安科瑞 陳聰

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；

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(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(biāo)責(zé)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)。

1.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)覆蓋一纟及、二級能源消耗的計量，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。

2.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(yīng)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(yīng)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?，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。

3.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。

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

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(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)

v 單主板采用低功耗處理器；

v 單主板內(nèi)存大小4G；

v 硬盤：128G 固態(tài)硬盤

v 獨立雙主機“2+1”架構(gòu)非IP物理隔離；

v 帶VGA接口，可外接顯示器，便于現(xiàn)場維護操作；

v 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；

v 8路RS485串口；

v 6路千兆以太網(wǎng)；

v 4個USB接口，可用于CA證書接口；

5.3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。

網(wǎng)絡(luò)隔離檢測認證

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重點用能單位能耗在線監(jiān)測系統(tǒng)在湖南三立集團的應(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 重點用能單位能耗在線監(jiān)測系統(tǒng)-省級平臺機房與硬件配置規(guī)范》

《NHJC-06-2018 重點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》