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烟厂能源管理系统烟厂能源管理系统 可行性研究报告可行性研究报告 申报日期:2012 年 7 月 21 日 烟厂能源管理系统可行性研究报告 - I - 目录 第 1 章 项目总论 . 1.1 项目背景 1.1.1 项目名称 . 1.1.2 项目承办单位 . 1.1.3 项目主管部门 . 1.1.4 项目拟建地区、地点 . 1.1.5 研究工作依据 . 1.1.6 研究工作概况 . 1.2 可行性研究结论 1.2.1 项目工程技术方案 . 1.2.2 项目组织及劳动定员 . 1.2.3 项目建设进度 . 1.2.4 投资估算和资金筹措 . 1.2.5 项目财务和效益评论 . 1.2.6 项目综合评价结论 . 1.3 存在问题及建议 第 2 章 能源信息系统需求分析和建设规模 . 2.1 能源管理系统需求概况 2.2 对能源管理系统的总体功能需求 2.3 能源管理系统的建设规模 第 3 章 技术方案 . 3.1 项目目标 3.2 项目组成 3.3 技术方案 3.3.1 系统结构 . 3.3.2 主要设备选择 . 3.3.3 软件配置 . 3.3.4 硬件配置 . 3.3.5 调度监视功能 . 3.3.6 能源管理功能 . 第 4 章 项目组织和劳动定员 . 4.1 项目组织 4.2 项目定员和人员培训 4.2.1 项目定员 . 4.2.2 人员培训 . 第 5 章 项目实施进度安排 . 5.1 项目实施的各阶段 5.1.1 项目实施管理机构 . 5.1.2 资金筹集安排 . 5.1.3 技术获得与转让 . 5.1.4 施工准备 . 5.1.5 竣工验收 . 烟厂能源管理系统可行性研究报告 - II - 5.2 项目实施进度表 5.3 项目实施费用 第 6 章 可行性研究结论与建议 . 6.1 对推荐的拟建方案的结论性意见 第 7 章 财务报表 . 第 8 章 附件 . 8.1 项目立项批文 8.2 软硬件投资清单、软件开发整体思路 8.2.1 需要采购软硬件投资清单 . 8.2.2 软件开发整体思路 . 8.3 其它 烟厂能源管理系统可行性研究报告 - - 第 1 章 项目总论 1.1 项目背景项目背景 .1 项目名称项目名称 烟厂能源管理系烟厂能源管理系统统。 。 .2 项目承办单位项目承办单位 .3 项目主管部门项目主管部门 .4 项目拟建地区、地点项目拟建地区、地点 (1) (2) .5 研究工作依据研究工作依据 中共中央关于制定国民经济和社会发展第十二个五年规划的建 议提出:“十二五”期末单位国内生产总值能源消耗比“十一五”期末降 低 21%左右,这一指标是“十二五” 规划目标中最重要的约束性指标 之一,也是我国“十二五”期间节能工作的奋斗目标。因此,加强烟厂能 源计量管理,开展烟厂节能降耗行动,提高能源利用率是减少资源消 耗、保护环境的最有效途径,也是我国走新型工业化道路的重要内容, 这对于提高烟厂经济效益,缓解社会经济发展面临的能源和环境约束, 完成“十二五”规划目标有着十分重要的意义。 烟厂能源管理系统可行性研究报告 - - .6 研究工作概况研究工作概况 为了能使烟厂更好的完成资源调配、组织生产、部门结算、成本核 算,需要建立一套有 效的自动化能源数据获取系统,对能源供应进行 监测,以便烟厂实时掌握能源状况,为实现 能源自动化调控扎下坚实 的数据基础,同时方便烟厂的计量和成本核算工作。 能源数据具有标准化、专业化、科学化、时效性强的特点,采集难 度较高。同时,考虑 到能源数据对于烟厂决策的重要意义,以及能源 本身具备危险性的特点,需要对烟厂建立的能源数据获取系统提出更 高的要求。因此,烟厂能源管理系统必须满足专业性强、实时性好、可 进行远程资料交换、可用性强的需求。 建设烟厂能源管理系统将充分利用信息化技术手段,完善能源基 础数据体系,建立一套科学完善的能源利用监督评价体系,创新能源 监督管理模式,支持能源与节能宏观综合决策,从而提高烟厂能源监 督管理能力,促进能效水平的提高,为建设资源节约型社会、实现可持 续发展提供技术保障。 1.2 可行性研究结论可行性研究结论 .1 项目工程技术方案项目工程技术方案 本项目拟通过各种技术手段,实时采集烟厂的相关能耗数据,进 行分类分析处理,建立信息发布和能源预警系统,使管理层和相关部 门可以对各重点耗能设备的能源利用状况实时监控,了解和掌握各重 点耗能设备实时的能源利用情况,对重点耗能设备进行能效评价,提 高烟厂用能情况监督管理的能力,提高节能监察工作的时效性和针对 性。 烟厂能源管理系统可行性研究报告 - - 本项目的目标是:将烟厂原有的空调子系统、锅炉子系统、污水处 理子系统、中低压供配电子系统和其他离散采集信息接入后,进行能 源数据交换、分析、处理,建立集中的能源管理系统。 1、 、项项目范目范围围 本项目的主要内容涉及到烟厂能源管理数据的采集、统计分析和 处理,并通过 WEB 进行信息发布。项目建设方案由数据采集、网络系 统,服务器、操作站、打印机和大屏幕系统所组成。 2、采用的工、采用的工艺艺技技术术 本项目的建设基本属于软件系统的开发和运行维护,所需的计算 机系统(软硬件)及其网络设备,按照需求和本项目的配置清单进行招 标采购。 本项目软件系统的开发前期在开发单位进行,设备安装、系统调 试在烟厂进行。 3、主要、主要设备设备的来源的来源 本项目所用的主要设备包括:计算机系统(服务器、台式机、笔记 本电脑、相关操作系统、数据库等软件)、网络设备(交换机、路由器等) 、通信设备、电能计量装置等。 项目所需的主要设备,按照需求和本项目的配置清单进行招标采 购,具体技术指标和型号参见系统配置。 .2 项目组织及劳动定员项目组织及劳动定员 本项目在开发调试过程中,由项目提出单位和开发单位共同负责, 成立各方参加的项目领导小组和开发实施小组。 烟厂能源管理系统可行性研究报告 - - 项目领导小组负责项目的规划、设计、协调等工作。 项目开发实施小组负责项目的具体开发、实施、调试等工作。 在项目实施完成后,由烟厂专人(至少二人)负责整个系统的日常 管理和维护,开发单位定期进行整个软件系统的维护和升级。 指定系统管理员,实行系统管理员负责制度,同时制定相关制度, 从安全、环境、系统管理、日常操作和维护等方面,规范管理,保证本 系统的正常运行。 .3 项目建设进度项目建设进度 能源管理系统的建设将按照项目下达单位的进度要求进行。 按照初步规划和要求, 2012 年 7 月2012 年 8 月:技术调研和系统方案 2012 年 8 月2012 年 9 月 20 日:项目可行性报告 2012 年 9 月 20 日2012 年 11 月:系统需求分析 2012 年 11 月2013 年 1 月:设备采购、系统设计 2013 年 1 月2013 年 4 月:设备安装测试、软件系统开发 2013 年 4 月2013 年 6 月:系统安装测试、软件系统测试 2013 年 7 月底之前:系统试运行 .4 投资估算和资金筹措投资估算和资金筹措 .5 项目财务和效益评论项目财务和效益评论 .6 项目综合评价结论项目综合评价结论 1.3 存在问题及建议存在问题及建议 烟厂能源管理系统可行性研究报告 - - 第 2 章 能源信息系统需求分析和建设规模 建立能源信息系统,主要依托计算机网络技术、地理信息技术、无 线通信技术、计量控制技术等信息化技术,实现能源与节能管理的数 字化、网络化和空间可视化,完善工业能源基础数据体系,建立一套科 学完善的工业能源利用监督评价体系,创新工业能源监督管理模式, 支持工业能源与节能宏观综合决策,从而实现烟厂信息化建设相关资 源的共享,提高烟厂能源管理水平,促进工业能效水平的提高。 2.1 能源管理系统需求概况能源管理系统需求概况 随着信息技术和互联网的蓬勃发展,信息化渗透到我们生活的方 方面面,成为社会发展的潮流和趋势。以信息网络技术为核心的新技 术革命正在以一种深入持久的方式改变着世界的面貌,影响着人们的 思想观念和行为方式。近年又提出了信息是生产要素的观点,信息是 无形资产的观点,信息和土地、能源同样是战略资源的观点,这些崭新 的观点,丰富了我们今天信息化和科学发展观的内涵。 特别是,针对传统经济和传统烟厂,中央明确提出了传统的生产 要素只有和信息要素进行结合才会更有效益,这些观点是创新的。具 体需要我们深入理解、学习,在实际工作中运用、体验。能源是重要的 生产要素之一,如何结合能源与节能的实际工作,将能源和信息结合 起来,创造出更好的效益,建设能源资源节约型社会,实现可持续发展, 是我们能源与节能的管理面临的重要课题。 2.2 对能源管理系统的总体功能需求对能源管理系统的总体功能需求 (1)信息采集信息采集传输传输 烟厂能源管理系统可行性研究报告 - - 根据能源与节能指标体系和信息采集要求,按照统一格式收集整 理监控数据和动态信息,并按要求形成数据文件进行传输。 (2)信息信息处处理理 建立各类数据库、信息库,对传输的数据信息进行加工处理,加载 入库,以便于各种分析和查询应用。 (3)实时动态显实时动态显示功能示功能 可根据系统数据库中的相关信息、关键字等对监控对象的信息实 时动态显示,如通过数据库中的时间信息对监控对象信息实时显示。 (4)监测预监测预警警 分级设定限值,对监测超限值数据,予以分级预警提示,并记录、 报告预警。 (5)决策支持决策支持 利用数学模型、预测和分析方法、政策模拟技术对有关数据进行 深入的加工处理,分析预测,并根据设定参数进行在线处理,以提高监 控数据的应用水平,为政府决策提供支持。 (6)数据数据查询查询 按关键字对系统数据库进行查询。如按能源品种、用途等进行查 询。 (8)信息信息浏览浏览 查阅由数据信息源上报的各类动态信息和其它专题信息内容。 (9)数据催数据催报报 对未按时间要求上报的数据,系统自动发出催报信息。 (10)信息分布信息分布 烟厂能源管理系统可行性研究报告 - - 系统根据人工定制要求,发布能源与节能相关信息,包括能源需 求、技术、产品等信息。 (11)批示与反批示与反馈馈 系统设置一个允许领导对有关信息进行批示的栏目,系统接收批 示后进行相应处理,反馈给有关信息源或部门,并能够监控批示和要 求的处理情况并上报领导。 (12)设备编码设备编码自自动动生成生成 根据系统确定的编码原则,自动为系统监控的主要用能设备生成 完整、一致、唯一的编码,便于联接各子系统数据库,能够交叉检索。 (13)系系统维护统维护 系统升级、系统安全管理、数据库管理、用户管理等。 (14)授授权权使用使用 按系统分级授权,验证用户名、密码和校验码,登录系统使用。 2.3 能源管理系统的建设规模能源管理系统的建设规模 按照能源监测、设备节能、管理节能的思路,此次能源管理系统的 建设分三期建成: 一期:一期: 2012.72013.7 主要针对烟厂的能源使用情况进行监测和调度。 二期:二期: 2013.72013.12 对烟厂重点耗能设备进行节能改造。 三期三期: 2013.122014.6 建立能源决策支持系统,对能源进行集中调度、 烟厂能源管理系统可行性研究报告 - - 管控。 烟厂能源管理系统可行性研究报告 - - 第 3 章 技术方案 烟厂能源管理信息系统是烟厂信息化系统的一个组成部分,对能 源数据进行采集、加工、分析,处理以实现对能源设备、能源实绩、能 源计划、能源平衡、能源预测等全方位的监控和管理。 烟厂能源管理信息系统不仅对烟厂能源的统一调度、提高劳动生 产率、优化能源介质平衡、提高环保质量、降低能耗都将发挥重要作用, 而且它对于事故预案的制定和执行、事故原因的快速分析和事故的及 时判断处理、正常和异常情况时的能源供需的合理调整和平衡都是十 分有效的。 3.1 项目目标项目目标 将烟厂原有的空调子系统、锅炉子系统、污水处理子系统、中低压 供配电子系统和其他离散采集信息接入后,进行能源数据交换、分析、 处理,建立集中的能源管理系统。 采用智能技术组建数据库、构建智能化的能源管理信息系统,实 现对重点能耗设备能源利用状况进行实时、准确的动态监管,以现代 技术手段加强节能管理,加大节能监管力度,提烟厂节能工作的管理 水平。 通过该系统的实施,实现对重点设备能源消耗数据的及时、快速 和准确的监测,以及科学分析和预测和预警功能,并通过门户网站、无 线终端等手段为烟厂领导以及相关管理部门提供了多方位、可视化的 便捷服务,能够达到以下几个目的: 烟厂能源管理系统可行性研究报告 - - 一是实现两个层次的服务,即一方面为烟厂领导提供直观、简明、 快捷的数据信息查询和决策支持服务;另一方面是为相关管理部门实 现烟厂能源消耗情况的动态数据和信息共享服务。 二是系统的运行能够充分利用现代网络技术和数据库,通过与市 政府办公网络平台的对接,实现信息快速传递、共享、管理和应用。 三是利用数学模型、预测和预警、数据仓库等理论方法和技术对 有关数据进行深入的加工处理,以提高监控数据的应用水平。 3.2 项目组成项目组成 烟厂能源管理信息系统包括:数据采集、网络系统,服务器、操作 站、打印机和大屏幕系统所组成。本系统采用数据采集、网络系统和调 度中心组成的三层结构。 3.3 技术方案技术方案 烟厂能源管理系统是通过先进的网络化、数字化、信息化技术建 立一个灵活、全面的生产管理平台,以实时数据库系统为核心,全面、 实时、有效地集成生产数据,为作业优化提供依据,实现从生产一线到 管理决策,从计划信息到车间业务执行,从产品管理到现场操作的信 息无缝整合,使烟厂能源管理与能源生产使用的全过程有机结合,深 度挖掘生产过程的根源性问题,达到生产能力和管理水平的同步提高。 烟厂能源管理系统可行性研究报告 - - .1 系统结构系统结构 系统典型的拓扑结构如上图所示,各部分功能如下: 1) 数据采集数据采集: : 由于烟厂原有能源子系统采用了多种类型的控制器,以及不同的 控制网络。为了实现子系统能源数据接入能源管理系统,并且实现能 源管理系统与原有能源子系统之间、子系统之间的网络的完全物理隔 离,本方案中选用网关控制器和现场控制器解决方案。 针对烟厂子系统中不同的控制器,选用的网关主要有 Modbus、ControlNet、Profibus DP 三种。由网关将 Modbus、ControlNet、Profibus DP 转换成为 DNP3 协议,从而将各种现 场总线协议统一到高效率的远程通讯协议,提高烟厂能源管理信息系 统的性能。 2) 网网络络系系统统: : 烟厂能源管理系统可行性研究报告 - - 整个网络系统采用 1000M 光纤环网与 100M 支线网络相结合的 方式。在烟厂生产区内构建光纤主干环网,烟厂生产区采集站通过 100M 支线网络接入主干环网。 能源调度中心网络采用 100M 网络,实现中心设备的高速互联。 3) 调调度中心度中心: : 实时实时数据数据库库服服务务器器 烟厂能源管理信息系统配置两台冗余实时数据库服务器,分别连 接在中心 1000M 网络交换机上。当正常运行时,两台服务器分担不同 的任务,降低服务器负荷;当其中一台服务器出现故障,出现故障的服 务器上的进程和数据将自动切换到另外一台服务器上,从而实现先进 的分担和冗余功能。 实时数据库服务器完成与现场数据采集站 DCS/PLC/RTU 设备的 通讯,进行数据采集,并向操作站和历史数据库服务器提供数据。实时 数据库服务器内还须完成中间量计算、趋势、报警、数据短时归档、向 历史数据库服务器传送数据等功能,并保存有信息记录、操作记录等 功能。 历历史数据史数据库库服服务务器器 能源介质是烟厂的核心动力,能源数据将是烟厂能源管理信息系 统的核心资源,历史数据库服务器主要完成能源数据的长时归档、数 据压缩、数据备份,与 MES 系统、OA 系统以及 ERP 系统的数据交换。 历史数据库服务器采用 ORACLE 数据库用以存储长时归档数据。 烟厂能源管理系统可行性研究报告 - - Oracle 10g 数据库标准版运行在历史数据库服务器的 IBM AIX 5.3 操 作系统上,能大幅度提高数据处理速度,增强能源数据的安全性。 应应用服用服务务器器 在应用服务器上装有 Microsoft Studio.Net 开发系统。在该服务器 负责运行能源管理的应用软件,包括基本能源管理软件,以及定制开 发的数据查询、报表查询和打印等应用软件。 所有能源管理功能,如能源控制、能源协调、能源质量、能源预测、 生产管理及设备分析、能源成本管理、能源平衡管理、设备管理等均 由 FARAD SEA7.0 完成。 操作站操作站 在能源管理中心设置操作站,作为整个系统的操作界面,对全厂 的能源数据和用能设备进行监控。其中设配电子系统 1 台、空调子系 统 1 台、锅炉子系统 1 台、污水子系统 1 台、管理工程师站台 1 台。这 些操作站完成工艺监视、设备状态显示、操作控制、信息显示、实时曲 线、参数设定、语音报警等功能。在操作站上还可进行数据查询、报表 查询、报表打印等工作。各台操作站画面兼容可互相切换。 大屏幕系大屏幕系统统 大屏幕作为能源管理系统中的一部分,主要完成将能源工艺和能 源参数界面用大屏进行显示;另外,对于无人值守区域的视频监控画 面也接入大屏幕,方便操作人员远程监视现场工况信息。 大屏幕系统包括大屏幕和图形工作站,均由业主提供。能源管理 信息系统提供和大屏幕系统的通讯接口,负责信息输出接口的设计。 烟厂能源管理系统可行性研究报告 - - 打印机打印机 在能源中心配置报表打印机,通过对其设置将能源数据报表进行 打印输出,打印方式可设置为自动定时打印或手动打印两种方式。 .2 主要设备选择主要设备选择 本项目所用的主要设备包括:计算机系统(服务器、台式机、笔记 本电脑、相关操作系统、数据库等软件)、网络设备(交换机、路由器等) 、通信设备、电能计量装置等。 .3 软件配置软件配置 操作操作员员站:站: 操作系统:Microsoft Windows XP 专业版 监控软件:FARAD SCADA 工程工程师师站:站: 操作系统:Microsoft Windows XP 专业版 监控软件:FARAD SCADA 移移动动工程工程师师站:站: 操作系统:Microsoft Windows XP 专业版 RTU/Gateway 编程软件:MoxGRAF 无限点授权软件 实时实时数据数据库库服服务务器:器: 操作系统:IBM AIX 5.3 Unix 专业版 监控软件:FARAD SCADA 历历史数据史数据库库服服务务器:器: 操作系统:IBM AIX 5.3 Unix 专业版 烟厂能源管理系统可行性研究报告 - - 监控软件:FARAD SCADA 应应用服用服务务器:器: 操作系统:Microsoft Windows 2008 Server 开发软件:Microsoft Studio .Net 2005 Professional,包括 Visual Basic .NET、Visual C+ .NET、Visual C# .NET 和 Visual J# .NET 能源管理软件:FARAD SEA7.0 办公软件:Office 2007 .4 硬件配置硬件配置 操作操作员员站站 操作员站计算机采用 IBM 商用 PC 机,配置如下: 处理器:Petium 双核 E2180 2.0G 内存:2G 硬盘:320G 光驱:CD/DVD-ROM 外置音响(操作站配置,用于声音报警) 显示器:22 寸 LCD,VX2240 网卡:2 块 10/100/1000M 网卡 系统:带 Windows XP 专业版 管理工程管理工程师师站站 管理工程师站计算机采用 IBM 商用 PC 机,配置如下: 处理器:Petium 双核 2180 2.0G 烟厂能源管理系统可行性研究报告 - - 内存:2G 硬盘:320G 光驱:CD/DVD-ROM 显示器:22 寸 LCD,VX2240 网卡:2 块 10/100/1000M 网卡 系统:带 Windows XP 专业版 移移动动工程工程师师站站 移动工程师站计算机采用 IBM 商用笔记本电脑,配置如下: 处理器:Petium 双核 E2180 2.0G 内存:2G 硬盘:容量为 320G 光驱:CD-WR/DVD-ROM 屏幕:15 寸液晶屏 网卡:1 块 10/100M 网卡 预装 WINXP 操作系统 实时实时数据数据库库服服务务器器 实时数据库服务器采用 IBM POWER5 服务器,配置如下: 处理器:1x2.1GHz 内存:2G 内存 硬盘:2146GB SCSI,RAID 1 光驱:DVD-ROM 网卡:2 块 10/100/1000 网卡 烟厂能源管理系统可行性研究报告 - - 系统:带 IBM AIX 5.3 UNIX 电源:双冗余电源 磁带机:内置 36/72G 服务:3 年 7*24 小时原厂商操作系统及硬件维保服务 其他:配置显示卡,和其他三台服务器共用一个 KVM 实现服务 器现场管理 历历史数据史数据库库服服务务器器 历史数据库服务器采用 IBM POWER5 服务器,配置如下: 处理器:2x2.1GHz 内存:4GB 硬盘:4146GB SCSI 硬盘,采用 RAID5 做数据冗余 光驱:DVD-ROM 网卡:2 块 10/100/1000 网卡 系统:带 IBM AIX 5.3 UNIX 电源:双冗余电源 磁带机:内置 36/72G 服务:3 年 7*24 小时原厂商操作系统及硬件维保服务 其他:配置显示卡,和其他三台服务器共用一个 KVM 实现服务 器现场管理 应应用服用服务务器器 应用服务器采用 x3650,配置如下: 处理器:2*2GHz 四核 CPU 烟厂能源管理系统可行性研究报告 - - 内存:2GB 硬盘:146GB 光驱:DVD-ROM 网卡:2 块 10/100/1000 网卡 显示器:17 寸 LCD,VA703b 系统:Windows 2008 Server 服务:3 年原厂商 7*24 硬件维保服务 电源:双冗余电源 其他:和其他三台服务器共用一个 KVM 实现服务器现场管理 报报表打印机表打印机 报表打印机采用 HP laserjet 1020 激光黑白打印机,性能参数为: 打印机类型:黑白激打印机 打印分辩率(dpi): 600600 黑白打印速度(ppm):14 最大打印幅面:A4 中心交中心交换换机机 管理中心交换机采用 3COM 3C16471,性能参数为: 24 口 10/100M 服服务务器柜器柜 服务器柜采用国产服务器柜:42U*600*900,四台服务器,一个 KVM,一个显示器均放入该机柜中。 操作台操作台 烟厂能源管理系统可行性研究报告 - - 操作台采用国产操作台:操作台,配椅子,双工位。 现场现场控制器(采集离散数据)控制器(采集离散数据) 性能参数为: 1 个以太网口 2 个隔离 RS232/485 串口 四通道带隔离 AI/GSM/GPRS MODULE 网关控制器网关控制器 性能参数为: 2 个以太网口 4 个 S232/485 串口 ProfiBUS DP Master ControlNet DeviceNet CANOpen AS-Interface RTU/Gateway 机柜机柜 RTU/Gateay 机柜采用国产通讯机柜:600(宽)800(高)400(深)。 24V 电电源源 24V 电源采用明纬 S-150-24,性能参数为: DC24V 6A 光光纤纤 烟厂能源管理系统可行性研究报告 - - 光纤主干环网和支线采用 4 芯多模 1000M 室外铠装光纤。 光光纤纤交交换换机机 1000M 环网光纤交换机采用 MOXA 1000M 光纤交换机: PT-7728-F-24-24 2 个 1000M 光口 2 个 SFP 卡 8 个 100M 光口 4 个 100M 电口 100M 支线光纤交换机采用 MOXA 100M 光纤交换机: EDS-305-M-SC: 1 个 100M 光口 4 个 100M 电口 系系统软统软硬件配置清硬件配置清单见单见附件:附件:设备设备清清单单。 。 .5 调度监视功能调度监视功能 监控功能包括以下方面: 预预警管理:警管理: 能对各能源指标设定区间值,对于区间值内的曲线趋势要能预警, 对于超过区间值的要有告警处理,对超过设定的阀值能报警。 对各车间设备运行故障情况进行分级预警,并提供故障处理预案。 能源指能源指挥调挥调度管理:度管理: 能将采集的数据进行归纳、分析和整理,结合生产计划的数据,进 行能源的优化调度,并在系统内流转调度通知单,并能下发到各子系 烟厂能源管理系统可行性研究报告 - - 统。 根据实际烟厂生产调度情况和动力车间设备状况进行智能建模分 析,确定动力保障设备最优产能安排(启动设备台数、运行时长、产能 总量,投入电、水、天然气、燃油、煤数量等)。 能提供在电、油、气供应紧张时,满足生产需求的紧急供能调度预 案。 综综合管网功能:合管网功能: 绘制烟厂水、电、气、汽等能源管网电子地图,计量点分布图,并且 管网图能逐级延展到设备层。 能源管理中心监控系统根据不同的岗位职能分设不同的调度操作 台,包括供配电系统、空调系统、锅炉系统、污水处理系统以及能管员。 1、供配、供配电电系系统调统调度度 监视总厂生产区、三区生产区和石板滩烟叶仓库区的高、中、低压 配电系统的监视画面、信息显示、实时曲线、参数设定、事件报警、设 备状态显示。还可进行数据查询、报表查询、报表打印等。 监视画面具有总分图画面链接显示、通过无级缩放功能逐级细化 显示相应变量等功能 监视画面主要有: 配电系统主菜单画面; 高压配电系统监视画面; 生产区中压配电系统监视画面; 烟厂能源管理系统可行性研究报告 - - 生产区低压配电系统监视画面; 监视参数主要有: 高压配电参数(电压、电流、功率、电度等); 中压配电参数(电压、电流、功率、电度等); 低压配电参数(电压、电流、功率、电度等); 2空空调调系系统调统调度度 监控总厂生产区所有空调、制冷及空压系统的操作画面、信息显示、 实时曲线、参数设定、事件报警、设备状态显示。还可进行数据查询、 报表查询、报表打印等。 监视画面主要有: 空调系统主菜单画面 空调系统监视画面; 制冷系统监视画面; 空压系统监视画面。 监视参数主要有: 空调系统参数(空调运行状态、温度以及循环水温度、压力和流 量); 制冷系统参数(运行状态以及循环水温度、压力和流量); 空压系统参数(运行状态以及管网温度、压力和流量)。 3 锅锅炉系炉系统调统调度度 监控烟厂生产区的燃油、燃气、燃煤锅炉系统的操作画面、信息显 示、实时曲线、参数设定、事件报警、设备状态显示。还可进行数据查 烟厂能源管理系统可行性研究报告 - - 询、报表查询、报表打印等。 监视画面主要有: 锅炉系统主菜单画面; 燃油锅炉系统监视画面; 燃气锅炉系统监视画面; 燃煤锅炉系统监视画面; 蒸汽子系统监视总画面; 蒸汽管网监视总画面; 其它画面。 监视参数主要有: 蒸汽发生量及质量(压力、温度); 蒸汽用户使用量(包括流量、压力、温度); 锅炉运行状态以及汽包压力、水位、温度。 4 污污水水处处理系理系统调统调度度 监控烟厂生产区污水处理系统的操作画面、信息显示、实时曲线、 参数设定、事件报警、设备状态显示。还可进行数据查询、报表查询、 报表打印等。 监视画面主要有: 污水处理系统主菜单画面; 污水处理系统各个工艺监视画面; 污水处理系统重要参数监视画面。 监视参数主要有: 烟厂能源管理系统可行性研究报告 - - 全厂排水的瞬时流量; 各泵站的进出站瞬时流量; 水泵的运行状态,电机电流; 水泵的出口压力,温度; 水泵的瞬时流量,累计流量; 热水池,冷水池,吸水池等各种水池的液位; 干线总管的温度,压力,瞬时流量,累计流量; 水泵组的运行状态,出口压力,瞬时流量,累计流量。 单泵的运行状态,出口流量; 泥浆泵运行状态,出口压力; 泥浆泵总管瞬时流量、累计流量,水站进水总管瞬时流量; 净水出水总管,浊水出水总管,泥浆管道温度,瞬时流量; 输泥机状态,出口阀门状态; 粗颗粒分离机状态,电流,转速; 泥浆池,吸水井液位,计量泵液位,状态,瞬时流量; 冷却塔风机运行状态,上塔水温。水量,出塔水温、水量; 高速过滤器出口流量,过滤进、出水阀门开关,反洗进、出水阀 门开关,气阀开关。 5能管能管员员 能源调度中心的能管员调度台,运行能源管理系统操作站,用于完 成所有系统的操作画面、信息显示、实时曲线、参数设定、事件报警、 设备状态显示。还可进行数据查询、报表查询、报表打印等。 烟厂能源管理系统可行性研究报告 - - .6 能源管理功能能源管理功能 能源管理功能包括以下方面: 1.能源控制能源控制 能源数据(包括统计数据和预测数据)被周期性地集中和报告,实 际能源消耗与根据实际生产参数计算出的预期能耗进行比较。提高能 源数据测量和计算的可靠性,据此提供给上级能源管理部门进行计划、 观测和控制的依据,为节能项目做出规划。 2能源能源协调协调 在所有能源介质之间进行综合动态平衡,同时为了支持系统正常 运行就必须有多样而又灵活的调节技术手段,根据生产计划和能源预 测,协调能源供应和控制,即满足生产过程的能量需求,又能合理避免 负荷高峰。 3.能源能源质质量量 通过一定的检化验手段,例如:质量分析、质量跟踪、趋势评估、越 线警告等,对能源中心外供的各种动力能源介质进行质量控制,平衡 动力介质产品品质与产品成本的矛盾。 4.能源指能源指标标 根据统计的能源计量数据,生产数据,计算出各用户的工序能耗, 在此基础上给出能源控制指标,对各用户进行能源绩效考核管理。 5.能源能源预测预测 能源管理中心通过对比前一时刻的数据,并查询数据库中已有的 历史数据,对于各种能源用户,针对不同的生产和运行状态,采用能源 烟厂能源管理系统可行性研究报告 - - 信息流模型或统计的方法,计算出能源预测结果,并给出能源消耗的 发展趋势。系统应具备自学习功能,随着运行时间的延续,系统将积累 大量的运行数据。通过对数据进行分析,总结出运行规律,这样可以逐 步摸清能源流的变化规律,从而使能源预测结果曲线越来越接近实际 运行曲线。 6.生生产产管理及管理及设备设备分析分析 系统根据单台设备运行数据积累设备运行规律曲线,一旦发现设 备运行不正常及时发出报警信息,并在积累大量设备运行数据前提下, 对设备的运行状态及设备使用寿命进行分析,为设备的计划检修提供 依据。 7.实际实际成本核算管理成本核算管理 能根据各计量点数采数据,能源投入/产出量,对成本进行核算。 8.能源平衡管理能源平衡管理 做出能源平衡图,有部分能源审计功能。 能源管理能源管理软软件包括下列功能模件包括下列功能模块块: : 1.计计划划实绩实绩管理管理 计划实绩管理根据卷烟厂生产系统提供的生产计划信息,以及生 产原料、能源介质购入和库存信息,结合从现场数据采集站采集处理 的各能源介质的实绩信息,计算能源单耗和能源平衡,根据对能源平 衡历史的分析,可帮助制定能源计划,对烟厂能源使用效率给出科学 的分析和指导。 烟厂能源管理系统可行性研究报告 - - 能源计划过程管理主要包括供需回收过程数据、能源供需计划管 理、能源平衡管理、能源生产日报、主要能源管理指标跟踪、能源单耗 管理等功能。功能框架图如下: 能能源源计计划划过过程程管管理理 供供需需、回回收收过过程程数数据据 能能源源供供需需计计划划管管理理 能能源源生生产产管管制制日日报报 主主要要能能源源管管理理指指标标跟跟踪踪 能能源源单单耗耗管管理理 能能源源平平衡衡管管理理 过过程程报报表表管管理理(日日/ /月月) 过过程程报报表表打打印印 计计划划信信息息查查询询 计计划划报报表表处处理理 能能源源生生产产管管制制日日报报编编制制、查查询询、归归档档、打打印印 能能源源指指标标查查询询 能能源源单单耗耗数数据据查查询询 平平衡衡报报表表管管理理 平平衡衡报报表表打打印印归归档档 能能源源供供需需过过程程信信息息查查询询 能能源源供供需需过过程程报报表表编编制制 能能源源供供需需过过程程报报表表归归档档 生生产产计计划划信信息息查查询询 能能源源单单耗耗信信息息查查询询 历历史史能能源源供供需需计计划划查查询询 推推荐荐计计划划值值 计计划划值值制制定定 、修修改改、查查询询 能能源源供供需需过过程程报报表表归归档档 计计划划信信息息查查询询和和报报表表编编制制 计计划划信信息息报报表表打打印印和和归归档档 能能源源平平衡衡信信息息查查询询 能能源源平平衡衡报报表表编编制制 计计划划制制定定 烟厂能源管理系统可行性研究报告 - - 从生产系统中,要获取如下信息数据:生产计划信息,生产实绩信 息,生产原料投入量,能源介质购入量,外调量,库存量等;数据处理 主要包括:数据配置,生产计划信息管理,生产实绩信息管理,能源供 需计划管理,能源实绩管理,能源平衡管理,能源单耗管理,主要能源 管理指标管理等。 计划过程管理功能实现的基础是采集数据的准确,为了保证数据 的可靠性,增加对异常数据的处理,对可能出现的各种异常情况进行 详细的讨论和分析,合理反映能源应用的实际情况。 2.运行支持管理运行支持管理 总总体体结结构和基本构和基本业务业务流程流程 本功能模块是按照一般的业务流程模式进行设计,详细的运行管 理流程需要结合常德卷烟厂实际运转的模式进行调整,实施方需要在 具体应用时进行详细调研后开发应用模块。 1.应用系统总体结构 生产调度运行管理模块主要包括运行方式管理、调度日志管理和 事故预案管理等功能。 烟厂能源管理系统可行性研究报告 - - 2.应用系统基本业务流程 本业务流程按照能源系统一体化运行管理的模式考虑。 烟厂能源管理系统可行性研究报告 - - 3.运行方式管理 1).生产检修申请单的联机处理 实现检修单的申请、批准与执行的审批管理,提供对检修单的记录、 归档、查询、打印功能。系统可提供当天待签收的全部申请单编号及待 处理时间的提示窗口,点击申请单编号可查看申请单细节。 停复役申请单的传送、操作过程: 实现停复役单的申请、批准与执行的联机处理,提供对停复役单的 记录、归档、查询、打印功能。 相关人员可以提出申请设备的停复役。事实上,由于正常检修需要 或外单位提出检修等,都必须提出书面申请,然后由运方管理人员在 本系统中输入设备停服役申请单。 系统可提供当天待签收的全部申请单编号及待处理时间的提示窗 口,点击申请单编号可查看申请单细节。 烟厂能源管理系统可行性研究报告 - - 能源中心按实际需要填写停复役申请单并发送,技术室接收到该 停复役申请单信息后向能中返回申请单到达信息。技术室有权对停复 役申请单进行批准或不批准。 2).运行方式申请单的联机处理 实现运行方式申请单的编制、签收与执行的联机处理,并提供对运 行方式申请单查询、打印功能。 运行方式变更单的联机处理过程,详见下图: 实现运行方式变更单的编制、签收与执行的联机处理,并提供对运 行方式变更单查询、打印功能。 3).调度值班日志管理 调度值班日志管理主要包括调度值班日志的编制、查询和打印。显 示在画面上的查询信息不能编辑、修改,用户可以通过选择打印按钮 将查询结果以调度值班日志的样式打印输出。 烟厂能源管理系统可行性研究报告 - - 4).能源事故预案管理 系统将提供用户能源事故预案管理功能,根据能源系统提供的事 故预案,有紧急情况发生时,用户可以通过能源事故预案管理系统,迅 速查询到事故处理预案,为解决问题提供依据。 5).主要报表设计 能源介质管理 画面名称 调度值班日志编制 调度值班日志查询 调度值班日志 调度值班日志详细信息 停复役申请单编制 停复役申请单签收 停复役申请单 停复役申请单查询 运行方式变更单编制 运行方式变更单签收 运行方式变更单执行 运行方式变更单 运行方式变更单查询 调度值班日志 停复役申请单 燃气、燃油、燃煤、热力、水 系统运行方式变更单 报表管理 电力系统运行方式变更单 3.能源控制与能源控制与协调协调 将相关能源预测数据传输相关能源计划编排人员,由其根据能源 烟厂能源管理系统可行性研究报告 - - 实际供应能力,决定是否调整生产计划。 系统通过能源分析和能源预测结果,提出能源外购建议。 1.能源外购建议 系统收集到相关数据和信息后,通过对能源生产、使用的平衡分析, 结合能源预测结果,提出对电、天然气、煤、油的外购建议。 系统通过下表将外购能源预测数据传输到相关调度人员,由相关 调度人员将确认或修正后的外购能源计划量数据传送到外部公司。 生产单元(源) 介质 外部公司(目 标) 时间周期 外购能源计划 量 2.用能指导 将相关能源预测数据传输到相关单位,由相关单位调度人员将确 认或修正后的能源计划量数据传送到相关用能单位。 相关用能单位根据能源实际供应能力,决定是否调整生产计划。 1).生产计划调整 用能单位可利用该功能调整生产计划,以便修改生产计划报表。 用能单位选择已生成的生产计划、能源介质种类,点击设定按钮, 列出相应计划值数据供用户设定或修改(计划值的默认值为系统推荐 值)。 用户点击设定按钮,系统先检查计划值设定日志表,该过程共有 以下几种可能: 烟厂能源管理系统可行性研究报告 - - 若存在相应记录,且状态为已上报,则系统返回对话框,提醒用 户,该计划值已生成报表且已上报,不允许用户修改; 若存在相应记录,且状态为已确认,则系统到计划值信息表中 取出相应信息 用户可点击检修计划按钮,以查看用户选择的时间段的检修计划, 以帮助用户调整计划值。当用户使用该功能时,系统将检查生产计划 信息表,找出相应时段的检修计划,并在客户端显示。 若用户对计划推荐值调整尚未结束,可点击保存功能,系统将在 计划值信息表中添加计划值信息,并在日志表中添加相应日志,状态 标志置为未确认;若用户对计划推荐值调整已结束,可点击上报功能, 系统将在计划值信息表中添加或修改计划值信息,并在日志表中添加 或修改相应日志,状态标志置为已确认 当所有能源的计划全部修改完毕,系统将把日志表中的状态标志 置为已上报。 下图为计划制定示例画面: 烟厂能源管理系统可行性研究报告 - - 2).生产计划报表 用户可对生产计划报表进行编制、查询、打印、归档等操作。 用户选择需要编制或查询的报表的能源介质种类,报表时间,进 行查询和编制。用户选择条件后,系统将先检查报表信息日志表,该过 程共有以下几种可能: 若存在该报表日志,则说明该报表已归档上报,用户只可对其进 行查询和打印。 若当前系统时间已经到了选择的统计期期末,即已到报表上报时 间,则系统除了提供查询和打印功能外,还提供归档功能。 烟厂能源管理系统可行性研究报告 - - 在用户进行报表条件选择时,报表时间选项将由系统进行控制, 用户所选时间不能超过当前系统时间。 用户对报表进行归档后,系统将把归档信息写入报表信息日志表, 并将状态标志置为已上报。用户将不能再对其进行修改。如因特殊原 因,需要对归档报表做出改动,则应由系统管理员参与,并对变更数据 和变更原因作出记录。 4.能源指能源指标标管理管理 标标准指准指标标制定界面制定界面 1.主要数据项 能源介质类别、系统名称、监测点名称、监测项目、标准指标值 (上限、下限)。 2.主要处理逻辑 “标准指标制定页面”是对每一种能源介质的监测项目,制定其在 每一个监测点下的标准指标,以对所监测的数据进行合格率计算或者 超标判断。对于各种能源介质,需要确定是否需要进行上述评定,该功 能针对具有标准指标值的能源介质而言。 制定标准指标时,由于每个能源介质的监测项目在不同的监测点 下,其标准指标值可能不同,所以需要按照每个监测点分开制定。首先, 选定某种能源介质和系统(列表框,单选,数据取自“系统代码表”)后, 系统应自动从“能源质量监测内容信息表”中提取该能源介质所有监测 烟厂能源管理系统可行性研究报告 - - 点、以及在每个监测点下的监测项目。用户手工输入或者修改相应的 标准指标值的上、下限,确定后系统将上述信息保存到“能源质量监测 内容明细表”中。 同样,标准指标制定后,系统提供维护功能:可以对每一个标准指 标值进行修改。 3.主工序能源介质质量指标报表 在主工序能源介质质量指标报表中,显示了主要工序的能源介质 质量指标,同时将当前指标与历史指标做对比,方便调度及管理人员 实时掌握和控制主工序动力介质的质量。 4.指标对标 对标就是产品可比单位产量综合能耗,根据欧洲标准和国内标准, 按日或按月分别进行耗能单元的能源消耗指标计算。 当前生产技术得到快速发展,各项技术经济指标逐年得到改善, 部分烟厂的一些技术经济指标已达到或接近国际先进水平。但是总体 还是处于不同层次、多种结构、技术水平不平衡的发展状态。所以,用 一个简单的数字来描述工业总体技术水平已经是不科学、不符合实际 情况了。对标活动是一项复杂的工作,要对每项指标做出具体分析,有 不同的对标体系和方法。 5.能源分析预测 能源管理系统的预测模型负责计算能源载体和能源介质在未来一 烟厂能源管理系统可行性研究报告 - - 段时间内需求量或生产量的预测值。 能源的预测是协调能源生产、能源消耗和相关介质分配的基础, 同时它为能源介质的调度决策提供有用的信息。 能源预测可以应用到所有相关能源载体和能源介质上,它的应用 范围包括在不同时

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