摘 要：根據(jù)《重點(diǎn)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(diǎn)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(jìn)重點(diǎn)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(diǎn)用能單位基本實現(xiàn)接入，到2021年底實現(xiàn)“萬家”重點(diǎn)用能單位接入。安科瑞依據(jù)《NHJC--01-2018重點(diǎn)用能單位能耗在線監(jiān)測系統(tǒng)》開發(fā)的Acrel-5010重點(diǎn)用能單位能耗在線監(jiān)測系統(tǒng)助力湖南三立集團(tuán)股份有限公司實現(xiàn)重點(diǎn)用能單位端系統(tǒng)建設(shè)。
0. 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(diǎn)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(diǎn)用能單位能耗在線監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)，加速推進(jìn)重點(diǎn)用能單位完善能源計量體系、提高能源管理精細(xì)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(fèi)總量和強(qiáng)度“雙控”目標(biāo)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(jìn)重點(diǎn)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(jìn)重點(diǎn)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(biāo)責(zé)任、加速推進(jìn)系統(tǒng)建設(shè)、切實提高數(shù)據(jù)質(zhì)量、加強(qiáng)督促監(jiān)管、強(qiáng)化政策保障。
安科瑞依據(jù)《NHJC--01-2018重點(diǎn)用能單位能耗在線監(jiān)測系統(tǒng)》開發(fā)的Acrel-5010重點(diǎn)用能單位能耗在線監(jiān)測系統(tǒng)助力湖南三立集團(tuán)股份有限公司實現(xiàn)重點(diǎn)用能單位端系統(tǒng)建設(shè)。
1. 項目概況
湖南三立集團(tuán)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(diǎn)用能單位在線監(jiān)測及上傳項目，端系統(tǒng)覆蓋一纟及、二級能源消耗的計量，電、水經(jīng)由現(xiàn)場儀表進(jìn)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(diǎn)用能單位能耗在線監(jiān)測系統(tǒng)平臺。
2. 企業(yè)能源狀況分析
湖南三立集團(tuán)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(yīng)不足時燃煤鍋爐用煤;柴油主要為沸騰爐焙燒點(diǎn)火使用和輔助生產(chǎn)系統(tǒng)中鏟車運(yùn)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(diǎn)火及廠內(nèi)運(yùn)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(yīng)不足時鍋爐補(bǔ)充蒸汽使用以及食堂生活用煤。
(4)水的流向
企業(yè)自來水由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、水的一纟及和二級計量經(jīng)由現(xiàn)場儀表進(jìn)行自動采集;煤及柴油的一纟及和二級計量采用人工填報，確定數(shù)據(jù)上傳至省重點(diǎn)用能單位能耗在線監(jiān)測系統(tǒng)平臺。
為端系統(tǒng)覆蓋一纟及、二級能源計量，能耗數(shù)據(jù)實時采集、監(jiān)測、傳輸?shù)囊螅壳按嬖诘闹饕獑栴}：
(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(jī)械表，需進(jìn)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(diǎn)比較分散，需在各點(diǎn)就近接入220V電源。
組網(wǎng)方案
重點(diǎn)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(yuǎn)傳儀表。儀表可使用RS485現(xiàn)場總線進(jìn)行組網(wǎng)，通過Modbus協(xié)議進(jìn)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(yùn)維協(xié)議傳輸?shù)骄W(wǎng)閘中。網(wǎng)關(guān)的主要功能特點(diǎn)支持協(xié)議轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)加密傳輸、支持?jǐn)帱c(diǎn)續(xù)傳。
平臺管理層：平臺管理層主要是在網(wǎng)閘上位機(jī)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。
4. 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(biāo)煤量，同時餅圖展示企業(yè)不同能源消費(fèi)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(diǎn)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
5.推薦設(shè)備
5.1 端設(shè)備
能耗在線監(jiān)測端設(shè)備放置于重點(diǎn)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(yùn)維管理等功能，內(nèi)網(wǎng)主機(jī)和外網(wǎng)主機(jī)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(hù)應(yīng)符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)以及企業(yè)自身需求，結(jié)構(gòu)如下圖所示：
5.2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(dú)立雙主機(jī)“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(hù)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;
5.3產(chǎn)品認(rèn)證安全
產(chǎn)品通過公安部計算機(jī)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(rèn)證，取得了計算機(jī)信息系統(tǒng)安全專用銷售許可證和電磁兼容證書。
網(wǎng)絡(luò)隔離檢測認(rèn)證 銷售許可證 電磁兼容
5.4 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(jī)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。
6結(jié)束語
自國家發(fā)布重點(diǎn)用能單位能耗在線監(jiān)測政策以來，我司踴躍響應(yīng)，本文介紹Acrel-5010重點(diǎn)用能單位能耗在線監(jiān)測系統(tǒng)在湖南三立集團(tuán)的應(yīng)用，是依照國家標(biāo)準(zhǔn)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。
參考標(biāo)準(zhǔn)：
《NHJC-01-2018 重點(diǎn)用能單位能耗在線監(jiān)測系統(tǒng)-總體架構(gòu)規(guī)范》
《NHJC-02-2018 重點(diǎn)用能單位能耗在線監(jiān)測系統(tǒng)-基礎(chǔ)信息與格式規(guī)范》
《NHJC-03-2018 重點(diǎn)用能單位能耗在線監(jiān)測系統(tǒng)-系統(tǒng)平臺接口協(xié)議規(guī)范》
《NHJC-04-2018 重點(diǎn)用能單位能耗在線監(jiān)測系統(tǒng)-端設(shè)備接口協(xié)議規(guī)范》
《NHJC-05-2018 重點(diǎn)用能單位能耗在線監(jiān)測系統(tǒng)-省級平臺機(jī)房與硬件配置規(guī)范》
《NHJC-06-2018 重點(diǎn)用能單位能耗在線監(jiān)測系統(tǒng)-端設(shè)備技術(shù)規(guī)范》
《NHJC-07-2018 重點(diǎn)用能單位能耗在線監(jiān)測系統(tǒng)-能源品種采集規(guī)范》
《NHJC-08-2018 重點(diǎn)用能單位能耗在線監(jiān)測系統(tǒng)-系統(tǒng)安全規(guī)范》
《NHJC-09-2018 重點(diǎn)用能單位能耗在線監(jiān)測系統(tǒng)-省級平臺功能規(guī)范》
《GB/T15587-2008 工業(yè)企業(yè)能源管理導(dǎo)則》
《GB/T23331-2012 能源管理體系要求》
《GB/T2598-2008 綜合能耗計算通則》
《GB/T3484-2009 企業(yè)能量平衡通則》
《GB/T38692-2020 用能單位能耗在線監(jiān)測技術(shù)要求》
