北京力控元通科技有限公司

一、案例简述 

清远市某公司，属于传统的皮革制造型企业，公司大部分生产设备依靠厂内锅炉提供生产所需的热能，而锅炉自身需要消耗电能和煤炭来维持热能的供应，以满足生产过程的需要。

现阶段，厂内对于锅炉的管理主要依靠人工走访，手动记录，这种模式出错率高、资料存储困难，生产设备利用率也相对低下，管理时效性差的问题更是十分明显。在2017年底，该企业决定新建一套先进的能源管理系统，用来解决这些已经存在的问题，同时能够对企业未来用能进行指导以及改善。

该系统的建设定位于信息化类项目，主要内容包括：设备层的改造及数据采集网络、SCADA监控系统、能源管理系统的搭建，项目的主体则是能源管理系统。

本项目需要针对该企业两个厂区的锅炉系统及其相关设备进行升级改造，将原先分散的能耗数据，经由快速、稳定、可靠的数据采集网络，汇总至SCADA监控系统，并对其进行储存、监控和转发。同时，需要以曲线、报表等形势直观的展示数据信息，实现对生产过程的数字化、可视化监控。能源管理系统则直接对接SCADA系统，获取相关的能耗数据并进行计量、处理与加工，分析能源运行实绩，管理者根据分析出来的数据，加强能源使用的计划性、均衡能源负荷、最终达到节能增效的目的。

二、案例价值

2.1. 案例亮点 

• 项目所采用的ForceControl V7.1、ForceCon-EMS产品均由力控元海自主研发，并充分延续了力控产品系列的可组态思想，并且产品间能够实现无缝对接，在大幅缩短项目建设周期的同时，也降低了二次开发难度；

• 项目采用C/S以及B/S结合的系统架构，能够实现多并发访问的功能，实现灵活管理的作用；

• 建设完成的系统具有丰富的二次开发接口，支持与第三方平台的无缝对接；

• ForceControl V7.1产品支持多达3000种工业驱动协议，能够实现与设备层的快速对接，达到节省驱动开发费用和缩短工期的作用；

• ForceCon-EMS产品具备丰富的能源管理组件模块，经过简单配置后，就能够实现对能源介质进行全方位、多维度的分析，简单易用。

2.2. 案例价值

• 通过该项目的建设，实现了系统自动对能耗数据进行分类分项统计分析，使管理者有据可依，并有针对性地制定出行之有效的能源管理制度和设备管理办法，优化排产方案，并及时调整能源使用结构。

• 系统仅投产一年多时间，便取得了显著成功，其改善表现在：设备利用率由原先的60%提升到80%，生产效率由原来的73%提升到86%。

三、案例分解 

3.1. 系统框架

本系统框架主要包括：现场设备层、数据采集网络、能源调度管理中心等三级物理结构组成，如下图：

3.2. 核心功能

3.2.1. 运行监控

• 支持实时展示每台锅炉早晚班的用电量、用煤量和热能耗，自动计算出每台锅炉每天用煤的燃烧值；

• 支持实时查看每台锅炉的出入口油温和排烟温度变化的曲线图，并通过设置时间，查看关于温度历史数据的曲线和报表，还支持导出EXCEL格式的报表、打印报表等便捷功能。

3.2.2. 燃烧值查看

• 支持直观查看前一天每台锅炉的燃烧值信息；

• 支持根据日期条件进行查询，得到每台锅炉燃烧值历史数据的曲线和报表，通过导出功能，还能够直接导出选定报表的数据。

3.2.3. 电流查看 

• 支持查看每台锅炉三相电流的实时数据；

• 支持以按时间查询的方式，得到每台锅炉电流历史数据的曲线和报表。

  
  

3.2.4. 能耗分项分析

支持按照能源介质（电、煤、热能）、厂区进行分厂区、分能源介质、分层次分析。运用饼图和柱状图形象的展示各厂区下所属能源结构的组成及各能源介质的具体流向；通过时间维度（天、周、月、季、年）可以查看各分类的历史数据。包括了：用电分析、用煤分析、用热能分析等。

3.2.5. 能耗趋势分析

• 支持通过将不同时间段同种能源介质进行比较，然后直接观察其增减变动情况及变动幅度；

• 支持通过趋势分析，能够及时掌握各厂区各种能源介质的使用情况，为下一步调整能源计划提供支撑；

• 支持通过基于时间维度（天、周、月、季、年）的分析，可以查看各种情况下能源介质的变化趋势。

  
  

3.2.6. 能耗同/环比分析

支持通过对能源介质的同/环比分析，为管理人员提供直观的各能耗趋势和增长率。

3.2.7. 能耗对比分析

支持通过时间维度（小时、天、周、月、季、年）对比分析同类能源介质，及时了解不同时间段能源的使用情况。

3.2.8. 能耗统计表

• 支持按照时间维度（日、月、年）统计各厂区下面各能源介质的使用情况。

• 支持按日、月、年的查询方式，对能耗数据进行分类分项统计，并生成报表，为后期管理者制定战略性决策提供数据支撑。

  

  

  
  

3.2.9. 能源计划

• 支持按照时间维度（日、月、年）设置各部门下面各能源介质允许能耗的上下限。

• 生产过程中，一旦出现能耗超过/低于设定值，系统将会自动报警。

  
  

3.2.10. 报警

对能耗超限额、设备通信故障等情况进行预警和报警。

四、技术提取

• B/S架构设计，支持Web浏览器不需要安装任何客户端软件； 

• 为企业定制能源管理计划，按级添加日、周、月、季、年用能计划；

• 多样化能耗分析图表，同比环比能耗分析；

• 兼容多种关系数据库，支持市面上主流的关系数据库如SQLServer、Oracle等；

• 丰富的图表分析模块包括报表、报警、趋势、柱状图、饼图等；

• 开放式接口设计，支持OPC、OPC UA、ODBC/SQL、ActiveX、WebService的访问；

• 可靠的工业通讯设计，工业协议多达3000种驱动协议；

• 强大的编译及运算引擎，应用程序、数据改变、条件、自定义函数等多事件脚本；

• 冗余设计，支持设备冗余、控制网络冗余、服务器冗余等工作方式；

• 容错能力，程序进程之间采用分离的服务技术，数据传输断线重连与恢复机制。