相比西方國(guó)家,我國(guó)很多行業(yè)的生產(chǎn)設(shè)備仍然處于落后的狀態(tài),因此目前我國(guó)很多行業(yè)處于高能源消耗、低產(chǎn)出的生產(chǎn)狀態(tài),尤其是一些中小型生產(chǎn)企業(yè),其節(jié)能潛力相對(duì)較大,如果這些企業(yè)能夠真正實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的有效管控,那么能耗問題也能得到更為有效的控制,并實(shí)現(xiàn)能耗問題的逐步解決。
1能源管理系統(tǒng)的硬件構(gòu)成
完整的硬件系統(tǒng)能夠穩(wěn)定、準(zhǔn)確地完成數(shù)據(jù)采集、傳輸以及加工工作。硬件系統(tǒng)中主要包括中心控制室、企業(yè)變電所集中監(jiān)測(cè)等部分。一般會(huì)在各個(gè)車間、工序、設(shè)備設(shè)置監(jiān)控采集點(diǎn),這部分主要涉及的設(shè)備包括各類電參數(shù)采集模塊,這一模塊主要完成用點(diǎn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)向中心控制室的上報(bào)數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程抄表。中心控制室則需要處理各個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)所上傳的數(shù)據(jù),并將這些數(shù)據(jù)保存在服務(wù)器中。為了明確設(shè)備是否處于異常工作狀態(tài),系統(tǒng)中會(huì)布設(shè)工作監(jiān)控管理模塊,工作監(jiān)控管理模塊會(huì)利用網(wǎng)絡(luò)調(diào)取設(shè)備以往的工作數(shù)據(jù),對(duì)設(shè)備現(xiàn)有工作數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)和分析。同時(shí),工作監(jiān)控管理模塊還會(huì)對(duì)重點(diǎn)車間、設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控,明確這些車間、設(shè)備的能耗情況,為后續(xù)節(jié)能降耗提供參考。
2系統(tǒng)架構(gòu)
企業(yè)信息化能源管理系統(tǒng)架構(gòu),主要包括以下幾部分:
系統(tǒng)管理層
(1)系統(tǒng)管理層
針對(duì)管理、操作人員,是人機(jī)交互的直接窗口,也是系統(tǒng)的最上層部分。主要由系統(tǒng)軟件和必要的硬件設(shè)備,如工業(yè)級(jí)計(jì)算機(jī)、打印機(jī)等組成。系統(tǒng)平臺(tái)軟件需具有良好的人機(jī)交互界面,能夠采集現(xiàn)場(chǎng)各類數(shù)據(jù)信息、分析與處理等,并以圖形、數(shù)顯、聲音等方式反映現(xiàn)場(chǎng)的能耗狀況。
(2)網(wǎng)絡(luò)通訊層
通訊層主要是由以太網(wǎng)設(shè)備及總線網(wǎng)絡(luò)組成。該層是數(shù)據(jù)信息交換的橋梁,負(fù)責(zé)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備回送的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行采集、分類和傳送等工作的同時(shí),轉(zhuǎn)達(dá)上位機(jī)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的各種命令。包括工業(yè)級(jí)以太網(wǎng)交換機(jī)、通訊網(wǎng)關(guān)、數(shù)據(jù)采集器等設(shè)備。
(3)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)控層
現(xiàn)場(chǎng)測(cè)控層是數(shù)據(jù)采集終端,主要由智能電表、智能水表等計(jì)量?jī)x表組成。用于計(jì)量水、電、氣等能耗數(shù)據(jù)。計(jì)量?jī)x表需帶有RS485、M-Bus等通信接口,可以方便的接入到通信網(wǎng)絡(luò)里。
3企業(yè)能源管理系統(tǒng)的功能應(yīng)用
建立三級(jí)計(jì)量體系
為了幫助企業(yè)進(jìn)行三級(jí)能源計(jì)量體系的建設(shè),找出低能效的源頭,首先需要勘察、統(tǒng)計(jì)和明確企業(yè)的行業(yè)特性、生產(chǎn)架構(gòu)、能源流向、主要設(shè)備、關(guān)鍵工序等,并且將附屬的辦公、食堂、宿舍等納入監(jiān)測(cè)體系,以下是一個(gè)工業(yè)企業(yè)典型的軟硬件架構(gòu)拓?fù)鋱D,根據(jù)此拓?fù)鋱D,可以完整搭建企業(yè)的三級(jí)計(jì)量體系。
自動(dòng)抄表,實(shí)時(shí)計(jì)量
企業(yè)能源管控平臺(tái)提供自定義時(shí)間抄表功能,工業(yè)企業(yè)可以在任意時(shí)間,任意地點(diǎn),完成對(duì)企業(yè)的三級(jí)計(jì)量體系完成抄表,減少了人工。同時(shí),因?yàn)槭莾x表主動(dòng)上傳數(shù)據(jù),工業(yè)企業(yè)能源時(shí)效性得到了保證,為工業(yè)企業(yè)節(jié)能降耗,提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐。
能源成本,實(shí)時(shí)計(jì)算
企業(yè)能源管控平臺(tái)提供能源成本分析功能,可以準(zhǔn)確計(jì)量到各個(gè)條線,車間,產(chǎn)線峰平谷用電費(fèi)用,用水費(fèi)用,為工業(yè)企業(yè)成本核酸提供依據(jù)。
能源調(diào)度與平衡
企業(yè)能源管控提供能源流向圖功能,能為企業(yè)能源平衡,找出跑冒滴漏提供數(shù)據(jù)依據(jù),提供報(bào)警。企業(yè)能源管控平臺(tái)可以監(jiān)控各個(gè)設(shè)備,條線的產(chǎn)品單耗,分析各個(gè)設(shè)備,條線的工作效率,結(jié)合能源峰平谷費(fèi)用,為企業(yè)能源調(diào)度提供依據(jù),哪種情況下,能滿足生產(chǎn)需求,同時(shí)能源成本又低。
能源報(bào)警,實(shí)時(shí)提醒
企業(yè)能源管控平臺(tái)提供能源報(bào)警功能,一旦發(fā)現(xiàn)跑冒滴漏,能源消耗異常,電參量異常等情況,能提供多種方式的報(bào)警,包括但不限于郵件、短信、釘釘推送等。
4企業(yè)能源管控平臺(tái)硬件產(chǎn)品選型
5結(jié)語(yǔ)
綜上所述,工廠通過采用能源管理系統(tǒng),除了能夠有效監(jiān)控設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)情況以及能源消耗情況,還能通過分析相應(yīng)的數(shù)據(jù)進(jìn)一步了解系統(tǒng)存在的故障及缺陷,為生產(chǎn)系統(tǒng)的優(yōu)化提供參考。但是,想要讓能源管理系統(tǒng)起到相應(yīng)的作用,也需要企業(yè)積極采用先進(jìn)的技術(shù)手段,并重視技術(shù)人員的培訓(xùn)。與此同時(shí),企業(yè)也需要做好信息的統(tǒng)計(jì)和歸檔工作以及數(shù)據(jù)分析工作,為后續(xù)技術(shù)升級(jí)及系統(tǒng)改造創(chuàng)造有利條件。
參考文獻(xiàn)
[1]李崢.工業(yè)企業(yè)能源管理信息系統(tǒng)的構(gòu)建與探索[M].
[2]張欣彥,夏磊,鐘藝超,鄧才亮.上海新業(yè)坊能源管理系統(tǒng)應(yīng)用[J].上海節(jié)能,2020(01):60-68.
[3]張威.能源管理系統(tǒng)在荊門石化的應(yīng)用[J].石油石化綠色低碳,2019,4(06):20-24.
[4]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊(cè).2023.07月版.