能源管理中心_EMS_助企業(yè)節(jié)能降耗

1、第27卷第3期吉林化工學(xué)院學(xué)報Vol .27No .32010年6月JOURNAL OF J I L I N I N STIT UTE OF CHE M I CAL TECHNOLOGYJun .2010收稿日期:2010203229作者簡介:艾瑞金(19792,男,吉林四平人,吉林建龍鋼鐵有限公司助工,主要從事工廠儀表技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用.能源管理系統(tǒng)(E M S 助企業(yè)節(jié)能降耗艾瑞金1,張景寶1,國海東2(1.吉林建龍鋼鐵有限責任公司設(shè)備處,吉林磐石132301;2.吉林工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院培訓(xùn)處,吉林吉林132013摘要:為達到鋼鐵企業(yè)節(jié)能降耗,對企業(yè)氧氣、氮氣、煤氣、水、電等能源進行計量管理,將

2、柔性控制系統(tǒng)理念、現(xiàn)場總線控制技術(shù)應(yīng)用到企業(yè)實時監(jiān)控中.關(guān)鍵詞:能源管理;數(shù)據(jù)采集;能源調(diào)度中圖分類號:TF 31文獻標識碼:A能源管理涉及的范圍很廣,它包含了從能源生產(chǎn)到消耗各個環(huán)節(jié)的管理技術(shù).冶金企業(yè)能源管理主要涉及對企業(yè)二次能源的平衡管理和能源消耗的分析1.吉林建龍鋼鐵有限責任公司在2005年建設(shè)了能源管理系統(tǒng),其針對現(xiàn)場的水、電、氣體等能源儀表,通過組網(wǎng)對其進行遠端的數(shù)據(jù)采集與控制,集有線和無線測控與計算機局域網(wǎng)于一體,形成一個多傳輸媒介的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),實時監(jiān)測現(xiàn)場能源介質(zhì)的運行狀態(tài),并可通過網(wǎng)絡(luò)對各儀表的參數(shù)進行遠端采集與設(shè)置,通過計算機終端對儀表的運行狀態(tài)進行實時監(jiān)控2.能源監(jiān)控系統(tǒng)對

3、能源系統(tǒng)實行集中監(jiān)控和有效管理,有如下作用:(1通過對能源系統(tǒng)集中監(jiān)控,大幅度提高鋼鐵企業(yè)能源系統(tǒng)勞動生產(chǎn)率;(2運用系統(tǒng)在線監(jiān)視功能能源調(diào)度實現(xiàn)調(diào)度指揮,充分利用鋼廠二次能源,確保系統(tǒng)經(jīng)濟合理運行,節(jié)能和環(huán)保效益貢獻突出;(3在能源系統(tǒng)異常和事故時,系統(tǒng)通過集中監(jiān)視提供實時數(shù)據(jù),利于調(diào)度及時、快速和準確的處置,把能源系統(tǒng)故障所造成的影響控制在最低限度,確保能源系統(tǒng)穩(wěn)定運行3.1E MS 系統(tǒng)特點實用性:不同的能源管理部門可在不同的地點同時查看所需能源的運營狀態(tài);先進性:先進的網(wǎng)絡(luò)管理方式、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備及一致的開放式數(shù)據(jù)庫接口,無論從系統(tǒng)性能、可靠性及網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)等方面都為企業(yè)提供了高技術(shù)的管理

4、模式;可靠性:簡單的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)及各功能模塊冗余復(fù)用方式使得系統(tǒng)運行更加安全可靠;安全性:系統(tǒng)對于不同的管理職能提供了不同的管理權(quán)限,并且使用客戶服務(wù)器方式及對于原始數(shù)據(jù)的雙機熱備與下位機存儲能力使得數(shù)據(jù)安全可靠;可維護性:簡單的結(jié)構(gòu)已經(jīng)使得系統(tǒng)具有良好的可維護性,并且系統(tǒng)提供了自診斷能力,使得維護人員通過上位機就可以查看何時何地發(fā)生了故障;可擴充性:增加、刪除測點只需簡單的設(shè)置系統(tǒng)參數(shù)即可,可隨時增加或刪除測點;可操作性:硬件設(shè)備設(shè)置簡便、直觀;系統(tǒng)軟件提供的人機界面易于理解、操作方便.2網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)E MS 網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)分為三層:一層為儀表到數(shù)采分站的通訊,采用RS 2485通訊和模擬信號(4

5、20mA 兩種方式;二層為數(shù)采分站到總站的通訊,采用無線方式和有線方式;三層為管理網(wǎng),由服務(wù)器到管理分站,組成局域網(wǎng),其連接方式根據(jù)現(xiàn)場實際情況采用下列方式:對于樓內(nèi)或距離小于100m 的計算機,使用的 是超五類雙絞線組成百兆局域網(wǎng);距離較遠但布線方便的話可以使用光纖;距離較遠、布線不方便采用無線網(wǎng)橋的方式,其速率約在10M 左右.服務(wù)器(采集器的作用主要有以下兩個方面:一方面收集分站送來的數(shù)據(jù)進行匯總處理,同時也能對遠程儀表進行參數(shù)設(shè)置;另一方面服務(wù)器可對工作站(客戶機進行數(shù)據(jù)共享.客戶機可以預(yù)覽或打印統(tǒng)計報表、實時監(jiān)控和供維修人員監(jiān)視系統(tǒng)運行狀態(tài)4.能源管理系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓撲圖如圖1所示 .圖1

6、能源管理系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)圖能源管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖2所示 .圖2能源管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖數(shù)據(jù)采集分為以下二種方式:(1總線方式總線方式是一種有線通訊方式,這種方式使得聯(lián)網(wǎng)相當方便.只需要用一根屏蔽電纜環(huán)廠繞一圈,接至計算機,而廠內(nèi)所有的儀表都可以掛接在這個總線上,最多可以掛254臺,這時計算機可以任意調(diào)用各臺儀表的現(xiàn)場數(shù)據(jù) .原理框圖如圖3所示.圖3能源管理系統(tǒng)總線原理框圖(2使用轉(zhuǎn)換器的無線網(wǎng)絡(luò)方式HL 2S008轉(zhuǎn)換器是專用于能源網(wǎng)的儀表轉(zhuǎn)換模塊,它最多可以對8路模擬信號進行采集,輸出5吉林化工學(xué)院學(xué)報2010年RS 2232或RS 2485信號,并自帶地址.用它可以組成一個CDMA 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng).它

7、把由儀表輸出的模擬量(最多可8個通道通過A /D 轉(zhuǎn)換后再加地址碼輸出.可以把若干個HL 2S008轉(zhuǎn)換器用485總線連接到電臺上,通過電臺采用CDMA 方式和服務(wù)器進行通訊.電臺使用工業(yè)頻點,傳輸距離根據(jù)功率而定,最大可達30km.其原理框圖如圖4所示 .圖4使用轉(zhuǎn)換器的數(shù)據(jù)采集原理圖3系統(tǒng)主要設(shè)備(1外圍硬件HL 2S108轉(zhuǎn)換器:8路模擬量輸入,12位A /D轉(zhuǎn)換,RS232/485輸出.可設(shè)置起始、終止地址;四種波特率設(shè)置,為增快通信速度,波特率設(shè)置為最大9600.HL 2K002八路數(shù)字量輸入輸出:地址識別,RS232/RS485通訊接口.本系統(tǒng)用來采集電度表脈沖信號,可設(shè)置起始、終

8、止地址,為對應(yīng)現(xiàn)場電能表的波特率,波特率設(shè)置為4800.HL 2TF08無線通訊站,數(shù)字顯示鍵盤設(shè)定參HL 2328H 無線通訊站,數(shù)字顯示鍵盤設(shè)定參數(shù),與上位機的通訊波特率設(shè)置是9600.(2內(nèi)部軟件軟件分為數(shù)據(jù)庫和瀏覽器兩部分:數(shù)據(jù)庫開發(fā)采用S QL Server 2000;瀏覽器開發(fā)采用V isual Studi o6.0.4系統(tǒng)具體功能(1數(shù)據(jù)采集器專門用于對下位機的管理和數(shù)據(jù)采集,循環(huán)采集各測點的瞬時量和累計量;查詢或設(shè)置下位機參數(shù);保存所采集的瞬時量和累計量;為今后在I N TERNET 網(wǎng)上的客戶機提供服務(wù);具有雙機熱備功能;需要備份服務(wù)器,即一個采集器出現(xiàn)問題,備份服務(wù)器能即刻

9、工作5.(2瀏覽器是用戶查詢系統(tǒng)運行狀態(tài)、瀏覽數(shù)據(jù)、打印報表、查看曲線的軟件.開始2口令:對于不同的用戶有不同的使用權(quán)限,設(shè)置口令:重置用戶密碼;查詢2一覽表:顯示所有測點的瞬時量及累計量;實時曲線:用曲線方式顯示測點的瞬時量;歷史曲線:畫出測點的某時間段的曲線;系統(tǒng)檢查:檢查系統(tǒng)運行狀況;報表管理:打印輸出各式的報表;系統(tǒng):對系統(tǒng)的管理,包含測點參數(shù)設(shè)置、數(shù)據(jù)備份、用戶權(quán)限設(shè)置等.實時曲線:用來直觀顯示實時的數(shù)據(jù)變化和累計計量的階段性變化,能同時觀測6個測點.也可以選擇多個觀察測點為一個曲線組,再點擊曲線重置即可,每個曲線組同樣最多可以選擇6個觀察測點.歷史曲線:歷史曲線的使用與能源曲線的使

10、用基本相同,選擇起始日期,既以對單獨測點,也可以對組測點進行觀察,同時具有歷史曲線打印功能.數(shù)據(jù)報表統(tǒng)計:能夠靈活的截取時間段;查看單獨分站的信息;查看所有測點或單獨分站的流量、壓力或溫度等信息;查看所有或單獨分站的電量、蒸汽、煤氣等信息;支持混合查詢.能源收入/支出平衡表:直觀的顯示出時間段內(nèi)的不同介質(zhì)的收入、支出和消耗.可以進行總量查詢和詳單查詢.詳單查詢:在總量查詢的基礎(chǔ)上將收入和支出中的每一個測點都顯示出來,具體到每個使用單位的信息.電量峰、谷、平,平衡表:根據(jù)電量峰、谷、平,時間的設(shè)定,能夠自動統(tǒng)計出在這段時間內(nèi)各個測點所消耗的電量值,方便企業(yè)對電量的管理,節(jié)約資金.人工錄入界面:主

11、要用于統(tǒng)計而現(xiàn)場又無法15第3期艾瑞金,等:能源管理系統(tǒng)(E MS 助企業(yè)節(jié)能降耗采集的測點數(shù)據(jù).能源平衡表棒圖:主要用于企業(yè)所有消耗的直觀顯示,并配有數(shù)據(jù)提示,方便物資物流的管理與掌控.5結(jié)論E MS投入運行后,系統(tǒng)運行穩(wěn)定可靠,能源的分配情況、消耗情況可及時的反饋給有關(guān)部門,為了生產(chǎn)決策提供了數(shù)據(jù),使能源的調(diào)度更加及時,更加合理,減少了煤氣的放散,由原來的事后統(tǒng)計,變?yōu)楝F(xiàn)在的計劃管理與動態(tài)調(diào)控,減少了能源的消耗,降低了能源成本,經(jīng)濟效益極為可觀6.同時,也為能源計量提供了重要依據(jù),避免了能源供需雙方的糾紛,提高了工作效率.參考文獻:1李向軍,孫彥廣.冶金能源管理系統(tǒng)E MSJ.科技資訊,2

12、008(3:95.2李桂紅.能源管理系統(tǒng)(E M S的生命力J.上海節(jié)能,2004(5:38240.3魏海明.冶金能源管理系統(tǒng)的發(fā)展J.寶鋼技術(shù),2007(5:28231,34.4傅詠紅,周鮮成,王建明.現(xiàn)代企業(yè)的能源計量監(jiān)控與管理系統(tǒng)的設(shè)計J.計量技術(shù),2005(3:46247.5王永川,陳光明.鋼鐵企業(yè)能源管理系統(tǒng)方案研究J.冶金能源,2003,22(6:528,36.6馮曉春.加強能源計量管理促進企業(yè)節(jié)能減排J.上海節(jié)能,2008(7:38239,46.Energy2s av i n g and con sum pti on reducti on v i a E M SA I Rui2j

13、in1,ZHANG J ing2bao1,G UO Hai2dong2(1.J ilin J ianl ong Steel&Ir on Co.L td,J ilin Panshi132301,China;2.J ilin Vocati onal College of I ndustry and Technol ogy,J ilin City132013,ChinaAbstract:I n order t o save energy and reduce consu mp ti on in Steel Enter p rise,Energy Manage ment Syste m (E MSis intr oduced t o contr ol enter p rises energy res ources,such as oxygen,acidine,gas,water,electricity and s o on.Mean whi