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SEK-6460在重点耗能工业企业能耗在线监测系统中的应用

2017-05-03 14:18:00 | 返回列表

系统描述

企业能源管理中心信息系统是通过能源计量数据和生产过程数据的在线采集、统计分析、数学建模等信息化工程的实施,从而实现企业能效精细化管控的信息系统。该系统旨在提升企业信息化水平,降低企业生产制造过程中的能源消耗,提升生产制造决策水平,是企业实现系统性能源管理的必要手段。

系统架构

参照ANSI/ISA的相关标准,企业能源管理中心信息系统由数据采集层、数据应用层和人机交互层组成。

现场控制与测量系统由分布式过程控制系统(DCS)及所配套的PLCI/O、智能传感、测量仪器仪表等设备组成,为保障生产控制系统的安全运行,该系统运行在独立的专用网络中,外部网络与该系统的通信接口以DCS系统提供的OPC服务为统一接口,通过物理隔离网闸装置实现有限条件下的数据通信。

物理隔离网闸装置作为企业生产信息网络与外界网络的唯一物理连接通道,起到数据传递、指令隔离、物理防范等关键性作用,在可靠传递能源信息数据的同时,要确保生产控制系统(DCS)不被外界病毒、木马等恶意程序攻击、控制,因此“2+1”结构的系统框架设计非常重要。

通过隔离网闸采集到的能耗数据在内部通过专用隔离卡将数据摆渡至外网主机,再通过加密的XML数据文件方式实现与省(市)级能管中心平台、国家级能管中心平台进行数据通信对接。

系统架构图如下:


1  能源管理中心信息系统架构

企业能管中心系统基本功能

从工业信息系统架构角度看,企业能源管理中心信息系统不是一个孤立的信息系统,该系统隶属于企业的制造执行系统(MES),基本功能包括:

1)     完善计量与生产过程数据集成

能耗相关数据在线采集能源管理中心建设的基础,通过各个工位、车间安装配备的一、二、三级能源计量器具,以及DCS\PLC\SCADA系统,由物理隔离网闸将实时数据采集到能源管理中心信息系统数据库中。

2)    能效监控与能耗预警

能效监控是企业能源精细化管理的重要手段。通过能耗数据在线采集实现对主要生产线能源消耗数量和质量(品质)、能耗相关工艺设定值及产品(副产品)产量进行实时监控;根据能耗预警指标体系,设计能耗预警机制,定制能源预警功能,便于企业发现处理能源浪费现象,帮助企业实现能源优化调度及使用。

3)    能效分析

能效分析是能源管理中心挖掘企业节能潜力的重要抓手,通过对全厂能量平衡分析、能效分析、能效对标管理、KPI相关性分析等手段,系统地分析企业能效水平及其影响因素,有效评价节能技改效果,为企业持续提高能效水平提供有力支撑。

SEK-6460产品介绍

SEK-6460是根据国家节能中心发布的《重点用能单位能耗在线监测系统能耗监测端设备功能规范》而设计的一款专用物理隔离网闸产品,由数据接入单元、安全隔离单元、业务处理单元组成,具备能源相关数据在线采集、处理、验证、存储、上传、网络隔离和远程升级等功能。


2  SEK-6460 产品前视图

 

1)   模块化设计

SEK-6460产品采用模块化设计,考虑到重点用能单位基本上为大型工业生产型企业,为满足大量数据接入的便利性,在数据接入单元部分选用了8路千兆以太网卡用于接入不同DCS系统,同时配备了82KV隔离的RS485串口,用于接入各种能量计量器具(仪表)。

业务处理单元选用低功耗、高性能处理器搭配8路千兆以太网卡,在满足大数据量本地计算处理、缓存及定时转发的功能同时,还将满足同时对最多5个数据中心服务器的数据上传服务。

2)   冗余电源供电

物理隔离装置对于能管中心系统的建设来说是至关重要的环节,必须保障设备的长周期可靠稳定运行,因此,SEK-6460的电源模块采用电力行业专用的四级模块设计,输入支持交流85V~285V、直流88V~400V范围供电,支持双电源在不断电的情况下更换电源模块,真正做到冗余供电模式。支持电源输入和输出超限报警和断电报警。电源模块严格按照电力四级标准设计,静电、浪涌、快速瞬变、工频磁场、耐压以及传导骚扰等EMC指标均采用电力四级标准设计。

3)   宽温工作范围

为保证该设备能够在各种工况情况下可靠运行,该设备提供超宽的温度工作范围和湿度范围,支持-40~70摄氏度温度工作范围和5~95%湿度工作范围,适应不同严酷的工作环境要求。在零下40度的严酷环境温度下,SEK-6460可以在冷冻16个小时以后开机启动,并且工作通信正常,真正做到零下冷启动的宽温工作模式