【節(jié)能學院】Acrel-5010重點用能單位能耗在線監(jiān)測系統(tǒng)在湖南三立集團的應用

摘要：根據(jù)《重點用能節(jié)能辦法》（國家發(fā)展改革委等第七部委2018年15號令）、《重點用能單位能耗在線監(jiān)測系統(tǒng)推廣建設(shè)工作方案》（發(fā)改環(huán)資[2017]1711號）和《關(guān)于加速推進重點用能單位能耗在線監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)的通知》（發(fā)改辦環(huán)資[2019]424號）要求，湖南省發(fā)改委同省市場監(jiān)督管理局研究制定了湖南省端系統(tǒng)推廣建設(shè)方案，目的是到2020年底“百家”、“千家”重點用能單位基本實現(xiàn)接入，到2021年底實現(xiàn)“萬家”重點用能單位接入。安科瑞依據(jù)《NHJC--01-2018重點用能單位能耗在線監(jiān)測系統(tǒng)》開發(fā)的Acrel-5010重點用能單位能耗在線監(jiān)測系統(tǒng)助力湖南三立集團股份有限公司實現(xiàn)重點用能單位端系統(tǒng)建設(shè)。

關(guān)鍵詞：重點用能單位；在線監(jiān)測；百千萬

引言

根據(jù)國家發(fā)展改革委、國家質(zhì)檢總局關(guān)于印發(fā)《重點用能單位能耗在線監(jiān)測系統(tǒng)推廣建設(shè)工作方案》的通知（發(fā)改環(huán)資〔2017〕1711 號）要求，以物聯(lián)網(wǎng)、云計算等技術(shù)為支撐，大力推動重點用能單位能耗在線監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)，加速推進重點用能單位完善能源計量體系、提高能源管理精細化水平，使互聯(lián)網(wǎng)與節(jié)能工作相結(jié)合，提高節(jié)能宏觀調(diào)控能力，推動完成能源消費總量和強度“雙控”目標任務(wù)。

2019年4月4日，根據(jù)《國家發(fā)展改革委辦公廳 市場監(jiān)管總局辦公廳關(guān)于加速推進重點用能單位能耗在線監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)的通知》（國家發(fā)改委發(fā)改辦環(huán)資〔2019〕424號）的要求，加速推進重點用能單位能耗在線監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)工作，要求各省、自治區(qū)、直轄市發(fā)展改革委、市場監(jiān)管局（廳、委），有關(guān)地區(qū)工信委（廳）、能源局，落實目標責任、加速推進系統(tǒng)建設(shè)、切實提高數(shù)據(jù)質(zhì)量、加強督促監(jiān)管、強化政策保障。

安科瑞依據(jù)《NHJC--01-2018重點用能單位能耗在線監(jiān)測系統(tǒng)》開發(fā)的Acrel-5010重點用能單位能耗在線監(jiān)測系統(tǒng)助力湖南三立集團股份有限公司實現(xiàn)重點用能單位端系統(tǒng)建設(shè)。

項目概況

湖南三立集團股份有限公司是中國西部一家集有色金屬采、選、冶為一體的綜合型股份制民營企業(yè)。公司地處湘黔渝三省交界處，坐落在花垣縣，是主要從事有色金屬冶煉的一家大型股份制民營企業(yè)。

該項目是重點用能單位在線監(jiān)測及上傳項目，端系統(tǒng)覆蓋1級、2級能源消耗的計量，電、水經(jīng)由現(xiàn)場儀表進行自動采集；煤及柴油采用人工填報，確定數(shù)據(jù)上傳至省重點用能單位能耗在線監(jiān)測系統(tǒng)平臺。

企業(yè)能源狀況分析

湖南三立集團股份有限公司的生產(chǎn)用能主要是電、燃煤、柴油等，耗能工質(zhì)為水。其中電、煤、柴油、水為外購。水是通過自來水公司提供自來水和抽取河水供廠區(qū)生產(chǎn)、辦公或生活使用。

企業(yè)外購電力用于各分廠動力、電解、物質(zhì)輸送等耗電設(shè)備，車間輔助動力、照明等；燃煤主要用于食堂生活用煤和冬季余熱鍋爐蒸汽供應不足時燃煤鍋爐用煤；柴油主要為沸騰爐焙燒點火使用和輔助生產(chǎn)系統(tǒng)中鏟車運輸和叉車輸送動力使用；蒸汽自產(chǎn)自用，主要用于電解鋅生產(chǎn)系統(tǒng)制液及電解工序；水主要用于各分廠生產(chǎn)用水及其他辦公、生活用水等。

（1）電力流向

企業(yè)電力主要由廠區(qū)110kV變電站和縣電力公司提供1路10kV電源供電。電鋅廠、硫酸廠、綜合回收廠及鑄型車間從公司110kV變電站取電，基地電解和生活辦公用電從縣電力公司10kV線路上取電，具體如下：

（2）柴油流向

企業(yè)柴油主要流向沸騰爐點火及廠內(nèi)運輸車輛使用。

（3）煤炭流向

企業(yè)煤炭主要用于電鋅廠冬季余熱鍋爐蒸汽供應不足時鍋爐補充蒸汽使用以及食堂生活用煤。

（4）水的流向

企業(yè)自來水主要用于硫酸廠生產(chǎn)、電解車間冷卻、軟水站以及生活辦公用水，具體如下：

分析結(jié)果：

依據(jù)能源在線監(jiān)測要求以及企業(yè)現(xiàn)場情況，納入監(jiān)測的數(shù)據(jù)以及方式如下：

電、水的1級和2級計量經(jīng)由現(xiàn)場儀表進行自動采集；煤及柴油的1級和2級計量采用人工填報，確定數(shù)據(jù)上傳至省重點用能單位能耗在線監(jiān)測系統(tǒng)平臺。

為了端系統(tǒng)覆蓋1級、2級能源計量，能耗數(shù)據(jù)實時采集、監(jiān)測、傳輸?shù)囊?，目前存在的主要問題：

（1）三立廠區(qū)目前僅1塊總水表具有數(shù)據(jù)自動采集功能，其他水表為機械表，需進行更換。目前正在安排水表的采購及更換工作。

（2）縣供電總電能表2路485通訊接口均已使用，需協(xié)調(diào)新增1個附表，以滿足自動采集要求。

（3）監(jiān)測采集點比較分散，需在各點就近接入220V電源。

組網(wǎng)方案

重點用能單位能耗在線監(jiān)測系統(tǒng)從結(jié)構(gòu)上一般可以分為三層。

采集層：采集層主要是通過在現(xiàn)場安裝電表、水表等能耗計量表計來計量各廠區(qū)能源消耗。所有儀表采用帶有通訊接口的智能遠傳儀表。儀表可使用RS485現(xiàn)場總線進行組網(wǎng)，通過Modbus協(xié)議進行數(shù)據(jù)傳輸。

傳輸層：傳輸層主要是通過使用我司ANet系列智能網(wǎng)關(guān)，智能網(wǎng)關(guān)主要作用是通過RS485總線和多種通訊協(xié)議采集計量表計的數(shù)據(jù)，通過網(wǎng)關(guān)的協(xié)議轉(zhuǎn)換功能將數(shù)據(jù)通過運維協(xié)議傳輸?shù)骄W(wǎng)閘中。網(wǎng)關(guān)的主要功能特點支持協(xié)議轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)加密傳輸、支持斷點續(xù)傳。

平臺管理層：平臺管理層主要是在網(wǎng)閘上位機中部署不同的服務(wù)。平臺管理層提供一系列服務(wù)來滿足數(shù)據(jù)處理、在線監(jiān)測以及實時上傳等需求。

平臺功能介紹

（1）全場看板

全廠看板頁面概要顯示企業(yè)的基本信息；全廠用能展示日、月、年消耗能源折算的噸標煤量，同時餅圖展示企業(yè)不同能源消費占比情況；用能趨勢展示同分類能耗的逐日用能趨勢；上傳信息顯示重點用能單位上傳情況。

（2）參數(shù)查詢頁面可以根據(jù)時間查詢不同計量器具的功率、電流、電壓等參數(shù)。

（3）平臺可以根據(jù)采集的能源消耗量以及錄入的產(chǎn)品產(chǎn)量計算產(chǎn)品單耗。

（4）實時在線監(jiān)測全廠配電情況（電壓、電流、功率、電能）。

（5）記錄數(shù)據(jù)上傳日志。

推薦設(shè)備

端設(shè)備

能耗在線監(jiān)測端設(shè)備放置于重點用能單位，實現(xiàn)數(shù)據(jù)接入、安全隔離、數(shù)據(jù)處理存儲及上傳、運維管理等功能，內(nèi)網(wǎng)主機和外網(wǎng)主機通過安全隔離數(shù)據(jù)交互單元連接，確保生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)安全，信息安全保護應符合相關(guān)標準以及企業(yè)自身需求，結(jié)構(gòu)如下圖所示：

端設(shè)備硬件參數(shù)

● 單主板采用低功耗處理器；

● 單主板內(nèi)存大小4G；

● 硬盤：128G 固態(tài)硬盤

● 獨立雙主機“2+1”架構(gòu)非IP物理隔離；

● 帶VGA接口，可外接顯示器，便于現(xiàn)場維護操作；

● 雙冗余開關(guān)電源，互為備用、支持熱插拔，保障端設(shè)備的可靠性，具有電源故障聲光報警功能；

● 8路RS485串口；

● 6路千兆以太網(wǎng)；

● 4個USB接口，可用于CA證書接口；

產(chǎn)品認證安全

產(chǎn)品通過公安部計算機信息系統(tǒng)安全產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心的網(wǎng)絡(luò)隔離檢測認證，取得了計算機信息系統(tǒng)安全專用銷售許可證和電磁兼容證書。

ANet能源網(wǎng)關(guān)

ANet系列能源網(wǎng)關(guān)，可將企業(yè)內(nèi)分散的能源計量器具集中采集后上傳至端設(shè)備，滿足國家辦公機關(guān)、大型公共建筑、工業(yè)企業(yè)等能源管理系統(tǒng)中對于水、電、氣、油、冷量、熱量等各種形式的能耗計量及分項數(shù)據(jù)采集需求，搭配簡單易用的數(shù)據(jù)配置軟件工具，可以快速配置所需采集數(shù)據(jù)及上傳數(shù)據(jù)中心等各項參數(shù)信息。

相關(guān)報告及證書

GB/T 17626.2-2018《電磁兼容試驗和測量技術(shù)靜電放電抗擾度試驗》4級。

GB/T 17626.6-2017《電磁兼容試驗和測量技術(shù)射頻電磁場輻射抗擾度實驗》3級。

GB/T 17626.4-2018《電磁兼容試驗和測量技術(shù)電快速瞬變脈沖群抗擾度試驗》4級。

GB/T 17626.5-2019《電磁兼容 試驗和測量技術(shù) 浪涌（沖擊）抗擾度試驗》4級。

GB 9254-2016《信息技術(shù)設(shè)備的無線電騷擾限值和測量方法》合格。

結(jié)束語

自國家發(fā)布重點用能單位能耗在線監(jiān)測政策以來，我司踴躍響應，本文介紹Acrel-5010重點用能單位能耗在線監(jiān)測系統(tǒng)在湖南三立集團的應用，是依照國家標準建設(shè)，實現(xiàn)對企業(yè)能源消耗情況的在線監(jiān)測和數(shù)據(jù)上傳。同時系統(tǒng)實現(xiàn)對采集數(shù)據(jù)的分析、能耗趨勢、能耗報警，各種數(shù)據(jù)報表分析曲線、圖形等，便于數(shù)據(jù)分析、研究、挖掘節(jié)能潛力。