能源管理系統中監控系統的設計及實現

馬越超

能源管理系統中監控系統的設計及實現

馬越超

本文主要介紹了EMS能源管理系統中監控系統的設計及實現，監控系統主要分為空氣監控系統、天然氣監控系統及水、蒸汽監控系統這三大部分。本系統綜合應用了組態、PLC、過程控制系統及儀表的相應知識。經實踐證明，本監控系統能夠實時監測各組數據，并能完成預警及預測的功能，較好的完成了企業能源管理的要求。

EMS；空氣監測系統；天然氣監控系統；水蒸汽監測系統

內蒙古自治區高等學校科學研究項目，項目計劃編號：NJZY16461。

1.系統概述

企業能源管理系統是集計算機網絡技術、通信技術、計量控制技術等信息化技術為一體的系統，其目的是實現能源管理、能源調度、能源計量的數字化、網絡化和空間可視化。

本系統建設的主要功能是對各個集團的能源消耗情況（空氣、水、蒸汽）進行采集、匯總與分析，幫助企業科學的利用能源，以達到節能的目的。

本文旨在重點分析空氣監控系統、水、蒸汽監控系統。

2.空氣監控系統

空氣監控系統（如圖1所示）由壓縮機、循環水系統構成。空氣車間現有PLC系統采用西門子公司的S7-300系統，并配置了相應的數據遠距離傳輸接口（PROFIBUS-DP/MODBUS-TCP/IP），通過設定程序自動對壓縮機進行運行數據、工作狀態、運行時間、運行故障、系統負荷情況及預警報警進行跟蹤、記錄、分析、調整及監測控制操作。

廠東空壓站現場監控系統隨機配備可編程邏輯控制器，預留通信接口（PROFIBUS-DP/MODBUS-TCP/IP），DH+通信接口完成ATLAS空壓機數據上傳。小循環水系統一套。在空氣站值班室可以遠程控制循環水泵、冷卻風機，空壓機的啟停，及恒壓供氣，實現站房無人值守。

圖1　空氣系統PLC控制框圖

空氣監控系統S7 300系列PLC，采用“直采直送”的方式，各個車間進行單獨監控，通過光纖將數據傳至能源調度中心，充分提高系統的可靠性。

3.水、蒸汽監控系統

水泵房管理按無人值守的模式設計，實現信息遠傳控制、操作。采暖系統、循環水泵房已有一套監控系統運行。生產、生活水泵房進水池的控制閥位置各加裝旁路電動閥，自動控制水位。將原有的變頻器改造，另新增一臺變頻器分別進行一拖二的控制和線路改造，實現變頻恒壓供水。通過PLC采集壓力、溫度、液位、開關狀態等參數，在現場監控室工控機進行各信息現場實時監控，遠傳至水暖車間控制室服務器，由控制室集中控制、操作、監督，管理各泵房的生產運行情況。

單循環泵房新裝的水位、壓力傳感器，進行檢測數據的采集。采用光纜通訊，建立泵房與車間、管理中心的通訊網絡。

供能源管理中心對能源的使用情況進行監測、記錄。

圖2　水、蒸汽監控系統圖

供水監控系統S7系列PLC，采用“直采直送”的方式，通過TCP/IP光纖以太網直接上傳至管理中心服務器，充分提高系統的可靠性。

4.系統實施效果

通過該系統的實施，實現了對整個企業能源消耗數據的及時、快速和準確的監測，以及科學分析、預測和預警功能，并通過互聯網技術、門戶網站等手段為企業領導以及相關管理部門提供了多方位、可視化的便捷服務。

［1］李桂紅.能源監控系統（EMS）在寶鋼不銹鋼分公司的應用［J］.冶金自動化，2006，30（1）∶12-14.

［2］汪洋，陳子明.武鋼氧氮氬空及燃氣熱力調度信息采集系統得設計與實現［J］.冶金自動化，2008，32（2）∶34-37.

［3］任長春，鞍鋼能源管理系統及應用［J］.冶金自動化，2011，35（1）：16-22

馬越超，女，1983-，講師，信號與信息處理。