
1 方案设计简介
雷奇节能的企业能源管理系统,现场数据采集基于GSM/GPRS远程采集终端,在信息传递方面,基于主动信息交换、分检服务系统,透过出版/订阅(Publish/Subscribe)信息传送方式,提供主动式的数据分发服务,这样企业各应用程序得到的都是各自订阅的关键数据,可大幅度提高数据处理的效率。
能源数据包括三种:能源供给状态数据、能源供给整点数据、能源供给累加数据,每种数据都有不同的应用范围。能源供给状态数据是所有数据的基础,其它两种数据是通过仪器、仪表、手工录入或计算程序得到,是其它应用系统需要的关键数据。国建高创的能源数据采集系统,就是在撷取能源供给状态数据的同时,将其它应用程序需要的关键数据分检出来,主动发宏帆送到各应用程序,满足各部门的办公、处理需要,在监测的同时满足结算、决策的需求。
2 整体设计原则
◆采用先进、成熟、实用的技术。在使用上要求简便实用,在技术上要追求先进,讲究成熟、可靠,不带有任何试验性质的应用。
◆统一的管理能力,为系统管理大大提供方便。根据实际的管理体制,公共安全管理是集中统一的。因此,我们的系统具有多级集中统一的管理中心,并实施科学合理的管理,使监控技术发挥最高的效用。
◆系统应具有开放性、可扩性、兼容性和灵活性。以安全为核心,系统具有开放性,能有机地与其它系统连接,融合成一个整体。系统范围大小差异很大,要求系统能适合多种规模,要有较强的可扩展性,能随时适应对系统的扩容要求。系统具有很强的兼容性和灵活性,能适应产品的升级换代,是系统设计的一个重要思想。
◆系统的设计和产品的选择应标准化、规范化。
◆系统必须具有安全性、可靠性、容错性。系统设备的安全性、可靠性是个非常重要的指标。为避免 *** 作人员误 *** 作等致使系统工作不正常,要求系统具有较强的容错性和自检功能。
◆合理的性能价格比。在系统设计时,从实际出发,在有限的价格下,追求最高的性能。
3 系统整体网络架构
4 系统特点
本系统采用分布式部署,充分发挥各构件的运算能力,将系统效能、处理速度发挥到极致,优点与效益还表现在几个方面:
◆稳定性与开放性兼顾。RTU 具备环境适应能力强的特点,可部署在环境恶劣的现场,满足仪器设备数据撷取的需要。系统稳定,可长期连续工作,不需现场维护。
◆实时性高,通讯量少。由于采用数据主动上报的方式,大大减少网络通迹掘讯量,同时又保证了数据的实时准确性。
◆各个子系统之间相互独立、依存性弱。本系统的各个子系统之间相互独立,可以自成系统,可以分期、分批建设。无论是web数据浏览录入,还是实时数据采集都是相互独立的,又通过企业数据库相互关联。因此,各个企业可以根据自身的情况,分时分批的建设,最大限度的减少资金投入。
◆系统投资报酬高。系统充分应用了所有子系统的运算能力,使中心端专注于数据的接收和分发工作,在保证效率、效能的基础上,降低对硬件的需求,可降低企业对硬件的投入。当采集点多、数据量大时,可对系统进行方便的分布、丛集部署,而这种部署同样能充分保证系统的稳定性、安全性和经济性。关系型数据库仅用来储存满足历史查询、结算、核算等应用需求的数据,也可大大提高数据库的服务效能。
◆应用拓展性能力强。随着应用的不断延伸,企业数据的需求范围将不断扩大,系统可方便实现不同硬件、软件平台间的数据交换,可充分满足企业在不同发展时期对信息服务的不同需求。
【企业能源管理系统软件】
1 软件结构
如下图所示,企业能源管理由以下几个功能软件组成。各个软件之间相互独立,通过数据库将各个软件系统紧密结合在一起,不会因为某一个软件的故障而影响其它软件的正常运行。
◆ WEB 浏览及录入系统软件
◆无线数据接收软件
◆ DTU 采集软件
◆数据导入中间件软件
◆能源管理客户端软件
◆能源管理接口网关
以上只是系统软件的简要说明,详细设计文档根据各个系统的不同而有所不同,可以参考用户项目概要设计文档和详细设计文档,这蔽州雹里不再多述。
2 能源管理系统软件相关功能
本系统通过对生产制造企业的变电站、生产车间、天然气站、煤、油、氮气、氢气、水等能源计量仪表进行实时监控、数据分析和调度管理使企业实现能源管理的自动化、制度化和信息化三大目标,帮助企业实施长效管理,达到节能降耗的目的,获得最大的经济利益和社会效益。系统的总体功能包括实时数据、综合查询、统计分析、系统管理以及系统恢复等五大模块。测和记录。
能源管理流程分3个阶段:
1、开始争取最高管理机构的同意;目标的设置;建立能源管理组织。
2、分析和计划,对能源结构、限制条件作历史的回顾;能源审计;节能措施的计划;选择方案的评价;
3、执行与控制,所需资源的核准;目标和职责的确定;尘腊悄建立计量和报告制度;措施的实行;评价结果。 节能意识
企业能源管理部门的节能派渣意识如前面,可以来自各个方面,至于来自哪个方面对能源管理项目来说是无关紧要的。说服企业的最高管理部门去建立一个项目是很重要的,这样他们可以坚定地支持这个项目,并批准所需要的财力、人力资源。切记,没人会对目标作出许诺,除非他对此深信不疑。一个成功的能源管理项目,需要全体人员的支持,特别是最高管理部门的积极支持,这不仅会将会批准所需要资源,而且将说服其他人了解,提高能源利用率从总体上讲,是企业的一项重要任务。节能意识愈强,就愈能节约大量的能源。
项目内容
最高管理部门批准并承诺支持能源管理项目后,还将对目标任务作一些决定。诸如预算、项目的期限、哪些人参加项目等。管理部门需要对下述内容作出决定:
——能源管理项目的边界条件目标;
——完成能源利用分析的日期,节能项目的日期;
——负责能源管理项目的中级管理人员的人选及项目负责人(能源管理人员);
——在企业内设置能源管理机构。
这些决定是由最高管理机构作出的,但通常是由能源管理委员会准备的。能源管理工作人员领导能源管理委员会。管理委员会包括功能部门或产品部门的中级经理人员。因而最高管理机构通常只选择能源管理委员会的人员,而后由委员会能源管理项目的目标任务、时间进度和预算,然后由最高管理机构批准同意。此外,委员会还要协调计划、引进新思想和新观点,并要保证在工厂的某部分采取行动而不会对其他部分产生不利的影响。
节能目标
以初步的能量审计为基础,节能目标必须明确规定。注意:必须仔细考虑确定实施日期,因为奖金是有限的,财政目标与能源目标一样需要明确。典型的节能目标应规定如下:
(1)每年减少电费 %;
(2)减少蒸汽使用 %;
(3)减少燃油使用 %;
(4)减少天然气使用 %;
(5)减少压缩空气使用 %。
回收目标
如下:
(1)税前投资最小回收率 ;
(2)最短的偿还期 ;
(3)每年的节能量/投资费用物最小比值是 ;
(4)税后最小的投资回收率 。
厂级节能委员会的另一项重要任务是促进情报交流和节能活动的协调。然而厂级节能局改委员会不能每件事都做,而应由那些熟悉具体 *** 作、并能取得最大成就的人员具体来做,分厂级的能源协调员需要懂得节能目标和每年节约生产成本的潜力,以及对公司效益的影响。 能源分析
待能源管理项目准备好、能源组织建立以后,下一个阶段是分析和计划工作,在第二节中我们已经解释了,计划工作是在考虑过去、现在和将来的基础上制定的,在分析和计划阶段必须牢记这部分内容,分析企业能源用于何处?是怎么用的?能源数据的分析应包括以下几个阶段:(1)回顾过去能源利用的情况;(2)能量审计;(3)工程分析;(4)经济分析。
能源调查
历史情况的调查可以根据公共电力公司的电费帐单、工厂的记录、生产统计或其他可能得到的资料来完成。调查的任务是了解能源利用的长期和短期的趋向,诸如能源管理项目试图要改进能源利用,是以什么为参基准。另外要考虑的是,过去的用能结构及其在能源管理项目中的重要性。深入领会下列趋向性问题,对能源经理来说是有帮助的:
——过去能源消耗是增加还是减少?(考虑过去5年)
——能源消耗是否有季节性的变化?(夏天或冬天峰值)
——数据资料是否完整?(全厂、每个部门的能源消费)
——能源消耗是否有暂时变化?(每年以%计)
——能源消耗是否有暂时变化?(下班与上班,周末与平时等)
历史情况的回顾,除揭示能源消耗的某种结构及趋势外,它还为能源审计和其它后继工作作比较提供了基础资料。然而,历史的回顾本身永远不能为确定有效的能源利用项目提供足够的情报资料。几乎没有一个企业配有全部的记录装置,提供工厂各处能源消耗分类的详细资料。
通常展示历史的能源消耗情况和生产量的关系是很有用的,这不仅在评价一个特殊工厂或生产工艺时有用,而且能够为二个厂或几个厂之间提供比较资料(要注意,这种能耗比较,往往会给人以错觉。例如,二个相比较的工厂位于不同的气候区城,则其能耗就没有可比性)。
能源计划
把单位产量的用能称作为能源指数(单耗),它取决于工厂生产的最终产品的性质。对于金属、化学、水泥等典型的能源指数,可用PJ/kg表示;运输系统可用每个旅客的燃料消耗或km/t表示。
为了清楚地记录各方面的用能情况并发现节能的可能性,下一个任务是对全部耗能活动进行审计。如何做审计?审计包括哪些资料?这将在本书的后面论述。能源审计通常要解决:购置能源;转换成的能源;发生的能源;出厂产品中的能量;能量损失。
对过去和现在的用能数据资料一旦分析完成后,就可以开始制定计划措施。计划是必须的,因此公司的节能管理人员能较早地对如何执行项目作出决定。为了明确重点,必须确定有节能潜力的区域范围。要给基层管理人员提供工作准则、方法和意见,从而发挥他们的创造力,为项目作出重大贡献。
调查记录 燃料 现在的价格 预计每年价格的上涨 能源当量 天然气
燃料油
煤
电力
蒸汽
蒸汽kPa
蒸汽kPa
蒸汽kPa
压缩空气
压缩空气kPa
压缩空气kPa
水
锅炉补充水 ECU……/1000m
ECU……/kg
ECU……/ton
ECU……/kWh
ECU……/1000kg
ECU……/1000kg
ECU……/1000kg
ECU……/1000m
ECU……/1000m
ECU……/1000m
ECU……/1000kg
ECU……/1000kg ECU……/1000m
ECU……/kg
ECU……/ton
ECU……/kWh
ECU……/1000kg
ECU……/1000kg
ECU……/1000kg
ECU……/1000m
ECU……/1000m
ECU……/1000m
ECU……/1000kg
ECU……/1000kg ……kJ/m
……kJ /kg
……kJ /kg
……kJ /kWh
……kJ /1000kg
……kJ /1000kg
……kJ /1000kg
……kJ /1000m
……kJ /1000m
……kJ /1000m
……kJ /1000kg
……kJ /1000kg 折旧方法
最小的回收率
经济寿命
寿命周期概算和方法 执行措施
执行阶段是整个项目最关键的阶段,因为它是任何能源管理致力的主要目标。在这阶段实现能源经理确定的计划和措施。为了执行节能措施,企业必须愿意去进行必要的投资。能源管理措施可分成下列3类:
—— *** 作和维修(常规)措施,包括组织措施;
——更新和改造措施;
——新设备或者大型施工建设措施方案。
上列3种措施形式,所需投资依次增加。常规措施的投资极少(如果有的话),而施工建设措施需要大量的投资。
执行步骤
许多工矿企业的投资奖金有限,他们希望投资偿还期在1年以下。有奖金渠道的大企业希望偿还期为2—3年,某些政府机构容许3—10年。能源经理在项目的初期就需确定节能工程项目的偿还期。下面的步骤是:
(1) 建立各个部门、处或个人的节能目标;
(2) 编制报告程序;
(3) 不断提高节能意识并鼓励人们参与节能;
(4) 为整个能源管理项目的定期检查和评价作准备。
这几个步骤大部分是不言而喻的,不需作进一步的详述。第(1)和(2)两个步骤反映了基本的管理概念。即人们能高效地工作的条件是:
——他们知道应该要达到什么,以及他们的任务的目的;
——他们能收到有关他们工作好坏的反馈。
特别要强调鼓励人们参与节能,因为最终是人类创造了节能和省钱的工程奇迹。经验表明,较高效的设备和经过改进、提高工艺方法,只是成功的一半。人的因素极其重要,但常常被忽视。如果 *** 作人员不理解提高效率的必要,不相信或不会 *** 作使用其新的、经过改进的设备,则利用新设备降低工厂能源成本的效果将是非常小的。 最后,节能措施一旦被采用,则必须定期检查,明确长处和弱点并作必要的改变。为了适应经济的(燃料和能源提价)变化和技术的改变,项目必须适应性强。随着项目进展,要求也会改变,一般容易的事情先实现,而寻找新的、重大的节能方案则越来越困难。
不仅项目需要定期检查,而且已执行的措施也必须评定和调整,这称为控制工作。能源经理利用前面讨论过的指数,如单位产品的能源消耗,以检查执行的措施是否真正节能。这是为了弄清楚项目是否按计划进行?如果没有,要做什么工作?需要作什么修正?是否需要追加资源?项目是否偏离计划?这些都是能源经理必须自己回答的问题。分析报告的结果将确定项目是否已取得最大的效果,什么因素影响或促进了项目的进展(这将导致重点的改变),及如何维持原结果。控制是经理为了继续完成项目,并提高其结果所必须履行的一种功能。
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