工业碳达峰碳中和数字化建设管理平台设计方案.docx
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1、业理统 物原子nH 电现,fte V*对外接口收集晨示致加分析他谶*计r晨功健| 抵n控系坂能源监管系统节能控制系统智慧工业碳达峰碳中和数字化建设管理平台建设方案相关设置。2.2平台设计建设目标完本钱埠工业园区域内能源管理系统的实施,包含变配电、照明、空 调、供热、蒸汽、压缩空气、清水、中水等能源使用状况管理及现场压力、 温度等参数实行集中监视、管理和分散控制,并动态分析现行系统使用情 况。工程目标总结为以下五点:1)通过完善对主要的耗能设备、关键工段、资源环境因素的三级计量, 实现能耗在线监测;在此基础上实现能耗和资源因素的班组级目标管理和 考核,形成实时监管为基础的节能节材的目标管理绩效;
2、2)通过实时采集的数据,根据国际、国内及行业标准,结合专家经验, 以节能为目标实施动态优化管理,形成动态管理绩效;3)通过能源管理中心把节能降耗、清洁生产等法规标准和政策;把各 类管理体系进行资源整合,实现企业集约化和智能化管理,进一步降低管 理本钱,促进企业管理升级;4)通过生产过程的综合监测、统计和汇总,为安全生产和企业重点设 备故障分析、成因追溯提供可靠的数字化依据;5)通过实时检测数据分析和专家系统形成的节能节材诊断报告,为以 节能改造为内容的决策提供依据,通过工程改造实现能源利用效率的最大 化和经济效益的最大化。2.3平台设计功能需求结合实际情况,“智慧工业碳达峰碳中和数字化建设管理
3、平台”规划涵 盖变电站、车间配电室、燃气站以及供水管网、空调、供热、空压的用能 数据一级至三级计量,并拓展其它公共建筑物的用能管理,实现共计1100余块表具的计量数据在线监测和用能动态管理。2.3.1 实时耗能采集通过数据采集器自动采集现场仪表的能耗数据信息,为能源信息管理 提供原始数据。2.3.1.1 通讯协议与网络接口本系统涉及到电、水、油、蒸汽、压缩空气、天然气等能耗监测仪表 设备的采集工作;提供的监测仪表设备必须支持RS-485、RS-232、RJ45、 CDMA3G/4G 多种网络接口或支持 OPC、MODBUS、104、CDT、DLT645 等多种协议的数据接入,实现企业/分厂/车
4、间/设备/产品等多级的能源介质 的采集、存储管理。2.3.1.2 断网本地预存在网络中断或者主数据存储设备出现无法联通的情况时,数据采集设 备应当继续采集耗能数据,并将采集到的耗能数据保存在本地,在网络联 通或者与主数据存储设备恢复通讯后将预存的数据上传到主存储设备中。本地预存数据至少能够大于7天。2.3.1.3 程抄表1)多个耗能仪表设备集抄可以对指定区域内的耗能监测设备进行远程抄表。还可以选择指定的 日期与时间对耗能仪表进行远程抄表,中选择指定日期与时间时应显示对 应时间的耗能数据。2)单个耗能仪表设备集抄出具备多个能耗仪表设备集抄的功能外,还应具备历史实时采集记录查询功能。2.3.1.4
5、 运行监测1)系统应以数据列表、分布图、曲线等形式直观展示企业实时/历史 生产能耗数据及生产指标、能耗指标、数据通讯报警数据。2)实现动能站房运行人员登记、巡视电子签到和电子交接班功能。3)通过对生产和能源系统指标的集中监控和生产异常的实时报警、对 系统巡检到位提高企业能源系统的运行管理水平及整体安全水平,确保生 产安全进行。2.3.2 耗能统计分析2.3.2.1 统计分析原那么以客观数据为依据,以企业整体、分厂、车间、生产线、主要用能设 备为对象,全面分析企业生产能源消耗情况,使企业管理者了解企业能源 消耗构成情况,帮助企业查找能源使用过程中的漏洞和不合理情况。2.3.2.2 统计分析要求1
6、、标准数据子系统与数据相关的后台子系统是完成数据采集、处理、上报的关键局部, 完全按照技术导那么要求编制。2、用电计量建设用电专项管理的子系统:实现建筑能耗的分类分项计量、管理、 统计功能;动态实时能耗数据和运行参数监测;逐时、逐日、逐月、逐年 和任意时段数据的查询、分析;10年以上能耗数据查询、展示和比照分析; 能耗结构、能耗趋势、指标比照展示;变电室高低压电网线路支路关系的 模拟图展示和实时支路数据、指标比照展示;为任意对象(企业、分厂、 部门、班组、个人)任意时段(日月年)的电耗提供饼图、柱形图、曲线 图展示、管理和报表汇总、打印功能,并支持word、pdf、excel格式的导 出;提供
7、对标定位管理功能,实现按建筑、按部门、按类别的总量、人均、 面积均的综合排名比照;通过web可联动智能管控设备,实现远程控制,实 现集体控制、单个控制、定时控制、定量控制、定额控制和智能模糊控制, 有管理信息录入、管控指令发送功能。3、用水计量建设供水专项管理的子系统:提供可视化的水管网能流图监测,查找 供水系统内的跑冒滴漏以及水力平衡等问题;动态实时能耗数据和运行参 数监测;逐时、逐日、逐月、逐年和任意时段数据的查询、分析;10年以 上能耗数据展示和比照,能耗结构、能耗趋势、指标比照展示;给水管网 支路关系的仿真模拟图展示和实时支路数据、指标比照展示;为任意对象 (企业、分厂、部门、班组、个
8、人)任意时段(日月年)的水耗提供饼图、 柱形图、曲线图和报表汇总、打印功能,并支持word、pdf、excel格式的 导出;提供对标定位管理功能,实现按建筑、按部门、按类别的总量、人 均、面积均的综合排名比照;通过web可联动智能管控设备,实现远程控制, 实现集体控制、单个控制、定时控制、定量控制、定额控制和智能模糊控 制,有管理信息录入、管控指令发送功能。4、供热运行子系统建设供热专项管理的子系统:提供可视化的供暖管网能流图监测,查 找供暖系统内的跑冒滴漏以及水力平衡等问题;监测供热设备运行参数、 流量、压力、温度等数据;动态实时能耗数据和运行参数监测;逐时、逐 日、逐月、逐年和任意时段数据
9、的查询、分析;10年以上能耗数据展示和 比照,能耗结构、能耗趋势、指标比照展示;给供暖管网支路关系的仿真 模拟图展示和实时支路数据、指标比照展示;为任意对象(企业、分厂、 部门、班组、个人)任意时段(日月年)的水耗提供饼图、柱形图、曲线 图和报表汇总、打印功能,并支持word、pdf、excel格式的导出;提供对 标定位管理功能,实现按建筑、按部门、按类别的总量、人均、面积均的 综合排名比照;显示供热分时分温控制的各区域的供热的状态。5、消息管理子系统能耗监测报警(能耗监察、能耗异常追踪),报警方式包括主动推送桌 面报警、E-mail报警、短信报警,能耗报警报告自动生成;能耗报警记录 查询等功
10、能;实现与上级数据中心的消息交换。6、公众服务子系统提供公示公告web页面,展示能耗数据、能耗指标、能效情况、对企 业、分厂、部门、班组、个人用能进行公示排名、各项能效指标排名。2.3.3 未来耗能预测2.3.3.1 预测原那么以客观数据为依据,以企业整体、分厂、车间、生产线、主要用能设 备为对象,并结合历史能耗数据,对未来的能耗情况进行预测分析。2.3.3.2 预测要求1)利用历史能耗数据分析出未来耗能趋势。2)按照日、月、年的日期形式分别统计出对应的能耗趋势数据。3)应与企业的生产线、主要用能设备的使用情况相结合。4)趋势图表界面美观,条目清晰,并提供在线打印与导出功能。2.3.4 节能降
11、耗考核2.3.4.1 耗能绩效原那么结合企业用能计划、能效指标以及各种行业对标等,按照企业组织层 级建立考核指标体系,将用能情况与企业各个单位乃至个人的绩效考核结 合起来,通过对企业、分厂、部门、班组、个人的实时和阶段考核,实现能源管理的精细化和全面化,将节能降耗工作落到实处。2.3.4.2 耗能绩效要求1)以企业用能计划、能效指标以及各种行业对标为参考依据,对企业 组织层级进行耗能绩效考核。2)绩效考核最小单位精确到个人,按照企业、分厂、部门、班组、个 人的组织结构形式建立绩效考核。3)绩效考核应能实现实时和阶段考核,使能源管理精细化和全面化, 以便将节能降耗工作落到实处。2.3.5 耗能设
12、备管理2.3.5.1 设备管理原那么管理能源计量器具,建立计量器具台账及维护管理流程。2.3.5.2 设备管理要求功能包括建筑、机构、能耗、采集器、监测仪表和其他设备信息的管 理、维护和自由组态;系统操作日志和维护日志管理;管理员录入、修改 操作可留痕;综合告警条件的设置包括仪表运行告警条件、各部门及用能 设备能源消耗预警告警条件;标准编码管理,所有信息编码均依据技术导 那么。2.3.6 耗能对标管理2.3.6.1 对标管理原那么通过设定国家、省市、企业内部标准,实现对企业实际生产指标数据 和能源统计数据与标杆目标值之间的比照分析,方便管理者迅速分析判断 能耗变化趋势及原因,挖掘节能潜力,找到
13、节能管理的关键所在,帮助企 业寻找差距。2.362对标比照要求1)设定耗能标准标杆作为耗能对标管理的依据。2)将企业生产指标和能源统计数据与标杆数据进行比照分析,并生成 比照变化趋势图表。3)界面美观条目明确,并提供在线打印与导出功能。2.3.7 耗能综合报表2.3.7.1 综合报表生成原那么系统为用户提供强大的报表功能。主要包括综合能源消耗汇总表(日、 周、月、年度报表)、能源生产与消费表、指标汇总统计等。提供自定义报 表输出功能,报表支持EXCEL、PDF等多种导出格式,用户可以方便的进 行编辑和打印。建设节能监管的专家分析子系统:具有多专题的能耗分析及比照,包 括企业、分厂、部门、班组、
14、个人、各种能源种类能效综合分析、时间分 析、标杆分析、能耗预测分析;供热、配电室等能效专项分析,影响能耗 的天气因素、建筑因素等因素的多种分析功能;生成“专家诊断报告”,准 确查找到节能点、测算节能空间,并提供节能改造的相关建议;可对实施 节能改造措施的节能效果进行验证。系统还具备可扩展能耗统计算法库开 发、可视化分析呈现功能。2.3.7.2 综合报表生成要求1)能够按照日、周、月、年等形式生成统计图表。2)能够按照企业、分厂、部门、班组、个人等组织形式对能耗数据进 行统计分析。3)与能耗绩效考核、对标比照分析相结合生成丰富的能耗专家报表系统。4)具备自定义报表功能,以便管理者自定义生成报表。
15、2.3.8 其它功能要求2.3.8.1 权限要求具有灵活的权限管理功能,可以根据角色分配业务模块,并能设置每 个业务模块数据的增加、删除、修改、导入、导出和打印等操作权限;还 可以根据需要对个别用户进行单独的权限设置;不同身份人员可以按照权 限设置的范围管理能耗监测设备,查看能耗统计、汇总和分析数据,实现 校园建筑、监测设备和能耗数据的分级管理。能从企业、分厂、部门、班 组、个人和监测设备等多种视角监测管理能耗信息。系统平台建设规范系统建设应遵循的标准规范能源监管平台的建设与开发应满足或高 于以下标准和规范,但不限于此:工业企业能源管理导那么工业企业能源管理体系实施指南工业企业建立和实施能源计
16、量管理体系要求2.4平台设计非功能需求系统性能要求系统测点数量最大1万点系统响应时间一般功能响应时间02秒,复杂功能响应时间go秒实时数据采集周期5分钟至1小时自由设置实时数据存储周期10年历史数据存储周期20年系统部署方式支持虚拟化中立区、安全区网络带50M宽2.4.2 数据存储要求1)采用实时数据库存储企业实时能源数据;2)采用大型关系数据库存储业务数据和管理数据,关系数据存储应支 持SQL Server和Oracle等主流关系型数据库。2.4.3 数据接口要求1)建立网关的北向标准接口,基于固网或无线传输,以标准化的通讯 协议实现数据上传;2)建立网关的南向标准接口,兼容多种工业现场数据
17、采集标准协议, 采集工业现场传感器和企业已有系统的数据;3)系统常用或重要信息和统计数据允许通过导入/导出等方式实现转 换为通用格式(如Word、Excek XML等),以实现与其它系统的数据共享 和交换。2.4.4 可维护性要求1)可配置:人员机构的可维护:系统应具备人员/机构等基础信息的维护功能,系 统应该能够快速的对人员/机构信息进行维护和调整操作。岗位权限的可维护性:系统应具备岗位权限的维护功能,系统应该能 够快速的对岗位权限进行权限赋予和回收等维护操作。2)可维护业务流程的可维护性:系统主要业务流程应具备维护功能,可根据业 务规那么的变化快速的对业务流程进行调整维护操作。服务接口的可
18、维护性:系统主要业务功能应提供标准的服务交换接口, 可通过开关配置快速的提供对外服务能力。参数指标的可维护性:系统应具备规范、完善的参数指标的管理功能, 具备针对系统运行基础性能参数进行配置和维护的功能。3)可监控:提供日志审计功能:系统每个组件应具备规范、完善的的日志管理功 能,具备多级日志开关、有效/失效开关、性能指标开关以及开配 置参数表。标准监控协议支持:符合业界主流监控软件的接口规范,能够将监控 数据方便的接入到监控软件中,便于集中监控和管理;4)可读、易修改:要求在系统的建设过程中要有规范、清晰、完整和详细的文档,如业 务需求阶段要有业务用例模型、业务规那么、表证单书等;系统需求分
19、析阶 段要求有系统用例模型、用例文档、规那么说明等;概要设计阶段要求有宏 观设计文档;详细设计阶段要求有类图、时序图等;编码阶段要求有程序 设计说明、变量定义说明等;测试阶段要有测试用例、测试记录等。5)易于升级;要求数据库、应用服务器、开发工具能方便地进行版本升级,具有向 下兼容性;易于升级也要求客户端的升级工作量较小,采用浏览器客户端 而不是GUI客户端。2.4.5 人机交互要求1)易理解;系统所有的业务功能界面风格和操作流程一致;业务表单尽量做到所见即所得;界面美观、简洁、高效;界面各部件的布局应该保持合理性和一致性; 界面风格一致,颜色调和、提示清晰、窗口大小适当,使用方便;目录第一章
20、概述11.1 实施背景11.2 现状分析11.3 能耗类型分析11.3.1 能耗类型分析11.3.2 能耗面临的问题及解决措施11.4 工业碳达峰碳中和数字化建设管理平台基本功能2第二章工业碳达峰碳中和数字化建设管理平台设计方案42.1 设计规范及原那么4系统特点42.2 平台设计建设目标62.3 平台设计功能需求62.3.1 实时耗能采集72.3.2 耗能统计分析82.3.3 未来耗能预测102.3.4 节能降耗考核102.3.5 耗能设备管理112.3.6 耗能对标管理112.3.7 耗能综合报表122.3.8 其它功能要求132.4 平台设计非功能需求132.4.1 系统性能要求132.
21、4.2 数据存储要求142.4.3 数据接口要求14在选择快捷键、缩写、暗示和图标时应符合用户使用习惯。2)易操作;常用操作有快捷键支持,大局部操作能够在小键盘内完成;信息录入能够完全通过键盘完成;无论逻辑步骤还是操作步骤都应防止繁杂。3)易学习提供在线帮助,系统关键业务操作应提供在线帮助文档和提示信息, 使操作人员能够快速直观的利用这些信息进行相应的业务操作,并对各种 状态和操作结果进行及时的反响和提示。2.4.6 可靠性要求1)应保证在正常情况下和极端情况下业务逻辑的正确性;2)业务系统应满足7义24小时可以使用;3)系统备份:提供备份系统,防止单点故障。2.5 平台总体设计方案智慧工业碳
22、达峰碳中和数字化建设管理平台建设是按照国家机关办 公建筑和大型公共建筑能耗监测系统建设、验收与运行管理规范的相关 要求,并结合建筑实际情况,因地制宜,分析园区能源管理需求。智慧能源管理系统首先要实现分类能耗计量和统计,为制定不同类型 建筑的能耗基线提供数据支撑。其次,园区管理需求,实现建筑能耗分项 计量,正确把握能耗特点和及时发现问题。更重要的是,智慧工业碳达峰 碳中和数字化建设管理平台系统要求具备强有力的数据深度挖掘功能,可 进行建筑节能潜力的分析,为节能改造和节能运行提供支撑。在此基础上,系统柔性扩展智能控制及管理功能,为提高节能管理水 平提供平台。工程的建设目标是长效节能、合理用能,而不
23、仅仅是为了实现水、电等能源的计量;是在计量的基础上,掌握用能组成,摸清用能规 律,分析用能数据,诊断用能问题,指导合理用能。因此在系统软件上实 现用电和水等能源实现计量时,还能够对计量的数据进行分析、诊断综合 处理,其功能包括:采集功能、统计功能、分析功能、比拟功能、显示功 能、报表功能、权限分配功能及日志查询功能。能源管理中心数据转换设 备I II rI IrEl El ,上 口 El -智能举出电理能三相电冲能水衣智能电衣智能单相电招能三相电冲能水衣表 表表 表智慧工业碳达峰碳中和数字化建设管理平台拓扑图2.5.1 工业碳达峰碳中和数字化建设管理平台系统架构结合平台的设计思想,和分层设计技
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