清華同方能耗管理方案

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上節(jié)能管理解決方案1. 概述身處發(fā)展中國家陣營的中國，能源短缺，能耗過大已經(jīng)切切實實影響到企業(yè)的發(fā)展乃至每 個人的生活。國家“十一五”計劃特別強調(diào)要建立節(jié)約型社會，政府希望單位 GDP 能耗（又叫 “萬元 GDP（gross domestic product）能耗”）在“十一五”期間降低 20%。如果再按照高耗能、 粗放式的方式擴大生產(chǎn)，全世界的能源也難以維系高速運行的中國經(jīng)濟快車。為此，發(fā)展改革 委會同有關(guān)部門制定的節(jié)能減排綜合性工作方案提出，要加快節(jié)能減排技術(shù)的研發(fā)和推廣， 加大淘汰電力、鋼鐵、建材、煤炭等行業(yè)落后產(chǎn)能的力度。而推進信息技術(shù)在這些行業(yè)中的應(yīng)用， 是實

2、現(xiàn)節(jié)能減排的技術(shù)手段。2. 需求分析2.1 行業(yè)現(xiàn)狀2008 年是完成“十一五”節(jié)能減排約束性目標的關(guān)鍵一年。為大力支持推動節(jié)能減排工作，財政部安排了 270 億專項資金，大力推動節(jié)能減排工作。此外，加上中央建設(shè)投資中安排的 148 億元，2008 年中央財政共計安排 418 億元用于支持推進節(jié)能減排工作。今年財政部 將進一步加大工作力度，立足于“四個注重”推進節(jié)能減排?！白⒅貦C制”是其中之一，即堅 持和完善財政專項資金“以獎代補”新機制，對重大節(jié)能技術(shù)和產(chǎn)品推廣應(yīng)用、城市污水處 理設(shè)施配套管網(wǎng)建設(shè)等關(guān)系節(jié)能減排成效的關(guān)鍵領(lǐng)域和關(guān)鍵環(huán)節(jié)，采取財政專項獎勵資金與 節(jié)能減排量掛鉤辦法，多節(jié)能減排，

3、多獎勵；達不到節(jié)能減排目標，要進行處罰。而當前國內(nèi)能源統(tǒng)計和管理在為決策時提供依據(jù)的統(tǒng)計數(shù)據(jù)存在著很大問題：. 沒有統(tǒng)一的能源統(tǒng)計方法基礎(chǔ)統(tǒng)計信息不盡準確與全面統(tǒng)計算法不夠完全合理與完善用能單位能源數(shù)據(jù)匯總體系不完善缺乏必要的工具和系統(tǒng)平臺. 缺乏能源數(shù)據(jù)的分析工具背景專心-專注-專業(yè)數(shù)據(jù)匯總工作復(fù)雜、龐大，而且極易出錯而基于海量數(shù)據(jù)的分析更是困難沒有積累起可用于分析和查詢的能源數(shù)據(jù)庫 其結(jié)果最終導(dǎo)致：能源數(shù)據(jù)缺乏完整性、可靠性、一致性和靈活性，使得采集來的能源數(shù)據(jù)不能有效的服務(wù)于生產(chǎn)。2.2 用戶需求用戶希望能夠把各單位從事生產(chǎn)勞動過程中涉及到的各種資源通過科學的方法來實行有 效的、合理的組

4、織、控制和調(diào)整，使它們在生產(chǎn)經(jīng)營中協(xié)調(diào)有序地充分發(fā)揮作用，既能連續(xù)、 均衡地生產(chǎn)，又能最大限度地降低各種能源的浪費、資金的占用，提高企業(yè)整體素質(zhì)，達到 節(jié)約能源、提高經(jīng)濟效益目的。為領(lǐng)導(dǎo)提供輔助決策功能，從而合理組織、協(xié)調(diào)生產(chǎn)，提高 生產(chǎn)效率。節(jié)能管理系統(tǒng)應(yīng)完成以下的建設(shè)目標：系統(tǒng)組成精簡，力求使系統(tǒng)設(shè)備的投資盡量合理。實現(xiàn)設(shè)備的“大集成”。能耗數(shù)據(jù)的自動采集、匯總、分析，如：水、電、燃氣、蒸汽等。能耗數(shù)據(jù)的動態(tài)分布查看。能耗數(shù)據(jù)分析與節(jié)能改造。能耗大戶、工廠及辦公樓宇、場館等的能耗監(jiān)控和分析。報警和自動控制。3. 解決方案3.1 方案設(shè)計北京同方軟件股份有限公司推出的節(jié)能管理方案，本著統(tǒng)籌規(guī)

5、劃、符合轄區(qū)的實際需要、 切實提高能源及設(shè)備管理水平的原則，以能源監(jiān)測數(shù)據(jù)的快速響應(yīng)、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一協(xié)調(diào)、 信息資源充分共享、高效的分析處理為首要目標，實現(xiàn)提高能源使用效率的最終目標。系統(tǒng)將采用先進的在線監(jiān)測技術(shù)、計算機信息技術(shù)、數(shù)字視頻技術(shù)、圖像識別、壓縮技 術(shù)、網(wǎng)絡(luò)圖像控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)等，建成以節(jié)能監(jiān)控為核心的管理體系。它能夠在保證系統(tǒng)高可靠性的前提下，高速集成各數(shù)據(jù)采集點的測量數(shù)據(jù)，并為數(shù)據(jù)使用者提供統(tǒng)一的 數(shù)據(jù)交互平臺，強大的實時計算系統(tǒng)能夠在第一時間將測量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為統(tǒng)計指標；先進的報 警系統(tǒng)能夠?qū)y點的異常變化提供預(yù)報及報警服務(wù)；精美的流程畫面可以直觀的反映現(xiàn)場設(shè) 備工作狀況；

6、功能豐富的曲線分析工具可以按時序?qū)y量數(shù)據(jù)進行動態(tài)和靜態(tài)分析；樣式豐 富的報表能夠滿足不同職能的工作需要；與地理信息系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、信息管理系統(tǒng)的 無縫集成為用戶提供了統(tǒng)一的系統(tǒng)交互平臺；基于 Web 的人機交互模式能夠使地理位置分散 的授權(quán)用戶隨時展開實時團隊協(xié)作，方便快捷的集中管理遠程部署功能大大縮減了項目實施 時間及日常維護成本。網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)如圖 1 所示。圖 1 網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)圖數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)關(guān) ezGate 可以通過有線網(wǎng)絡(luò)（LAN）或者無線網(wǎng)絡(luò)（GPRS、CDMA 等）的 方式采集下層數(shù)據(jù)，經(jīng)過加工整理后上傳到節(jié)能管理服務(wù)器中。系統(tǒng)能夠?qū)ΜF(xiàn)場實時數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)的加工分析，這樣當各級管

7、理者（包括政府管理部 門、集團負責人、企業(yè)負責人）需要進行能源消耗分析、能源使用效率分析時，就可以通過 網(wǎng)絡(luò)根據(jù)各自不同的權(quán)限登陸到系統(tǒng)中。3.2 功能介紹3.2.1 系統(tǒng)架構(gòu)圖同方軟件在數(shù)據(jù)采集與集成方面有很長時間的積累；同時，同方軟件根據(jù)企業(yè)的特點和 自身在本行業(yè)的工程經(jīng)驗，根據(jù)用戶的實際需求，定制研發(fā)了節(jié)能管理套件。本套件是以 J2EE 框架為基礎(chǔ)的適應(yīng)“管、控、營”特點的應(yīng)用集成平臺系統(tǒng)，系統(tǒng)構(gòu) 架圖如圖 2 所示。圖 2 系統(tǒng)構(gòu)架圖3.2.2 系統(tǒng)功能組成3.2.2.1 能耗數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)采集模塊從智能儀表、智能模塊、工業(yè)數(shù)據(jù)庫、板卡、變頻器、人工錄入設(shè) 備等多種軟件、設(shè)備、協(xié)

8、議獲取數(shù)據(jù)，其提供的 SDK 開發(fā)包可以通過簡潔的二次開發(fā)快速實 現(xiàn)對非標標準數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)采集。3.2.2.2 能耗數(shù)據(jù)采集組態(tài)模擬畫面不僅能夠以精美的流程畫面直觀的展示現(xiàn)場設(shè)備的工作狀況（如模擬值的變化、開關(guān)量的 狀態(tài)變換、設(shè)備間的聯(lián)動關(guān)系、報警狀態(tài)的特別提示等），而且具有存儲空間小、縮放不失真、 網(wǎng)絡(luò)傳輸快等多方面優(yōu)勢。系統(tǒng)采用市面流行、功能強大的 Adobe Illustrator 矢量圖形編輯軟件作為組態(tài)工具的繪圖 引擎，配合系統(tǒng)提供的種類豐富、畫工精致的行業(yè)組態(tài)元件圖庫，設(shè)計者僅需采用拖拽方式擺 放圖庫中的元件便可快速完成流程畫面組態(tài)工作。通過流程畫面，工作人員可以實現(xiàn)在管理網(wǎng) 絡(luò)對

9、設(shè)備的耗電量、水用量、燃氣用量等數(shù)據(jù)進行實時監(jiān)測，這對于解決現(xiàn)行的能耗數(shù)據(jù)監(jiān)測 勞動強度大，數(shù)據(jù)采集、傳輸速度慢等問題具有深遠的社會效益和經(jīng)濟效益。圖 3 系統(tǒng)模擬圖3.2.2.3 能耗數(shù)據(jù)實時計算系統(tǒng)的實時計算模塊采用分布式的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，能夠以時間觸發(fā)或變量觸發(fā)兩種方式實現(xiàn)對 生產(chǎn)數(shù)據(jù)進行復(fù)雜邏輯的實時分析。內(nèi)置的函數(shù)包不僅可以實現(xiàn)常規(guī)的時間加權(quán)計算，而且可以為企業(yè)管理部門提供基于數(shù)學分析模型的報警服務(wù)。圖 4 自動計算3.2.2.4 能耗分析系統(tǒng)能耗統(tǒng)計部分包括調(diào)研各設(shè)備系統(tǒng)的基本信息等。通過收集整理各類能耗數(shù)據(jù)，了解 和初步掌握用能設(shè)備構(gòu)成情況及用能設(shè)備使用情況，分析并獲取不同種類的用能（

10、分布狀況和 全年變化狀況。由于能耗數(shù)據(jù)點較多，必須采用一種高效而又全面的查詢和組織方式進行系統(tǒng) 的管理和實時能耗的比較。系統(tǒng)集成了先進的商業(yè)智能分析工具，可根據(jù)預(yù)設(shè)數(shù)學模型實現(xiàn)對各項能耗數(shù)據(jù)進行統(tǒng) 計，并以單棒圖、雙棒圖、三棒圖、多線圖、X-Y 圖等多種形式展示統(tǒng)計結(jié)果，并可以將結(jié)果 輸出為 HTML、PDF、Excel 格式。圖 5 能耗分析3.2.2.5 能耗數(shù)據(jù)報表本方案提供了靈活的報表功能，用戶無需編寫代碼，只需簡單配置即可實現(xiàn)樣式豐富、滿 足能耗分析需求的報表。方案提供可視化查詢和報表配置界面，可以批量生成文件；針對復(fù)雜 的報表，系統(tǒng)提供可引用的報表模板。由于報表通過對長期的生產(chǎn)過程

11、數(shù)據(jù)進行分析統(tǒng)計，使 報表的每列數(shù)據(jù)可以是能耗參數(shù)的某一項指標，也可以是某幾項指標的運算表達式，并可以在 報表內(nèi)進行自動計算、匯總等操作，將結(jié)果輸出為 HTML、PDF、Excel 等格式。圖 6 報表功能3.2.2.6 預(yù)警與報警服務(wù)本方案不僅能夠根據(jù)預(yù)設(shè)報警限值對變量的異常變化進行預(yù)警及報警，而且可以根據(jù)配置 以流程畫面、GSM/GPRS 短信、e-Mail 等多種渠道進行報警提示，并根據(jù)聯(lián)動規(guī)則執(zhí)行如視 頻聯(lián)動等預(yù)案輔助處理。用戶可以通過圖形用戶界面對報警事件進行備注、確認、報警統(tǒng)計等 操作。通過報警統(tǒng)計功能，用戶可以查看任意時間段內(nèi)指定變量超過報警限值的累計時長、次 數(shù)，并形成統(tǒng)計報表

12、。3.2.2.7 實時趨勢及歷史曲線本方案提供的實時趨勢曲線工具可以查看指定測點的實時變化情況及與當前時間相鄰時 間段的數(shù)據(jù)變化趨勢，從而實現(xiàn)對被測對象的動態(tài)分析。曲線畫面可以同時顯示多個變量的曲 線實現(xiàn)變量間的對比，并支持動態(tài)添加、刪除曲線，查看各個變量的報警限值，并對報警區(qū)域 進行高亮顯示。圖 7 實時趨勢圖系統(tǒng)提供的歷史數(shù)據(jù)曲線可以查看指定測點在指定時間段內(nèi)的數(shù)據(jù)變化情況，從而實現(xiàn)對 被測對象歷史數(shù)據(jù)的靜態(tài)分析。曲線畫面可以同時顯示多個變量的曲線實現(xiàn)變量間的對比，并 支持動態(tài)添加、刪除曲線，查看各個變量的報警限值，統(tǒng)計每個變量在指定時間段內(nèi)的最大值、 最小值及其對應(yīng)的取值時間，曲線畫面可

13、以任意縮放實現(xiàn)曲線的精確分析。圖 8 歷史曲線圖3.2.2.8 地理信息系統(tǒng)集成本方案能夠與地理信息系統(tǒng)（GIS）無縫集成實現(xiàn)設(shè)備的分布監(jiān)控，從空間、時間上了解 重點能耗設(shè)備的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢，直觀表現(xiàn)節(jié)能狀況和變化規(guī)律。圖 9 地理信息系統(tǒng)3.2.2.9 視頻監(jiān)控系統(tǒng)集成本方案可以實現(xiàn)多種監(jiān)控方式（單個攝像頭的監(jiān)控，對數(shù)字監(jiān)控可支持畫中畫監(jiān)控、四畫 面監(jiān)控、三九畫面監(jiān)控、十六畫面監(jiān)控等）實時監(jiān)控圖像，并可以進行云臺控制，如控制攝像 頭的左右上下轉(zhuǎn)動以及焦距的拉伸等操作并且具有實時的畫面截取和視頻的錄像、回放功能。圖 10 視頻監(jiān)控系統(tǒng)集成3.2.2.10 管理信息系統(tǒng)集成本方案可以實現(xiàn)與企業(yè)辦

14、公自動化系統(tǒng)無縫集成，將生產(chǎn)過程監(jiān)控與企業(yè)信息管理整合為 統(tǒng)一整體，實現(xiàn)企業(yè)的“管、控、營”一體化。3.2.2.11 基于 Web 的系統(tǒng)交互本方案采用基于 Web 的人機交互模式，不僅能夠減少工作站計算機的日常維護成本，并 且能夠使地理位置分散的授權(quán)用戶隨時展開網(wǎng)絡(luò)協(xié)同辦公，實現(xiàn)部門間的實時團隊協(xié)作。3.2.2.12 集中管理遠程部署用戶可以在網(wǎng)絡(luò)上的任何一臺授權(quán)工作站，使用本方案的管理平臺對系統(tǒng)的各功能組件進行遠 程部署和配置，并可實時獲悉每個應(yīng)用模塊的運行狀況，從而大大縮減了項目實施時間及日常 維護成本。3.2.3 特點及優(yōu)勢 基于 ezONE 易眾業(yè)務(wù)基礎(chǔ)平臺開發(fā)、運行，由此繼承了 e

15、zONE 的所有功能，如：可以集 成各種企業(yè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)（如 ERP、CRM、CMS）、辦公應(yīng)用系統(tǒng)、決策支持系統(tǒng)、電子郵件系統(tǒng)等；定制個性化的頁面風格、布局；對用戶、資源的統(tǒng)籌管理等等。 強大、快速、靈活的報表組態(tài)工具：通過很短的時間即可定制生成企業(yè)需要的報表。 互動 HMI：基于網(wǎng)絡(luò)分布式協(xié)作的靈活矢量圖互動組態(tài)功能，豐富的可擴充圖庫支持，所見即所得的開發(fā)環(huán)境, 依托 Illustrator 的矢量圖編輯功能可以使組態(tài)圖形的繪制變得輕 松且易于培訓。 跨平臺：支持 Windows，Linux，UNIX 等操作系統(tǒng)，支持 SQL Server, Oracle 等多種數(shù)據(jù)庫。 安全性：提供身份認證

16、、權(quán)限控制、信息保密、確保數(shù)據(jù)完整性等一整套安全保障體 系，保證了個性化使用的安全性。 支持標準化接口：支持 OPC、DDE、ODBC 等標準化通訊接口，并且提供接口二次開發(fā)工 具，可以方便地開發(fā)驅(qū)動，與其它非標準系統(tǒng)接口建立通訊連接。 支持 4A：多層架構(gòu)，支持個性化界面（包括無線、WML、網(wǎng)頁），基于規(guī)則引擎的報警（短信、e-Mail、聲音）和視頻聯(lián)動，真正實現(xiàn) 4A（Anytime, Anywhere, Any device, Any network），使得管理者和工程維護人員無論身在何處，都可以實時地通過 Internet 或 Intranet 使用標準的瀏覽器在線監(jiān)控能耗情況，處理現(xiàn)場的異常狀況或進行工程維護，使維護工作變得 及時、高效，并降低了工程維護成本。 實用性：在系統(tǒng)功能設(shè)計上，能夠滿足企業(yè)的當前需求，同時兼顧企業(yè)的長遠發(fā)展。系統(tǒng)設(shè)計完成后，能夠讓企業(yè)以較低的維護投入而獲得較大的效益回報。 先進性：在滿足當前系統(tǒng)功能需要的前提下，本著高定位、高起點的指導(dǎo)思想，采用先進的成熟軟件產(chǎn)品、軟件設(shè)計方法、軟件實現(xiàn)技術(shù)，包括系統(tǒng)應(yīng)用平臺、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、開發(fā) 管理工具等。 可維護性：系統(tǒng)具有完備的網(wǎng)絡(luò)控制、診斷、測試功能和在線故障恢復(fù)能力，維護方便，維護成本低。4. 適用領(lǐng)域該方案適用于所有