企业能源管理监控系统

一、概述

随着政府、企业节能意识的提升和能源信息化市场的成熟，根据“十一五”节能减排目标，参照《关于加强中央企业节能减排工作意见》和《中央企业任期节能减排管理目标》，要求各企业努力摆脱能源供给的矛盾局面，实现未来能源、经济与环境的可持续发展，节能减排工作必须依靠先进科学的能源管理工具和决策分析工具，切实掌握企业在节能减排工作中的基础数据和过程数据，实现对其节能减排工作的过程考核和动态监管。必须建立统一的能源数据统计方法和必要的基于行业和地区的能源管理工具和支撑平台，确保能源管理工作的科学性、规范化和制度化。
对于企业来说，随着全球能源供应的日趋紧张，各种能源费用都呈上升趋势，成为企业成本的重要组成部分，在今后企业的发展和生存中将成为一个决定性因素。另外能源动力系统的安全运行，是企业正常生产、经营的重要保证。因此，建立企业能源管理系统的综合监控，在保证能源供给安全可靠的基础上，通过对能源管理系统的自动化监控、信息化管理，降低产品能源成本，对企业的经营发展和提高经济效益具有重要意义。通过节能技术的引进，大幅度降低企业能源消耗，不仅具有经济意义，而且具有更大的社会效益。
建立一套有效的能源管理系统，对能源供应、存储、使用进行有效的管理。并针对用能企业的工作性质和实际使用需求，我们可以定制开发更有针对性的企业能源管理信息系统，包括各类生产过程报表和统计报表。


二、总体设计方案

系统组成：
1、现场一次仪表主要包括：
涡街流量计、电磁流量计、温度传感器、压力仪表、电表、水表等
2、GPRS采集终端：
不锈钢机柜、GPRS数据采集仪、避雷器、电源控制器（带避雷和后备UPS功能）、后备蓄电池等。
3、中心服务器：
通过光纤上网的路由器、工控机、通信服务软件、数据分析软件、Window serve2003工作平台、SQL SERVER 2005/2008数据库。
注：GPRS采集终端兼容常用仪表输出接口，如RS485、HART、4-20MA模拟量、脉冲量等。


三、系统作用

作为企业自动化和信息化的重要组成部分，能源管理系统不仅对能源的统一调度、优化资源平衡、减少能源放散、提高环保质量、降低产消能耗和提高劳动生产率有重要作用，而且对于事故预案的制定和执行、事故原因的快速分析和及时判断处理、能源供需的合理调整和平衡以及在客观信息基础上的能源实际分析、能源计划编制、能源质量管理、能源系统的预测等都是十分有效的。
1、完善能源信息的采集、存储、管理和能源的有效利用
系统对能源数据进行分析、处理和加工，能源调度人员和专业能源管理人员就能实时掌握系统状态，经过系统的合理调整，确保系统运行在最佳状态。
2、在企业层面对能源系统采用分散控制和集中管理
在企业全局角度审视能源的基本管理需求，满足能源工艺系统分散特性和能源管理需要集中的客观要求，以适应企业的战略发展需要。
3、减少管理环节，优化管理流程，建立客观能源消耗评价体系
实现在信息分析基础上的能源监控和能源管理的流程优化再造，满足能源设备管理、运行管理等的自动化，建立客观的以数据为依据的能源消耗评价体系，向管理要效益。
4、减少能源系统运行成本，提高劳动生产率
能源管理系统的建设，对能源管理体制的改革将发挥重要作用。其基本目标之一是可以实现简化能源运行管理，减少日常管理的人力投入，节约人力资源成本，提高劳动生产率。
5、加快系统的故障处理，提高对全厂性能源事故的反应能力
能源管理系统能迅速从全局的角度了解系统的运行状况，故障的影响程度等，及时采取系统的措施，限制故障范围的进一步扩大，并有效恢复系统的正常运行。
6、通过优化能源调度和平衡指挥系统，节约能源和改善环境
能源管理系统将通过优化能源管理的方式和方法，改进能源平衡的技术手段，实时了解钢厂的能源需求和消耗的状况，能有效地减少高炉煤气的放散，提高转炉煤气的回收率，采用综合平衡和燃料转换使用的系统方法，使能源的合理利用达到一个新的水平。
7、为进一步对能源数据进行挖掘、分析、加工和处理提供条件
能源管理系统的建设，不仅可有效解决能源实时平衡管理和监控管理，还可以通过对大量历史数据的归档和管理，为进一步对数据进行挖掘、分析、加工和处理创造条件。


四、GPRS监测终端
1、产品简介
D411是本公司针对特定工业现场的需求而开发的远程监控系统，它集数据采集（或RS485直读）和GPRS/CDMA无线通讯为一体化产品。内部有AC/AC防雷处理，系统自带后备电池，以实现UPS功能。自带RS485/232/HART通讯接口，可与大部分仪表进行数据通讯，实现数据直读。继电器输出可控制现场阀门等设备。产品按工业级设计，温度范围宽（-40℃—+70℃）,GPRS无线通信采用西门子模块，稳定性极好。外壳采用IP65防水设计的铝盒，可以达到防爆等级，满足燃气与石化的特殊环境。产品集成度非常高，具有良好的性价比，非常适合无人值守的工业现场。
2、功能简介
2.1 支持6路模拟量输入，4-20mA或0-5V，量程可设置；
2.2 支持6路开关量输入，光电隔离，可作脉冲量使用，实现累计流量；
2.3 支持4路开关量输出，继电器形式（AC220V/1A），用于远程控制；
2.4 支持1路RS485或RS232或HART通讯接口，用于现场仪表直读使用；
2.5 支持1路DC24V/120mA电源输出，可供变送器等仪表应用；
2.6 产品供电方式可以采用AC220V或DC24V或太阳能，订购产品时需注明；
2.7 产品自带后备电池，在AC220V或DC24V供电模式下，停电后可工作24小时以上；采用太阳能供电时，后备电池在连续没有太阳光照的情况下可持续工作10天以上；
2.8 自带液晶（16*4）显示，所有采集数据和常用参数都可以显示；
2.9 有4个按键可以用于报警、翻页、设置参数等；
2.10 支持2个IP地址的GPRS数据传输，支持UDP和TCP，支持动态域名；
2.11 支持4个电话号码作短信传输，亦可作短信报警的目的号码；
2.12 自带系统时钟（24小时制），每1条传输信息都带时间标志；
2.13 带有大容量数据存储功能，保存数据3个月以上；
2.14 产品有GPRS断线自动补数据功能，确保系统没有数据丢失；
2.15 产品采用一体化设计，方便安装；
2.16 IP65防水、防尘设计，避免野外潮气和灰尘的影响；
2.17 防爆铝盒设计，可用于燃气、石化等特殊环境；
2.18 产品具有远程（GSM/GPRS）设置参数、远程重启、远程升级功能，应用灵活。
3、技术指标
3.1 供电电源：
a、市电AC220V供电：〈10W，后备电池可工作24小时以上；
b、DC10V-30V供电：<1W, 后备电池可工作24小时以上；
c、太阳能供电：<0.1W, 后备电池可工作10天以上，太阳能板采用17.5V/10W，与A4纸一样大小。
注：以上三种供电方式，在订购产品时需要注明。
3.2 后备电池供电时，待机电流<3mA，GPRS数据传输电流<150mA；
3.3 开关量输入：高电平5V-30V,低电平<3V；
3.4 模拟量输入：4-20mA电流信号，内阻250欧姆，也可0-5V电压信号。
3.5 网络平台：支持GSM900MHZ和EGSM1800双频MHz，采用GSM Phase2/2+标准。
3.6无线通信方式：GSM短消息（SMS）/GPRS；
3.7有线通信方式：RS485/RS232/HART；
3.8 防水防爆等级：IP65，dIIBT4；
3.9 外观尺寸：205*252*90mm
3.10 安装尺寸：4个安装孔，直径6mm；
3.10 工作环境温度：-40 ~ +70oC；
3.11 储存温度：-50 ~ +85oC；
3.12 相对湿度：95%(无凝结)。
4、应用举例--气体流量计监测

设备清单：不锈钢机柜、GPRS RTU D411、气体流量计、空气开关（断路器）。
接线： D411：L、N、E —— AC220V；
D411：A、B —— 气体涡轮流量计RS485接口；
D411：24V —— 气体涡轮流量计RS485接口电源，
参数设置：站号、IP地址、端口、发送间隔、采集方式、通道配置。
命令：
666666#A:00001F5:211.189.12.56:5005E5:0000CC1V:61ME:60#
功能：
1、可以读取工况累计流量、工况瞬时流量、工况温度、工况压力；
2、市电停电报警，自带后备电池可工作24小时以上；
3、后备内置的锂电池电压监测。