朱鹍
安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801
摘要:用能單位能耗在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是對(duì)全國(guó)年用能量在10000噸標(biāo)煤以上的企業(yè)按裝能耗監(jiān)測(cè)企業(yè)端設(shè)備,并實(shí)現(xiàn)企業(yè)用能主要指標(biāo)數(shù)據(jù)到數(shù)據(jù)接收服務(wù)器的及時(shí)上傳,再由平臺(tái)軟件支持進(jìn)行宏觀能耗分析的一套在線信息化系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要服務(wù)于兩類用戶,各級(jí)節(jié)能主管部門和用能單位企業(yè)。本文通過分析兩類用戶不同需求,提出建設(shè)用能單位能耗在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)技術(shù)路線和實(shí)現(xiàn)設(shè)想。
關(guān)鍵詞:能耗;在線監(jiān)測(cè);技術(shù)路線
1.建設(shè)用能單位能耗在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的必要性
中國(guó)經(jīng)過**幾十年的發(fā)展,已經(jīng)成為一個(gè)*的能源生產(chǎn)大國(guó)和消費(fèi)大國(guó),據(jù)統(tǒng)計(jì),2014年我國(guó)能源消耗總量為37.6億噸標(biāo)煤,占世界總能耗的22%,而我國(guó)單位GDP能耗卻是世界平均水平的兩倍,與美國(guó)、日本等發(fā)達(dá)甚至達(dá)到3-5倍,較低的能效水平,與我國(guó)所處的發(fā)展階段和**產(chǎn)業(yè)分工格局有關(guān),但也反映了我國(guó)發(fā)展方式仍相對(duì)粗放、能耗和排放缺乏約束,通過技改推進(jìn)節(jié)能減排的空間還比較大。2014年11月,中美雙方在北京發(fā)布應(yīng)對(duì)氣候變化的聯(lián)合聲明,中國(guó)計(jì)劃2030年左右二氧化碳排放達(dá)到峰值且將努力早日達(dá)峰,并計(jì)劃到2030年非化石能源占一次能源消費(fèi)比重提高到20%左右。由此可見中國(guó)對(duì)節(jié)能減排工作的力度將持續(xù)加大,用能單位在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以進(jìn)一步提供企業(yè)能耗的實(shí)際情況,便于做出相應(yīng)的節(jié)能減排目標(biāo)和措施,因此該項(xiàng)目的實(shí)施勢(shì)在必行。為實(shí)現(xiàn)制定的節(jié)能目標(biāo),必須以能源數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)和依據(jù),提升節(jié)能數(shù)據(jù)收集、分析基礎(chǔ)能力建設(shè),協(xié)助部門及時(shí)掌握節(jié)能形勢(shì),隨時(shí)跟蹤目標(biāo)完成進(jìn)度,開展預(yù)測(cè)預(yù)警,及時(shí)研究制定相關(guān)政策措施,增強(qiáng)宏觀調(diào)控的針對(duì)性和主動(dòng)性。因此,建設(shè)用能單位能耗在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng),是**適應(yīng)節(jié)能減排形勢(shì)做出的重要決策。用能單位能耗在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是對(duì)全國(guó)年用能量在10000噸標(biāo)煤以上的企業(yè)按裝能耗監(jiān)測(cè)企業(yè)端設(shè)備,并實(shí)現(xiàn)企業(yè)用能主要指標(biāo)數(shù)據(jù)到數(shù)據(jù)接收服務(wù)器的及時(shí)上傳,再由平臺(tái)軟件支持進(jìn)行宏觀能耗分析的一套在線信息化系統(tǒng)。
2.用能單位能耗在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)省級(jí)平臺(tái)的架構(gòu)與功能實(shí)現(xiàn)
2.1 總體規(guī)劃依據(jù)及設(shè)計(jì)原則
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)及相關(guān)技術(shù)的發(fā)展,信息管理系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展已日趨完善和可靠,正逐步形成如下介紹的特點(diǎn):(1)開放的系統(tǒng)技術(shù):由于各種技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的相繼建立,開放性已成為技術(shù)發(fā)展的方向和潮流。開放就是要求系統(tǒng)的操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境、數(shù)據(jù)庫(kù)資源及管理、開發(fā)工具等均建立在相關(guān)的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上,使得用戶的選擇、系統(tǒng)的擴(kuò)充及維護(hù)有多的方便。(2)分布式瀏覽器/服務(wù)器(B/S)結(jié)構(gòu):進(jìn)入二十一世紀(jì),以網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為基礎(chǔ),強(qiáng)調(diào)以分布式方式進(jìn)行信息處理的瀏覽器/服務(wù)器(Browser/Server)體系結(jié)構(gòu),已成為信息處理系統(tǒng)的主流應(yīng)用環(huán)境。(3)系統(tǒng)集成技術(shù):將多平臺(tái)、多系統(tǒng)互聯(lián)技術(shù)進(jìn)行緊密集成,形成企業(yè)信息管理體系,是系統(tǒng)開發(fā)的一個(gè)方向。
2.2 系統(tǒng)要求概述
用能單位能耗在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(省級(jí)平臺(tái))的設(shè)計(jì)參考了以往人工方式和計(jì)算機(jī)方式進(jìn)行業(yè)務(wù)處理的若干特點(diǎn)。為了在較短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到將各項(xiàng)基本工作平滑切換到互聯(lián)網(wǎng)上進(jìn)行的目的,大程度模擬現(xiàn)實(shí)中的業(yè)務(wù)管理流程,系統(tǒng)設(shè)立了大量的較為人性化的人機(jī)交互操作。這些交互操作在一定程度上方便了系統(tǒng)用戶之間的信息共享。
2.3 系統(tǒng)總體框架
用能單位能耗在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(省級(jí)平臺(tái))是一套在開放平臺(tái)上開發(fā)的、基于B/S架構(gòu)的商用軟件系統(tǒng)。以實(shí)現(xiàn)各企業(yè)日常能耗管理及各級(jí)能源管理機(jī)構(gòu)的能源監(jiān)管等功能,以提供數(shù)據(jù)報(bào)送、綜合統(tǒng)計(jì)、查詢功能為基本目標(biāo),以提高用戶工作效率為根本宗旨,為用戶提供現(xiàn)代化的信息管理技術(shù)。系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)思想,以原型法為系統(tǒng)開發(fā)方法,使系統(tǒng)成為一個(gè)可定制、可擴(kuò)展的開放性系統(tǒng),并建立組織機(jī)構(gòu)、系統(tǒng)用戶和企事業(yè)單位及許可證等的數(shù)據(jù)平臺(tái),在此基礎(chǔ)上進(jìn)行流程管理、數(shù)據(jù)處理和輔助決策。
2.4 技術(shù)路線
用能單位能耗在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(省級(jí)平臺(tái))作為管理過程信息化、網(wǎng)絡(luò)化的典型應(yīng)用,不僅要考慮實(shí)現(xiàn)當(dāng)前用戶的功能需求,而應(yīng)該著眼于未來(lái)的技術(shù)發(fā)展和技術(shù)新,開發(fā)出具有如下特點(diǎn)的應(yīng)用系統(tǒng):(1)采用平臺(tái)立的多層計(jì)算架構(gòu),使系統(tǒng)具有廣泛的**可訪問性;(2)采用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)訪問技術(shù);(3)堅(jiān)固的系統(tǒng)安全體系;(4)良好的擴(kuò)展、再開發(fā)能力;(5)針對(duì)本系統(tǒng)的特點(diǎn),我們計(jì)劃采用當(dāng)前流行的B/S結(jié)構(gòu),的J2EE多層模式技術(shù)體系來(lái)實(shí)現(xiàn)。
3.用能單位能耗在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)企業(yè)端設(shè)備平臺(tái)的架構(gòu)功能與功能實(shí)現(xiàn)
3.1 企業(yè)端設(shè)備平臺(tái)建設(shè)目標(biāo)
通過對(duì)典型用能企業(yè)的用能需求進(jìn)行分析,我們認(rèn)為用能單位能耗在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(企業(yè)端平臺(tái))擬達(dá)成的建設(shè)目標(biāo)如下:(1)建立和規(guī)范企業(yè)能耗數(shù)據(jù)采集方式;(2)建立數(shù)據(jù)管理的統(tǒng)一規(guī)范,將企業(yè)全廠、生產(chǎn)工序、工序單元按標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行組織,并按時(shí)生成統(tǒng)計(jì)報(bào)表,以滿足企業(yè)自身管理和數(shù)據(jù)上報(bào)的要求;(3)強(qiáng)化集中管理:建立數(shù)據(jù)集中存放平臺(tái)和分支機(jī)構(gòu)遠(yuǎn)程管理平臺(tái),通過設(shè)計(jì)合理權(quán)限配置功能、靈活的系統(tǒng)查詢功能來(lái)集中管理各分支機(jī)構(gòu)的業(yè)務(wù)情況,可以進(jìn)行實(shí)時(shí)管理和監(jiān)控不同業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)的業(yè)務(wù)運(yùn)行狀況。(4)加強(qiáng)工作協(xié)同:利用網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,為公司總部、分支機(jī)構(gòu)和各用能部門提供協(xié)同工作界面,增進(jìn)分支機(jī)構(gòu)之間的溝通,強(qiáng)化業(yè)務(wù)支持和工作協(xié)同。(5)規(guī)范業(yè)務(wù)流程:實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)處理的流程化、規(guī)范化、電子化,幫助經(jīng)營(yíng)管理者很好的控制企業(yè)管理中的環(huán)節(jié)風(fēng)險(xiǎn)。(6)降低財(cái)務(wù)風(fēng)險(xiǎn):通過體系化建立的一系列指標(biāo),使得企業(yè)能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)投入、產(chǎn)出、庫(kù)存等各環(huán)節(jié)的問題,公司在業(yè)務(wù)增長(zhǎng)的同時(shí)控制經(jīng)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn),確保穩(wěn)健經(jīng)營(yíng)。(7)形成實(shí)時(shí)的決策分析體系,通過多維度的報(bào)表系統(tǒng),及時(shí)、準(zhǔn)確、的反映公司的整體用能狀況,提高管理效率。(8)提升公司形象:利用計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)手段規(guī)范業(yè)務(wù),展示和提升公司形象。
3.2 企業(yè)端設(shè)備平臺(tái)系統(tǒng)要求概述
用能單位能耗在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(企業(yè)端平臺(tái))的設(shè)計(jì)參考了以往人工方式和計(jì)算機(jī)方式進(jìn)行業(yè)務(wù)處理的若干特點(diǎn)。為了在較短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到將各項(xiàng)基本工作平滑切換到互聯(lián)網(wǎng)上進(jìn)行的目的,程度模擬現(xiàn)實(shí)中的業(yè)務(wù)管理流程,系統(tǒng)設(shè)立了大量的較為人性化的人機(jī)交互操作。這些交互操作在一定程度上方便了系統(tǒng)用戶之間的信息共享。
3.3 企業(yè)端設(shè)備平臺(tái)組織機(jī)構(gòu)
用能單位能耗在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(企業(yè)端平臺(tái))對(duì)企業(yè)用戶和流程的管理要求系統(tǒng)必須維護(hù)一套組織機(jī)構(gòu)來(lái)管理用戶信息。并以此為基礎(chǔ),通過人員上下級(jí)關(guān)系建立數(shù)據(jù)錄入、審批、發(fā)布等數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)路徑。組織機(jī)構(gòu)的設(shè)置可由系統(tǒng)使用者根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行自由增減,系統(tǒng)將自動(dòng)適應(yīng)組織機(jī)構(gòu)的變,且能這些變不會(huì)影響歷史業(yè)務(wù)的延續(xù)和現(xiàn)有業(yè)務(wù)的展開。
圖1 組織機(jī)構(gòu)
3.4 不**業(yè)企業(yè)的實(shí)際需求以及數(shù)據(jù)采集方法的差異性
通過我們不同企業(yè)的調(diào)研,了解到火力發(fā)電、鋼鐵(含焦化)、石油石化三個(gè)高耗能行業(yè)的一些實(shí)際情況:(1)火力發(fā)電行業(yè):?jiǎn)闻_(tái)機(jī)組規(guī)模在30萬(wàn)千瓦以上的企業(yè),基本都建有生產(chǎn)管理系統(tǒng),其生產(chǎn)管理系統(tǒng)中能源相關(guān)的數(shù)據(jù)全面。我們需要采集的能源數(shù)據(jù)基本可以從企業(yè)生產(chǎn)管理系統(tǒng)中采集到,但一些老舊的、機(jī)組規(guī)模不大的企業(yè)這方面系統(tǒng)建設(shè)還比較薄弱,對(duì)于這類企業(yè)的數(shù)據(jù)采集工作,還需要下一定得功夫。(2)鋼鐵行業(yè):只有少數(shù)大型鋼鐵企業(yè)建立了能源管理中心,并實(shí)現(xiàn)了能源實(shí)時(shí)調(diào)度,這類企業(yè)的系統(tǒng)中我們可直接獲取所需數(shù)據(jù),而多數(shù)鋼鐵企業(yè)能源管理工作還比較粗放,在鋼鐵企業(yè)的數(shù)據(jù)采集方面,需花大力氣來(lái)完成采集工作。(3)石化行業(yè):該行業(yè)中隸屬于中石化、中石油的石化企業(yè),由于集團(tuán)較為重視對(duì)各企業(yè)的能耗指標(biāo)的考核,基本都建立能源信息系統(tǒng),所需數(shù)據(jù)基本可以從信息系統(tǒng)中采集,而民營(yíng)企業(yè)或中小型石化企業(yè),在自身的能源管理系統(tǒng)建設(shè)方面還非常薄弱,這類企業(yè)也需要投入較大的精力,來(lái)獲取數(shù)據(jù)。各企業(yè)的現(xiàn)場(chǎng)條件是千差萬(wàn)別的,有些企業(yè)生產(chǎn)設(shè)施非常,實(shí)現(xiàn)了能源的精細(xì)化管理,本身已將能源數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)接入到企業(yè)的管理信息系統(tǒng)中,而有些企業(yè)生產(chǎn)和能源管理還很粗放,有效計(jì)量?jī)x表的配備率和要求還有較大的差距。企業(yè)數(shù)據(jù)的接入只有要考慮到各種企業(yè)的實(shí)際情況,才能具有較強(qiáng)可操作性。根據(jù)調(diào)研了解,企業(yè)數(shù)據(jù)的接入情況有四類:一類接入,是從企業(yè)現(xiàn)有管理信息系統(tǒng)中采集,如企業(yè)的MIS,ERP系統(tǒng)。二類接入,是從企業(yè)生產(chǎn)監(jiān)控管理系統(tǒng)中采集,如火電企業(yè)建立的SIS系統(tǒng)、鋼鐵企業(yè)的MES系統(tǒng)。三類接入,是從企業(yè)的分布式控制系統(tǒng),也就是各生產(chǎn)工序的DCS系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)。四類接入,是從企業(yè)現(xiàn)場(chǎng)計(jì)量?jī)x表直接采集。另外,數(shù)據(jù)采集是對(duì)企業(yè)能效水平評(píng)價(jià)的關(guān)鍵性基礎(chǔ)工作,也是能耗在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)建設(shè)的**。數(shù)據(jù)采集處理方面,應(yīng)遵循以下幾點(diǎn)原則:一點(diǎn),采集的數(shù)據(jù),應(yīng)該滿足全面、客觀評(píng)價(jià)企業(yè)能效水平的要求。也就是要求采集數(shù)據(jù)的完整性。二點(diǎn),要采集數(shù)據(jù)的真實(shí)性、準(zhǔn)確性。這就要求在線采集的數(shù)據(jù),首先要滿足企業(yè)自身使用的要求,如果我們采集的數(shù)據(jù)企業(yè)自身都不直接使用,而是要經(jīng)過人工調(diào)整后才用于指導(dǎo)生產(chǎn),那么我們的設(shè)計(jì)可能就存在問題。三點(diǎn),采集的數(shù)據(jù)可做到與統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)互為驗(yàn)證的作用;統(tǒng)計(jì)局直報(bào)系統(tǒng)是按月填報(bào),如要驗(yàn)證統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù),需要在規(guī)范設(shè)計(jì)企業(yè)總量數(shù)據(jù)層面,加入行業(yè)相關(guān)的采集項(xiàng),例如回收利用能源,運(yùn)輸工具能源消耗等。另外,能源采集品種也要覆蓋統(tǒng)計(jì)局所填報(bào)的能源種類。四點(diǎn),要數(shù)據(jù)采集口徑的一致性、數(shù)據(jù)屬性的統(tǒng)一性。也就是要每項(xiàng)數(shù)據(jù)的監(jiān)測(cè)范圍要一致,數(shù)據(jù)的名稱、單位、頻率等要統(tǒng)一。
4.安科瑞用能單位能耗在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
4.1系統(tǒng)概述
多年以來(lái),我國(guó)對(duì)于企業(yè)能耗的收集,大多采用企業(yè)定期上報(bào)耗能報(bào)表的采集方式,企業(yè)自行上報(bào)的能耗報(bào)表,往往因?yàn)槠髽I(yè)自身經(jīng)營(yíng)的需要,帶有或多或少有利于企業(yè)的傾向性特征,并非客觀反映實(shí)際能耗。能耗管理部門也沒有其他直接有效的手段,獲取企業(yè)的實(shí)際能耗信息,因此無(wú)法做到對(duì)不同類別耗能指標(biāo)的有效分析,據(jù)此制定針對(duì)性的能耗管理政策。也無(wú)法進(jìn)一步提出節(jié)能方案,有效降低能耗。
工業(yè)能耗在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是一個(gè)集成Intranet/Internet網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、GPRS無(wú)線傳輸技術(shù)、Web Service軟件技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)等于一體的大型數(shù)據(jù)綜合管理系統(tǒng)。系統(tǒng)為管理者、各級(jí)能耗內(nèi)部用戶、瀏覽者提供了一個(gè)訪問的網(wǎng)絡(luò)通道,搭建了一個(gè)合理、的信息傳輸平臺(tái)和管理平臺(tái)。工業(yè)能耗在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的開發(fā)應(yīng)用為管理部門、企業(yè)生產(chǎn)管理、計(jì)量管理、節(jié)能管理提高到一個(gè)新的高度,是我們對(duì)節(jié)能減排、節(jié)能降耗實(shí)現(xiàn)的一種行之有效的解決方案。
作者簡(jiǎn)介:朱鹍,女,就職于安科瑞電氣股份有限公司,主要研究方向?yàn)槠髽I(yè)能源管控
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