東莞市重點用能單位能源管理中心信息系統(tǒng)建設技術指南

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)專心-專注-專業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)附件1：東莞市重點用能單位能源管理中心信息系統(tǒng)建設技術指南東莞市經(jīng)濟和信息化局華南理工大學二一四年十二月目 錄 TOC o 1-3 h z u 一、（一）背景和目的工業(yè)是東莞市能源消耗的主要領域，占全社會能耗比重超過70%，特別是近千家重點用能單位，占全市工業(yè)能源消費量約70%，即占全社會能耗超過50%。在“十一五”期間超額完成省下達的單位GDP能耗下降20%的節(jié)能目標下，東莞市又承接了“十二五”期間單位GDP能耗下降19.5%的重任，同時，根據(jù)財政部、國家發(fā)展改革委關

2、于2013年節(jié)能減排財政政策綜合示范城市實施方案的批復（財建2013804號）的要求，到2015年，東莞市還要超額完成省下達“十二五”節(jié)能目標的20%，即單位GDP能耗下降達23.40%，節(jié)能目標任務十分艱巨。根據(jù)廣東省經(jīng)濟和信息化委轉發(fā)工業(yè)和信息化部關于開展工業(yè)能耗在線監(jiān)測試點工作的通知（粵經(jīng)信節(jié)能2012611號）、關于同意在東莞開展能源管理中心試點工作的批復（粵經(jīng)信節(jié)能函20123099號）、東莞市重點用能單位節(jié)能管理辦法（東府201223號），東莞市進一步加大節(jié)能工作力度確保完成綜合示范節(jié)能目標的“1+8”工作方案（東府201432號）等文件要求，為提升全市重點用能單位的能效水平，東莞

3、市大力推進重點用能單位能源管理中心建設工作，提出了用三年的時間建成300家重點用能單位能源管理中心的目標，為此也制定了出臺了相關扶持政策、驗收辦法和安全規(guī)范等文件。企業(yè)能源管理中心信息系統(tǒng)是一項整合自動化和信息化技術的管控一體化節(jié)能新技術，是通過對企業(yè)能源轉換、輸配、利用和回收實施動態(tài)監(jiān)控和管理，改進和優(yōu)化能量平衡提高能效水平，從而實現(xiàn)節(jié)能降耗的系統(tǒng)工程。東莞市重點用能單位存在生產(chǎn)流程長、設備分散和能量系統(tǒng)復雜等特點，從總體上看，企業(yè)還存在能源計量不完備、能源監(jiān)控不到位、能源管理相對分散和粗放、主要憑經(jīng)驗進行能源調(diào)度；企業(yè)實施的節(jié)能技術改造以單個設備或工序為主，系統(tǒng)性節(jié)能手段普遍缺乏；部分企業(yè)

4、將能源管理中心建設為以監(jiān)控和少量簡單報表為主的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，僅實現(xiàn)了能源介質(zhì)數(shù)據(jù)的采集、分析、調(diào)度等基本功能，在能效和節(jié)能方面沒有取得預期效果；企業(yè)能源管理人才缺乏，或沒有投入足夠多的能源管理人員，無法充分發(fā)揮系統(tǒng)的效用等問題。因此，企業(yè)急需通過能源管理中心的建設，積極采用先進的工藝技術、自動化技術和信息化技術，按照現(xiàn)代化的管理模式來改造提升企業(yè)技術管理水平，特別是能源管理水平，走一條科技含量高、經(jīng)濟效益好、資源消耗低、環(huán)境污染少的發(fā)展道路。能源管理中心信息系統(tǒng)的建設及有效運行，可為企業(yè)在日益激烈的市場競爭中進一步降低成本、實現(xiàn)節(jié)能降耗，促進行業(yè)平穩(wěn)、較快、可持續(xù)發(fā)展發(fā)揮重要作用。從2011年

5、底開始，我市探索推動全市能源管理中心的建設工作以來，取得了一定的成績和經(jīng)驗，首批有24家重點用能單位能源管理中心通過驗收，但同時也發(fā)現(xiàn)了一些問題，因此，在總結前期的工作經(jīng)驗的基礎上，為了規(guī)范和指導重點用能單位能源管理中心的建設，加快工作進度，保證工作成效，特編制本技術指南（以下簡稱指南）。（二）編制依據(jù)1廣東省經(jīng)濟和信息化委轉發(fā)工業(yè)和信息化部關于開展工業(yè)能耗在線監(jiān)測試點工作的通知（粵經(jīng)信節(jié)能2012611號）2關于同意在東莞開展能源管理中心試點工作的批復（粵經(jīng)信節(jié)能函20123099號）3東莞市重點用能單位節(jié)能管理辦法（東府201223號）4廣東省經(jīng)濟和信息化關于印發(fā)廣東省能源管理信息系統(tǒng)相關

6、建設規(guī)范（試行）的通知（粵經(jīng)信節(jié)能20144號）5用能單位能源計量器具配備和管理通則（GB17167-2006）6東莞市進一步加大節(jié)能工作力度確保完成綜合示范節(jié)能目標的“1+8”工作方案（東府201432號）7關于印發(fā)東莞市重點用能單位能源管理中心驗收管理暫行辦法（2014年修訂版）的通知（東經(jīng)信2014257號）8其他有關國家和行業(yè)相關技術標準、規(guī)范。（三）適用范圍本指南為東莞市重點用能單位能源管理中心信息系統(tǒng)的建設提供技術依據(jù)，適用范圍包括東莞市轄區(qū)內(nèi)的重點用能單位，其他非重點用能單位的能源管理中心信息系統(tǒng)建設可參照執(zhí)行。凡本指南未包括的技術標準、技術要求按相應的國家或行業(yè)標準、規(guī)范執(zhí)行。

7、本指南所稱的能源指煤炭、原油、天然氣、焦炭、煤氣、熱力、成品油、液化石油氣、生物質(zhì)能和其他直接或者通過加工、轉換后所得的各種資源。（四）建設目標能源管理中心信息系統(tǒng)是通過能源計量數(shù)據(jù)和生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)的在線采集、統(tǒng)計分析、數(shù)學建模等信息化工程的實施，從而實現(xiàn)企業(yè)能效精細化管控的信息系統(tǒng)。該系統(tǒng)旨在提升企業(yè)信息化水平，降低企業(yè)生產(chǎn)制造過程中的能源消耗，提升生產(chǎn)制造決策水平，是企業(yè)實現(xiàn)系統(tǒng)性能源管理的必要手段。為明確系統(tǒng)的建設方向，提出以下具體目標：1打破企業(yè)“信息孤島”，構建全廠能源相關數(shù)據(jù)和主要生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)的采集網(wǎng)絡；2對企業(yè)所用能源的數(shù)量和質(zhì)量（品質(zhì)）進行在線監(jiān)控；3對企業(yè)生產(chǎn)過程的能效進行在線

8、監(jiān)控，對浪費能源的生產(chǎn)操作進行預警；4分析企業(yè)能量系統(tǒng)和重點用能生產(chǎn)線、工序或設備的節(jié)能潛力；5對生產(chǎn)過程能耗指標進行在線績效考核，落實節(jié)能目標管理。（五）建設的基本原則1堅持企業(yè)主體原則。企業(yè)是節(jié)能降耗的責任主體、實施主體和受益主體，應通過加強政策導向和信息引導，發(fā)揮市場配置資源的決定性作用，充分調(diào)動企業(yè)自主實施和使用能源管理中心信息系統(tǒng)的主觀能動性。 2堅持整體推進與分步實施相結合。企業(yè)能源管理中心信息系統(tǒng)的實施堅持統(tǒng)籌安排、整體推進，并結合資金安排、市場環(huán)境及企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營情況，分年度、分步驟組織實施，確保企業(yè)能源管理中心信息系統(tǒng)項目建設穩(wěn)妥有序推進。 3堅持技術前瞻性和開放性原則。企業(yè)能

9、源管理中心信息系統(tǒng)在總體架構、設備選型上，應遵行開放性的原則，便于今后的擴展和新技術的應用。信息系統(tǒng)必須具有良好的與其他第三方軟件、硬件系統(tǒng)與控制系統(tǒng)銜接，且能夠安全和方便的實現(xiàn)網(wǎng)絡之間數(shù)據(jù)的通訊；4堅持技術先進性和成熟性原則。企業(yè)能源管理中心信息系統(tǒng)在技術上應能達到國內(nèi)先進水平，所選軟件與硬件產(chǎn)品應采用技術先進、在國內(nèi)外具有代表性的主流品牌，在國內(nèi)外有較多的成功應用案例；5堅持安全性和穩(wěn)定性原則。符合信息安全建設規(guī)范，遵循東莞市重點用能單位能源管理中心信息安全規(guī)范，建立生產(chǎn)控制網(wǎng)、能源管理中心信息系統(tǒng)網(wǎng)絡和辦公網(wǎng)絡隔離和互通安全機制，確保信息互通、信息安全和生產(chǎn)安全。6堅持實時性原則。設備或

10、操作終端必須反應快速，系統(tǒng)必須具有強大的實時能耗數(shù)據(jù)的處理能力，充分滿足系統(tǒng)對能耗數(shù)據(jù)實時在線采集和分析的需求。7堅持可操作性和可溯源性原則。系統(tǒng)應具有易于使用的人機交互、信息共享與展示界面，并提供信息資源查詢和配置、檢索和分析等有效工具?？商峁┩晟频臄?shù)據(jù)歸檔和記錄能力，確保操作及管理人員在獲得相應授權的情況下，可以便利的查詢相關數(shù)據(jù)和信息，并提供對相關信息的操作和管理的功能。系統(tǒng)對所有數(shù)據(jù)及操作應有詳盡記錄，保證系統(tǒng)的可溯源性。二、重點用能單位能源管理中心信息系統(tǒng)建設的主要內(nèi)容（一）完善能源計量器具配備企業(yè)依法配備能源計量器具，并定期檢定或校準，能源計量器具應滿足數(shù)據(jù)采集接口要求。進出用能單

11、位（一級）和進出主要次級用能單位（二級）計量器具配備率和在線率達到100%；企業(yè)根據(jù)重點耗能設備或工序的能耗情況和儀表安裝的可行性，完善主要用能設備（三級）計量器具配備。（二）能源管理中心信息系統(tǒng)的設計與開發(fā)參照ANSI/ISA的相關標準，將企業(yè)能源管理中心信息系統(tǒng)分為三層：數(shù)據(jù)采集層、數(shù)據(jù)應用層和人機交互層。1數(shù)據(jù)采集層由企業(yè)交互終端（ET）和數(shù)據(jù)采集機（如有必要）組成，企業(yè)交互終端內(nèi)置控制器及智能儀表標準協(xié)議，可與全球知名品牌的控制器和智能儀表實現(xiàn)組態(tài)配置通訊接口，內(nèi)置實時數(shù)據(jù)庫，用于暫存關鍵數(shù)據(jù)；內(nèi)置OPC接口，便于與第三方控制系統(tǒng)或信息系統(tǒng)通訊。企業(yè)如果有特殊需要，也可以添置數(shù)據(jù)采集機

12、，采集機必須預置與生產(chǎn)現(xiàn)場智能儀表、PLC和DCS等現(xiàn)場測量和控制裝置的通訊協(xié)議，以便于相關數(shù)據(jù)的采集；2數(shù)據(jù)應用層由多臺服務器組成，服務器用于存儲數(shù)據(jù)、存儲和運行模型庫（數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)的固有關系）、存儲定制的人機交互界面等；3人機交互層，該層由多種形式的人機交互設備組成，可以是大屏幕顯示器、PC機或移動終端等，這些設備應方便生產(chǎn)管理人員使用能源管理中心信息系統(tǒng)的各項功能。 圖1.能源管理中心信息系統(tǒng)架構圖在能源管理中心信息系統(tǒng)架構圖中，企業(yè)必須在數(shù)據(jù)采集層安裝企業(yè)交互終端組態(tài)軟件，按東莞市能源管理中心平臺要求直接采集控制與測量裝置中的原始數(shù)據(jù)，將東莞市經(jīng)信局所要求采集的數(shù)據(jù)直接發(fā)送到東莞市能源管

13、理中心平臺，其它數(shù)據(jù)可以借助ET或增加數(shù)據(jù)采集機等方式完成企業(yè)能源管理中心信息系統(tǒng)所需數(shù)據(jù)的采集要求。為保障數(shù)據(jù)安全，企業(yè)交互終端（ET）與東莞市能源管理中心平臺的數(shù)據(jù)交互通過VPN的通訊方式實現(xiàn)。如圖2所示。圖2.企業(yè)交互終端（ET）與東莞市能源管理中心平臺的數(shù)據(jù)交互示意圖（三）能源管理制度建設企業(yè)根據(jù)生產(chǎn)過程和能量系統(tǒng)特點，制定切合實際的能源管理制度，充分發(fā)揮能源管理中心信息系統(tǒng)作用。企業(yè)需將能源管理工作提升到與產(chǎn)品質(zhì)量管理和產(chǎn)量管理同等高度，針對不同產(chǎn)品和不同重點耗能設備或工序，制定能耗預警指標體系；制定節(jié)能優(yōu)化生產(chǎn)操作指南?；谀茉垂芾硇畔⑾到y(tǒng)分析工具，制定持續(xù)改進的節(jié)能工作方案，實施

14、在線能效績效考核管理，落實節(jié)能獎懲制度。三、重點用能單位能源管理中心信息系統(tǒng)應具備的基本功能根據(jù)工業(yè)信息系統(tǒng)架構設計規(guī)范，將能源管理中心信息系統(tǒng)融入到企業(yè)全廠信息系統(tǒng)架構中。從工業(yè)信息系統(tǒng)架構角度看，企業(yè)能源管理中心信息系統(tǒng)不是一個孤立的信息系統(tǒng)，該系統(tǒng)隸屬于企業(yè)的制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES），因此，企業(yè)應根據(jù)生產(chǎn)過程特點和企業(yè)信息化發(fā)展戰(zhàn)略，合理設計能源管理中心信息系統(tǒng)的架構，使其滿足MES對系統(tǒng)穩(wěn)定性、安全性、開放性和先進性要求，并可與MES各功能模塊無縫鏈接在一起。企業(yè)能源管理中心信息系統(tǒng)的基本功能應包括：（一）完善計量與生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)集成能耗相關數(shù)據(jù)在線采集是能源管理中心建設的基礎，因此，企業(yè)

15、需完善一、二、三級能源計量器具的配備，并在滿足生產(chǎn)安全的條件下，完善熱能利用和回收二級和三級的計量儀表配備，通過DCS、PLC、SCADA或在線抄表系統(tǒng)將企業(yè)能源相關數(shù)據(jù)采集到能源管理中心信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中。（二）能效監(jiān)控與能耗預警能效監(jiān)控是企業(yè)能源精細化管理的重要手段。能源管理中心需要實現(xiàn)對主要生產(chǎn)線能源消耗數(shù)量和質(zhì)量（品質(zhì)）、能耗相關工藝設定值及產(chǎn)品（副產(chǎn)品）產(chǎn)量進行實時監(jiān)控；需實時監(jiān)控重點用能企業(yè)附屬能量轉換和輸配系統(tǒng)運行狀態(tài)和關鍵工藝設定值。另外，該系統(tǒng)還需對主要耗能工序班組或產(chǎn)品實施統(tǒng)計過程控制（SPC），發(fā)揮信息系統(tǒng)扁平化管理優(yōu)勢，根據(jù)能耗預警指標體系，設計能耗預警機制，定制能源預警

16、功能，便于企業(yè)及時發(fā)現(xiàn)處理能源浪費現(xiàn)象，幫助企業(yè)實現(xiàn)能源優(yōu)化調(diào)度及使用。（三）能效分析能效分析是能源管理中心挖掘企業(yè)節(jié)能潛力的重要抓手。通過對全廠能量平衡分析、能效分析、能效對標管理、KPI相關性分析等手段，系統(tǒng)地分析企業(yè)能效水平及其影響因素，有效評價（估）節(jié)能技改效果，為企業(yè)持續(xù)提高能效水平提供有力支撐。（四）能效績效考核能效績效考核是能源管理中心實現(xiàn)能源管理閉環(huán)管控的重要環(huán)節(jié)，企業(yè)必須對生產(chǎn)線、重點耗能生產(chǎn)工序和重點耗能設備的能效進行分析，科學制定能效績效考核指標體系，將企業(yè)的獎懲制度與能效績效考核掛鉤。通過能源管理中心數(shù)據(jù)計算各生產(chǎn)班次能效績效水平達標情況，實現(xiàn)能效績效考核的合理、公正、

17、全面和及時。（五）全廠能量系統(tǒng)的優(yōu)化調(diào)度對于具有復雜能量系統(tǒng)的重點用能單位，如涉及能量轉換、利用和回收等環(huán)節(jié)耦合問題，需要考慮能量在轉換、利用和回收過程有大滯后和強耦合的特性，可以對各環(huán)節(jié)關鍵操作變量進行在線監(jiān)控，實施動態(tài)優(yōu)化控制，以實現(xiàn)全廠能效實時運行的最大化。四、與市能源管理中心平臺實現(xiàn)數(shù)據(jù)對接東莞市能源管理中心平臺是東莞市經(jīng)濟和信息化局建設的區(qū)域能源管控信息系統(tǒng)，各用能單位需將企業(yè)交互端（ET）置于安全隔離區(qū)內(nèi)，確保企業(yè)交互終端全天候接入互聯(lián)網(wǎng)，按要求對企業(yè)交互終端（ET）軟件進行設置，配置測量與控制裝置，將實時數(shù)據(jù)經(jīng)過企業(yè)交互端（ET）送達東莞市能源管理中心平臺。有關信息安全要求應滿足

18、東莞市重點用能單位能源管理中心信息安全規(guī)范的要求，具體建議如下：（一）對于信息安全要求一般的企業(yè)，數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡架構如圖3所示：圖3. 信息安全要求一般的企業(yè)數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡架構圖網(wǎng)絡配置描述：基于現(xiàn)有防火墻和網(wǎng)絡拓撲結構，將企業(yè)交互終端（ET）和企業(yè)能源管理中心信息系統(tǒng)置于防火墻同一側，根據(jù)安全策略對防火墻、企業(yè)交互終端（ET）和交換機進行設置，實現(xiàn)企業(yè)交互終端（ET）既能有效采集測量與控制裝置的數(shù)據(jù)，又能實現(xiàn)與企業(yè)內(nèi)網(wǎng)的有效隔離。（二）對于信息安全要求較高的企業(yè)，數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡架構如圖4所示：圖4. 信息安全要求較高的企業(yè)數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡架構圖網(wǎng)絡配置描述：基于現(xiàn)有防火墻和網(wǎng)絡拓撲結構，將企業(yè)交互終端

19、（ET）和企業(yè)能源管理中心信息系統(tǒng)置于防火墻同一側，企業(yè)交互終端（ET）與企業(yè)網(wǎng)絡之間加入一臺雙網(wǎng)口PLC設備加強企業(yè)網(wǎng)與能管網(wǎng)絡的隔離，根據(jù)安全策略對雙網(wǎng)口PLC設備、防火墻、企業(yè)交互終端（ET）和交換機進行設置，實現(xiàn)企業(yè)交互終端（ET）既能有效采集測量與控制裝置的數(shù)據(jù)，又能實現(xiàn)與企業(yè)內(nèi)網(wǎng)的有效隔離。（三）對于信息安全要求非常高的企業(yè)，如電廠或生產(chǎn)過程控制安全性非常高的制造型企業(yè)，數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡架構如圖5所示： 圖5. 信息安全要求非常高的企業(yè)數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡架構圖網(wǎng)絡配置描述：將數(shù)據(jù)采集機置于數(shù)據(jù)采集層，生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)由數(shù)據(jù)采集機采集后，由數(shù)據(jù)采集機打包穿越防火墻送達企業(yè)交互終端，將企業(yè)交互終端和

20、企業(yè)能源管理中心信息系統(tǒng)置于防火墻同一側，根據(jù)安全策略對網(wǎng)閘、防火墻、企業(yè)交互終端和交換機進行設置，實現(xiàn)企業(yè)交互終端既能有效采集測量與控制裝置的數(shù)據(jù)，又能實現(xiàn)與測量控制層和企業(yè)內(nèi)網(wǎng)的有效隔離。1-附件1-1：企業(yè)交互終端的硬件配置要求企業(yè)交互終端可以是個人電腦、工作站或服務器，最低配置要求如下：機型：PC機CPU：雙核（2.0Hz）內(nèi)存：2GB硬盤：250GB附件1-2：企業(yè)交互終端軟件要求及通訊協(xié)議要求一、操作系統(tǒng)需滿足如下要求之一：Windows XP SP3Windows 7Windows Server 2003Windows Server 2008;二、VPN客戶端是Hillstone

21、，該軟件由東莞市經(jīng)信局統(tǒng)一發(fā)放。三、遠程桌面協(xié)助客戶端是LANDesk，該軟件由東莞市經(jīng)信局統(tǒng)一發(fā)放。四、數(shù)據(jù)采集與人機交互軟件是iFIX LE軟件包,該軟件由東莞市經(jīng)信局統(tǒng)一發(fā)放。五、數(shù)據(jù)采集與人機交互軟件iFIX LE軟件包內(nèi)置的通訊協(xié)議包括：Advanced Simulator DriverAllen-Bradley Bulletin 900Allen-Bradley ControlLogixAllen-Bradley DF1Allen-Bradley DH+Allen-Bradley EthernetAllen-Bradley Unsolicited EthernetAnalog De

22、vicesAromat EthernetAromat SerialAutomationDirect Direct NetAutomationDirect EBCAutomationDirect ECOMAutomationDirect K SequenceBackhoff TwinCAT IOBusware Ethernet I/OContrex M-SeriesContrex SerialCutler Hammer ELCCustom InterfaceDataforth isoLynxDDE Client DriverDeviceNet (Hilscher Universal)DTL 64

23、5Fuji FlexGE CCMGE EthernetGE Ethernet Global Data (EGD)GE Focas1GE SNPGE SNPXHilscher Universal DriverHoneywell HC EthernetHoneywell UDCHoneywell UDC EthernetIdecIntelligent Actuator SuperInTouch Client DriverIOTech PointScan 100Krauss Maffei EthernetMemory Based DriverMettler Toledo Continuouos Mo

24、de SerialMicro-DCIMitsubishi CNC EthernetMitsubishi EthernetMitsubishi FXMitsubishi FX NetMitsubishi SerialModbus ASCIIModbus EthernetModbus PlusModbus RTU UnsolicitedModbus SerialODBC Client DriverOmron FINS EthernetOmron FINS SerialOmron Host LinkOmron Process SuiteOmron ToolbusOPC DA Client DriverOP