关键词:工业;远程;在线;监测系统;技术
0前言
近年来,我国工业化、城镇化进程明显加快,消费结构快速升级,对能源需求旺盛,经济发展与环境保护矛盾突出。提高能源利用率,在环境友好的情况下进行社会发展已成为策略和社会共识。根据“十三五"发展规划,到2020年,全元国内生产总值能耗比2015年下降15%,能源消费总量控制在50亿tce以内,节能减排工作任重道远。
1远程在线监测技术应用现状
目前,远程在线监测技术的应用仍有一定的局限性,在燃油、燃气等企业还未有效全面铺开,尚未全面涵盖到地方监督管理层,且未专门针对既有锅炉等设备特性进一步深化与集成创新。因此,深入探究工业远程在线监测系统具有十分重要的现实意义。
2解决方案
2.1数据采集层面
采用MODBUS通讯协议完成对能耗数据的采集,将数据以压缩加密方式通过网络传输到能耗在线监测预警平台数据服务器。由于数据采集具备断点续传功能,保证了采集数据的实时性和可靠性。企业内部采用二级采集方式:一级面向各级生产系统,二级为能耗系统(见图1)。
图1数据采集方式
4.1概述
Acrel-5000web建筑能耗分析系统是用户端能源管理分析系统,在电能管理系统的基础上增加了对水、气、煤、油、热(冷)量等集中采集与分析,通过对用户端所有能耗进行细分和统计,以直观的数据和图表向管理人员或决策层展示各类能源的使用消耗情况,便于找出高耗能点或不合理的耗能习惯,有效节约能源,为用户进一步节能改造或设备升级提供准确的数据支撑。用户可按照有关规定实施能源审计,分析现状,查找问题,挖掘节能潜力,提出切实可行的节能措施,并向县级以上人民管理节能工作的部门报送能源审计报告。
4.2应用场所
适用于公共建筑、集团公司、工业园区、大型物业、学校、医院、企业等不同行业的能耗监测与管理的系统设计、施工和运行维护。
4.3系统结构
Acrel-5000建筑能耗分析系统以计算机、通讯设备、测控单元为基本工具,根据现场实际情况采用现场总线、光纤环网或无线通讯中的一种或多种结合的组网方式,为大型公共建筑的实时数据采集及远程管理与控制提供了基础平台,它可以和检测设备构成任意复杂的监控系统。开放性、网络化、单元化、组态化的采用面向对象的分层、分级、分布式智能一体化结构。建立如下层次结构:
4.4系统功能
(1)系统概况
平台运行状态,当月能耗折算、地图导航,各能耗逐时、逐月曲线,当日,当月能耗同比分析滚动显示。
(2)用能概况
对建筑、部门、区域、支路、分类分项等用能进行对比,支持当日逐时趋势、当月逐日趋势曲线、分时段能耗统计对比、总能耗同环比对比。
(3)用能统计
对建筑、区域、分项、支路等结构按日、月、年报表的形式统计对分类能源用能进行统计,支持报表数据导出EXCEL,支持选择建筑数据进行生成柱状图。
(4)复费率统计
复费率报表按日、月、年统计对单栋建筑下不同支路的尖、峰、平、谷用电量及成本费用进行统计分析。支持数据导出到EXCEL。
(5)同比分析
对建筑、分项、区域、支路等用能按日、月、年以图形和报表结合的方式进行用能数据同比分析。
(6)能源流向图
能源流向图展示单栋建筑时段内各类能源从源头到末端的的能源流向,支持按原始值和折标值查看。
(7)配电监测/管网图
以变电站配电结构一次图或建筑水、燃气管网图展示结构中各重要节点数据,方便用户掌握能源运行时参数。
(8)夜间能耗分析
夜间能耗以表格、曲线、饼图等形式对选择支路分类能源在时段工作时间与非工作时间用能统计对比,支持导出报表。
(9)三维展示
通过3D图形方式展示项目现场模拟图,以更直观的方式对项目中建筑或设备数据进行动态展示。
(10)设备管理
设备管理包括,设备类型、设备台账、维保记录等功能。辅助用户合理管理设备,确保设备的运行。
(11)用户报告
用户报告针对选定的建筑自动统计各能源的月使用的同环比趋势,并提供简单的能耗分析结果,针对用电提供单独的复费率用能分析,报告可编辑。
5系统硬件配置
应用场景 | 型号 | 图 片 | 保护功能 |
建筑能耗管理系统 | Acrel-5000web | 采用泛在物联、云计算、大数据、移动通讯、智能传感等技术手段可为用户提供能源数据采集、统计分析、能效分析、用能预警、设备管理等服务,平台可以广泛应用于多种领域。 | |
智能网关 | ANet-1E2S1 | 采用嵌入式硬件计算机平台,具有多个下行通信接口及一个或者多个上行网络接口,作为信息采集系统中采集终端与平台系统间的桥梁,能够根据不同的采集规约进行水表、气表、电表、微机保护等设备终端的数据采集汇总,并使用相应的规约转发现场设备的数据给平台系统。 | |
高压重要回路或低压进线柜 | APM810 | 具有全电量测量,电能统计,电能质量分析及网络通讯等功能,主要用于对电网供电质量的综合监控诊断及电能管理。该系列仪表采用了模块化设计,当客户需要增加开关量输入输出,模拟量输入输出,SD卡记录,以太网通讯时,只需在背部插入对应模块即可。 | |
APM520 | 三相全电量测量,2-63次谐波,不平衡度,大需量,支持付费率,越限报警,SOE,4-20mA输出。 | ||
低压联络柜、 | AEM96 | 三相多功能电能表,均集成三相电力参数测量及电能计量及考核管理,提供上24时、上31日以及上12月的电能数据统计。具有63次分次谐波与总谐波含量检测,带有开关量输入和继电器输出可实现“遥信"和“遥控"功能,并具备报警输出,可广泛应用于多种控制系统,SCADA系统和能源管理系统中。 | |
动力柜 | ACR120EL | 测量所有的常用电力参数,如三相电流、电压,有功、无功功率,电度,谐波等,并具备完善的通信联网功能,非常适合于实时电力监控系统。 | |
DTSD1352 | DIN35mm导轨式安装结构,体积小巧,能测量电能及其他电参量,可进行时钟、费率时段等参数设置,精度高、可靠性好、性能指标符合国标GB/T17215-2002、GB/T17883-1999和电力行业标准DL/T614-2007对电能表的各项技术要求,并且具有电能脉冲输出功能;可用RS485通讯接口与上位机实现数据交换。 | ||
AEW100 | 三相全电量测量,剩余电流、2-63次谐波,支持付费率,量值、电缆温度,可选2G/4G通讯。 |
照明箱 | DTSD1352 | DIN35mm导轨式安装结构,体积小巧,能测量电能及其他电参量,可进行时钟、费率时段等参数设置,精度高、可靠性好、性能指标符合国标GB/T17215-2002、GB/T17883-1999和电力行业标准DL/T614-2007对电能表的各项技术要求,并且具有电能脉冲输出功能;可用RS485通讯接口与上位机实现数据交换。 | |
DDSD1352 | DDSD1352单相电子式电能表主要用于计量低压网络的单相有功电能,同时可测量电压、电流、功率等电量,具有红外通讯功能,并可选配RS485通讯功能,方便用户进行用电监测、集抄和管理。可灵活安装于配电箱内,实现对不同区域和不同负荷的分项电能计量,统计和分析。 | ||
DDS1352 | 单相电参量U、I、P、Q、S、PF、F测量,正反向电能计量,红外及RS485通讯,电流规格10(60)A,有功电能精度1级。无功精度2级,尺寸:1P | ||
ADW300/4G | 计量低压网络的三相有功电能,具有RS485通讯和470MHz无线通讯功能,方便用户进行用电监测、集抄和管理。可灵活安装于配电箱内,实现对不同区域和不同负荷的分项电能计量,统计和分析。 | ||
ARCM300T-Z-4G | 三相全电量测量,剩余电流、2-63次谐波,支持付费率,量值、电缆温度,可选2G/4G通讯。 | ||
给水管道 | 水表 | 计量流经给水管道用水的体积总量,适用于单向水流,采用电子直读技术,通过RS485总线直接输出表盘数据。 |
6结语
“面向典型重点用能企业能耗在线监测平台"的建设是信息化与节能工作相结合的可行方式,能 有效提高企业能源利用率,挖掘企业节能潜力,对 提高企业科学管理水平具有战略意义。
参考文献
[1]国务院.“十三五"节能减排综合工作方案[Z].2015.
[2]观研天下.2018年中国合同能源管理市场分析报告—行业深度调研与发展趋势预测[Z].2018.
[3]何召辉,罗孝美,孙 翼.能耗远程在线监测系统在工业节能中的应用
[4]安科瑞企业微电网设计与应用手册2022.5版.