精度2級 | |
ARD3M | ARD3智能電動機保護(hù)器適用于額定電壓至AC690V、額定電流至AC800A、額定頻率為50/60Hz的電動機,可與接觸器、電動機起動器等電器元件構(gòu)成電動機控制保護(hù)單元,有遠(yuǎn)程自動控制、現(xiàn)場直接控制、面板指示、信號報警、現(xiàn)場總線通信等功能。 | ||
ANHPD300 | 對用電設(shè)備產(chǎn)生的隨機高次諧波、脈沖尖峰、電涌等具有吸收作用,能濾除電壓尖峰雜波、矯正畸變的電壓波形,對諧波噪聲進(jìn)行消化和吸收,防止保護(hù)裝置誤跳閘,保證用電設(shè)備正常運行。 | ||
DTSD1352 | 三相電參量U、I、P、Q、S、PF、F測量,分相正向有功電能統(tǒng)計,總正反向有功電能統(tǒng)計,總正反向無功電能統(tǒng)計;紅外通訊;電流規(guī)格:經(jīng)互感器接入3×1(6)A,直接接入3×10(80)A,有功電能精度0.5S級,無功電能精度2級 | ||
變壓器繞組溫度檢測 | ARTM-8 | 8路溫度巡檢,熱電阻信號輸入,RS485接口,2路繼電器輸出,預(yù)埋PT100 | |
變壓器接頭測溫 低壓進(jìn)出線柜接頭測溫 | ARTM-Pn-E | 可以嵌入式安裝低壓柜面板上,每臺裝置可以接收60個無線傳感器的數(shù)據(jù)。裝置帶有一路485接口,可將采集到的溫度數(shù)據(jù)上傳到監(jiān)控。2路告警出口,全電參量測量 | |
ATE400 | 合金片固定,CT感應(yīng)取電,啟動電流大于5(A),測溫范圍-50-125℃,測量精度±1℃;傳輸距離空曠150米 | ||
配套附件 | AKH-0.66 | 測量型互感器,采集交流電流信號 | |
AKH-0.66L | 剩余電流互感器,采集剩余電流信號。 | ||
柜內(nèi)環(huán)境溫濕度 | AHE | 無線溫濕度傳感器,溫度精度:±1℃,濕度精度:±百分之3RH,發(fā)射頻率:5min,傳輸距離:200m,電池壽命:≥3年(可更換) | |
ATC600 | 兩種工作模式:終端、中繼。ATC600-Z做中繼透傳,ATC600-Z到ATC600-C的傳輸距離空曠1000m,ATC600-C可接收AHE傳輸?shù)臄?shù)據(jù),1路485,2路報警出口。 | ||
智能遠(yuǎn)傳水表 | 物聯(lián)網(wǎng)水表 LXSY-O-M/NB | 電子直讀式,高清晰液晶顯示,具備誤差自動修正功能;各參數(shù)可設(shè);斷電后數(shù)據(jù)可保存10年以上;可根據(jù)需要擴展遠(yuǎn)程控制閥門開關(guān)功能;可在120℃下長期工作,水解穩(wěn)定;抗酸堿腐蝕性強不易被腐蝕,阻燃性能好;水資源免遭二次污染 | |
智能遠(yuǎn)傳 燃?xì)獗?/p> | 燃?xì)獗?/p> | 直接讀取燃?xì)獗淼拇翱谥?,無累計誤差;電子部分平時可不工作,可在讀表瞬間工作;直讀燃?xì)獗頍o需初始化;表計地址可以靈活設(shè)定 | |
冷熱量表 | 冷熱量表 | 流量計量無機械齒輪,無磁傳感器,耐磨、耐腐蝕、防攻擊;電壓低或受到攻擊破壞時自動報警;溫度傳感器斷路、短路時自動報警;流量和溫度分段,準(zhǔn)確度高;溫度的冷熱端采用數(shù)字方法修正和校準(zhǔn),誤差接近于0;根據(jù)流速智能降耗;數(shù)據(jù)多重備份自動糾錯技術(shù);低功耗 |
9 結(jié)語
系統(tǒng)應(yīng)用于實際生產(chǎn)管理中,取得良好的效果,有效提升企業(yè)能源管理水平,實現(xiàn)能耗數(shù)據(jù)的采集、傳輸以及統(tǒng)計數(shù)據(jù)的直觀展示。
參考文獻(xiàn)
[1]陶英川,韓益宏.重要用能單位能耗在線監(jiān)測系統(tǒng)研究[J].節(jié)能,2014,33(05):4-6+20.
[2]林鑫,王建.企業(yè)能耗在線監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用[J].集成電路應(yīng)用,2022,39(09):194-195.
[3]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計與選型手冊.2022.05版.
[4]安科瑞企業(yè)能源管控平臺.2020.08版.
作者簡介:任運業(yè),男,安科瑞電氣股份有限公司。