石化企業(yè)能源管理平臺(tái)研究

    1 概述

    目前石油化工企業(yè)普遍性的能源管理主要靠電子文件報(bào)表流轉(zhuǎn),層級(jí)傳遞能耗數(shù)據(jù),這種能耗管理已經(jīng)和現(xiàn)代企業(yè)生產(chǎn)實(shí)際需求相脫離,*導(dǎo)致決策偏差、發(fā)出指令滯后等問(wèn)題,嚴(yán)重影響企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。

    中海石油化學(xué)股份有限公司基于對(duì)企業(yè)能耗情況和現(xiàn)有能源管理模式的充分分析在企業(yè)兩化融合體系基礎(chǔ)上進(jìn)行能源管理業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)的集成,在確保生產(chǎn)工藝流程平穩(wěn)運(yùn)行的前提下,實(shí)現(xiàn)企業(yè)能源系統(tǒng)的在線監(jiān)控、集中管理與優(yōu)化調(diào)度,從而有效地提高企業(yè)能源管理水平和能源利用效率,為單體設(shè)備、各生產(chǎn)裝置和整個(gè)企業(yè)的多方面節(jié)能提供充分支撐。

    構(gòu)建企業(yè)能源管理平臺(tái),主要通過(guò)對(duì)能源數(shù)據(jù)的采集及能耗數(shù)據(jù)的計(jì)算、分?jǐn)?、平衡等處理,?shí)現(xiàn)班組、裝置及企業(yè)層次的能耗計(jì)算,通過(guò)對(duì)重要耗能設(shè)備的監(jiān)控分析,班組能耗考核的管理實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的目的。本文從幾個(gè)方面概述研究?jī)?nèi)容與應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題。

    2 技術(shù)路線與平臺(tái)簡(jiǎn)介

    能源管理平臺(tái)的未來(lái)發(fā)展將向能源預(yù)測(cè)、能源計(jì)劃、能源優(yōu)化調(diào)度和節(jié)能控制進(jìn)一步發(fā)展和加強(qiáng),通過(guò)質(zhì)量、環(huán)保、公用工程及設(shè)備工藝優(yōu)化等各方面因素的支撐實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的效率,主要從幾個(gè)方面概述研究?jī)?nèi)容與要解決的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題。

    2.1 技術(shù)路線

    該平臺(tái)采用架構(gòu)分別為后臺(tái)設(shè)施層、數(shù)據(jù)層、應(yīng)用平臺(tái)層、應(yīng)用系統(tǒng)層和用戶層。

    后臺(tái)設(shè)施層:為系統(tǒng)的框架提供運(yùn)行、算法、技術(shù)等支撐。

    數(shù)據(jù)層:將系統(tǒng)獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗、去重、歸檔、存儲(chǔ)等處理和加工,形成分門別類的數(shù)據(jù)單元和數(shù)據(jù)庫(kù),并且與兩化平臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行數(shù)據(jù)互通,從而為平臺(tái)層、應(yīng)用層和接口提供支持。

    應(yīng)用平臺(tái)層:是平臺(tái)內(nèi)部各個(gè)業(yè)務(wù)單元的處理節(jié)點(diǎn),通過(guò)業(yè)務(wù)邏輯層可將應(yīng)用層和接口層發(fā)來(lái)的指令進(jìn)行處理,并將結(jié)果給到應(yīng)用層和接口。接口的主要功能是根據(jù)外部業(yè)務(wù)系統(tǒng)的服務(wù)請(qǐng)求來(lái)進(jìn)行接口調(diào)度和管理,如對(duì)接外部的大數(shù)據(jù)平臺(tái)、認(rèn)證平臺(tái)等。

    應(yīng)用系統(tǒng)層:是基于數(shù)據(jù)面向客戶的應(yīng)用展示,通過(guò)應(yīng)用層用戶可對(duì)有關(guān)內(nèi)容進(jìn)行查看、導(dǎo)出,為部門決策提供素材。

    用戶層:是基于權(quán)限管理展示應(yīng)用設(shè)計(jì),通過(guò)權(quán)限設(shè)置調(diào)用應(yīng)用層應(yīng)用。

    平臺(tái)提供統(tǒng)一權(quán)限管理,統(tǒng)一消息管理,統(tǒng)一工作流平臺(tái),統(tǒng)一日志管理,實(shí)時(shí)服務(wù),統(tǒng)一通信管理,統(tǒng)一定時(shí)管理。

    該平臺(tái)設(shè)計(jì)時(shí)采用當(dāng)前信息系統(tǒng)建設(shè)平臺(tái)化建設(shè)思維,主要是:前臺(tái)輕量化,后臺(tái)引擎化,可靈活地適用組織需求化,其主要包括以下幾部分:

    (1)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐環(huán)境共享化,不同基礎(chǔ)數(shù)據(jù)來(lái)之不同的系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)與兩化平臺(tái)、各裝置報(bào)表系統(tǒng)、生產(chǎn)調(diào)度日?qǐng)?bào)、大數(shù)據(jù)平臺(tái)等多系統(tǒng)平臺(tái)形成數(shù)據(jù)共享,支撐起系統(tǒng)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)環(huán)境。

    (2)業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)平臺(tái)化,集成采用統(tǒng)一入口,單點(diǎn)登錄等相關(guān)技術(shù)建設(shè)以兩化平臺(tái)及生產(chǎn)管理系統(tǒng)為,與其他已有系統(tǒng)基于數(shù)據(jù)、入口、流程、業(yè)務(wù)級(jí)的連接,實(shí)現(xiàn)對(duì)本地?cái)?shù)據(jù)、生產(chǎn)實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)的各項(xiàng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)集成。

    (3)監(jiān)測(cè)管護(hù)系統(tǒng)平臺(tái)化,采用模塊化、插件管理及引擎技術(shù)等一系列擴(kuò)展技術(shù)。

    2.2平臺(tái)簡(jiǎn)介

    (1)能源數(shù)據(jù)采集

    主要是對(duì)企業(yè)能源消耗點(diǎn)進(jìn)行數(shù)采,把以前由人工抄表,再輸入系統(tǒng)的工作,轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)自動(dòng)水、電及氣等數(shù)據(jù)采集。同時(shí)能源還包括對(duì)采集數(shù)據(jù)通過(guò)分析計(jì)算得出各種重要耗能設(shè)備需要監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù),例如能效。

    (2)能源監(jiān)控

    能源監(jiān)控主要是把能源計(jì)量數(shù)據(jù)、能耗數(shù)據(jù)及生產(chǎn)過(guò)程各種數(shù)據(jù)通過(guò)實(shí)時(shí)、匯總、統(tǒng)計(jì)和對(duì)比等各種操作,并以簡(jiǎn)單易懂的圖像形式在大屏之中展示,可供生產(chǎn)管理部調(diào)度人員及時(shí)了解了整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的情況,為調(diào)度提供強(qiáng)有力的決策支撐。

    (3)能源管理

    主要對(duì)生產(chǎn)能源數(shù)據(jù)的管理、平衡生產(chǎn)數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)展示和統(tǒng)計(jì)。根據(jù)實(shí)際業(yè)務(wù)需要?jiǎng)澐值哪K有:班組能耗、碳排放管理、開停車能耗管理、對(duì)標(biāo)管理、耗能設(shè)備管理、能源數(shù)據(jù)管理、外購(gòu)能源管理、文檔管理、合理化建議、報(bào)表管理、企業(yè)數(shù)據(jù)上報(bào)、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理和系統(tǒng)設(shè)置管理等,共有12個(gè)大模塊。

    (4)能源模型

    能源管理模型是指通過(guò)分析監(jiān)測(cè)能源流數(shù)據(jù),建立能源評(píng)估、預(yù)測(cè)與優(yōu)化模型,對(duì)主要能源介質(zhì)的生產(chǎn)和消耗進(jìn)行預(yù)測(cè),實(shí)現(xiàn)能源介質(zhì)產(chǎn)、存、耗動(dòng)態(tài)平衡,提高介質(zhì)利用效率實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo)。比如建立效益預(yù)測(cè)模型,通過(guò)經(jīng)濟(jì)效益分析得出裝置較優(yōu)負(fù)荷建議值,以便為企業(yè)獲得比較大的經(jīng)濟(jì)效益。還有對(duì)蒸汽管網(wǎng)進(jìn)行建模評(píng)估,結(jié)合蒸汽產(chǎn)耗歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行模型計(jì)算,建立蒸汽管網(wǎng)的平衡圖。

    2.3開發(fā)技術(shù)

    采用B/S架構(gòu),傳統(tǒng)的B/S程序是由后端渲染好頁(yè)面,交給來(lái)顯示,為了使數(shù)據(jù)展現(xiàn)過(guò)程加直接,提供好的用戶體驗(yàn),經(jīng)評(píng)估平臺(tái)采用新的前后端分離架構(gòu)進(jìn)行搭建,實(shí)現(xiàn)前后端解耦,框架將采用成熟的Js框架和Bootstrap,后端采用傳統(tǒng)分層架構(gòu)、采用多層(N-Layer)邏輯架構(gòu),層與層之間是低耦合的,增加各層的立性,從而也提高了可測(cè)試性,降低系統(tǒng)的復(fù)雜度,大大提高系統(tǒng)的魯棒性。

    通過(guò)前后端分離,可以適應(yīng)現(xiàn)代流行的多終端的界面體系,表現(xiàn)層既可以在PC端訪問(wèn)界面,也可以通過(guò)BI軟件在大屏幕進(jìn)行展示,未來(lái)還可以通過(guò)移動(dòng)端APP,甚至微信小程序等新的技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)展現(xiàn),而改動(dòng)后端系統(tǒng)及邏輯。

    基于漸進(jìn)式框架構(gòu)建用戶界面,Ajax完成請(qǐng)求。架構(gòu)具有輕量級(jí)、、高穩(wěn)定性、可組件化的特點(diǎn),相比舊的框架具優(yōu)勢(shì)。

    前后端之間采用輕量級(jí)的WEB服務(wù)RESTful Web Services來(lái)實(shí)現(xiàn)資源訪問(wèn)。為了實(shí)現(xiàn)REST訪問(wèn)協(xié)議,系統(tǒng)采用了成熟的NET技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)后臺(tái)功能。后臺(tái)采用傳統(tǒng)Entity Framework和MVC架構(gòu)進(jìn)行搭建,此架構(gòu)使用非常成熟,具有高度穩(wěn)定性和擴(kuò)展性。

    3 企業(yè)實(shí)施能源管理平臺(tái)的

    3.1能源實(shí)時(shí)監(jiān)控與采集

    實(shí)現(xiàn)對(duì)電力系統(tǒng)、蒸汽系統(tǒng)、氣系統(tǒng)等多種能源介質(zhì)實(shí)行集中監(jiān)控和管理;對(duì)能源流進(jìn)行集中監(jiān)測(cè)和管理,取消線下人工作業(yè),實(shí)現(xiàn)從能源數(shù)據(jù)采集、能源計(jì)量分析、能源介質(zhì)消耗分析、能耗管理上報(bào)整個(gè)過(guò)程自動(dòng)化、科學(xué)化,是企業(yè)節(jié)能減排的重要基礎(chǔ)性工作。

    3.2指導(dǎo)生產(chǎn)運(yùn)行

    采集到的能源數(shù)據(jù)通過(guò)生產(chǎn)流程圖、數(shù)據(jù)列表、圖表、大屏幕推送等多種方式展示,及時(shí)發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)運(yùn)行中的能耗變化,指導(dǎo)生產(chǎn)運(yùn)行。

    能源數(shù)據(jù)監(jiān)控可有效地保證單位產(chǎn)品綜合能耗、萬(wàn)元工業(yè)總產(chǎn)值綜合能耗等關(guān)鍵指標(biāo)完成,實(shí)現(xiàn)了能源管控與生產(chǎn)的結(jié)合,確保生產(chǎn)平穩(wěn)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

    3.3性能分析與優(yōu)化

    實(shí)現(xiàn)重要耗能設(shè)備能耗性能指標(biāo)的計(jì)算,由計(jì)算引擎自動(dòng)實(shí)時(shí)計(jì)算性能指標(biāo),深入分析生產(chǎn)運(yùn)行和能耗情況,通過(guò)節(jié)能減排評(píng)估找到節(jié)能減排優(yōu)化方法。

    3.4能源管理精細(xì)化

    通過(guò)對(duì)介質(zhì)損耗的分析及時(shí)發(fā)現(xiàn)計(jì)量?jī)x表問(wèn)題,確保計(jì)量準(zhǔn)確,減少管道輸送過(guò)程產(chǎn)生的損耗。通過(guò)建立量化的運(yùn)行指標(biāo),將采集到的能耗數(shù)據(jù)通過(guò)計(jì)算實(shí)現(xiàn)班組、日、月能耗考核數(shù)據(jù)自動(dòng)生成,為精細(xì)化管理提供考核手段。

    3.5促進(jìn)企業(yè)生產(chǎn)技術(shù)提升

    實(shí)現(xiàn)主要耗能設(shè)備的臺(tái)賬管理及能耗水平識(shí)別,促進(jìn)節(jié)能技術(shù)改造及落后耗能設(shè)備的淘汰。

    4 安科瑞工業(yè)能源管理系統(tǒng)介紹

    安科瑞企業(yè)能源管控系統(tǒng)采用自動(dòng)化、信息化技術(shù)和集中管理模式,對(duì)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(cè)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(guò)數(shù)據(jù)分析、挖掘和趨勢(shì)分析,幫助企業(yè)針對(duì)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、工藝、車間、產(chǎn)線、班組、重大能耗設(shè)備等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、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(píng)估提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和支持。

    5 應(yīng)用場(chǎng)所

    鋼鐵、石化、冶金、有色金屬、采礦、醫(yī)藥、水泥、煤炭、造紙、化工、物流、食品、水廠、電廠、供熱站、軌道交通、航空工業(yè)、木材、工業(yè)園區(qū)、醫(yī)院、學(xué)校、酒店、寫字樓以及汽車制造、機(jī)電設(shè)備、電器產(chǎn)品、工器具制造等離散制造業(yè)。

    6 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

    現(xiàn)場(chǎng)通過(guò)廠區(qū)局域網(wǎng)和平臺(tái)通訊,平臺(tái)搭建在客戶自己配置的服務(wù)器上。搭建完成之后,客戶可以在任意能與局域網(wǎng)聯(lián)通的地方,通過(guò)有權(quán)限的賬號(hào)登陸網(wǎng)頁(yè)以及手機(jī)APP查看各處的運(yùn)行情況。

    系統(tǒng)可分為三層:即現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層、網(wǎng)絡(luò)通訊層和平臺(tái)管理層。

    現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層:主要是連接于網(wǎng)絡(luò)中用于水、電、氣等參量采集測(cè)量的各類型的儀表等,也是構(gòu)建該配電、耗水、耗氣系統(tǒng)必要的基本組成元素。肩負(fù)著采集數(shù)據(jù)的重任,這些設(shè)備可為本公司各系列帶通訊網(wǎng)絡(luò)電力儀表、溫濕度控制器、開關(guān)量監(jiān)測(cè)模塊以及合格供應(yīng)商的水表、氣表、冷熱量表等。

    網(wǎng)絡(luò)通訊層:包含現(xiàn)場(chǎng)智能網(wǎng)關(guān)、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)等設(shè)備。智能網(wǎng)關(guān)主動(dòng)采集現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層設(shè)備的數(shù)據(jù),并可進(jìn)行規(guī)約轉(zhuǎn)換,數(shù)據(jù)存儲(chǔ),并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)把數(shù)據(jù)上傳至搭建好的數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器,智能網(wǎng)關(guān)可在網(wǎng)絡(luò)故障時(shí)將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在本地,待網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)時(shí)從中斷的位置繼續(xù)上傳數(shù)據(jù),保服務(wù)器端數(shù)據(jù)不丟失。

    平臺(tái)管理層:包含應(yīng)用服務(wù)器、WEB服務(wù)器和數(shù)據(jù)服務(wù)器,一般應(yīng)用服務(wù)器和WEB服務(wù)器可以合一配置。

    平臺(tái)采用分層分布式結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì),詳細(xì)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如下:

    7 系統(tǒng)功能

    平臺(tái)采用自動(dòng)化、信息化技術(shù)和集中管理模式,對(duì)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。實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)企業(yè)各類能源的消耗情況,通過(guò)數(shù)據(jù)分析、挖掘和趨勢(shì)分析,幫助企業(yè)加強(qiáng)能源管理,提高能源利用效率和節(jié)能潛力,為節(jié)能改造提供數(shù)據(jù)依據(jù)。

    7.1平臺(tái)登錄

    在瀏覽器打開云平臺(tái)鏈接、輸入賬戶名和權(quán)限密碼,進(jìn)行登錄,防止未授權(quán)人員瀏覽有關(guān)信息。

    7.2大屏展示

    用戶登錄成功之后進(jìn)入大屏展示頁(yè)面,展示企業(yè)及各區(qū)域的能耗折標(biāo)、產(chǎn)值、異常、排名、占比、通訊情況,點(diǎn)擊區(qū)域展示該區(qū)域的分類能耗、產(chǎn)值等相關(guān)信息。

    7.3頁(yè)

    頁(yè)展示峰谷平用電、變壓器情況、年能耗趨勢(shì)、單耗趨勢(shì)、分類能耗等企業(yè)級(jí)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。

    7.4數(shù)據(jù)監(jiān)控

    對(duì)企業(yè)各點(diǎn)位的能源使用、報(bào)警等情況進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控。以便企業(yè)用戶能夠?qū)崟r(shí)的監(jiān)測(cè)各個(gè)點(diǎn)位的運(yùn)作情況,同時(shí)能快的掌握點(diǎn)位的報(bào)警,并為企業(yè)削峰填谷、調(diào)整負(fù)載等技改措施提供數(shù)據(jù)支撐。


    能源實(shí)時(shí)監(jiān)控:對(duì)于水、電、氣等能源消耗進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),確保用能環(huán)節(jié)的持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行,顯示配電圖、能流圖、能源平衡網(wǎng)絡(luò)圖、能源計(jì)量網(wǎng)絡(luò)圖等功能。


    能流圖:需要在能流圖上對(duì)水、電、氣的消耗情況進(jìn)行實(shí)時(shí)展示;當(dāng)能源參數(shù)越限報(bào)警,可提供報(bào)警重要性等級(jí)分類,同時(shí)支持APP推送、手機(jī)短信、郵件、釘釘、語(yǔ)音播報(bào)、系統(tǒng)彈窗報(bào)警提示等;

    配電圖:將配電房真實(shí)情況畫入配電圖,實(shí)時(shí)展示接入的門禁、水浸、電水氣等儀表的實(shí)時(shí)參數(shù)、門禁水浸狀態(tài)及能耗數(shù)據(jù)。

    實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì):實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)工廠、車間、工序、設(shè)備的當(dāng)年、季度、月、周、日、班次等能耗值;

    數(shù)據(jù)展示:通過(guò)實(shí)時(shí)曲線和歷史曲線展示不同區(qū)域、不同設(shè)備的不同的能耗參數(shù);



    檢測(cè):對(duì)能源報(bào)警信息進(jìn)行集中顯示,可以對(duì)報(bào)警閾值信息進(jìn)行相關(guān)處理操作,可以對(duì)報(bào)警參數(shù)進(jìn)行在線設(shè)置,當(dāng)能源參數(shù)越限報(bào)警,可提供報(bào)警重要性等級(jí)分類,具備APP推送、手機(jī)短信、郵件、釘釘、語(yǔ)音播報(bào)、系統(tǒng)彈窗等報(bào)警提示;



    安科瑞電子商務(wù)(上海)有限公司專注于工業(yè)絕緣檢測(cè)裝置,儲(chǔ)能EMS能源管理解決方案,企業(yè)能耗管理,安全用電解決方案,智慧用電等, 歡迎致電 18721098782

  • 詞條

    詞條說(shuō)明

  • 雙碳目標(biāo)下發(fā)展光儲(chǔ)充一體化充電站綜合服務(wù)管理模式

    摘 要:本文以“雙碳”目標(biāo)為基礎(chǔ),從電站電池管理能源管理能力管理對(duì)策等方面的關(guān)鍵要點(diǎn),分析了光儲(chǔ)充一體化充電站設(shè)計(jì)和綜合能源服務(wù)建設(shè)模式。通過(guò)對(duì)這些方面的深入探討,揭示了綜合能源服務(wù)在實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展、促進(jìn)能源轉(zhuǎn)型過(guò)程中的重要性。作為一種多能源互補(bǔ)、一體化的服務(wù)模式,綜合能源服務(wù)能夠?yàn)殡妱?dòng)汽車充電站的未來(lái)發(fā)展提供強(qiáng)有力的支撐,滿足用戶對(duì)清潔、智能、能源的需求。關(guān)鍵詞:雙碳;光儲(chǔ)充;一體化充電站;能源

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