能源管理與設備監控系統

iTechSun能源管理與設備監控系統服務能力介紹

 

一(yī):目标場景

無論在國家層面,還是在企業層面,能源問題都是一(yī)個大(dà)問題。

我(wǒ)(wǒ)們知(zhī)道,節能的三大(dà)途徑是“結構節能”、“技術節能”及“管理節能”。 結構節能是通過國家結構調整,比如強制炸掉所有不符規定的小(xiǎo)高爐、強制淘汰某些落後生(shēng)産能力的設備或産品進行節能,這種節能手段最明顯,大(dà)約50-55%的節能量通過這種方法完成。技術節能是通過采用新技術、新設備、新材料、新工(gōng)藝等方式進行節能,它的特點是投資(zī)大(dà)、見效快,目前有40%左右的節能量通過這種方法完成。管理節能是通過建立體(tǐ)系、制度等方法,加強對用能過程的科學管理,進行節能。

目前國内的能耗大(dà)戶,大(dà)多數已經完成了技術節能,但在管理節能方面還是存在粗放(fàng)管理的現象,這客觀上已經給企業帶來了很多困擾:企業生(shēng)産成本居高不下(xià),知(zhī)道能源消耗大(dà)卻又(yòu)沒有準确及時的數據,有了數據卻沒有直觀的分(fēn)析方法…….

現在很多制造業企業,能耗成本已經成爲産品成本的最大(dà)組成部分(fēn),節能管理的是否到位,已經關切到企業能否發展甚至能否生(shēng)存。

針對企業對管理節能的需求,深圳市天圳自動化技術有限公司推出“天圳能源管理系統”。其采用了先進的數據采集手段、科學的數據分(fēn)析方法,結合物(wù)聯網及IaaS、PaaS、SaaS等雲技術的應用,剖析企業的能源使用狀況,爲企業能源決策提供數據和分(fēn)析服務。


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二:技術架構和關鍵指标

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在數據采集層完成設備數據的采集和持久化,對于能源數據,最原始的存在方式,一(yī)般是存在于智能儀表中(zhōng)(如智能電(diàn)表或者其它智能計量表)或者控制器(如PLC)或者上位軟件中(zhōng)(如組态軟件),對應我(wǒ)(wǒ)們的能管系統,也有幾種對應的數據采集方式。最常見的有:

1):采用天圳的組态軟件TZ-FC,它裏面有大(dà)量的設備驅動,可以通過通訊接口(如串口或者以太網口)及設備驅動,讀寫智能儀表或者控制器裏面的數據;

2):采用天圳的工(gōng)業通訊網關,它上面支持以太網和串口通訊,有豐富的設備驅動,以讀寫智能儀表或者控制器裏面的數據;

3):通過OPC的方式,直接與設備進行數據交換;

4)采用MODBUS總線,與支持MODBUS協議的儀表直接進行數據交換;

數據持久化,狹義的理解就是把域對象永久保存到數據庫中(zhōng);廣義的理解包括和數據庫相關的各種操作,如保存、更新、加載、删除、查詢等數據庫指令。數據持久化層可以帶來明顯的好處是:可以減少訪問數據庫數據次數,增加應用程序執行速度;使代碼重用性高,能夠完成大(dà)部分(fēn)數據庫操作;通過松散耦合,使持久化不依賴于底層數據庫和上層業務邏輯實現,更換數據庫時隻需修改配置文件而不用修改代碼。

業務邏輯層(Business Logic Layer)是系統架構中(zhōng)最重要的部分(fēn)。它完成了設備管理系統業務規則的制定、業務流程的實現等與業務需求有關的系統設計。業務邏輯有四個基本項:領域實體(tǐ)(Domain Entity)、業務規則(Business Rules)、完整性約束(Validation)、業務流程及工(gōng)作流(Business Processes and Workflows)。

在業務邏輯層,天圳能源管理系統完成了以下(xià)功能:

系統配置功能

數據管理功能

設備資(zī)産管理

知(zhī)識庫系統

能源運行監測

能源計劃管理

能源審計管理

能源報表管理

展示層又(yòu)稱界面層(User Interface layer),天圳能源管理系統完全采用BS架構,用戶僅需通過浏覽器在區域網或者互聯網下(xià)進行作業管理。

關鍵性指标:

系統支持公有雲、私有雲及混合雲的部署;

采集端系統支持工(gōng)業以太網、串口通訊等多種通訊類型和通訊協議,支持有線/無線/光纖等多種部署。

可以采用系統自帶的數據庫,也支持第三方數據庫如SQL SERVER\MY SQL等;

系統可以實現數據雙向作用,不僅僅可以進行設備管理,如果需要也可以進行設備控制。

支持B/S架構;

三:實施周期及實施内容

實施步驟及對應時間:

1:現場調研:明晰工(gōng)程實施範圍、設備現狀、用戶需求等詳細信息,對于設備管理系統來講,這是最重要的内容,也是系統能夠順利實施的前提與保障。這部分(fēn)的工(gōng)作時間一(yī)般爲8-10個工(gōng)作日。

2:系統網絡架構的制定:針對用戶的需求和設備的現狀以及工(gōng)廠現存網絡的狀況,規劃系統網絡方案。這部分(fēn)的工(gōng)作時間一(yī)般爲2-4個工(gōng)作日。

3:數據采集方案的制定:針對各個設備的額具體(tǐ)情況,制定有針對性的設備數據采集方案。這部分(fēn)的工(gōng)作時間一(yī)般爲1-2個工(gōng)作日。

4:網絡及數據采集的工(gōng)程實施:這部分(fēn)含有較大(dà)的工(gōng)程量,根據設備管理系統的具體(tǐ)情況(主要是設備節點數量及分(fēn)布區域,以及采用的技術方案)而定,這部分(fēn)工(gōng)作包括設備改造、布線、服務器(或者雲服務器)和客戶端的部署、網絡部署等,時間一(yī)般要20-30個工(gōng)作日。

5:系統部署:包括軟件的服務器部署(或者部署至雲服務器)、數據庫部署(或者部署至雲數據庫),這部分(fēn)時間一(yī)般要3-5個工(gōng)作日;

6:系統配置及組态:包括各個功能模塊的組态及測試,這部分(fēn)時間一(yī)般要3-5個工(gōng)作日;

7:試運行:用戶在試運行期間,爲客戶提供7*24小(xiǎo)時的技術支持和服務,試運行一(yī)般爲一(yī)個自然月。

8:培訓:主要是對用戶進行日常操作和維護的培訓,以及未來功能拓展的技術培訓。這部分(fēn)時間一(yī)般要5個工(gōng)作日。

9:竣工(gōng)驗收:主要是竣工(gōng)資(zī)料的交付、竣工(gōng)手續的辦理等,這部分(fēn)時間一(yī)般要3-5個工(gōng)作日。

 

四:實施的功能及效果

深圳市天圳自動化技術有限公司的能源管理系統,有八大(dà)功能:

       現簡單介紹如下(xià):


1)         系統配置功能

該模塊有“用戶配置”、“機構配置”、“角色配置”、“系統日志(zhì)”、“數據備份”等功能。

通過這個功能,可以爲用戶配置出工(gōng)廠管理的基本狀況。

例圖如下(xià):

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                2)         數據管理功能

 

該模塊有“站點配置”、“數據庫組态”、“數據服務”、“統計值配置”、“報表配置”、 “流程圖配置”等内容。

通過這個功能,用戶可以對工(gōng)廠能源進行架構分(fēn)層,并且完成與數采部分(fēn)的鏈接,同時定義了統計報表及報警的相關内容。

例圖如下(xià):


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              3)         設備資(zī)産管理

在這個模塊裏,有“維修申請”、“維修記錄與驗收”、“維護計劃”、“維護記錄與驗收”、“資(zī)産台賬”、“資(zī)産檔案”、“資(zī)産類型”、“生(shēng)産商(shāng)信息”、“供應商(shāng)信息”等。

通過本功能,可以完成企業設備的建檔及維護、維修計劃及記錄功能。

例圖如下(xià):

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             4)         知(zhī)識庫系統

 

該模塊提供了設備管理中(zhōng)所需要的知(zhī)識或者參考書(shū)籍

例圖如下(xià):

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5)         運行監測功能

該模塊有“地圖”、“流程圖”、“運行狀态”、“數據報警”、“事件查詢”、“原始值分(fēn)析”等功能。

通過這些圖表,可以實施監控企業的生(shēng)産狀态及能源數據的實時狀态。

例表如下(xià):


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6)         能源計劃管理

能源計劃管理中(zhōng),可以設置“日能源計劃”、“月能源計劃”、“年能源計劃”及“一(yī)覽表”,通過 “一(yī)覽表”可以直觀看出能源的使用情況。

例圖如下(xià):

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7)         能源審計管理

能源審計管理中(zhōng),有“能耗分(fēn)項分(fēn)析”、“能耗趨勢分(fēn)析”、“能耗對比分(fēn)析”、“能耗同/環比分(fēn)析”、“實時分(fēn)項分(fēn)析”、“實時趨勢分(fēn)析”,“實時對比分(fēn)析”、“實時同/環比分(fēn)析”、“時段分(fēn)項分(fēn)析”、“時段對比分(fēn)析”等,通過該功能,可以直觀地看出能源的使用情況和對比分(fēn)析情況。

例圖如下(xià):

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8)         能源報表管理

能源報表管理中(zhōng),有“能耗指标明細報表”、“能耗明細報表”、“峰谷平報表”、“實時明細報表”、“實時指标明細報表”等,通過該功能,可以直接産生(shēng)相關的能源報表。

例圖如下(xià):

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深圳市天圳自動化技術有限公司的能源管理系統,在已經實施廠家的反饋來看,有如下(xià)效果:

1:能源管理由原先的粗放(fàng)型管理,轉變爲了精細型管理。

2:雲部署的實施,可以有效地提高系統的部署時間,也能大(dà)大(dà)減少維護人員(yuán)的工(gōng)作量。

3:整體(tǐ)可以爲企業有3%-5%的能源節省。

4:實時化、透明化的能耗信息讓企業員(yuán)工(gōng)和管理人員(yuán)全面、及時、詳細掌握企業的用能狀況。

8:移動互聯的應用使能源管理更加便捷。

9:系統自帶的設備監控功能可以節省部分(fēn)人員(yuán)配置。