一种用于化肥企业的能源管理系统技术方案

本发明专利技术属于一种用于化肥企业的能源管理系统；包括DCS系统、PLC系统、SCADA系统、ERP系统和智能仪表分别与OPC服务器相连，OPC服务器与数据采集单元相连，数据采集单元通过数据存储单元连接至数据处理单元，数据处理单元分别与能耗平衡建模单元和在线监控网页单元相连，能耗平衡建模单元通过在线监控网页单元分别显示产量消耗计划管理显示模块、生产资源管理控制显示模块、设备能效诊断优化显示模块、能源消耗实绩显示模块、能源质量显示模块、能耗分析显示模块、能源消耗成本显示模块、环保排放指标监控显示模块、危险源监控显示模块、应急管理平台显示模块和知识库管理显示模块；具有实现化肥企业能源管理动态化的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于能源管理系统
，具体涉及一种用于化肥企业的能源管理系统。
技术介绍
当前，中国以煤为主的能源结构短期很难改变，随着雾霾天气逐渐增多，生态环境日益恶劣，碳减排呼声日趋强烈。提高煤炭利用效率，使用更清洁、更环保、更节能能源及技术是实现绿色可持续发展的必行之路。化肥企业具有高能耗、高物耗特点，煤、电、汽是化肥企业生产、发展的基础，随着公司煤、电使用量的增加，能源浪费的现象相继增多，持续提高能效、降低能耗、减少排放、降低成本是能效“领跑者”企业生存的根本。先进自动化和信息技术在化肥企业成功应用为能源管理系统提供技术支撑，通过对公司能源消耗合理调度，平衡管理实现管理节能精细化。虽然现有的能源管理系统功能很多，但大多数功能偏重于数据采集，对产品能耗分析、设备能效分析、能源实时平衡问题研究不是很多，导致化肥企业能源管理系统分析功能不完备，动态化、平衡化、可视化、智能化融合困难。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中的不足而提供一种数据传输稳定，便于维护，数据显示实时性好，节能降耗指导性强、具有节能、安全、环保、高效、智能的特点，能够实现化肥企业能源管理动态化、平衡化、可视化、智能化的一种用于化肥企业的能源管理系统。本专利技术的目的是这样实现的：包括DCS系统、PLC系统、SCADA系统、ERP系统和智能仪表分别与OPC服务器相连，所述OPC服务器与数据采集单元相连，所述数据采集单元连接至数据存储单元，数据存储单元连接至数据处理单元，数据处理单元分别与能耗平衡建模单元和在线监控网页单元相连，能耗平衡建模单元连接至在线监控网页单元，在线监控网页单元分别显示产量消耗计划管理显示模块、生产资源管理控制显示模块、设备能效诊断优化显示模块、能源消耗实绩显示模块、能源质量显示模块、能耗分析显示模块、能源消耗成本显示模块、环保排放指标监控显示模块、危险源监控显示模块、应急管理平台显示模块和知识库管理显示模块；所述OPC服务器基于OPC DA标准，采用通用OPC协议向OPC客户端提供实时数据，同时具备提供仿真数据功能，供OPC客户端离线调试使用；所述能源数据采集单元，用于对能源消耗数据、DCS系统和PLC系统的生产工艺、指标数据、SCADA系统、ERP系统和智能仪表的数据进行全自动实时采集；并可根据实际需求把能源数据采集单元中的数据回传至ERP系统中；所述数据存储单元包括Oracle关系数据库和VxHistorian大型历史数据库，Oracle关系数据库用于对数据进行实时存储，VxHistorian大型历史数据库用于对数据进行历史存储，并保证数据长时间存储要求；所述数据处理单元，从所述数据存储单元中按照程序规则调取数据，主要分为两种方式调取数据：第一种是根据在线监控网页的需求，对产品产量、原材料质量和产品质量的数据处理后进入在线监控网页进行显示，第二种是按照能耗平衡建模单元的要求，调取电力、蒸汽消耗进行输入-输出平衡显示，并有效地计算能耗平衡率；第二种采用特俗功能的逻辑运算后，对所调取的产品产量数据进行单位统一换算处理，对能源消耗数据进行标准煤折算，对能耗成本进行费用计算；所述能耗平衡建模单元，主要用于能源消耗的输入-输出-损失能量平衡计算，按照化肥企
业能耗需求搭建平衡模型，显示能源平衡数据；所述在线监控网页单元由多个终端显示模块实现，主要向终端显示模块显示数据处理单元和能耗平衡单元处理的数据，按照相关模块内容对能源消耗数据进行分类显示。优选地，所述智能仪表包括数据采集远传流量计、智能电表、压力变送器和数据采集温度表。优选地，所述产量消耗计划管理显示模块，用于显示能源消耗年计划数据表、能源消耗月度计划数据表、计划值与实绩对比数据及趋势；用于产品产量及能源消耗计划数据与实际数据对比，实施产量消耗指标数据计划管理控制；所述生产资源管理控制显示模块，用于显示化肥企业生产流程控制画面、生产工艺数据变化趋势及相应物料输送流程图，所述生产工艺数据包括化肥生产温度、压力、流量及液位；根据以往煤、电、汽消耗数据为各级总用能及次级用能单位进行限额分配，用于对化肥生产系统生产资源进行全过程管理控制和调配，重点管理生产消耗数据和生产工艺状况；所述设备能效诊断优化显示模块，用于显示化肥企业风机、压缩机、泵大功率耗电设备，蒸汽透平机、汽机耗汽设备能源利用、转换效率；所述能源消耗实绩显示模块，用于显示产品产量，煤炭日、月消耗数据，电力设备消耗电度数据，蒸汽产量一消耗数据，水资源消耗数据；用于统计记录能源消耗情况，采用表格、趋势图、柱状图或饼状图进行显示；所述能源质量显示模块，用于显示从ERP系统获取来的煤炭发热量、成分质量、蒸汽品质数据，显示生产系统煤炭原料质量、蒸汽温度、压力品质数据；所述能耗分析显示模块，用于显示煤、电、蒸汽消耗实绩对比分析，峰谷用电量分析，能耗指标差异分析，能耗指标横向、纵向对比分析；所述能耗指标差异分析是指生产每吨氨的煤耗分析和生产每吨氨的电耗分析；用于及时分析能源消耗、单耗指标数据变化趋势，通过趋势变化来查找能源消耗突变的
原因；所述能源消耗成本显示模块，用于显示煤炭、电力日月消耗费用，计算分析公司能源消耗成本结构、能耗费用占比，综合计算单位产品能源成本及变化趋势；所述环保排放指标监控显示模块，用于显示外排污水氨氮、COD、污水实时流量、污水累计流量数据，烟囱外排烟气二氧化硫、氮氧化物、烟尘及烟气流量数据；所述应急管理平台显示模块，用于显示应急人员、物资、预案信息；所述危险源监控显示模块，用于实时监视液氨库区、特种设备管道的压力、液位、数据流量；所述知识库管理显示模块，用于显示安全法规、节能法律法规和先进节能技术知识。优选地，所述生产资源管理控制显示模块，能够用于显示重点耗能设备开停状态。优选地，所述在线监控网页单元能够将产量消耗计划管理显示模块、能源消耗实绩显示模块、能源质量显示模块、能耗分析显示模块和能源消耗成本显示模块中的数据直接导出成txt、xls、xlsx、pdf格式文件，在线监控网页单元能够将能源消耗实绩显示模块中的表格、趋势图/柱状图/饼状图直接导出成Image、mht、pdf文件模式；并可将上述txt、xls、xlsx、pdf格式文件和Image、mht、pdf文件模式中的文件进行打印。优选地，所述数据存储单元中的数据进入数据处理单元中进行数据处理，生产资源管理控制显示模块中显示的生产工艺数据与数据处理单元中存储的数据范围进行对比，当生产工艺数据超出数据处理单元中存储的数据范围时，在线监控网页单元对生产资源管理控制模块中超出的生产工艺数据进行超标红色报警显示。本专利技术中的产量消耗计划管理显示模块可以及时跟踪对比产量、消耗的实际完成情况与计划指标的对比，确保计划的合理性；生产资源管理控制显示模块
能够根据不同生产线的能源利用情况查找可优化的空间，实现资源的高效利用，降低消耗；能耗分析显示模块集合了多种指标比对分析，实现指标全方位、多角度对比，为合理化节能管控提供有效支持；危险源监控显示模块确保了化肥企业生产的安全、稳定；本专利技术具有数据传输相对稳定，便于维护，数据显示实时性好，节能降耗指导性强的特点；其能够实现化肥企业能源消耗、生产工艺数据智能化采集，可用于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于化肥企业的能源管理系统，其特征在于：包括DCS系统、PLC系统、SCADA系统、ERP系统和智能仪表分别与OPC服务器相连，所述OPC服务器与数据采集单元相连，所述数据采集单元连接至数据存储单元，数据存储单元连接至数据处理单元，数据处理单元分别与能耗平衡建模单元和在线监控网页单元相连，能耗平衡建模单元连接至在线监控网页单元，在线监控网页单元分别显示产量消耗计划管理显示模块、生产资源管理控制显示模块、设备能效诊断优化显示模块、能源消耗实绩显示模块、能源质量显示模块、能耗分析显示模块、能源消耗成本显示模块、环保排放指标监控显示模块、危险源监控显示模块、应急管理平台显示模块和知识库管理显示模块；所述OPC服务器基于OPC DA标准，采用通用OPC协议向OPC客户端提供实时数据，同时具备提供仿真数据功能，供OPC客户端离线调试使用；所述能源数据采集单元，用于对能源消耗数据、DCS系统和PLC系统的生产工艺、指标数据、SCADA系统、ERP系统和智能仪表的数据进行全自动实时采集；并可根据实际需求把能源数据采集单元中的数据回传至ERP系统中；所述数据存储单元包括Oracle关系数据库和VxHistorian大型历史数据库，Oracle关系数据库用于对数据进行实时存储，VxHistorian大型历史数据库用于对数据进行历史存储，并保证数据长时间存储要求；所述数据处理单元，从所述数据存储单元中按照程序规则调取数据，主要分为两种方式调取数据：第一种是根据在线监控网页的需求，对产品产量、原材料质量和产品质量的数据处理后进入在线监控网页进行显示，第二种是按照能耗平衡建模单元的要求，调取电力、蒸汽消耗进行输入‑输出平衡显示，并有效地计算能耗平衡率；第二种采用特俗功能的逻辑运算后，对所调取的产品产量数据进行单位统一换算处理，对能源消耗数据进行标准煤折算，对能耗成本进行费用计算；所述能耗平衡建模单元，主要用于能源消耗的输入‑输出‑损失能量平衡计算，按照化肥企业能耗需求搭建平衡模型，显示能源平衡数据；所述在线监控网页单元由多个终端显示模块实现，主要向终端显示模块显示数据处理单元和能耗平衡单元处理的数据，按照相关模块内容对能源消耗数据进行分类显示。...

【技术特征摘要】
1.一种用于化肥企业的能源管理系统，其特征在于：包括DCS系统、PLC系统、SCADA系统、ERP系统和智能仪表分别与OPC服务器相连，所述OPC服务器与数据采集单元相连，所述数据采集单元连接至数据存储单元，数据存储单元连接至数据处理单元，数据处理单元分别与能耗平衡建模单元和在线监控网页单元相连，能耗平衡建模单元连接至在线监控网页单元，在线监控网页单元分别显示产量消耗计划管理显示模块、生产资源管理控制显示模块、设备能效诊断优化显示模块、能源消耗实绩显示模块、能源质量显示模块、能耗分析显示模块、能源消耗成本显示模块、环保排放指标监控显示模块、危险源监控显示模块、应急管理平台显示模块和知识库管理显示模块；所述OPC服务器基于OPC DA标准，采用通用OPC协议向OPC客户端提供实时数据，同时具备提供仿真数据功能，供OPC客户端离线调试使用；所述能源数据采集单元，用于对能源消耗数据、DCS系统和PLC系统的生产工艺、指标数据、SCADA系统、ERP系统和智能仪表的数据进行全自动实时采集；并可根据实际需求把能源数据采集单元中的数据回传至ERP系统中；所述数据存储单元包括Oracle关系数据库和VxHistorian大型历史数据库，Oracle关系数据库用于对数据进行实时存储，VxHistorian大型历史数据库用于对数据进行历史存储，并保证数据长时间存储要求；所述数据处理单元，从所述数据存储单元中按照程序规则调取数据，主要分为两种方式调取数据：第一种是根据在线监控网页的需求，对产品产量、原材料质量和产品质量的数据处理后进入在线监控网页进行显示，第二种是按照能耗平衡建模单元的要求，调取电力、蒸汽消耗进行输入-输出平衡显示，并有效地计算能耗平衡率；第二种采用特俗功能的逻辑运算后，对所调取的产品产量数据进行单位统一换算处理，对能源消耗数据进行标准煤折算，对能耗成本
\t进行费用计算；所述能耗平衡建模单元，主要用于能源消耗的输入-输出-损失能量平衡计算，按照化肥企业能耗需求搭建平衡模型，显示能源平衡数据；所述在线监控网页单元由多个终端显示模块实现，主要向终端显示模块显示数据处理单元和能耗平衡单元处理的数据，按照相关模块内容对能源消耗数据进行分类显示。2.根据权利要求1所述一种用于化肥企业的能源管理系统，其特征在于：所述智能仪表包括数据采集远传流量计、智能电表、压力变送器和数据采集温度表。3.根据权利要求1所述一种用于化肥企业的能源管理系统，其特征在于：所述产量消耗计划管理显示模块，用于显示能源消耗年计划数据表、能源消耗月度计划数据表、计划值与实绩对比数据及趋势；用于产品产量及能源消耗计划数据与实际数据对比，实施产量消耗指标数据计划管理控制；所述生产资源管理控制显示模块，用于显示化肥企业生产流程控制画面、生产工艺数据变化趋势及相应物料输送流程图，...

【专利技术属性】
技术研发人员：马通生，赵金海，林其聪，杨金强，王银安，朱江波，赵战江，刘欣，张涛，杨新蕊，
申请(专利权)人：河南心连心化肥有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41