能源管理系统(EMS)方案

Contents1系统方案概述...............................................................................21.1数采终端（能源子站）................................................................................................31.2数据监控系统（能源实时监控子系统）....................................................................41.2.1能源实时监控服务器.................................................................................................41.2.2能源实时监控客户机.................................................................................................51.3数据管理与发布(能源管理和能源监控系统).............................................................51.3.1能源管理分析服务器.................................................................................................61.3.2能源管理系统客户机.................................................................................................72系统功能概述...............................................................................82.1概述................................................................................................................................82.2方案总体说明................................................................................................................82.3系统功能........................................................................................................................92.3.1能源数据采集.............................................................................................................92.3.2能源监控系统动态监视.............................................................................................92.3.3能源档案系统...........................................................................................................112.3.4成本分析与分配系统...............................................................................................132.3.5能耗标准设定...........................................................................................................162.3.6自定义能源报表.......................................................................................................172.3.7其他能源分析手段...................................................................................................211系统方案概述改能源管理系统方案是以罗克韦尔自动化的核心软件产品实时监控软件FTViewSE、能源管理平台软件RSEnergyMetrix、以及开放性关系型数据库MSSQL为基础，并融合了现场通信技术、数据库技术、Web技术、SCADA/HMI技术、C/S及B/S技术等的一体化的数据采集监控系统方案。能源管理系统实时监控与信息管理系统的总目标是建立一个全局性的能源管理系统，构成覆盖能源信息采集及能源信息管理两个功能层次的计算机网络系统，实现对电能、天然气、压缩空气、采暖水、循环水和自来水等能源介质的自动监测，进而完成能源的优化调度和管理，实现安全、优良供能、提高工作效率、降低能耗，从而达到降低产品成本的目的。系统包括3大部分内容：能源数据采集，能源数据实时监控和能源数据分析发布管理。其主要功能是实现对所有与能源有关的数据采集，并在能源管理部门范围内实现数据的发布，并可以为企业管理级的MES、ERP系统提供用能信息。整个能源管理系统是以稳定可靠的工控PLC和上位管理服务器为核心并采用流行的、可靠的计算机网络构成的集中式数据采集监控分析管理系统。全厂设置一个集中能源监控中心。全厂能源调度监控中心通过网络从各能源子站中获取能源数据，实现全厂的能源数据集中监控和管理。并实现能源数据的集中管理和归档，并通过网络实现在能源管理部门范围内的数据发布；全厂能源管理中心和各能源子站通过工厂已有网络结合在一起构成一个完整的系统。能源管理数采终端采用工业级控制设备PLC作为核心处理运算单元，各个能源子站都具备运算存储能力。能源管理数采终端集成以太网接口，通过光纤以太网与能源管理服务器系统实现通讯，网络构架简单明了，系统安全可靠。系统数据流系统数据流如上图，在软件应用层次，系统以国际通用的OPC标准为软硬件标准。OPC标准是针对工业应用场合推出的软硬件通信标准，通用OPC标准可以实现工厂系统信息的互通互连，避免“信息孤岛”问题。目前，绝大部分工业软件硬件供应商都支持这种标准。总的来说，可以把系统分为三大部分：数采终端（能源子站），数据监控系统（能源实时监控子系统），数据管理与发布（能源管理分析子系统）。1.1数采终端（能源子站）本系统内的现场信息采集和控制涉及多种能源介质，在能源管理系统应用中，罗克韦尔自动化的PLC因为其高可靠性与扩展性，已经在能源管理系统中获得了广泛的应用：平均无故障时间(MTBF)达到20,0000小时以上可靠性达到99.98%以上通过工业现场标准认证如：UL、CSA（1类，2区，A、B、C、D组）、CE等。对应协议采用专有通讯协议模块，通讯协议底层由硬件完成，由主程序调用。采用简单易懂的工控通用命令，方便工厂工程师进行维护电气信号接口带光耦隔离。抗现场电磁干扰的能力控制器本地数据存储功能，网络中断时数据本地存储，保证数据的完整性模块可扩展，可以随着能源系统的完善，扩充进行扩展，保护用户已有投资1.2数据监控系统（能源实时监控子系统）能源实时监控子系统主要完成能源数据实时动态监控、趋势图显示和故障异常报警等几大块功能，各能源子站的现场工艺数据首先通过传感器、智能仪表接入能源子站，同时，利用以太网，能源实时监控子系统实时采集能源数据，以友好直观的界面表示能源设备和能源网络的运行状态，帮助用户及时、准确了解能源系统的运行状态，及时发现、解决问题。能源管理系统主要功能如下：数据采集和处理；能源工艺参数和设备的动态显示；报警显示和管理；趋势显示；历史数据的管理、存贮；能源统计报表的生成和打印权限的确定1.2.1能源实时监控服务器能源实时监控服务器是上位监控软件FTViewSE服务器端的运行平台，负责处理、存储、管理从现场能源子站传送来的实时数据。作为网络上的实时I/O服务器，同时又是控制网络中的报警服务器、趋势服务器，能源实时信息服务器是能源管理系统的数据实时处理中心，它将担负整个能源管理系统的实时数据的存储和处理，因此具有十分重要的地位。系统基于先进的服务器/客户端结构，只需要在服务器端做一次部署，客户端通过工厂网络可以使用实时监控功能。客户端不需要重新部署。方便系统的更新维护。能源实时信息服务器采用Windows操作系统，安装运行工控级监控软件FTViewSEServer，可靠，稳定。1.2.2能源实时监控客户机能源实时监控计算机是能源实时监控信息服务器的客户端。通过该客户端可以实现的功能：能源计量系统结构图显示全厂能源系统总揽图（各个仪表采集的各车间各能耗功率,负荷）动态显示各表读数（电，水，压缩空气，天然气，热水）各表具辅助参数显示（电压，电流，功率，流量，温度，压力等）能源计量系统事件记录，报警管理（表，终端，服务器故障）任意数据趋势显示，跟踪记录1.3数据管理与发布(能源管理和能源监控系统)能源管理分析子系统主要完成能源数据采集、存储、分析和数据发布几大块功能，各能源子站的现场工艺数据首先通过传感器、智能仪表接入能源子站，同时，利用以太网，RSEnergymetrix软件对能源数据进行采集，并存储进MSSQL标准数据库中，RSEnergymetrix提供各种能源数据分析管理工具，用户通过RSEnergymetrix的IE界面接口就可以实现对能源系统管理、分析和数据分享。能源管理系统主要功能如下：数据采集和处理；报警显示和管理；趋势显示；历史数据的管理、存贮；能源统计报表的生成和打印；权限的确定；用能信息的Web发布；实现与其它能源管理系统、MES或ERP系统连接和数据交换；1.3.1能源管理分析服务器能源管理分析服务器是能源管理专用软件RSEnergyMetrix服务器端的运行平台，是整个能源管理系统的历史数据的存储中心，也是数据库管理软件的运行平台。RSEnergymetrix是罗克韦尔专门面向制造型企业推出的一套能源管理系统套件：图形化,对象化开发:RSEnergymetrix内置能源消耗单位、设备、仪表（水、气、电、汽表）等对象，只需要通过简单的添加、复制等按钮就可以进行开发或者系统的扩展。无需复杂编程，保证系统的易使用，易扩展性和可用性支持二次开发，在提供标准对象的基础上，通过“输入窗口”提供二次开放接口（不是底层程序修改，或重写），通过输入简单的表达式，就可以实现高级应用，如采用仪表数据进行设备的效率分析内置国际能源统计分析高级算法：回归分析等支持中、英文，已有项目证明中文的兼容性支持大范围的应用，在Kraft等工厂已有成功案例(用到全美39个厂，一期7个厂，分布全美，通过公司广域网络进行连接)能源管理分析服务器主要任务是通过RSEnergyMetrix服务器完成系统中历史数据的存储、管理，并向网络中的工作站和上层信息管理系统提供数据发布。即在工厂网络内的任何一台计算机通过一定权限的赋予都可作为能源管理分析的浏览器，而且浏览的界面是我们常用的IE浏览器，无需另外安装其他软件。能源管理分析服务器