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浅谈企业信息化能源管理系统的设计与应用

发布时间:2020-07-17   点击次数:113次

摘要: 我国的经济社会不断发展,对环境和资源造成的压力也越来越大。为了促进经济和社会的协调发展,可持续发展的理念被提出,企业信息化能源管理系统应运而生。将上述管理系统应用在企业之中,可以节约能源,推动企业的现代化建设。文章将具体探讨企业信息化能源管理系统的应用与企业节能问题,希望能为相关人士提供一些参考。

关键词:信息化能源管理系统;应用;企业节能

 

引言

进入新世纪以来,我国的社会主义市场经济持续繁荣,在经济发展的同时,能源耗费量与日俱增,在很大程度上阻碍了我国经济的可持续发展。为了实现节能减排的目标,大量企业进行了产业结构调整和优化升级,促进了资源的效利用。随着网络信息技术的不断发展,其与各行各业的结合日益紧密,为了提高资源的利用效率,达到节能减排的目的,形成信息化的能源管理系统势在必行。

1 企业信息化能源管理系统概述

1.1 企业用能特点

能源消耗是企业正常生产经营中不可或缺的必要条件,且在企业产品成本中占的比例越来越大,节能降耗已成为企业降低成本的主要手段。目前大部分企业使用的能源种类复杂,包括电、水、燃气、煤油、生物质等,却又缺乏有效的管理手段,面临基础能耗数据缺失、数据统计不完善、可靠性和真实性差、能耗分析手段匮乏等一些列问题,如何建设企业信息化能源管理系统已成为众多企业决策者关心的问题。

1.2 系统架

企业信息化能源管理系统架构,主要包括以下几部分:

(1)系统管理层

系统管理层针对管理、操作人员,是人机交互的直接窗口,也是系统的上层部分。主要由系统软件和必要的硬件设备,如工业级计算机、打印机等组成。系统平台软件需具有良好的人机交互界面,能够采集现场各类数据信息、分析与处理等,并以图形、数显、声音等方式反映现场的能耗状况。

(2)网络通讯层

通讯层主要是由以太网设备及总线网络组成。该层是数据信息交换的桥梁,负责对现场设备回送的数据信息进行采集、分类和传送等工作的同时,转达上位机对现场设备的各种命令。包括工业级以太网交换机、通讯网关、数据采集器等设备。

(3)现场测控层

现场测控层是数据采集终端,主要由智能电表、智能水表等计量仪表组成。用于计量水、电、气等能耗数据。计量仪表需带有RS485、M-Bus等通信接口,可以方便的接入到通信网络里

 

2 信息化能源管理系统在企业中的应用问题

2.1 管理水平受到局限

首先,在将信息化能源管理系统应用在企业的过程中,存在管 理水平受到局限的问题。信息化能源管理系统在我国处于发展的初期,将其应用在企业中还存在一定的局限性。一些企业的管理人员对信息化能源管理系统了解程度较低,可能会出现数据分析错误、预报不准确的问题。还有一些企业的管理人员流动速度较快,无法对企业的能源利用情况进行确判断。

2.2 复杂工序影响生产

在将信息化能源管理系统应用在企业的过程中,存在复杂工序影响生产的问题。信息化能源管理系统的操作比较复杂,如果在某一环节出现失误,就会导致生产工序停止运行。企业在应用信息化能源管理系统的过程中,需要对高耗能的器材进行技术改造,还需要对高耗能器材的各项参数进行监测,二者的同时进行可能会导致信息化能源管理系统陷入卡机停顿。

2.3 数据采集难度较大

在将信息化能源管理系统应用在企业的过程中,存在数据采集 难度较大的问题。信息化能源管理系统需要记录大量的信息数据,但是在企业的实际生产过程中,却存在数据采集装置覆盖面积小的问题。一方面,数据采集装置模型的构建和实际生产情况不相符合。另一方面,数据信息的范围过大,采集装置并不能实现对数据的采集

3

3 信息化能源管理系统在企业中的应用策略 

3.1 发挥管理人员的职能

首先,将信息化能源管理系统应用在企业中,应该发挥管理人员的职能。管理人员是进行信息化能源管理的主体,因此在开展系统建设的过程中,应该突出管理人员的领导职能。具体来说,应该做到以下几点:一,管理人员应该落实能源管理的法律法规,制定科学的信息化能源管理决策。二,管理人员应该对系统分配资源进行二次审核,并定期进行检查指导。三,管理人员应该优化信息化能源管理系统的队伍组织,为系统提供人才支持

3.2 规范信息化管理程序

将信息化能源管理系统应用在企业中,应该规范信息化管理程序。信息化能源管理系统是复杂的系统工程,因此应该严格遵照管理流程。具体来说,企业应该做到如下几点:一,应该对信息化能源管理系统进行技术规划,聘请专门的技术人员形成系统模型。二,应该对信息化能源管理系统的可行性进行分析,看系统是否能满足企业的生产经营目标。三,应该对信息化能源管理系统的实效性进行检验,对节约的能源总量进行计算。

3.3 落实信息化建设资金

将信息化能源管理系统应用在企业中,应该落实信息化建设资 金。信息化能源管理系统需要耗费大量的资金,因此企业应该成立专项资金,投入到系统建设之中。具体来说,企业应该做到以下几点:一,保证流动资金的畅通,为信息化能源管理系统建设提供资金支持。二,成立专门的系统维护小组,对信息化能源管理系统进行定期维护。

3.4 壮大信息化管理队伍

将信息化能源管理系统应用在企业中,应该壮大信息化管理队伍。企业之间的竞争,归根结底就是技术的竞争和人才的竞争,因此应该加强人才建设,打造人才队伍。具体来说,企业应该做到以下几点:一,严格规范选拔流程,把高素质人才纳入到企业之中。二,应该把绩效制度和薪资制度相联起来,为管理人员提供福利。三, 应该对管理人员进行定期培训和继续教育,提升其管理水平和业务素质。

 

4 安科瑞工业能源管理系统介绍

安科瑞工业能源管理系统采用自动化、信息化技术和集中管理模式,对企业的生产、输配和消耗环节实行集中扁平化的动态监控和数据化管理,监测企业电、水、燃气、蒸汽及压缩空气等各类能源的消耗情况,通过数据分析、挖掘和趋势分析,帮助企业针对各种能源需求及用能情况、能源质量、产品能源单耗、各工序能耗、重大能耗设备的能源利用情况等进行能耗统计、同环比分析、能源成本分析、用能预测、碳排分析为企业加强能源管理,提高能源利用效率、挖掘节能潜力、节能评估提供基础数据和支持。

4.1 系统结构

 

4.2 应用场所

钢铁、石化、冶金、有色金属、采矿、医药、水泥、煤炭、物流、铁路、航空工业、木材、化学原料以及机电设备、电器产品、工器具制造等。

4.3 系统功能

4.3.1 可视化展示

展示企业各类能耗总量、折标值、能源成本、能源消耗趋势、分项能耗占比、区域能源消耗对比,以及当前天气情况、污染情况,并三维展示企业重要工艺或工段的能源消耗动态。

 

4.3.2 实时监控

对企业各点位的能源使用、报警等情况进行实时的监控。以便企业用户能够实时的监测各个点位的运作情况,同时能更快速有效的掌握点位的报警

 

 

4.3.3 变压器监控

展示各电压器的负载情况,从而可以为变压器配备情况进行科学合理的规划。通过各种运行参数状态下用电效能的对比分析,找出较佳运行模式。根据较佳运行模式调整负载,从而降低用电单耗,使电能损失降低。

 

4.3.4 用能统计

从能源使用种类、监测区域、生产工艺/工段时间、分项等维度,采用曲线、饼图、直方图、累积图、数字表等方式对企业用能统计、同比、环比分析、实绩分析,折标对比、单位产品能耗、单位产值能耗统计,找出能源使用过程中的漏洞和不合理地方,从而调整能源分配策略,减少能源使用过程中的浪费。

 

4.3.5 产品/产值单耗

与企业MES系统对接,通过产品产量以及系统采集的能耗数据,在产品单耗中生成产品单耗趋势图,并进行同比和环比分析。以便企业能够根据产品单耗情况来调整生产工艺,从而降低能耗。

 

4.3.6 绩效分析

对各类能源使用、消耗、转换,按班组、区域、产线、工段等进行日、周、月、年、指定时段绩效统计按照能源计划或定额制定的绩效指标进行KPI比较考核,帮助企业了解内部能效水平和节能潜力。

 

4.3.7 能耗预测

通过对企业生产工艺、生产设备等的能耗使用情况进行分析,建立能耗计算模型,根据人工智能算法对数据和模型进行修正,对未来企业能耗趋势进行预测分析,为节能提供有效的决策依据。

 

4.3.8 运行监测

系统对区域、工段、设备能源消耗进行数据采集,监测重点设备及工艺运行状态,如温度、湿度、流量、压力、速度等,并支持变配电系统一次运行监视。可直接从动态监测平面图快速浏览到所管理的能耗数据,支持按能源种类、车间、工段、时间等维度查询相关能源用量。

 

4.3.9 分析报告

以年、月、日对企业的能源利用情况、线路损耗情况、设备运行情况、运维情况等进行多方面的统计分析,让用户多方面了解系统的运行情况,并为用户提供数据基础,方便用户发现设备异常,从而找出改善点,以及针对用能情况挖掘节能潜力。

 

4.3.10 事件报警

持续监测设备和系统运行,对通讯失败、数据异常、定额超限、工艺参数异常越限、设备异常或故障进行报警,提醒企业注意和查找问题,并形成报警日志。

 

4.3.11 移动端支持

APP支持Android、iOS操作系统,方便用户按能源分类、区域、车间、工序、班组、设备等不同维度掌握企业能源消耗、效率分析、同环比分析、能耗折标、用能预测、运行监视、异常报警等。

 

 

 

 

4.4 现场设备选型

名称

图片

型号

功能

智能网关

 

 

ANet-1E2S1-4G

嵌入式linux系统,网络通讯方式具备Socket方式,支持XML格式压缩上传,提供AES加密及MD5身份认证等安全需求,支持断点续传,支持Modbus、ModbusTCP、DL/T645-1997、DL/T645-2007、101、103、104协议

ANet-2E4S1

Anet-2E8S1

智能网关

 

AF-GSM300-4G

南向:LORA无线,支持MODBUS-RTU、645等协议
北向:环保HJ212协议、MODBUS TCP协议,可定制

智能网关

 

AF-GSM400-4G/2G/NB

南向:支持MODBUS-RTU、645等协议
北向:MODBUS TCP协议,自定义协议,可定制

智能网关

 

AF-GSM500-4G

南向:LORA无线,支持MODBUS-RTU、645等协议
北向:环保HJ212协议、MODBUS TCP协议,可定制
支持断点续传

 

名称

图片

型号

功能

应用

多功能仪表

 

APM830

具有全电量测量,电能统计,采用了模块化设计,开关量输入输出,模拟量输入输出,SD卡记录,以太网通讯可定制,开孔安装。

主要用于对电网供电质量的综合监控诊断及电能管理

 

DTSD1352

具有全电量测量,电能统计,80A内可直接接入,导轨安装

现场配电箱

 

ADF300L

多回路计量计量箱,支持至多36路单相或12路三相用户计量管理

办公楼、宿舍等计量

物联网仪表

 

ADW200

ADW2xx系列导轨式物联网仪表主要用于低压三相回路全电参量测量,同时可选择四个回路的电流输入。可直接或间接测量电压、电流、功率、功率因数、相角、不平衡度、谐波等参数。 还可通过其RJ45接口扩展辅助功能,实现DI、DO、测温、剩余电流测量,以及2G、4G、LoRa、LoRaWan、NB-Lot无线通信功能。

电力物联网云平台

物联网仪表

 

ADW300

ADW300无线计量仪表主要用于计量低压网络的三相有功电能,具有RS485通讯和LORA无线通讯功能,方便用户进行用电监测、集抄和管理。可灵活安装于配电箱内,实现对不同区域和不同负荷的分项电能计量,统计和分析。

电力物联网云平台

物联网仪表

 

ARCM300T-Z-2G/4G

三相交流电能计量、漏电电流测量、谐波分析、遥信输入、遥信输出、4路温度采集功能,RS485通讯或2G/4G/NB无线通讯功能,通过对配电回路的剩余电流、导线温度等火灾危险参数实施监控和管理。

智慧安全用电云平台
电力物联网云平台
变电所运维云平台

 

5 结束语

上所述,为了促进企业发展,应用信息化能源管理系统势在必行

 

参考文献

[1]李德华,段春霞,张怡军.能源管理系统在锻造企业节能降耗中的应用[J].办公自动化,2014(24):45-47.

[2]邬西坤.浅谈企业信息化能源管理系统的应用与企业节能[J].

[3]安科瑞企业微电网设计与选型手册.2019.11版.

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