摘 要：根據(jù)《重點(diǎn)用能節(jié)能辦法》(國(guó)家發(fā)展改革委等第七部委2018年15號(hào)令)、《重點(diǎn)用能單位能耗在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)推廣建設(shè)工作方案》(發(fā)改環(huán)資[2017]1711號(hào))和《關(guān)于加速推進(jìn)重點(diǎn)用能單位能耗在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)建設(shè)的通知》(發(fā)改辦環(huán)資[2019]424號(hào))要求，湖南省發(fā)改委同省市場(chǎng)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(shí)現(xiàn)接入，到2021年底實(shí)現(xiàn)“萬(wàn)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(cè)系統(tǒng)》開發(fā)的Acrel-5010重點(diǎn)用能單位能耗在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)助力湖南三立集團(tuán)股份有限公司實(shí)現(xiàn)重點(diǎn)用能單位端系統(tǒng)建設(shè)。
0. 引言
根據(jù)國(guó)家發(fā)展改革委、國(guó)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(cè)系統(tǒng)推廣建設(shè)工作方案》的通知(發(fā)改環(huán)資〔2017〕1711 號(hào))要求，以物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等技術(shù)為支撐，大力推動(dòng)重點(diǎn)用能單位能耗在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)建設(shè)，加速推進(jìn)重點(diǎn)用能單位完善能源計(jì)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(dòng)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(guó)家發(fā)展改革委辦公廳 市場(chǎng)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(cè)系統(tǒng)建設(shè)的通知》(國(guó)家發(fā)改委發(fā)改辦環(huán)資〔2019〕424號(hào))的要求，加速推進(jìn)重點(diǎn)用能單位能耗在線監(jiān)測(cè)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(chǎng)監(jiān)管局(廳、委)，有關(guān)地區(qū)工信委(廳)、能源局，落實(shí)目標(biāo)責(zé)任、加速推進(jìn)系統(tǒng)建設(shè)、切實(shí)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(cè)系統(tǒng)》開發(fā)的Acrel-5010重點(diǎn)用能單位能耗在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)助力湖南三立集團(tuán)股份有限公司實(shí)現(xiàn)重點(diǎn)用能單位端系統(tǒng)建設(shè)。
1. 項(xiàng)目概況
湖南三立集團(tuán)股份有限公司是中國(guó)西部一家集有色金屬采、選、冶為一體的綜合型股份制民營(yíng)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(yíng)企業(yè)。
該項(xiàng)目是重點(diǎn)用能單位在線監(jiān)測(cè)及上傳項(xiàng)目，端系統(tǒng)覆蓋一纟及、二級(jí)能源消耗的計(jì)量，電、水經(jīng)由現(xiàn)場(chǎng)儀表進(jìn)行自動(dòng)采集;煤及柴油采用人工填報(bào)，確定數(shù)據(jù)上傳至省重點(diǎn)用能單位能耗在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)平臺(tái)。
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(gòu)。水是通過(guò)自來(lái)水公司提供自來(lái)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(gòu)電力用于各分廠動(dòng)力、電解、物質(zhì)輸送等耗電設(shè)備，車間輔助動(dòng)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(shí)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(dòng)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(shí)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(lái)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(cè)要求以及企業(yè)現(xiàn)場(chǎng)情況，納入監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)以及方式如下：
電、水的一纟及和二級(jí)計(jì)量經(jīng)由現(xiàn)場(chǎng)儀表進(jìn)行自動(dòng)采集;煤及柴油的一纟及和二級(jí)計(jì)量采用人工填報(bào)，確定數(shù)據(jù)上傳至省重點(diǎn)用能單位能耗在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)平臺(tái)。
為端系統(tǒng)覆蓋一纟及、二級(jí)能源計(jì)量，能耗數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集、監(jiān)測(cè)、傳輸?shù)囊?，目前存在的主要?wèn)題：
(1)三立廠區(qū)目前僅1塊總水表具有數(shù)據(jù)自動(dòng)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(gòu)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(gè)附表，以滿足自動(dòng)采集要求。
(3)監(jiān)測(cè)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(cè)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(guò)在現(xiàn)場(chǎng)安裝電表、水表等能耗計(jì)量表計(jì)來(lái)計(jì)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(chǎng)總線進(jìn)行組網(wǎng)，通過(guò)Modbus協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
傳輸層：傳輸層主要是通過(guò)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(guò)RS485總線和多種通訊協(xié)議采集計(jì)量表計(jì)的數(shù)據(jù)，通過(guò)網(wǎng)關(guān)的協(xié)議轉(zhuǎn)換功能將數(shù)據(jù)通過(guò)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(tái)管理層：平臺(tái)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(tái)管理層提供一系列服務(wù)來(lái)滿足數(shù)據(jù)處理、在線監(jiān)測(cè)以及實(shí)時(shí)上傳等需求。
4. 平臺(tái)功能介紹
(1)全場(chǎng)看板：全廠看板頁(yè)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(shí)餅圖展示企業(yè)不同能源消費(fèi)占比情況;用能趨勢(shì)展示同分類能耗的逐日用能趨勢(shì);上傳信息顯示重點(diǎn)用能單位上傳情況。
(2)參數(shù)查詢頁(yè)面可以根據(jù)時(shí)間查詢不同計(jì)量器具的功率、電流、電壓等參數(shù)。
(3)平臺(tái)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(jì)算產(chǎn)品單耗
(4)實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)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(cè)端設(shè)備放置于重點(diǎn)用能單位，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)接入、安全隔離、數(shù)據(jù)處理存儲(chǔ)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(guò)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(chǎng)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(bào)警功能;
8路RS485串口;
6路千兆以太網(wǎng);
4個(gè)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(guò)公安部計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)安全產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心的網(wǎng)絡(luò)隔離檢測(cè)認(rèn)證，取得了計(jì)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(cè)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(jì)量器具集中采集后上傳至端設(shè)備，滿足國(guó)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(duì)于水、電、氣、油、冷量、熱量等各種形式的能耗計(jì)量及分項(xiàng)數(shù)據(jù)采集需求，搭配簡(jiǎn)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(xiàng)參數(shù)信息。
相關(guān)報(bào)告及證書
GB/T 17626.2-2018《電磁兼容試驗(yàn)和測(cè)量技術(shù)靜電放電抗擾度試驗(yàn)》4級(jí)。
GB/T 17626.6-2017《電磁兼容試驗(yàn)和測(cè)量技術(shù)射頻電磁場(chǎng)輻射抗擾度實(shí)驗(yàn)》3級(jí)。
GB/T 17626.4-2018《電磁兼容試驗(yàn)和測(cè)量技術(shù)電快速瞬變脈沖群抗擾度試驗(yàn)》4級(jí)。
GB/T 17626.5-2019《電磁兼容 試驗(yàn)和測(cè)量技術(shù) 浪涌(沖擊)抗擾度試驗(yàn)》4級(jí)。
GB 9254-2016《信息技術(shù)設(shè)備的無(wú)線電騷擾限值和測(cè)量方法》合格。
6結(jié)束語(yǔ)
自國(guó)家發(fā)布重點(diǎn)用能單位能耗在線監(jiān)測(cè)政策以來(lái)，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(cè)系統(tǒng)在湖南三立集團(tuán)的應(yīng)用，是依照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，實(shí)現(xiàn)對(duì)企業(yè)能源消耗情況的在線監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)上傳。同時(shí)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)采集數(shù)據(jù)的分析、能耗趨勢(shì)、能耗報(bào)警，各種數(shù)據(jù)報(bào)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(cè)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(cè)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(cè)系統(tǒng)-系統(tǒng)平臺(tái)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(cè)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(cè)系統(tǒng)-省級(jí)平臺(tái)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(cè)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(cè)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(cè)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(cè)系統(tǒng)-省級(jí)平臺(tái)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(jì)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(cè)技術(shù)要求》
