北京现代汽车有限公司能耗监测管理系统方案.doc
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1、北京现代汽车有限公司能耗监测管理系统方案 2023年8月 目 录1.项目概述11.1.政策背景11.2.项目建设目标11.3.项目建设意义22.总体设计原则22.1.高性能32.2.可扩展性32.3.安全性32.4.可管理性32.5.设备的高可靠性和系统的高可用性32.6.方案设计遵循的原则43.系统构建拓扑图43.1.系统拓扑图43.2.系统的作用53.3.项目建设步骤及目标53.4.建立能耗监测管理系统64.主站系统功能74.1.系统管理74.2.数据录入84.3.数据采集94.4.数据辨识、过滤114.5.能源考核管理114.6.数据查询与展示124.7.能耗预警154.8.系统工况(系
2、统维护)154.9.数据发布154.10.权限管理154.11.数据报表165.能源网关功能介绍166.LXZD-10型光电直读冷水表介绍177.多功能电子表介绍188.质量保证和售后服务198.1.质量保证198.2.售后服务体系208.3.服务承诺219.典型应用案例介绍239.1.福建省南平铝业有限公司(有色金属行业)239.2.湖北宜化集团(化工行业)25北京现代汽车有限公司能耗监测管理系统方案 技术方案 1. 项目概述1.1. 政策背景能源紧缺与环境恶化已经成为全球面临的最大问题。在我国,持续高速的经济增长成为过去几年中全球经济的最大亮点,但同时也引发了能源供应危机及环境保护的巨大压
3、力。从与生活息息相关的水、电、气、油、煤等资源,到居室照明和采暖,以及工商业所需的电力,能源在生活的各个方面以各种形式被消耗着。很多能源被有效地利用,但是每天也有大量的能源被浪费,因此必须解决能源浪费和使用效率低下的问题。节能增效已经成为社会经济发展的必然要求,越来越多的企业、机构和个人都投身到节能降耗的工作当中。作为能效管理专家,为能源及基础设施、工业、数据中心及网络、楼宇和住宅市场等多个领域及行业提供整体解决方案,致力于发掘更安全、更可靠、更高效、更多产的能源利用途径,并通过更好的能源管理手段及节能降耗技术来帮助客户提升商业竞争力。经过多年的项目实施,拥有多套节能增效的解决方案、项目服务方
4、案以及多种节能增效产品,能够帮助客户有效地实现节能降耗的目标。针对不同领域及行业的客户需求制订具有针对性的方案,在能源使用的每个环节上帮助客户平均节省10%到30%的能源消耗。1.2. 项目建设目标北京现代汽车有限公司(简称“北京现代”)成立于2002年10月18日,由北京汽车投资有限公司和韩国现代自动车株式会社共同出资设立。一期注册资本18亿人民币,总投资24亿人民币,中韩双方各占50%,合资期限为30年。北京现代被确定为振兴北京现代制造业,发展首都经济的龙头项目和示范工程。公司坐落于北京顺义林河工业开发区,占地面积为66万平方米,建筑面积22万平方米,现有员工3000人(其中韩国现代常驻人
5、员60名)。已具备年产整车30万辆的生产能力。全国的特约销售服务店的数量达到200家,特约维修站的数量超过70家。本此能耗监测管理系统项目建设主要实现对北京现代1、2厂区内能源供应、分配和消耗进行监测,以便实时掌握能源消耗状况,了解能耗结构,计算和分析各种设备的能耗水准,监控各个运营环节的能耗异常情况,评估各项节能设备和措施的相关影响,并通过Web把各种能耗日报报表、各种能耗数据曲线等发布给相关管理和运营人员,分享能源信息化带来的成果,完成对企业能源系统的监测和管理。为进一步的节能工程提供坚实的数据支撑。1.3. 项目建设意义北京现代汽车有限公司能耗监测管理系统项目的建设意义主要体现在以下几方
6、面:1) 良好的经济效益。建设一套完整的能耗监测管理系统,可以促进能源行为节能的效果,依据经验开展初步的行为节能,往往就可以至少达到5%的节能量,对于像北京现代汽车有限公司这样的“用能大户”,5%的节能量从经济上还是比较可观的效益。2) 极佳的社会效益。北京现代汽车有限公司建设一套完整的能耗监测管理系统,可以极大促进本公司在节能工作中的进展,降低公司的运行成本,为公司赢得很好的社会影响。3) 为公司后续的节能改造提供指导和评估依据。通过能耗监测管理,可以发掘公司的节能空间所在点和关键点。对于进行节能改造后的效果也能进行及时和准确的评估。4) 为公司后续的节能政策出台提供支持。能耗监测的数据为公
7、司节能政策的出台提供节能的重点,同时也可以为节能政策的效果做出评估,不断促进政策的优化。2. 总体设计原则鉴于项目的复杂度、难度以及设计面的广度,欲取得项目建设的总体目标,在设备选型与软件设计过程中遵循以下原则,并须把硬件和软件的功能、性能充分结合。2.1. 高性能 项目核心设备选用和链路布设应有一定的超前性,以满足不断增长的需要,尽可能延长系统的生命周期,保护投资。 软件的通信采集支持并行处理,可以同时对多个设备进行数据采集。可以实现采集任务在多台通信服务器之间的自动分配、实时均衡,也可以实现手动分配。 采集数据、重要参数数据、运行状态参数的内存共享,提高运行效率。 支持生数据在内存中的实时
8、计算处理,提高数据分析性能。2.2. 可扩展性本项目能耗监测管理系统,在设计的时候充分考虑到该因素,前瞻性地预留扩展接口,为后续优化提供强大而丰富的可扩展平台。可扩展性包括硬件的扩展能力和网络实施新应用的能力。能为后期其他能源类型的监测提供计量装置的接入和软件功能上的延伸和扩充,充分保护现有投资利益。2.3. 安全性合理完善的安全控制机制,可以使应用环境中的信息资源得到有效地保护,防止信息的丢失、失窃和破坏。2.4. 可管理性系统中的任何设备应均可以通过管理平台进行控制。提高系统处理能力和管理效率,并可实现远程管理。2.5. 设备的高可靠性和系统的高可用性系统从硬件选型上充分保证了设备的高可靠
9、性,同时通过良好的系统软件设计及架构实现了系统的高可用性、高可靠性。2.6. 方案设计遵循“整体规划、分步实施、阶段见效”的原则以能源管理实际需求出发,从宏观角度把握整体需求,作中长期的全局规划。为保证实施可行性和风险可控性,采取“螺旋式”分层、分步实施,在充分利用现有阶段设施和资源的条件下,以应用为驱动,力求高起点,满足本次需求,并为后续实施保留扩展空间。在每个阶段实施完毕后均做验收和评估,得出本次实施效果和反馈信息、为下次实施作指导。3. 系统构建拓扑图3.1. 系统拓扑图3.2. 系统的作用能耗监测管理系统主要监测的能源对象是电耗所以需要对应地安装带远传接口的电表。机械制造产业在生产和加
10、工在每个环节中都采用了大量的大功率设备,由于生产能力设计与实际生产能力、工艺及生产管理之间存在一定的差异,一部分设备运行效率低下,普遍存在设备超容量配置的情况,设备的功率不能得到有效的利用,设备运行效率低,由于某些生产工艺和设备配置不合理,大量的设备存在小负荷运行或空载运行的情况,造成大量的能源浪费,同时也存在巨大的节能空间。厂区内基础设施的考虑和其它建筑有很多相似之处。必须避免不必要的照明、采暖和通风。即使没有需求时,压缩空气的供应也通常是持续的。即使没有货物或产品在上面,传送带也经常保持运转。无论是否需要,机油和冷却液都在流转。有无数潜在浪费的地方没有被发现和处理。而能耗监测管理系统及智能
11、仪表,则可以用来帮助确定很多这样的区域。同时,在工业中起重要影响的另一个因素是不良的功率因数。功率因数与设备内部线圈中使用的电力相关。通常车间及生产线中有多种类型的设备会对功率因数产生不利影响,包括计算机、变频器(VSD)、甚至是荧光灯镇流器等。而为这些“无用”或浪费的能源所加的负荷却很难被确定。通过能耗监测管理系统对这些不正常负荷进行分析定位后,则可采取相应的解决措施予以解决。3.3. 项目建设步骤及目标l 更换不带RS-485远传通信接口或计量精确度不准的计量设备(如北京源流水表厂生产的LXS系列水表均不带远传接口);l 在附近计量器具较集中地车间安装能源网关(例如1号厂的总装车间、2号厂
12、的水处理站),通过RS-458或者PLC载波方式采集计量装置上的数据,并通过局域网将数据传送回能耗监测管理系统中心主站;l 构建能耗监测管理系统中心主站,通过系统主站有效的统计、分析及梳理能耗状况,为节能减排和运行管理提供决策依据。3.4. 建立能耗监测管理系统为了能有效地、及时地发现厂区的能耗情况,需要在构建能耗监测管理主站系统。该产品在本项目的主要作用如下: 能源管理一体化:集成了能耗数据采集、能耗数据监测、能源管理及分析、能耗指标制定及考核、能源审计等全流程应用,能够支持能耗监测系统的效益长期、最大化的发挥。 系统具备对各类水电气热各类计量表计、各种数据采集器及各种通信方式(光纤、网络、
13、拨号、专线、GPRS、CDMA、GSM、载波等)的接入能力,支持各类规约库和通道库,规约和通道扩展便捷;具备丰富的接入和现场经验,能有效解决能耗监测系统建设与使用过程中面临的最大难点-设备接入和通道问题。 系统设计及架构先进、实用,平台化、结构化、可扩展性思想贯穿设计及开发的全流程。.1. 能耗监测系统由数据采集平台、统计分析平台、参数自定义平台、报表平台等组成;.2. 实时库容量大、性能优异;数据采集、实时库、平台等服务器支持群集、主备、脱库运行;.3. 支持二次开发平台,系统应用易扩展;所有功能模块均采用B/S方式(除数采外),符合应用发展的趋势;.4. 采用了许多先进实用的管理方法提高系
14、统实用性等。 系统采取了非常先进的权限管理方法、系统备份法及软件狗功能,确保系统的安全性和可靠性。.1. 系统的权限不仅可以细化到功能项、菜单项、WEB链接,还可以对计量点、计量设备、数据项等进行权限管理,确保重要数据的安全性,是功能、设备、数据三维一体的全方位权限管理;.2. 支持不少于1000个用户的权限管理,且不存在用户数量的增加带来的权限管理及判别的复杂情况,从而不会影响系统的处理和查询性能;.3. 系统备份支持多级备份体系,操作系统、实时库、工作数据库、历史库的全方位备份,确保系统及数据的安全;.4. 具备软件狗功能,可在3秒内发现系统异常情况,并进行自维护,最大化系统可靠性。.5.
15、 自动统计分析能耗,数据分析采取易于理解和问题追踪的数据下钻分析法,可从宏观现象逐层分解发现问题的根源并确定主要问题。.6. 报警方式丰富,支持打印、数据查询、登录报警(当用户登陆系统时,系统自动汇总与登陆用户相关的报警信息并弹出显示,用户可直接处理报警事件)、短消息; .7. 实现能耗数据上传的自动上传功能。能根据各地方的系统接口要求,向政府能耗监测中心站系统上送数据。4. 主站系统功能4.1. 系统管理 系统使用前,首先进行系统登录;登录时需要输入用户名及用户口令。 用户按照职责分类分别授予不同的权限,每个用户根据所授予的权限分别使用不同的功能模块。 系统自动记录用户各项操作,为系统审计管
16、理提供依据。 数据备份与恢复,将历史数据进行备份与恢复,保证数据安全。 数据稀疏:不同计量点的不同数据可以设置不同的数据存储周期,以更加合理的储存数据。 系统配置:完成系统运行参数、数据字典等信息管理与维护,包括计量器具类型、计量器具属性、电压等级、PT、CT、通道类型等。4.2. 数据录入本系统的档案信息管理系统主要包括系统参数配置向导管理、系统管理、自定义参数管理。配置向导管理引导用户不需要操作手册即可轻松配置。 录入档案参数,包括了区域管理、车间班组(生产线)信息管理、设备管理、设备类型管理、采集参数管理和通讯参数管理、分类分项计量管理资料信息,存储数据周期管理(在合理存储数据的前提下提
17、高数据稀疏度)以及计算量的定义和数据补录管理、上传下达数据和参数的管理等。系统管理主要包括用户管理角色管理、功能模块管理,功能模块管理用户可以扩展自己的功能菜单、在经典报表之外根据需要定制自己的报表格式。自定义参数管理包括系统词典解释等。 区域管理:管理整个厂区的区域划分,为了方便管理对企业厂区按照区域进行分组,厂区区域使用树状的组织结构进行管理。 车间班组(生产线)信息管理:管理各个区域的车间班组信息和分布情况,根据车间班组的不能功能分类支持不同的附加属性。还支持不同车间班组不同计费方式,用于更精确的费用分析。每个车间班组或每条生产线都按相关规定进行标准编码,方便系统的扩充和与别的系统的通讯
18、。 设备类型管理:支持各种属性,如类型编号、类型名称、所属类型、描述信息、设备状态、支持的通讯类型及规约等、生产厂家、满码值等。 采集参数管理: 可选定某区域、某车间班组类型,对其设置采集方案包括采集频率、采集数据类型等。 分项计量管理:可根据需要配置相关计算表达式,统计分类或分项数据。 单价管理:不同能耗种类可设置多种单价以满足不同区域不同类型车间班组的要求。 计量单位管理:在国家标准的基础上还可增加计量单位。 标煤换算管理:满足不同经济发展阶段不同能源种类标煤的换算系统不一样的要求。 标杆数据管理:可选在所辖区域内的某一车间班组的能耗数据作为标杆能耗数据,也可根据国家指标或所辖区域的用能计
19、划录入标杆数据。 预警限值管理:能对各能源指标设定多级区间值,上限、上上限、下限、下下限。 计划值或定额管理:指导用能实现节能。4.3. 数据采集 支持带数字接口的电表、水表、燃气表、流量计、油表、积算仪等的数据采集。 支持MODBUS、国电、IEC870-5-102等标准及规约。规约具备易扩展性,采用规约库方式,接入新的规约不需要改变原程序的框架。 通道支持串口、拨号、GPRS、CDMA、网络等通讯通道。 支持实时采集、自动周期采集(定时采集),自动抄表方案可配置(1分钟24小时)。 支持前置采集机的多台分布式采集、采集任务自动、实时、均衡负载。 支持数据传输正确性检验,异常数据自动标识。
20、系统根据任务的重要度等级、通道状态进行任务排序、合并和分配,支持紧急任务优先执行。特别地,当前任务尚未完成,后一采集任务又到来时,系统能自动识别,进行合并处理,不会造成任务堆积。 系统具有采集过程状态的监视功能,能提供相关界面方便监视(保存)任务分配情况、原始通信报文,记录运行状态、链路状态,对于通信失败的装置和线路给出详细的记录,并提供完善的通信效率、信道负荷及成功率的详细统计、分析记录和专用报表。 对于失败的采集任务,系统可根据用户设置的重试次数(0-9)进行重试采集,重试可以是立即进行的,也可以在指定的延时后进行。如果所有重试仍未成功,系统在保留每次通信过程记录的基础上,还将标记本采集任
21、务失败,并产生报警事件。 对无法正常完成的采集任务,将在事件日志中记录,并以画面、声音或工况图的方式报警,以便运行维护人员及时处理,从而保证数据的完整性和连续性。 系统支持断点续传功能。系统能自动保存最后一包有效数据所对应的日期时间,如果出现故障,恢复后(或下一次自动采集时)系统将自动从上次传输的断点处开始续传数据,保证数据传输的高效性并且不会丢失任何数据。 支持并行处理,可以同时对多个设备进行数据采集。可以实现采集任务在多台前置机间的自动分配、实时均衡,也可以实现手动分配。 支持工作数据库与商用数据库的脱离。在数据库离线的情况下,采集能够正常运行,并在数据库联线后,能够自动同步数据。 采集数
22、据、重要参数数据、运行状态参数的内存共享,提高运行效率。 支持生数据在前置内存中的计算处理。 支持前置任务机、前置工作数据库的双机热备。 支持前置任务机、前置工作数据库的双机主、备的自动与手动切换。 能保存中间数据到文件;支持数据转发功能。4.4. 数据辨识、过滤采集数据合法性及完备性检验,自动辨识并报警,记录异常数据,提供多种自动和手动的数据修补方法,并确保原始数据的不可修改性。 负数表码。 计量器具倒走。 单向表反向计量。 瞬时量超阀值。 计量器具事件报警,把相应的计量器具事件代码,转换成可阅读报警信息。 ERTU及通信报警处理,把相应的错误代码,转换成可以阅读报警信息。 系统具有原始表码
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