首钢集团能源监控方案.docx

此文档收集于网络，如有侵权，请联系网站删除首钢能源监控系统方案（V4.0）核准：审核：制做人 ：高海峰 日期： 2012-06-28概述：4方案：5方案说明：6方案节能途径：6降低能源计量管理系统运行管理成本，节约人力资源成本6向能源管理要效益6向用能设备要效益（经济运行和操作指导）6服务于领导决策（技改高能耗设备和生产工艺）7加快突发故障和异常处理的效率，降低能源不必要的浪费7方案目的：7方案描述：7方案功能描述：8前台人机交互界面8曲线及管理设置9能耗设备管理9能耗分析10报表管理设置10后台数据库管理12多级权限用户管理12综上所述13方案技术优势：13控制系统功能完整13网络通讯安全可靠14网络通讯速度14无线网络、节省空间、时间14软件规划：平台软件：15软件功能描述：16需要的软件：19硬件介绍：20工作站电脑： Dell T350020无线通讯平台 OnCell315020服务器21工业交换机 EDS-316：21能源管理表计的选型方案22精品文档概述：我国“十二五”规划强调我国人口众多能源资源相对不足，人均拥有量远低于世界平均水平，必须把节能摆在更加突出的战略位置。其中尤其突出要抓好钢铁、有色金属、煤炭、电力、石油化工、建材等重点耗能行业的节能工作。作为国家节能工作首位的钢铁行业，要想实现节能目标，就必须要抓好能源管理基础工作。能源管理的基础就是能源数据的收集、统计工作。能源计量是节能减排量化数据的体现，起着举足轻重的作用。同时作为一种管理工具和手段，利用能源计量数据的采集，诊断，分析，实施有效管理，科学准确的计量数据能够指导工厂能源的利用，由此达到节能降耗的目的。此外能源计量还是一种工艺手段，一种测量技术，帮助工厂节能建立科学合理的节能流程，为今后的工厂设备节能提供科学准确的基础条件。能源数据统计要有统一的报表格式、统计标准和计算方法。报表的主要数据来源一部分是能源管理部门的自行收集，一部分通过管理部门（生产、计划、财务等）和车间收集。通常能源管理部门的数据收集系统因为通讯数据较大、采集点较为分散。所以实时性不高、准确性不好。这就需要建立一个实时的监控系统，来实现自动化收集能源数据；实时存储能源数据方便以后追踪数据、分析数据；实时打印相关数据的报表、以便分析、统计。方案：见方案图纸 （PDF档）方案说明：方案节能途径：降低能源计量管理系统运行管理成本，节约人力资源成本 大型企业的能源计量管理系统规模较大，结构复杂。传统的现场管理、运行值班和检修及其管理的工作量大，成本高。能源计量管理系统的建设，将为企业的管理体制改革中发挥重要示范作用。能源计量管理系统的可以实现远程抄表统一监控，简化能源运行管理，减少日常管理的人力投入，节约人力资源成本，提高劳动生产率。向能源管理要效益 减少能源管理环节，优化能源管理流程，建立客观能源消耗评价体系。能源计量管理系统的建设，实现在信息分析基础上的能源监控和能源管理的流程优化再造；实 现能源设备管理、运行管理；实现以客观数据为依据的能源消耗评价体系，绩效考核体系，奖惩体系；且能源计量管理系统配合现代化的管理手段实现降低能源管理 成本和能源消耗成本，提高能源管理的效率，及时了解真实的能耗情况和提出节能降耗的技术和管理措施，最终实现向能源管理要效益。向用能设备要效益（经济运行和操作指导）能源计量管理系统根据设置的能耗模型，实时动态计算各项参数在运行过程中偏离规定值时对能耗的影响，得出各种能耗和耗差分析图表，通过计算、分析出最佳生 产工艺的操作参数，为运行人员提供了各参数运行调整的依据。能源计量管理系统在允许的控制范围内，还能对指定的设备进行自动化控制。如配合各经济指标的在 线考核，可获得可观的经济效益。服务于领导决策（技改高能耗设备和生产工艺）能源计量管理系统对存储的历史数据进行计算分析，得出高能耗设备和生产工艺的运行效率（能耗效率、放散率、转化率等），能源管理部门得出高耗能设备和低效率的客观的数据，为领导决策技改工程提供有力的科学依据。加快突发故障和异常处理的效率，降低能源不必要的浪费 能源调度可以通过系统迅速从全局的角度了解系统的运行状况，发现故障点，以便及时采取措施，降低损失。这在能源计量管理系统非常情况下特别有效。通过优化 能源调度和平衡指挥系统，节约能源和改善环境。 能源计量管理系统的建成，将通过优化能源管理的方式和方法，改进能源平衡的技术手段，实时了解企业的能源需求和消耗的状况，使能源的合理利用达到一个新的水平。为进一步对能源数据进行挖掘、分析、加工和处理提供条件。数据是财富，数据可以成为信息，它将为企业的高端能源管理提供现实的可能性。方案目的：实现计量数据的实时自动统计、提高能源计量统计工作的效率，使统计数据的实时性和准确性上了一个台阶；实时监控并存储电能表的各项数据.定时打印电能表的各项统计数据报表（班报表、日报表、周报表、月报表）供统计、分析；准确反映各用户的能源消耗数据、按时足额收缴能源消耗费用，进行成本核算的要求；同时协助工厂生产部门调整生产设备运行状态，达到以最低消耗保障能源供给的目的 方案描述： 本项目采用wonderware 一揽子软件解决方案，将电能表的数据以图形、报表的方式展现出来。并且将数据存储在实时工业数据库中、用户可以通过IE浏览器本地、远程方式查询历史数据。现场数据采集设备无线通讯平台OnCell 3150 是台湾MOXA 产品它将电能表的RS485接口的数据经GPRS 转发给远程服务器。 为了保证数据传输的稳定性、准确性，需要将OnCell 3150 配置高增益天线。这样办公室的网络就与现场的设备网络通过无线方式连接起来。现场采集的各项数据就通过无线方式上传到办公室网络中。便于监视、统计、分析、追踪各项数据。方案功能描述：前台人机交互界面设计适合客户要求的交互界面；标准图元库，方便调用组合；实时数据采集和显示；数据信息的自动逻辑计算和处理；设备参数远程更改设定实时监控：显示监测点名称、所属单位、瞬时值、累计值、GPRS通讯状态（GPRS与中心通讯状态）、设备状态（是否有电流消耗）、流量计运行状态（设备与现场GPRS通讯状态、采集数据时间）曲线及管理设置客户要求的电参量的趋势曲线；正/反向有/无功电度的历史趋势；设计满足客户需求的各种曲线分辨率、时间段等；能耗设备管理（未来有需要、再增加）能耗设备管理是分类别进行能耗设备管理，实现设备单耗计算的定义和实时计算单耗的功能。主要界面如下：能耗分析能耗分析主要包含两个方面的分析，一是利用能源计量管理系统对能耗消耗的建模，能源计量管理系统时时的计算分析建模的结果；二是利用曲线和分析图对历史和实时数据进行分析。最终得出操作各种节能的方案和指标。主要界面如下：报表管理设置自动生成电能计量的日、月、年报表；可根据常用的MS Excel设置模板并生成相应报表，使用户轻松使用；查询某个单位某天的历史数据（瞬时、累计、GPRS通讯状态、采集时间）查询多个单位（用户）用电量对比（按照年、月、日查询）（柱状图）查询某个单位（用户）某年各月的用电量对比，不同年份同一月份对比，不同年份对比（柱状图） 显示某个月的电表数据，可进行自定义查询，打印输出；对不同单位（用户）使用电量进行（年、月、日）统计，支持打印和导出excel 汇总查询：对不同单位（用户）使用水量进行（年、月、日）汇总，支持打印和导出excel后台数据库管理应用广泛的数据库软件Historians；建立开放式、网络化数据库；存储指定年限或所有的数据信息；软件系统实现的动态链接库；实时数据信息更新安全可靠；查询支持C/S、B/S方式，实现数据远程查询。多级权限用户管理 密码登录后台，保证设置安全；高权限对低权限管理，分级操作，各权限均具修改密码功能。 综上所述 在电力监控系统中，配置网络电力仪表具有实施简明，投资少等显著优点，可以方便和实时地监控配电系统的运行状态，对现场的用电设备进行统一管理，免去工作人员到现场记录的繁琐工作，系统对各种用电设备的历史运行数据和状态进行管理分析，便于维护人员明确设备状况，制定详细的设备维护计划，减少工作人员，提 高效率。同时，根据建立的电能计量体系，可以了解、分析工厂各单位总体能耗，提出降耗计划，采取节能降耗措施，逐步提高用电效率。方案技术优势：控制系统功能完整1.定时打印数据报表功能：控制系统设定完成后能自动打印能源计量统计的班报表、日报表、周报表、月报表.方便数据的统计、分析.2.数据存储功能：系统包括Wonderware 工业数据库，能将大量的公司各单位的能耗数据、不失真的、实时的记录并长期保存。且有完备的查询控件，方便查询曲线、作数据报表等。3.数据监视、修改功能：系统包括 Intouch 组态软件，能够将公司各单位能耗数据图形化的显示出来，方便查看电表数据、修改统计数据4.软件加密功能；整套系统数据加密、且用户分级管理，每个帐号具有的权限不同5.网络发布功能： 系统可以将组态界面和数据库查询等发布在网页上。方便各级领导通过网页查询现场数据、历史数据或报表等。6.扩展功能；整套系统采用Wonderware 软件，该软件支持上千种品牌的硬件设备，对于未来水表、蒸汽仪表等扩展进该系统更容易！网络通讯安全可靠1. OnCell3150 设备是台湾 MOXA 工业级产品；符合美国UL、CE Certificate-EN50155、FCC认证.配合高增益外置天线保证数据24小时不间断传送.2. 根据现场移动信号的状况设置信号放大装置，保证通讯链路24小时畅通3. 无线网络服务器 2台Dell R710机架式服务器 安装双机热备系统（即一台宕机后另外一台接管其工作）保证数据通畅接受。4. 数据采集电脑 2台Dell T3500 系列工作站电脑组成冗余系统（两台同时正常工作，互为冗余）保证数据通畅传送5. 控制中心系统冗余： 2台Della T3500系列工作站电脑组成冗余系统、保证整套系统运行、稳定可靠.6. 数据本地缓存功能：当数据库电脑不能正常工作（宕机或者需要维护）时，系统将采集上来的数据存储在本地、当数据库电脑正常工作后，自动将数据转发给数据库。7. 杀毒软件：本系统内各个电脑安装诺顿杀毒软件、保证整个局域网内数据安全网络通讯速度1. 数据采集频率高、及时将数据传送到控制中心，达到0.5秒钟更新数据无线网络、节省空间、时间1. 整套系统大部分采用无线网络、因此不需要大规模布线、一定程度上节省了整套系统的实施时间、费用.软件规划：平台软件： Sysplatform （Application Server） (用于运行设备模型)组态软件： Intouch 2012中文版 品牌：Wonderware （用于采集、显示各项数据）数据库软件： Histrorian 2012 品牌：Wonderware （实时存储Intouch 2012 的数据、产生报表）网页发布软件： Information server2012 品牌：Wonderware (实现远程访问监控画面，远程访问报表)数据采集软件： DA SERVER (用于将6451997 协议转换为Wonderware 识别的协议)数据通讯保障软件：定制开发 （用于当数据库电脑网络中断或者数据库电脑关机维护时、将数据存储在本地，当网络恢复正常后自动转发到数据库）集成数据分析软件：定制开发 （用于设计报表格式、定时打印、事件触发打印报表 供统计分析） 硬件规划： 服务器： R710 品牌： Della （运行GPRS数据采集软件）工作站电脑： T3500 品牌：Dell(运行组态软件、平台软件、数据库软件、数据采集软件、网页发布软件)无线客户端： OnCell3150 品牌：MOXA (用于与架设无线通讯网络) 交换机： EDS316 系列 品牌： MOXA (用于将架设信息层网络) 电能表： DSSD331/DTSD341 品牌：威胜 （卡轨安装） DSSD332/DTSD342 品牌：威胜 （面板安装） （用于采集各项数据） 信号放大设备： 地铁、楼宇用信号放大设备（中国移动推荐） 工程设计、调试： 1. 开发组态软件与威胜仪表通讯协议的驱动程序2. 开发组态画面、配置实时历史数据库、配置Web数据发布服务器3. 开发报表格式、开发基于Wonderware Systemplatform 软件的电能表模型4. 配置办公室网络架构、无线网络架构、现场网络架构 软件功能描述：Industrial Application Server 基于组件的体系结构和可伸缩的、自由分布式的自动化环境为工程提供了所需的灵活性，从而可以方便地增强、修改或重新建立他们的应用拓扑结构，消除了重新施工开支。 这些能力允许用户迅速响应提高性能、容量扩充和改型的需求，不必拘泥于以前的应用部署决策l 图形显示： 是各种瘦客户端应用程序，InTouch，ActiveFactory，IE浏览器等。l 设备模型运行：脚本，事件，报警检测，数据获取和工程单位转换等在这里执行。这个层次替换了以往大部分的数据改变脚本，条件脚本和标记名数据字典，并根据设备和功能对工厂以对象的方式进行建模。l 现场设备：工厂控制底层，PLC，DCS，现场仪表等。由于Application Server所提供的基于组件的分布式体系结构可以显著地降低工程开发成本。由于利用了 可重用的应用对象 (代表电能表及相关的应用逻辑)，所以可以显著地降低工程成本。 可以方便地建立、复制 和组合应用目标，显著减少工程组织和部署成本，同时减少系统启动时间和风险。简而言之，只需花费开发一个车间电能表的工程成本，仅需复制和组合，就可以完成所有车间电能表的工程。This is a base Template that can be used to define custom standards.Here the template has been configure as a Valve.The $Valve Template has been used to create several instances of the device.Historian Server 不论数据源在哪里，数据源的状态如何，或者数据输入的时间是什么时候，所有数据都被集成到一个统一的存储地点，用户可以方便地使用按时间顺序排序的数据。这种集成提供了一种无缝的、方便的历史数据回取方法，从任何客户机上可以使用配置、告警、事件和概要信息。Local Buffer 当Historian与数据源通讯中断时，LOCAL BUFFER将数据保存在本地，一旦通讯恢复正常，自动将通讯中断期间所产生的数据转存到Historian。保证Historian Server不会因为网络故障而丢失宝贵的历史数据。ActiveFactory 面向高级分析客户的ActiveFactory 10.0套件可以提供由Historian Server 捕获的丰富的宝贵信息。采用ActiveFactory 10.0软件处理您的Historian Server数据，您将具有一个优良的工厂信息系统，同时，该套件还能够与Microsoft Office无缝集成。因此，电能表的关键生产数据可以由数据分析人员在上下文中以一种易于理解的格式提供给需要它的人员。使用趋势（Trend）工具和查询（Query）工具, 您只需点击鼠标就可以检索到用于分析的数据，实现底层数据的可视化。InTouch InTouch 软件用于可视化和控制工业生产过程。 它为工程师提供了一种易用的开发环境和广泛的功能，使工程师能够快速地建立、测试和部署强大的连接和传递实时信息的自动化应用。 InTouch 软件是一个开放的、可扩展的人机界面，为定制应用程序设计提供了灵活性，同时为工业中的各种自动化设备提供了连接能力。Information Server 把发送电能表信息所必需的全部性能都集成起来了，它允许通过标准客户应用程序Internet Explorer（微软公司出品的WEB浏览器）来显示和分析能源监视的信息。另外一个重要的事实是，Information Server的使用和配置十分容易，可以允许那些已经创建了管理控制应用程序的工程师们来创建、配置和使用全功能的能源监控信息门户。需要的软件：软件名称数 量备 注运行版软件 1按实际需求购买部署平台 （增加的设备运行环境）1 界面开发平台 （设备开发平台）1实时历史数据库软件 1网页发布服务器软件 1网页客户端软件1按实际需求购买数据通讯保障软件1按实际需求购买集成数据分析软件1按实际需求购买设备通信协议软件1硬件介绍： 工作站电脑选用Dell 品牌 T3500 ，其它硬件 如无线客户端 、串口服务器、工业交换机，均选用 台湾MOXA品牌。台湾MOXA 的工业交换机、网关 计算机 在工业领域占有极其重要的地位。它的产品均通过美国的UL 认证、欧州的CE认证工作站电脑： Dell T3500无线通讯平台 OnCell3150简介：采用ONCELL3150广域网解决方案。ONCELL3150标准模块的工作范围为060，宽温模块的工作范围为-4075，适用于任何苛刻的工业环境。该设备安装方 便，可采用导轨安装方式或安装于箱体内。ONCELL3150具备许多工业级特性，如导轨安装、宽温操作、IP30防护等级以及LED指示灯，适合工业无线应用。高级的安全功能* 64位和128位WEP（Wired Equivalent Privacy）* 启用/禁用SSID广播工业等级设计* 支持快速漫游* 支持长距离传输，最高可达几百 km* 整合DI/DO接口，用于监控和报警* LED灯可显示无线信号的强弱服务器 Dell R710特点- 机架式服务器、方便假设- 支持双机热备系统、更安全。- 提供包括TCP Server、TCP Client、UDP Server/Client和 Ethernet Modem在内的不同socket操作模式工业交换机 EDS-316：MOXA 非网管型工业以太网交换机EDS-316 系列，提供16口的以太网交换机为您的以太网设备连接提供经济的解决方案。内嵌的智能报警功能，可以帮助系统维护与监控网络的运行状况。产品专为恶劣的工 业环境设计，符合FCC、UL及CE标准。EDS-316系列包含了2类型号，分别是060C的一般型号和40 75C的宽操型号。这两类产品各为工业应用环境中标准的和扩展的工作温度所设计，并且通过了100的烧机测试，可以满足工业自动化控制的特殊需求。特点 高性能以太网交换机技术 * 10/100BaseT(X) (RJ45), 100BaseFX (SC或ST接口, 多模/单模) * IEEE 802.3/ 802.3u/ 802.3x * 储存和转发交换方式,连接可达1024个地址表 * 10/100M, 全/半双工, MDI/MDIX自适应 * 广播风暴屏蔽 工业级别的可靠性 * 电源故障,端口中断,可由继电器输出报警 * 冗余双直流电源输入 坚固的设计 * 0 60C工作温度范围；宽温型号工作温度范围40 75C * IP30, 波浪式高强度,坚固的外型设计 * DIN-Rail导轨和面板式安装方式 * 40km或80km的远距离传输 * 危险环境认证(Class 1 Div. 2/Zone 2)能源管理表计的选型方案