企業能源信息化管理平臺的設計與實現

吳靜 李鳳志 謝素東 張波 潘瑞濤

摘要：能源是企業最重要的資源之一，隨著自動化技術的快速發展和企業自身發展的要求，能源管理已從傳統的人工、粗放型階段進入到自動、精細型管理階段。企業能源信息化管理平臺借助自動化手段、通過專業軟件分析建立集中統一的信息調度平臺，實現參數實時、集中監控，提高企業的管理效率。

關鍵詞：能源;信息化管理：SCADA

一、企業能源信息化管理平臺的建立背景

企業使用的能源主要包括：水、電、天然氣、氧氣、氬氣、二氧化碳等，能源消耗量大且種類繁多，工藝流程多樣，能源管理較為復雜，傳統的管理方式已經不能適應企業高速、高效的發展要求，采用信息技術、自動控制手段，實現無人值守及信息化管理，可提高企業管理的科學化、現代化水平。

二、企業能源信息化管理平臺概況

1.功能概述

能源信息化管理平臺按照“實時監控、監測預警、重點保障”的原則，形成一套集數據采集、系統通信和數據處理于一體的信息化管理平臺，通過對各能源監測站點全面監測，實時監控企業的能源應用狀況，及時準確判斷能源運行狀態，確保能源生產可靠運行，為能源調度提供準確和實時的信息。

2.系統結構

能源信息化管理平臺包括調度中心總控層和現地控制層，主要完成數據采集、處理、歷史資料存儲、web發布等功能;SCADA功能是能源信息化管理平臺的基本功能，實現對數據的集中處理、圖像化顯示及越限報警等功能。如圖1。

3.優點

（1）統一采集并處理全部能源管理、計量數據，提高了信息管理效率。

（2）避免了多種監控軟件共存、各種調度員站相互獨立的情況，在統一平臺上實現對全部種類信息的監測;（3）使能源監控變得方便，系統的使用、維護、升級是統一一致的。

（4）消除信息孤島，使獨立分離的電、水、氣、暖調度統一到一個調度中心上，便于決策者綜合、全面評價。

三、實施方案

1.組網

能源信息化管理平臺要接入的子自動化監控系統分布范圍廣，地理跨度范圍較大，采用光纖以太網為本系統的主信道，建立光纜環網，將現場設備連接至能源管理系統。

2.搭建能源信息化管理平臺

（1）硬件配置

硬件設備包括SCADA服務器、歷史服務器、WEB服務器及操作員站、工程師站、防火墻等設備。

SCADA服務器：負責以統一的數據管理機制采集各能源信息站點自動化系統實時數據，以多種方式接收所有終端站的數據。對各能源站點信息進行分析、統計，實現用能動態跟蹤、用能預測及用能設備管理等功能。

歷史服務器負責歷史數據的存儲并提供查詢等功能。

Web服務器：供局域網的授權用戶、以標準瀏覽器的方式讀取數據。

工作站可分為操作員站和工程師站。操作員站供操作員對各個站點及設備進行監控、操作;工程師站用于系統二次開發、數據庫的管理及維護。

衛星同步對時系統以GPS信號作為時間源，同步網絡中的所有計算機服務器等設備，實現網絡校時。

防火墻用于加強網絡之間訪問控制，保護工控網絡操作環境的特殊網絡互連設備。

（2）軟件配置

將“電、水、氧氣、天然氣、采暖”等多種能源介質綜合采集、分析，采用工業組態技術，提升系統的穩定、可靠性，實現以下功能2.1數據采集

通過與現場測控單元通訊實現對控制系統信息采集，將采集數據提供給實時數據庫。

2.2 系統報警

對事項能快速反應報警，報警方式有彈事項窗，事項閃爍，語音報警等方式。

2.3監控圖形接口

人機接口的所有操作100%鼠標化。

2.4趨勢曲線、報表

自動生成實時趨勢曲線、歷史趨勢曲線、報表。

2.5打印服務功能

網絡上任何計算機均可通過標準人機界面（操作人員接口），以打印客戶身份向打印服務器提交打印請求。

2.6事件順序記錄（SOE）

事件順序記錄控制系統設備的動作，它們由現場測控單元形成，傳送至上位機SCADA系統。SCADA系統將接收到的事件順序記錄保存在歷史事件庫中。

2.7事故追憶（PDR）

事故追憶功能在控制系統發生事故后啟動，事故追憶信息是操作員分析事故前后控制系統狀態的有效方法。

2.8 Web服務

Web服務基于建立網頁畫面，可供授權連網計算機友好方便地訪問，局域網或者外網的授權用戶都可以用標準瀏覽器實時監控。

四、應用情況

1.能源信息化管理平臺建立后，企業多處能源站點實現無人值守，只配備少數監控及維護人員。

2.通過調度系統整體調配，減少能源損耗，提高能源利用率，合理支配能源達到節能減排要求。

3.提供一套先進的、可靠的、安全的能源系統運行、操作和管理平臺，并實現能源安全穩定供應。

參考文獻：

[1]監控與數據采集（SCADA）系統及其應用王華忠電子工業出版社2013年4月出版

[2]企業能源管理信息系統技術與應用宋小磊大連理工大學出版社2012年12月出版