能源管理系统_EMS_助企业节能降耗

1、第27卷 第3期 吉 林 化 工 学 院 学 报Vo.l 27N o .3 2010年6月J OURNAL OF JI L I N I NSTI TUTE OF CHEM ICAL TECHNOLOGYJ un. 2010收稿日期:2010 03 29作者简介:艾瑞金(1979 ,男,吉林四平人,吉林建龙钢铁有限公司助工,主要从事工厂仪表技术开发与应用.文章编号:1007 2853(201003 0049 04能源管理系统(E MS助企业节能降耗艾瑞金1,张景宝1,国海东2(1.吉林建龙钢铁有限责任公司设备处,吉林磐石132301;2.吉林工业职业技术学院培训处,吉林吉林132013摘要:为达

2、到钢铁企业节能降耗,对企业氧气、氮气、煤气、水、电等能源进行计量管理,将柔性控制系统理念、现场总线控制技术应用到企业实时监控中.关键词:能源管理;数据采集;能源调度中图分类号:TF 31 文献标识码:A能源管理涉及的范围很广,它包含了从能源生产到消耗各个环节的管理技术.冶金企业能源管理主要涉及对企业二次能源的平衡管理和能源消耗的分析1.吉林建龙钢铁有限责任公司在2005年建设了能源管理系统,其针对现场的水、电、气体等能源仪表,通过组网对其进行远端的数据采集与控制,集有线和无线测控与计算机局域网于一体,形成一个多传输媒介的网络系统,实时监测现场能源介质的运行状态,并可通过网络对各仪表的参数进行远

3、端采集与设置,通过计算机终端对仪表的运行状态进行实时监控2.能源监控系统对能源系统实行集中监控和有效管理,有如下作用:(1通过对能源系统集中监控,大幅度提高钢铁企业能源系统劳动生产率;(2运用系统在线监视功能能源调度实现调度指挥,充分利用钢厂二次能源,确保系统经济合理运行,节能和环保效益贡献突出;(3在能源系统异常和事故时,系统通过集中监视提供实时数据,利于调度及时、快速和准确的处置,把能源系统故障所造成的影响控制在最低限度,确保能源系统稳定运行3.1 EM S 系统特点实用性:不同的能源管理部门可在不同的地点同时查看所需能源的运营状态;先进性:先进的网络管理方式、网络设备及一致的开放式数据库

4、接口,无论从系统性能、可靠性及网络的拓扑结构等方面都为企业提供了高技术的管理模式;可靠性:简单的网络拓扑结构及各功能模块冗余复用方式使得系统运行更加安全可靠;安全性:系统对于不同的管理职能提供了不同的管理权限,并且使用客户服务器方式及对于原始数据的双机热备与下位机存储能力使得数据安全可靠;可维护性:简单的结构已经使得系统具有良好的可维护性,并且系统提供了自诊断能力,使得维护人员通过上位机就可以查看何时何地发生了故障;可扩充性:增加、删除测点只需简单的设置系统参数即可,可随时增加或删除测点;可操作性:硬件设备设置简便、直观;系统软件提供的人机界面易于理解、操作方便.2 网络结构E M S 网络拓

5、扑结构分为三层:一层为仪表到数采分站的通讯,采用RS 485通讯和模拟信号(420mA 两种方式;二层为数采分站到总站的通讯,采用无线方式和有线方式;三层为管理网,由服务器到管理分站,组成局域网,其连接方式根据现场实际情况采用下列方式:对于楼内或距离小于100m 的计算机,使用的是超五类双绞线组成百兆局域网;距离较远但布线方便的话可以使用光纤;距离较远、布线不方便采用无线网桥的方式,其速率约在10M 左右.服务器(采集器的作用主要有以下两个方面:一方面收集分站送来的数据进行汇总处理,同时也能对远程仪表进行参数设置;另一方面服务器可对工作站(客户机进行数据共享.客户机可以预览或打印统计报表、实时

6、监控和供维修人员监视系统运行状态4.能源管理系统网络拓扑图如图1所示 .图1 能源管理系统网络拓扑结构图能源管理系统结构图如图2所示 .图2 能源管理系统结构图数据采集分为以下二种方式:(1总线方式总线方式是一种有线通讯方式,这种方式使得联网相当方便.只需要用一根屏蔽电缆环厂绕一圈,接至计算机,而厂内所有的仪表都可以挂接在这个总线上,最多可以挂254台,这时计算机可以任意调用各台仪表的现场数据.原理框图如图3所示 .图3 能源管理系统总线原理框图(2使用转换器的无线网络方式HL S008转换器是专用于能源网的仪表转换模块,它最多可以对8路模拟信号进行采集,输出50吉 林 化 工 学 院 学 报

7、 2010年其原理框图如图4所示 .图4 使用转换器的数据采集原理图3 系统主要设备(1外围硬件HL S108转换器:8路模拟量输入,12位A/D 转换,RS232/485输出.可设置起始、终止地址;四种波特率设置,为增快通信速度,波特率设置为最大9600.HL K002八路数字量输入输出:地址识别, RS232/RS485通讯接口.本系统用来采集电度表脉冲信号,可设置起始、终止地址,为对应现场电能表的波特率,波特率设置为4800.HL 328H无线通讯站,数字显示键盘设定参数,与上位机的通讯波特率设置是9600.(2内部软件软件分为数据库和浏览器两部分:数据库开发采用SQL Server20

8、00;浏览器开发采用V isual Studio6.0.4 系统具体功能(1数据采集器专门用于对下位机的管理和数据采集,循环采集各测点的瞬时量和累计量;查询或设置下位机参数;保存所采集的瞬时量和累计量;为今后在I N TERNET网上的客户机提供服务;具有双机热备功能;需要备份服务器,即一个采集器出现问题,备份服务器能即刻工作5.(2浏览器是用户查询系统运行状态、浏览数据、打印报表、查看曲线的软件.开始 >口令:对于不同的用户有不同的使用权限,设置口令:重置用户密码;查询 >一览表:显示所有测点的瞬时量及累计量;实时曲线:用曲线方式显示测点的瞬时量;历史曲线:画出测点的某时间段的曲

9、线;系统检查:检查系统运行状况;报表管理:打印输出各式的报表;系统:对系统的管理,包含测点参数设置、数据备份、用户权限设置等.实时曲线:用来直观显示实时的数据变化和累计计量的阶段性变化,能同时观测6个测点.也可以选择多个观察测点为一个曲线组,再点击曲线重置即可,每个曲线组同样最多可以选择6个观察测点.历史曲线:历史曲线的使用与能源曲线的使用基本相同,选择起始日期,既以对单独测点,也可以对组测点进行观察,同时具有历史曲线打印功能.数据报表统计:能够灵活的截取时间段;查看单独分站的信息;查看所有测点或单独分站的流量、压力或温度等信息;查看所有或单独分站的电量、蒸汽、煤气等信息;支持混合查询.能源收

10、入/支出平衡表:直观的显示出时间段内的不同介质的收入、支出和消耗.可以进行总量查询和详单查询.详单查询:在总量查询的基础上将收入和支出中的每一个测点都显示出来,具体到每个使用单位的信息.电量 峰、谷、平,平衡表:根据电量 峰、谷、平,时间的设定,能够自动统计出在这段时间内各个测点所消耗的电量值,方便企业对电量的管理,节约资金.人工录入界面:主要用于统计而现场又无法51第3期艾瑞金,等:能源管理系统(EM S助企业节能降耗采集的测点数据.能源平衡表棒图:主要用于企业所有消耗的直观显示,并配有数据提示,方便物资物流的管理与掌控.5 结 论E M S投入运行后,系统运行稳定可靠,能源的分配情况、消耗

11、情况可及时的反馈给有关部门,为了生产决策提供了数据,使能源的调度更加及时,更加合理,减少了煤气的放散,由原来的事后统计,变为现在的计划管理与动态调控,减少了能源的消耗,降低了能源成本,经济效益极为可观6.同时,也为能源计量提供了重要依据,避免了能源供需双方的纠纷,提高了工作效率.参考文献:1 李向军,孙彦广.冶金能源管理系统E M SJ.科技资讯,2008(3:95.2 李桂红.能源管理系统(E M S的生命力J.上海节能,2004(5:38 40.3 魏海明.冶金能源管理系统的发展J.宝钢技术,2007(5:28 31,34.4 傅咏红,周鲜成,王建明.现代企业的能源计量监控与管理系统的设计

12、J.计量技术,2005(3:46 47.5 王永川,陈光明.钢铁企业能源管理系统方案研究J.冶金能源,2003,22(6:5 8,36.6 冯晓春.加强能源计量管理促进企业节能减排J.上海节能,2008(7:38 39,46.Energy saving and consu mpti on reducti on vi a E M SA I Ru i ji n1,Z HANG Jing bao1,GUO H ai dong2(1.Jili n Jian l ong S tee l&Iron Co.L td,Jilin P ansh i132301,Ch i na;2.Jili n V oc

13、ationa l Co llege o f Industry and T echno l ogy,Jili nC ity132013,Ch i naAbst ract:I n or der to save energy and reduce consum ption i n Steel Enterprise,Ener gy M anage m ent Syste m (E M Sis intr oduced to contr o l enterprise's energy resources,such as oxygen,ac i d ine,gas,w ater,electric ity and so on.M eanwh ile,the i d ea o f flex ible