一、企業能源計量信息集（jí）成管理係統實現的功能

    1.計量器（qì）具的管理
    從加（jiā）強（qiáng）計量狀態管理的角度（dù）提（tí）高計量數（shù）據的準確（què）性。針對（duì）每一（yī）個計量（liàng）器具進行狀（zhuàng）態管理，設定（dìng）“信息管理、故障記錄”等管理模塊，明確計量器具配備、使用（yòng）、檢定/校準等各項管理要求，對計量（liàng）器具實行按周期檢定/校（xiào）準，確保計（jì）量器具正常（cháng）運行和量（liàng）值準確（què）。
    2.計量（liàng）器具（jù）運行狀態監控
    通過對儀表數據的（de）實時監測，實現對計量儀表的狀態監（jiān）測，發現計量儀表問題進行異常報警，從加強計量狀態管理的角度（dù）來提高計量（liàng）數（shù）據的準確性，實現對計量儀表運行狀態的判斷（duàn）和監測。通過實時的計量監控網絡，對計量的全過程進行監控，包括計量（liàng）設備的運行狀態（tài）是否存在故（gù）障；計量（liàng）信息的采集不僅記錄瞬時量（liàng）和累計量，同時還記錄溫度、密度。形成的實時曲線清（qīng）楚（chǔ）地（dì）反映正在作業的情況。
    3.計量數據（jù）實時監測分（fèn）析
    通過計量數據的實時采集、實（shí）時監控分析能源（yuán）消耗（hào）情況。係統形成的（de）曆史曲（qǔ）線可追溯已往的計量過程，為公司管理部門實現生產過程能源（yuán）消耗（hào）統計提供全麵的支持。
    係統自動生成的小時、班（bān）報、日報和月報為能源消（xiāo）耗分析提供（gòng）全麵支持。通過計量儀表數據狀態監測以及計量網絡圖，實（shí）現管（guǎn）網能源供用的及時平衡，通過比較分析，及時（shí）發現設備耗能的變（biàn）化，從（cóng）而合（hé）理指導用能。
    4.信息發布
    係統的網絡發布功能不僅可以定期發（fā）布能源數據報表（biǎo），還可以（yǐ）隨時發布計量信息。網頁設計的窗口功能為企業內部各單位提供技術交流的（de）平台，所有的計量問題通（tōng）過網絡（luò）發布，管理部門及時進行協調（diào）落實解決。
    

二、企業能源計量信息集成管理係統設計的範圍

    企業水係統包括生產水、循環水、冷凍水、汙水等供用數（shù）據采（cǎi）集、監控和管理。
    企（qǐ）業蒸汽、壓空、氮氣等供（gòng）用數據（jù）采集、監控和管理。
    企業電能供用數據采集、監控和管理。
    企業入廠（chǎng）煤炭計量數據采集、監控和管理。
    企業原油(作為能源)入廠及內部供用數據采集、監控和管理。
    企業天然氣入廠及（jí）內（nèi）部供用數據（jù）采集、監控和管理。
    

三、企（qǐ）業能源計量信息集（jí）成管理（lǐ）係統的結構形式

    係統采用全分布開放式係統（tǒng）結構。整個係統分為兩層:儀表計量（liàng）層(包括人工（gōng）錄入)與信息管理（lǐ）層。所有現（xiàn）場儀表信號進入采集卡通（tōng）過企業內部光纖網絡上傳至係（xì）統主服（fú）務器。所有監（jiān）控界麵和（hé）數據通過Web實時發布。整（zhěng）個係統以調度室為核心，調度控製中心用於（yú）集中數據、遙測遙信各種（zhǒng）介質（zhì）的計量、管網數據的平衡和各遠（yuǎn）程站點（diǎn）(以下簡稱“場站”)的運行。調度控（kòng）製中心通過適當的通信（xìn）係統，利（lì）用安裝在各場站的（de）遠程終端單元（yuán）(Remote Terminal Unit，RTU)采（cǎi）集各（gè）類不同（tóng）的能源計量數據，及時分析、處（chù）理，並對管網進行遠程監視，保證各類介質安全、穩定、連續地輸送。同時向管網與運行相關的管理部門傳遞和交（jiāo）換信息。
    係統主要由三部（bù）分組成，實（shí）現管網的實時中（zhōng）央監控和管理操作的功能:
    第一部分:調度控製中心，集中對實時采集的計量數據進行監控和管理（lǐ）。
    第二部分:通信係統，采用光纖或五類線有線通信方式。
    第三部分（fèn）:采集場站或計量集中采集櫃（guì），主要包括對傳感器、變送器、就地顯示儀表、智能儀表、積算（suàn）儀、DCS、現有服務器等計量數據的采集等。
    

四、企業能源計量信息集成管理（lǐ）係統網絡拓撲結構

    1.網絡設計原則
    (1)實用性
    網絡設計不僅能夠滿足（zú）集團目前使用的要求，還能適應未來若幹年以後的網絡發展需要。網絡平台具備多網絡協議的支持能力，以避免原有網絡設（shè）備投資的浪費。
    (2)安全性
    網絡係統是一個安全係統（tǒng），並具備各種安全保衛手段和措施，如通過VLAN的劃分和交換機過濾技術來保證網絡（luò）安全性。
    (3)先進性
    為保證網絡能夠適應未（wèi）來（lái）若（ruò）幹年的發展，網絡中的硬件與（yǔ）網絡協議都采用與國際（jì）標（biāo）準兼容的開放協議。
    (4)適（shì）用性
    由於計算機技術（shù）的迅速發展、新技術不斷產生，同時為保證對新技術的支持，設備（bèi）的投（tóu）資和資源在不斷地（dì）增加。為避免設備投資的膨脹，方案要求網絡硬件具有較高的性價比及最（zuì）佳（jiā）的適用性。
    (5)可靠性（xìng）
    網絡要求具有較高的容錯性能（néng），網（wǎng）絡設備要（yào）求具有高性能的容錯技術，以確（què）保網絡係統不間斷運行。
    2.網絡拓撲結構圖(見圖1)
    

<CTSM>    圖1  企業能源計量信息（xī）集成係統網（wǎng）絡拓撲結（jié）構圖</CTSM>
    

五、企業能源計量信息集成管理係統的實施

    企業能（néng）源計量信息集成管理係統是（shì）一項綜合性的係統工程，它是集測量技術、計算機技術、通信技術於一體的綜合性的集成控製係統工程，並（bìng）且是融合了先進的RTU技（jì）術、現場總線技術、網絡通信技術、數據庫技術、SCADA/HMI技術及客戶/服務器(Client/Server，C/S)技術等的一體化工程，其主要目標是對企業能源計量（liàng）係（xì）統的供（gòng）出、使用、輸配、損耗的全過程進行監控和管理調度，實現生產信息、管網狀況的自動化收集、分類、傳送、整（zhěng）理、分析、存儲以及企業內部能源管理、財務結算、生產節能、市場信息、對外協調交流信息的自動傳遞和共享。數據服務器通（tōng）過（guò）網絡實現數據（jù）采（cǎi）集，再將數據存入數據庫中。數據服務（wù）器（qì）同時（shí）提供Web服務（wù）。數據服務器與企業MIS之間進行有（yǒu）效的病毒隔離，增強數據的安全性。局域網中的其他瀏（liú）覽終（zhōng）端通過訪（fǎng）問服務（wù）器的Web服務就（jiù）可以對數據進（jìn）行統計和管理。
    1.現場能源計量表計的信（xìn）號采集
    將現場能源計量表計，全部用智（zhì）能控製器與采集卡組（zǔ）成網絡或全部用帶RS485通信的智能積（jī）算儀進行積算部分功能的改造，其作用（yòng）如下:
    (1)解決了現場表計自動清（qīng）零問題。
    (2)解決了（le）原始數據（jù）設定問（wèn）題和人（rén）為修改問題。
    (3)解決（jué）了DCS累計可以人為修改造成的問（wèn）題。
    (4)解決了（le）表計需要補償的問題，同時還可（kě）將計算好的數據傳（chuán）給（gěi）DCS。
    2.虛（xū）擬網絡技術的應用
    所（suǒ）謂虛擬專用網(VPN:Virtual Private Network，)就（jiù）是在一個公共網絡的基礎平台（tái）上（shàng），構建一個（gè）專門給用戶使用的虛擬網絡，這（zhè）個虛擬的用（yòng）戶專（zhuān）用的網絡負責將地（dì）理上分布的用戶的各個網絡結點連接起來。從網絡空間看，虛擬專用網絡在中間，用戶的網絡結點在邊緣。通過虛（xū）擬專用網絡的連接，用戶可以根據自己的（de）意願分配各個結點上的地址空間，可以自己安排各個結點之間的路由關係。公司信息中心（xīn）為計（jì）量（liàng）網絡（luò）係統設立了VPN的專用IP地址:10.98.62.1～10.98.62.255。本（běn）方案使用了（le）17個地址:10.98.61.4～10.98.61.17(串口服務器)、10.98.61.1～10.98.61.3(操作員工作站)。
    站控層利用企業內部網絡將各中心在地理位置上不在一起的采集站（zhàn）連接成（chéng）為一個總（zǒng）體網絡。這對於企業來說是以最低的（de）成本來獲得（dé）最高的收益的一個很好的途徑，可以實現企業內部的資源共享、文（wén）件傳遞等，可（kě）節省在采集站之間架設專線所帶來的（de）高額費用。
    利用采集控製器設備轉換成以太網數據格式通過公司內部網進行發送，在調度中心設（shè）置計量服務器、計量（liàng）網絡操（cāo）作站和Web發布站（zhàn），這樣在調度中（zhōng）心可看到整個能（néng）源數據情況以（yǐ）及實時平（píng）衡狀況，同時服務器可時刻形成所需的各種生產報（bào）表（biǎo）和財務結算所需的報表，可隨（suí）時通過網絡和權限發（fā）送和調閱（yuè）。
    3.與現有數據係統的（de）數據（jù）交換
    (1)供出蒸汽計量數據在熱電（diàn）中心，可利用其現有數據庫，與計（jì）量（liàng）信息集成管理係統服務器直接交換數（shù）據。
    (2)天然氣總門（mén）站（zhàn）的數據采集采用與西門子PLC通信的方式解決。
    (3)動（dòng）力（lì）中心液化崗位氮氣等計量數據采用與三菱PLC通信的（de）方（fāng）式解決。
    (4)現有水係統數據以OPC方式（shì）從水（shuǐ）務中心監控係統獲取。
    4.係（xì）統（tǒng）軟件
    (1)操作係統（tǒng）軟件
    操作係統（tǒng）包括SCADA服務器、數據庫服務器及工作站操作係統，均采用Windows平台操作係統，工作站選用Windows XP操作係統，服務器選用Windows Server 2003操作係統。
    (2)SCADA監控軟件
    SCADA係統上位監控軟件建議選用（yòng）較流行的工業組態軟件，通過優（yōu）化現場的操作（zuò）降低了用（yòng）戶的成本。基於真正客戶-服務器（qì）的結構體係，提供了最大的靈活（huó）性，業界已證明的（de）穩定可靠性（xìng），以及（jí）方便（biàn）快（kuài）捷的安裝和管（guǎn）理功能，提供實時數據庫的（de）Web服務。
    (3)服務器軟件
    係統由Web服務器、數（shù）據服務器組成信（xìn）息管（guǎn）理服務器。係統以（yǐ）數據（jù）校正與數據發（fā）布服務為主（zhǔ），該係統具（jù）有（yǒu）最新數據平（píng）衡顯示、數據查詢、數據統計分析、報表生（shēng）成（chéng）、報警查詢、係統管理和設置等功能（néng）。
    操（cāo）作係統可使用（yòng）Window Sever 2003及以上操（cāo）作係統(需安裝.Net框架，通過IIS發布（bù）數據服務)，數據服務係統（tǒng）軟件（jiàn）由微軟（ruǎn）可視化開發平台Visual C#.Net製作，數據庫可（kě）采用MS Server2005等。
    

六、企業能源計量信息集成係統的應（yīng）用

    1.通過電能消耗，及時進行電力調度和負荷調整
    係統對現場（chǎng）500多個電能表的信息（xī）進行RS485傳（chuán）輸采集，各用電單位隨時監控裝置和主要用能設備的電能消耗情況。對每個生產裝置的高配、低配和主要用能設備用電情（qíng）況進行（háng）監控。生產（chǎn）單（dān）位根據每天分時用電情況和每月分（fèn）天用電情（qíng）況，每月進（jìn）行耗能分析。係（xì）統為優化裝置運行、節能降耗提供有效的支撐。
    2.通過蒸汽管（guǎn）線溫度、壓力、流量實時（shí）監測，及時進行蒸汽管（guǎn）線損耗分析，為（wéi）蒸汽管線（xiàn）優化運行提供保證
    公司現有9.0MPa、3.5MPa、1.3MPa三個等級蒸汽管網（wǎng）係統，蒸汽全部由熱電中心供出。9.0MPa高壓蒸（zhēng）汽（qì）由熱電中心分兩（liǎng）路分別供PTA一、二裝置，流量為80t/h，管線長度約為150m、200m。3.5MPa中壓蒸汽由熱電中心分三路分別供短纖（xiān）一、二、中空/開發裝置，流量（liàng）約為45t/h，管線長度約（yuē）為600m、900m、1500m。低壓蒸（zhēng）汽管網相對比較龐大（dà）、複雜，蒸汽（qì）用戶較多（duō），分布於公司生產（chǎn）、行政及生活區（qū），共有10條主管線，管線長度約為（wéi）20km，流量隨季節變化較大（dà），最小（xiǎo）流量約為130t/h，最大流量約為（wéi）250t/h。
    公司依據能源計（jì）量信息係統，建設蒸汽管網熱損（sǔn）分析與智能管理係（xì）統。係統能準確（què）分析蒸汽主係統管線內部蒸汽溫（wēn）度、壓力、流速及凝結水等情況，及時改變蒸汽運行方式，減少（shǎo）蒸汽溫降和管線散熱損失。
    係統能評估保溫狀況，通過改善保溫，減（jiǎn）少管線（xiàn）散熱損失。
    通過測算，可節省蒸汽（qì）3t/h，蒸汽價格按100元/t計算，年直接效益為（wéi）237萬元。
    3.通過原油消耗監測，及時分析熱煤爐效（xiào）率，為熱煤爐（lú）優化運行、清灰檢查甚至大修提（tí）供依據
    公司有熱煤爐20台，每年燒原油(重油)約（yuē）12萬噸，熱煤爐的節能（néng）降（jiàng）耗是公司的重要舉措。
    公司在每台熱煤爐的入口安（ān）裝（zhuāng）質量流量（liàng）計，並將質量流量計信號采集進計量（liàng）係統（tǒng）。生產中心每天監控燃油計量情況（kuàng），每班統計燃（rán）油消耗數據，每月進行爐效分析，以（yǐ）便及時組織安排熱煤爐保溫檢查或爐膛清灰工作。必要時，為熱煤爐設備更新提供決策數據。公司加強熱煤爐管（guǎn）理，統（tǒng）一、規範作業標準，製定熱煤爐清灰作（zuò）業標準，根據排煙溫度上（shàng）升趨（qū）勢和熱效率下降趨勢，及時安排清灰作業。通過優化管理，公司熱煤爐平均熱效率由不到86%提高至89%。