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劉細(xì)鳳
安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801
摘要:在“碳達(dá)峰,碳中和"政策影響下,對工業(yè)企業(yè)能源管理提出了新的要求。本文結(jié)合建材工廠對、健康、節(jié)能等方面的需求,深入探討了建材行業(yè)能源管理工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用,這將給工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)技術(shù)在其他工業(yè)應(yīng)用方面提供借鑒。
關(guān)鍵詞:能源管理;數(shù)據(jù)可視化;工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)
1概述
本文所述建材行業(yè)能源管理工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái),實(shí)現(xiàn)分層級、分部門、分介質(zhì)的能耗數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測、能耗報(bào)警、能源基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理、能源實(shí)績管理、能源指標(biāo)對比分析、能效綜合分析、能耗數(shù)據(jù)可視化等企業(yè)云應(yīng)用服務(wù),同時(shí)建立綜合能效能耗公示、監(jiān)測及能耗診斷等行業(yè)云應(yīng)用服務(wù),實(shí)現(xiàn)對能源的精細(xì)化管理,提高能源利用效率,降低企業(yè)運(yùn)營成本,推動(dòng)建材行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級,提高行業(yè)核心競爭力。
2總體結(jié)構(gòu)
建材行業(yè)能源管理工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)由現(xiàn)場設(shè)備層、邊緣層、平臺(tái)層和客戶端組成,整體架構(gòu)如圖1所示。
圖1 建材行業(yè)能源管理應(yīng)用服務(wù)云平臺(tái)架構(gòu)圖
2.1現(xiàn)場設(shè)備層
由多功能電表、水表、氣表、冷熱表、流量表、壓力表、溫濕度表以及其他能耗監(jiān)控設(shè)備組成,用于計(jì)量能源數(shù)據(jù);還包括用于測量影響生產(chǎn)的主要設(shè)備(如鍋爐、汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)、風(fēng)機(jī)等各類設(shè)備)運(yùn)行情況和關(guān)鍵工藝參數(shù)、品質(zhì)參數(shù)的各類傳感器和控制系統(tǒng)。
2.2邊緣層
利用云網(wǎng)關(guān)采集現(xiàn)場設(shè)備層的各類多源異構(gòu)數(shù)據(jù),進(jìn)行協(xié)議解析、數(shù)據(jù)清洗、分析處理,通過以太網(wǎng)、移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)等傳輸方式與云平臺(tái)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信,實(shí)現(xiàn)設(shè)備上云。
2.3平臺(tái)層
提供穩(wěn)定、成熟可靠的云服務(wù)器,對能源數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、分析和處理;結(jié)合工業(yè)知識多維建模,建立能耗預(yù)測模型、能耗預(yù)警模型;提供綜合看板、能源監(jiān)測、能耗報(bào)警、能源實(shí)績管理、能耗分析、輔助決策、組態(tài)工具、信息公示、系統(tǒng)管理等功能服務(wù);提供數(shù)據(jù)接口,為企業(yè)管理級的MES、ERP等系統(tǒng)提供用能信息。
2.4客戶端
提供瀏覽器客戶端、移動(dòng)客戶端訪問方式,滿足建材企業(yè)、行業(yè)監(jiān)管部門、部門、行業(yè)協(xié)會(huì)等不同用戶的使用需求,實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地掌握能源管理系統(tǒng)相關(guān)信息。
3能源數(shù)據(jù)采集
平臺(tái)提供云網(wǎng)關(guān)和軟網(wǎng)關(guān)兩種數(shù)據(jù)采集方式,連接現(xiàn)場PLC、DCS、IPC、智能儀表等設(shè)備,匯聚不同子行業(yè)、不同工廠利用智能化設(shè)備采集的多源異構(gòu)數(shù)據(jù),通過以太網(wǎng)、2G、3G、4G、5G等上網(wǎng)方式,將數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆破脚_(tái),提供高效穩(wěn)定的數(shù)據(jù)傳輸、準(zhǔn)確及時(shí)的數(shù)據(jù)分析和可靠的設(shè)備遠(yuǎn)程管理服務(wù)。
主要采集的數(shù)據(jù)包括以下幾種:
(1)用電量
通過智能電能表采集數(shù)據(jù),包括各條線路的正向有功電量,正向無功電量,反向有功電量,反向無功電量,電度表的峰、平、谷電量,以及準(zhǔn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)電壓、電流、有功功率、無功功率和功率因數(shù)的采集。
(2)生產(chǎn)工序生產(chǎn)工藝數(shù)據(jù)
基于現(xiàn)有工序已有的DCS,數(shù)據(jù)全部采自DCS,采集的生產(chǎn)數(shù)據(jù)側(cè)重在能夠反映影響生產(chǎn)的主要設(shè)備運(yùn)行情況及關(guān)鍵工藝參數(shù),如鍋爐、汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)、風(fēng)機(jī)等各類設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)等,通過實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)反映出生產(chǎn)實(shí)際情況。
(3)能源計(jì)量數(shù)據(jù)
建材行業(yè)能源介質(zhì)主要為煤、電、蒸汽、水及壓縮空氣等,涉及到上述介質(zhì)的進(jìn)、出口的檢測計(jì)量均視為一級計(jì)量,需納入到生產(chǎn)能源管理進(jìn)行監(jiān)控。為保證能源數(shù)據(jù)的同源性,避免中間轉(zhuǎn)換帶來的誤差,能源數(shù)據(jù)采集對象主要為瞬時(shí)流量、累積流量、溫度、壓力、計(jì)量表的運(yùn)行狀態(tài)等。
(4)環(huán)保數(shù)據(jù)
企業(yè)各項(xiàng)環(huán)保數(shù)據(jù)如廢氣排放指標(biāo)檢測,應(yīng)與采集數(shù)據(jù)同源。
4能源管理服務(wù)
能源管理工業(yè)互聯(lián)平臺(tái)采用云計(jì)算技術(shù),結(jié)合微服務(wù)架構(gòu),實(shí)現(xiàn)可擴(kuò)展、高可用的基礎(chǔ)運(yùn)行環(huán)境,采用B/S架構(gòu),只需安裝瀏覽器,即可訪問平臺(tái)資源,減輕客戶端程序的開發(fā)及安裝,具備跨平臺(tái)特性。企業(yè)管理人員可通過生產(chǎn)工藝流程圖、實(shí)時(shí)曲線等可視化界面對企業(yè)各級生產(chǎn)能耗數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測,并隨時(shí)查看能耗統(tǒng)計(jì)分析數(shù)據(jù);行業(yè)監(jiān)管用戶可按行業(yè)、地區(qū)、特定時(shí)段對企業(yè)綜合能耗情況進(jìn)行查看,方便其準(zhǔn)確了解行業(yè)整體用能情況,并進(jìn)行能源協(xié)同配置。詳細(xì)功能架構(gòu)如圖2所示。
圖2 能源管理應(yīng)用服務(wù)平臺(tái)功能架構(gòu)圖
4.1綜合看板
為管理人員提供全局視角,通過綜合看板顯示平臺(tái)內(nèi)部各類數(shù)據(jù)匯總情況,使其能夠隨時(shí)宏觀掌握平臺(tái)關(guān)鍵數(shù)據(jù)指標(biāo)。支持豐富的顯示模式,包括餅狀圖、柱狀圖、散點(diǎn)圖、折線圖、雷達(dá)圖、儀表盤等幾十種動(dòng)態(tài)交互的圖形及3D動(dòng)態(tài)圖形效果,如3D折線圖、3D曲面圖、3D散點(diǎn)圖、3D柱圖等數(shù)據(jù)可視化展示方式。
(1)行業(yè)總覽
圖形化展示具體地區(qū)、特定時(shí)段權(quán)限范圍內(nèi)企業(yè)能耗情況,橫向、縱向能效對比情況。
(2)企業(yè)總覽
顯示企業(yè)特定時(shí)段內(nèi)能源使用情況,具體包括能耗總量、各介質(zhì)消耗總量、能耗報(bào)警統(tǒng)計(jì)、能效數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)等。實(shí)際能效、能源計(jì)劃橫向、縱向?qū)Ρ惹闆r。
4.2能源監(jiān)測
對企業(yè)能耗數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測,包括對能耗總量、重點(diǎn)工序能耗、重點(diǎn)設(shè)備能耗、余熱發(fā)電生產(chǎn)能耗,以及電表、水表、燃?xì)獗淼葍x表數(shù)據(jù)的監(jiān)測。支持靈活分組,可按部門、工序、設(shè)備、介質(zhì)等分層級監(jiān)測。
(1)生產(chǎn)工序監(jiān)測
監(jiān)測重點(diǎn)工序的能源消耗情況,以水泥企業(yè)為例,監(jiān)測熟料煅燒、水泥粉磨工序的能耗,經(jīng)過深層次的統(tǒng)計(jì)分析,輔助工藝操作模式調(diào)整,生產(chǎn)能效優(yōu)化。
(2)能源消耗監(jiān)測
監(jiān)測企業(yè)各能源介質(zhì)的消耗情況,如電能,監(jiān)測各條線路的正向有功電量,正向無功電量,反向有功電量,反向無功電量,電度表的峰、平、谷電量,以及準(zhǔn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)電壓、電流、有功功率、無功功率和功率因數(shù)。
(3)能耗設(shè)備監(jiān)測
對重點(diǎn)設(shè)備如水泥制作工藝中回轉(zhuǎn)窯、生料磨、煤磨、水泥磨等設(shè)備,進(jìn)行能耗、運(yùn)行參數(shù)、運(yùn)行狀態(tài)與效率實(shí)時(shí)監(jiān)測,統(tǒng)計(jì)分析,助力管理人員通過調(diào)整工藝操作模式,提高能效,降低成本。
4.3能耗報(bào)警
(1)能耗預(yù)警
基于能耗歷史數(shù)據(jù),構(gòu)建能耗預(yù)警模型,作用于實(shí)時(shí)能耗數(shù)據(jù),對能耗趨勢進(jìn)行預(yù)判,實(shí)現(xiàn)對能耗報(bào)警的早期預(yù)警。可實(shí)現(xiàn)行業(yè)、區(qū)域、企業(yè)用能總量預(yù)警、單耗指標(biāo)預(yù)警等。
(2)實(shí)時(shí)報(bào)警
基于能耗數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測功能,根據(jù)用戶自由設(shè)置的限值發(fā)起設(shè)備能耗報(bào)警、能耗總量報(bào)警,并記錄報(bào)警數(shù)據(jù),支持線上實(shí)時(shí)報(bào)警與歷史數(shù)據(jù)導(dǎo)出,支持短信、微信、郵件等報(bào)警信息推送功能。
(3)報(bào)警設(shè)置
設(shè)置能耗報(bào)警參數(shù),具體包括報(bào)警限值,報(bào)警周期、報(bào)警對象、報(bào)警提示方式等。
4.4能源實(shí)績管理
(1)能源計(jì)劃
利用能耗預(yù)測模型,生成煤耗、電耗等能源使用預(yù)測曲線,根據(jù)企業(yè)生產(chǎn)計(jì)劃及能源需求預(yù)測結(jié)果,編制能源使用計(jì)劃,并檢測能源計(jì)劃合理性。
(2)能源實(shí)績分析
對能源實(shí)績數(shù)據(jù)(各個(gè)能源介質(zhì)消耗量、發(fā)生量、回收量的實(shí)時(shí)計(jì)量數(shù)據(jù))進(jìn)行采集、存儲(chǔ)與實(shí)時(shí)監(jiān)測,提供能源計(jì)劃與能源實(shí)績的可視化對比分析。
4.5能耗分析
(1)對比分析
支持對能源介質(zhì)的同比、環(huán)比分析,直觀的掌握各能耗趨勢和增長率。針對不同企業(yè)或部門(工序、班組、崗位)之間進(jìn)行同級對比分析,參考平均能耗基準(zhǔn),發(fā)現(xiàn)能耗異常點(diǎn)。針對同級別不同時(shí)間段進(jìn)行歷史對比分析,并參考平均能耗基準(zhǔn),發(fā)現(xiàn)能耗異常點(diǎn)。
(2)對標(biāo)分析
對企業(yè)能耗與國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對比分析與綜合能效評價(jià)。以水泥行業(yè)為例,對標(biāo)分析可比熟料綜合煤耗、可比熟料綜合電耗、可比水泥綜合電耗、可比熟料綜合能耗、可比水泥綜合能耗等能耗指標(biāo)[3]。
(3)能耗排名
多級別(部門、工序、班組、崗位)進(jìn)行能耗排名,實(shí)行內(nèi)部能耗考核比較,通過對季度、月度、每天考核結(jié)果進(jìn)行對比分析,發(fā)現(xiàn)問題,找出差距。
(4)能效分析
基于設(shè)備全過程能耗監(jiān)測數(shù)據(jù),結(jié)合電耗、功率、效率和負(fù)載等參數(shù)進(jìn)行綜合分析,對設(shè)備、操作人員進(jìn)行用能效評價(jià)。輔助工藝操作模式調(diào)整,提升能源利用率。
(5)趨勢分析
對能耗數(shù)據(jù)的變化趨勢進(jìn)行實(shí)時(shí)追蹤與歷史記錄,深度分析其動(dòng)態(tài)特性。通過單一數(shù)據(jù)分析、多數(shù)據(jù)對比分析、趨勢分析、相關(guān)性分析等形式,幫助用戶快速掌握能耗變化規(guī)律,建立能耗預(yù)測模型。
4.6能耗報(bào)表
支持按照能源介質(zhì)、使用部門、供應(yīng)部門進(jìn)行分部門、分介質(zhì)、分層級統(tǒng)計(jì),運(yùn)用圖形與表格的形式展示各部門下屬能源結(jié)構(gòu)的能耗組成,通過時(shí)間維度(天、周、月、季、年)可查看各分類的歷史數(shù)據(jù)。自動(dòng)或手動(dòng)生成日、月、年報(bào)表。
4.7輔助決策
(1)輔助運(yùn)維
通過報(bào)警趨勢分析、知識庫關(guān)聯(lián)分析、報(bào)警定位與設(shè)備關(guān)聯(lián)分析等手段,從多角度分析設(shè)備故障原因,輔助企業(yè)運(yùn)維人員進(jìn)行故障判斷和,提高工作效率。
(2)輔助診斷
行業(yè)專家對企業(yè)生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的耗能問題(如:單位能耗超標(biāo)、設(shè)備非經(jīng)濟(jì)運(yùn)行、功率因數(shù)低、諧波畸變率超標(biāo)等)提供在線輔助診斷,并針對所發(fā)現(xiàn)的問題和對應(yīng)的工序,提供解決方案。
(3)輔助生產(chǎn)
基于能耗預(yù)警與能耗報(bào)警功能,分析報(bào)警產(chǎn)生原因與關(guān)聯(lián)關(guān)系,向管理人員推送嚴(yán)重報(bào)警,輔助生產(chǎn)。
(4)節(jié)能評價(jià)
實(shí)現(xiàn)以月、季度、年度為單位對企業(yè)節(jié)能效果進(jìn)行評估,形成分析節(jié)能效果分析報(bào)告,在平臺(tái)進(jìn)行信息公示。
4.8組態(tài)工具
云端圖形化組態(tài)設(shè)計(jì)工具,通過拖拽等簡單操作,低代碼實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)可視化設(shè)計(jì),靈活繪制現(xiàn)場實(shí)時(shí)監(jiān)控畫面。
4.9信息公示
以新聞發(fā)布、消息發(fā)送、下載等形式,按行業(yè)、地區(qū)、特定時(shí)段對企業(yè)綜合能耗情況進(jìn)行公示。
4.10系統(tǒng)管理
系統(tǒng)管理功能為其他用戶創(chuàng)建平臺(tái)賬號,設(shè)置人員角色,為角色分配平臺(tái)權(quán)限,同時(shí)可借助分組功能,實(shí)現(xiàn)對人員多結(jié)構(gòu)多層級的靈活管理。
4.11平臺(tái)性
平臺(tái)構(gòu)建包括業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)和資源的整體保障體系,提供設(shè)備接入、網(wǎng)絡(luò)傳輸、數(shù)據(jù)處理、用戶訪問等全流程保障。
5安科瑞企業(yè)能源管理平臺(tái)
5.1 平臺(tái)概述
安科瑞企業(yè)能源管理平臺(tái)采用自動(dòng)化、信息化技術(shù)和集中管理模式,對企業(yè)的生產(chǎn)、輸配和消耗環(huán)節(jié)實(shí)行集中扁平化的動(dòng)態(tài)監(jiān)控和數(shù)據(jù)化管理,監(jiān)測企業(yè)電、水、燃?xì)?、蒸汽及壓縮空氣等各類能源的消耗情況,通過數(shù)據(jù)分析、挖掘和趨勢分析,幫助企業(yè)針對各種能源需求及用能情況、能源質(zhì)量、產(chǎn)品能源單耗、各工序能耗、重大能耗設(shè)備的能源利用情況等進(jìn)行能耗統(tǒng)計(jì)、同環(huán)比分析、能源成本分析、用能預(yù)測、碳排分析,為企業(yè)加強(qiáng)能源管理,提高能源利用效率、挖掘節(jié)能潛力、節(jié)能評估提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和支持。
5.2應(yīng)用場所
鋼鐵、石化、冶金、有色金屬、采礦、醫(yī)藥、水泥、煤炭、物流、鐵路、航空工業(yè)、木材、化學(xué)原料以及機(jī)電設(shè)備、電器產(chǎn)品、工器具制造等。
5.3平臺(tái)結(jié)構(gòu)
圖3 平臺(tái)結(jié)構(gòu)
5.4平臺(tái)主要功能
5.4.1首頁
首頁通過展示企業(yè)各類能耗總量、折標(biāo)值、能源成本、能源消耗趨勢、分項(xiàng)能耗占比、區(qū)域能源消耗對比,并三維展示企業(yè)重要工藝或設(shè)備的能源消耗動(dòng)態(tài),可直觀了解企業(yè)當(dāng)前用能。
5.4.2運(yùn)行監(jiān)控
能源管理系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)顯示對企業(yè)使用的各種能源(電、水、蒸汽)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,并提供從概貌到具體的動(dòng)態(tài)圖形顯示,并提供區(qū)域數(shù)據(jù)監(jiān)控,在工廠平面圖或者某個(gè)車間的平面圖快速瀏覽到所管理的能耗數(shù)據(jù)。系統(tǒng)提供對能源管理系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)視功能,實(shí)現(xiàn)對能源系統(tǒng)運(yùn)行過程中關(guān)鍵的用能狀態(tài)參數(shù)的變化趨勢、耗能設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)以及系統(tǒng)運(yùn)行報(bào)警事件進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視,確保整個(gè)能源供給、轉(zhuǎn)換和消耗過程的、可靠和穩(wěn)定。系統(tǒng)提供圖形化工具,不僅可以組態(tài)出數(shù)字化的監(jiān)控界面,還具有實(shí)時(shí)趨勢顯示。
(1)變配電系統(tǒng)的電氣主接線圖展示,實(shí)現(xiàn)對全電量參數(shù)以及開關(guān)斷路器狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)視,如電壓、電流、頻率、功率、功率因數(shù)、三相不平衡度、諧波等參數(shù)。
(2) 水、燃?xì)?、壓縮空氣等系統(tǒng)各分支管道分布示意圖以及流量、壓力、溫度等參數(shù)狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)視;
(3)重點(diǎn)用能設(shè)備系統(tǒng)(如壓機(jī)等)的運(yùn)行狀態(tài)以及用能參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)視;
(4)過壓、過流、欠壓等保護(hù)信號報(bào)警、系統(tǒng)通信中斷、電量、非電量參數(shù)越限、能耗超標(biāo)預(yù)警等實(shí)時(shí)事件報(bào)警監(jiān)視。
(5)工藝流程圖展示重點(diǎn)關(guān)注工藝各設(shè)備運(yùn)行參量以及能耗情況
5.4.3變壓器監(jiān)控
展示各變壓器負(fù)載情況,從而可以為變壓器配備情況進(jìn)行科學(xué)合理的規(guī)劃。通過各種運(yùn)行參數(shù)狀態(tài)下用電效能的對比,測算變壓器損耗,找出變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行區(qū)間。根據(jù)變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行區(qū)間,調(diào)整負(fù)載,從而降低變壓器損耗,節(jié)約電量。
5.4.4用能統(tǒng)計(jì)
系統(tǒng)支持為企業(yè)不同的計(jì)量監(jiān)測對象,提供快速查詢顯示日、周、月、季、年的企業(yè)用能情況同比環(huán)比、產(chǎn)品單耗、產(chǎn)品折標(biāo)對比、能耗排名等。數(shù)據(jù)通過棒圖,餅圖,直方圖等形式,實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)中耗電量、耗水量、耗氣量等能耗數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析。大到整個(gè)企業(yè),小到單個(gè)設(shè)備或車間,通過對這些區(qū)域的計(jì)量節(jié)點(diǎn)能耗數(shù)據(jù)查詢分析,實(shí)現(xiàn)整個(gè)企業(yè)能耗數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析,滿足用戶實(shí)現(xiàn)對任意時(shí)段內(nèi)區(qū)域、車間、工藝和設(shè)備類型等的能耗數(shù)據(jù)查詢要求。通過對比不同區(qū)域等的能耗數(shù)據(jù)情況,了解不同對象區(qū)域等的能耗規(guī)律,自動(dòng)對這些對象進(jìn)行能耗排名,找出能源使用過程中的漏洞和不合理地方,從而調(diào)整能源分配策略,減少能源使用過程中的浪費(fèi)。
5.4.5分項(xiàng)用能
系統(tǒng)提供對企業(yè)分項(xiàng)用能的分項(xiàng)統(tǒng)計(jì)。根據(jù)分項(xiàng),用柱狀圖以及餅圖,展示各分項(xiàng)用能情況,直觀,清晰。通過用能趨勢,及時(shí)掌握企業(yè)分項(xiàng)用能趨勢情況。對于分項(xiàng)用能異常,能即時(shí)發(fā)現(xiàn),調(diào)整策略,改善用能,節(jié)約能源。
5.4.6產(chǎn)品/產(chǎn)值單耗
系統(tǒng)可以與企業(yè)MES系統(tǒng)對接,導(dǎo)入產(chǎn)品產(chǎn)量。對不能導(dǎo)入的數(shù)據(jù)提供人工錄入功能。通過系統(tǒng)采集的能耗數(shù)據(jù),結(jié)合產(chǎn)品產(chǎn)量,計(jì)算產(chǎn)品單耗,生成產(chǎn)品單耗趨勢圖,并進(jìn)行同比和環(huán)比分析。以便企業(yè)能夠根據(jù)產(chǎn)品單耗情況來調(diào)整生產(chǎn)工藝,從而降低能耗。
5.4.7用能成本分析
系統(tǒng)支持為企業(yè)整體以及車間等各個(gè)需要單獨(dú)進(jìn)行能耗考核的對象提供各種能源消耗的總費(fèi)用成本的統(tǒng)計(jì)對比功能??商峁╇?、水、氣等各種能源類型在統(tǒng)計(jì)周期中的消耗量以及對應(yīng)的費(fèi)用數(shù)據(jù),并且可以將各種能源的費(fèi)用進(jìn)行百分比占比統(tǒng)計(jì)和對比,以了解整個(gè)企業(yè)能源費(fèi)用成本的詳細(xì)分布情況。同時(shí)支持對單位成本費(fèi)用進(jìn)行分析。用戶可選擇多個(gè)考核區(qū)域進(jìn)行耗能成本的對比分析,為用戶建立有效的績效獎(jiǎng)懲機(jī)制和日常管理提供真實(shí)、可靠的數(shù)據(jù)依據(jù)。
5.4.8用能成本統(tǒng)計(jì)分析
系統(tǒng)支持為企業(yè)以及需要單獨(dú)考核計(jì)量的區(qū)域提供能源成本預(yù)算管理功能,允許用戶錄入能源成本的詳細(xì)預(yù)算計(jì)劃,通過對比能源實(shí)際費(fèi)用和預(yù)算費(fèi)用進(jìn)行預(yù)算執(zhí)行管理,可以直觀的了解到每月或者每年能源成本是否超出預(yù)算,方便用戶及時(shí)的進(jìn)行預(yù)算的調(diào)整和干預(yù)。此外,系統(tǒng)還支持按照預(yù)測算法進(jìn)行能源成本的成本預(yù)測,根據(jù)歷史的預(yù)算執(zhí)行情況和實(shí)際耗能的數(shù)據(jù)預(yù)測后續(xù)的幾個(gè)月的能源成本費(fèi)用,幫助用戶進(jìn)行有效的成本計(jì)劃管理。
5.4.9績效分析
對各類能源使用、消耗、轉(zhuǎn)換,按班組、區(qū)域、車間,產(chǎn)線、工段、設(shè)備等進(jìn)行日、周、月、年、時(shí)段績效統(tǒng)計(jì)按照能源計(jì)劃或定額制定的績效指標(biāo)進(jìn)行KPI比較考核,幫助企業(yè)了解內(nèi)部能效水平和節(jié)能潛力。
5.4.10能耗預(yù)測
通過對企業(yè)車間、生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)設(shè)備等的能耗使用情況進(jìn)行分析,建立能耗計(jì)算模型,根據(jù)人工智能算法對數(shù)據(jù)和模型進(jìn)行修正,對未來企業(yè)能耗趨勢進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,為節(jié)能提供有效的決策依據(jù)。
5.4.11運(yùn)行監(jiān)測
系統(tǒng)的設(shè)備運(yùn)行監(jiān)測功能專門針對重點(diǎn)耗能設(shè)備提供多方位的管理,主要包括設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)及關(guān)鍵參數(shù)監(jiān)視、設(shè)備臺(tái)賬管理、設(shè)備能耗統(tǒng)計(jì)分析以及設(shè)備維護(hù)管理。通過對設(shè)備工作狀態(tài)參數(shù)以及工況參數(shù)的實(shí)時(shí)采集和監(jiān)視可及時(shí)判斷設(shè)備的運(yùn)行工況是否正常;設(shè)備能耗統(tǒng)計(jì)分析可提供針對設(shè)備對象的實(shí)時(shí)耗能量以及歷史耗能趨勢的分析和對比;設(shè)備臺(tái)賬管理以及維護(hù)管理可建立的設(shè)備基本信息檔案,可快速實(shí)現(xiàn)對于設(shè)備各種特性參數(shù)的查詢和統(tǒng)計(jì)分類,對設(shè)備及其主要零配件的檢修、更換歷史記錄進(jìn)行信息化管理,并可提供設(shè)備計(jì)劃檢修到期提醒以及逾期檢修告警等功能,便于為每一個(gè)重要設(shè)備建立經(jīng)濟(jì)運(yùn)行檔案,確保設(shè)備的、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。
5.4.12能源平衡及損耗分析
能源平衡及損耗統(tǒng)計(jì)分析主要為企業(yè)的電、水、氣等能源在轉(zhuǎn)換、運(yùn)輸、使用過程中的各個(gè)環(huán)節(jié)提供能量平衡分析,及時(shí)的發(fā)現(xiàn)能量在使用過程中的跑冒滴漏和異常用能等浪費(fèi)的問題,提醒用戶及時(shí)進(jìn)行干預(yù)。通過分別統(tǒng)計(jì)重要用能環(huán)節(jié)的能源供給量和能源消耗量并計(jì)算兩者之間的差值損耗量,來評估個(gè)各環(huán)節(jié)的用能損耗程度。比如對用水系統(tǒng)的干管計(jì)量和各個(gè)車間支管的計(jì)量消耗量之和進(jìn)行損耗分析,有利于及時(shí)發(fā)現(xiàn)是否存在水管漏水或者違規(guī)用水的情況;對用電系統(tǒng)的低壓進(jìn)線計(jì)量和各饋線回路的計(jì)量消耗量之和進(jìn)行損耗分析,來評估判斷是否存在違規(guī)用電、竊電等異常用電現(xiàn)場,幫助用戶發(fā)現(xiàn)并糾正能源使用過程中的能源浪費(fèi)問題,降低能源綜合運(yùn)行成本。
5.4.13節(jié)能分析
節(jié)能分析主要是為企業(yè)在實(shí)施節(jié)能措施后,具體節(jié)能效果的分析,通過錄入節(jié)能措施,對比分析實(shí)施節(jié)能措施前與實(shí)施節(jié)能措施后的用能情況,以此來評判節(jié)能措施的實(shí)施效果,為企業(yè)節(jié)能提供幫助,提高經(jīng)濟(jì)效益。
5.4.14分析報(bào)告
系統(tǒng)提供的用戶分析報(bào)告主要是為企業(yè)的中、高層管理人員提供有關(guān)企業(yè)的能耗數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果匯總和分析結(jié)論展示,注重整體能耗狀況和變化趨勢的說明。一般包括企業(yè)的能源利用情況、線路損耗情況、設(shè)備運(yùn)行情況、運(yùn)維情況,用能趨勢排名,重點(diǎn)能耗排名,綜合能耗排名等。通過豐富多樣的 圖形化組件組態(tài)成為一份用戶分析報(bào)告,讓用戶了解系統(tǒng)的運(yùn)行情況,方便用戶發(fā)現(xiàn)設(shè)備異常,從而找出改善點(diǎn),以及針對用能情況挖掘節(jié)能潛力。
5.4.15事件記錄
事件報(bào)警分析主要是為系統(tǒng)的異常運(yùn)行狀態(tài)或故障原因診斷分析提供依據(jù)和分析手段。系統(tǒng)運(yùn)行過程中所產(chǎn)生的各種報(bào)警時(shí)間均會(huì)被自動(dòng)記錄和存儲(chǔ),通過對事件的發(fā)生時(shí)間、范圍對象、事件的類型、事件的等級以及事件描述關(guān)鍵字搜索查詢,即可快速的實(shí)現(xiàn)對目標(biāo)事件的查詢和分類。
5.4.16自定義報(bào)表
用戶可通過自定義報(bào)表頭與列,靈活生成各種報(bào)表,從各種能耗數(shù)據(jù)及費(fèi)用比較,到電力峰谷平報(bào)表;從碳排放報(bào)告到系統(tǒng)能耗評估,從能耗指標(biāo)到能耗預(yù)算等等,使用者無需繁瑣的編輯,只需要簡單操作就能生成精美的報(bào)表。
5.4.17移動(dòng)端支持
APP支持Android、iOS操作系統(tǒng),方便用戶按能源分類、區(qū)域、車間、工序、班組、設(shè)備等不同維度掌握企業(yè)能源消耗、效率分析、同環(huán)比分析、能耗折標(biāo)、用能預(yù)測、運(yùn)行監(jiān)視、異常報(bào)警等。
5.4.18運(yùn)行環(huán)境
(1)瀏覽器運(yùn)行設(shè)備
(2)臺(tái)式電腦,手機(jī)、平板等移動(dòng)端設(shè)備
(3)瀏覽器運(yùn)行環(huán)境
(4)支持火狐、搜狗、360等主流瀏覽器訪問
(5)客戶端運(yùn)行設(shè)備
(6)安卓系統(tǒng)移動(dòng)設(shè)備(android 5.0以上),蘋果ios系統(tǒng)
5.5現(xiàn)場設(shè)備選型(根據(jù)實(shí)際需求選配)
6結(jié)束語
本文所述建材行業(yè)能源管理應(yīng)用服務(wù)云平臺(tái)充分利用工業(yè)通信、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、可視化等先進(jìn)技術(shù),依靠底層現(xiàn)有的能源硬件基礎(chǔ)和控制系統(tǒng),通過云網(wǎng)關(guān)匯聚各類生產(chǎn)過程參數(shù)和能源數(shù)據(jù),經(jīng)過數(shù)據(jù)清洗、存儲(chǔ)、整理,并運(yùn)用科學(xué)先進(jìn)的統(tǒng)計(jì)分析方法,結(jié)合生產(chǎn)計(jì)劃具體需要,進(jìn)行能耗實(shí)時(shí)監(jiān)測、能效分析、優(yōu)化控制和綜合管理,平臺(tái)采用微服務(wù)架構(gòu),為用戶提供數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化的能源管理與服務(wù)。
由此可見,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)是實(shí)現(xiàn)智能化能源管理的重要手段,通過分析發(fā)現(xiàn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)在能源數(shù)據(jù)采集、匯聚、分析、價(jià)值挖掘等方面都具有較高的應(yīng)用價(jià)值,可推廣應(yīng)用至其他應(yīng)用領(lǐng)域。
【參考文獻(xiàn)】
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[3]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊.2020.06版
作者簡介:劉細(xì)鳳,女,本科,現(xiàn)就職于安科瑞電氣股份有限公司,主要研究方向?yàn)槟茉垂芾硐到y(tǒng)。