某醫院新區醫院能源管理整體解決方案

力安科技7個月前 (11-26)支持與服務1069

項目概況

1.1.  項目背景

隨著“碳達峰、碳中和”、“3060“等成為政府工作主要任務,著力推動實現能源低碳化為保證能源生產和使用的可持續發展,國家多年連續下達相關能效監測、能源管理的政策文件,要求企事業院區通過平臺管理、升級能源采集設備,作好能源精準管控、能耗深度分析,應用能源大數據來響應國家能源管理要求、協助企業發展;通過技術創新,提高能源使用效率,幫助企事業院區實現節能增效、清潔生產的目標。在國家近年提出雙碳目標后,鼓勵企事業院區實現用能監測、設備管理、能效分析和結構優化,構建數字能效,讓數據為節能指明方向,從節約能源、能源充分應用上助力國家低碳發展目標。

1.2.  項目現狀

(1)  項目現階段能源終端設備已安裝,主要分為三個區域,新建1#專用配、新建2#專用配、電井配電,其中包括直流屏、溫控儀、綜保、變壓器后柜內儀表及電井箱內儀表。

(2)  以上各區域內設備通信線均未布設,部分區域如電井內線槽已封閉,且樓層做了相關防火封閉。

(3)  現階段現場未組件智能化的監管系統,設備互相獨立,數據不互通,難以對院區的能耗數據采集、能耗分析、節能減排、運行狀態等方面做到全面監管;

(4)  沒有完善的數據庫,缺少智能分析模型,能耗分析報表缺失,對于能耗管理和決策難以提供可靠的數據支撐。

1.3.  項目建設依據

1)《中華人民共和國節約能源法》;

2)GB 15316-2009《節能監測技術通則》;

3)GB 17167-2006《用能院區能源計量器具配備和管理導則》;

4)《“十四五”推動高質量發展的國家標準體系建設規劃》;

5)《固定資產投資項目節能審查辦法》(國家發改委 2016 年第 44 號令);

6)《公共機構節能條例》(2017 年修訂版全文(國務院令第 531 號));

7)GB/T 2589《綜合能耗計算通則》;

8)DL/T698《電能信息采集終端技術規范》;

9)GB/T 29873《能源計量數據公共平臺數據傳輸協議》;

10)GB/T 29618302《場設備工具(FDT)接口規范第302部分:通信行規集成通用工業

協議》。

1.4.  項目建設范圍

項目方案范圍:

1)新建1#專用配

A.  在現有儀表處(256處)加裝邊緣網關,采集設備用電信息。

B.  在直流屏處(1處)加裝邊緣網關,采集直流屏狀態信息。

C.  在綜保處(11處)加裝邊緣網關,采集綜保狀態信息。

D.  在溫控儀處(4處)加裝邊緣網關,采集溫控儀狀態信息。

2)新建1#專用配

A.  在現有儀表處(515處)加裝邊緣網關,采集設備用電信息。

B.  在直流屏處(1處)加裝邊緣網關,采集直流屏狀態信息。

C.  在綜保處(10處)加裝邊緣網關,采集綜保狀態信息。

D.  在溫控儀處(6處)加裝邊緣網關,采集溫控儀狀態信息。

3)電井配電

A.  在1-9#樓合適位置各加裝1臺邊緣網關,采集設備用電信息。

1.5.  建設目標

1)打破信息壁壘,組建統一的能源管控系統,通過能耗分析、用能趨勢分析、能源費用分析、用能預測分析等多重分析功能發現節約空間以及幫助企業降低成本。

2)通過及時發現電能過程中存在的“跑冒滴漏”以及“大馬拉小車”現場,通過分析幫助院方挖掘各生產系統中的節能空間,從而減少能源的使用量。

3)幫助院方從粗放式能源管理形成逐漸高效的能源管理體系,一方面將能耗管理從無序變為有序,從而全面掌握能源的流向和利用效率;另一方面減少一線人員的工作強度,減少人工抄表成本。

2.     系統規劃方案

2.1.  總體規劃思路

過加裝能源智能終端或利用原有的智能儀表,構建能耗管理系統,管理人員可以借助Web客戶端,隨時隨地掌控能耗情況。實現能耗實時精細化管理,分析用戶用能行為,挖掘能耗漏洞和節能潛力。設計系統圖如下:

系統架構圖:網關通過內部網絡(光纖/以太網)通信上電易云工作站。

 

image.png

 

2.2.  主站設計原則

主控層系統采用基于Client/Server(客戶機/服務器)模式+ Browser/Server(瀏覽器/服務器)模式的分布式網絡結構。系統實現一體化實時監控、綜合診斷分析、可視化報警保護、電能管理、其他可擴展功能,其中:電力監控功能主要進行實時監控,控制命令輸出等功能,因此電力監控對實時性響應要求高,采用C/S構架;故障診斷分析、能耗分析大部分是一些統計數據,是對歷史數據的分析,因此采用B/S構架,兩種構架互為結合、互為補充,從而使得整套系統功能更加完善,使用起來更加合理、方便。

2.3.  數據通信設計原則

通訊管理層配置遵循區域就近的原則,按照各現場設備的分布情況,考慮網絡載荷平均分布及通訊線纜、施工維護等,將整個系統劃分為若干區域,各區域內設備就近接入相應的通訊、網絡設備。同時,通訊管理層的配置充分考慮系統擴容、接口擴展等,預留足夠的通訊接口。

結合院區能源計量點分布情況,對于計量點采用網關通信原則,網關具備以太網通信接口和4G/5G通信能力。在院區內部具備光纖環網時,網關通過以太網方式與本地服務器或云服務器進行通信。

2.4.  現場采集設備設計原則

本方案考慮整個廠區整體用能設備狀態監測。所有改造高低壓回路智能儀表、數據采集裝置等通訊接入系統,其它智能儀表數據采集裝置及其它第三方設備提供標準RS-485通信接口或以太網通訊接口通訊協議給智慧化能源管理系統。

3.     平臺功能架構

能源管理系統分為感知層、數據層、應用層、業務層四級。

感知層:通過配置的各類傳感器,實現對用電回路電氣參數數據采集裝置等實時數據采集、狀態變化報警等監測。

網絡層:對采集的數據進行預處理,包括合理性驗證、完整性統計、有效性識別等,并支持從第三方系統、人工頁面錄入數據、自動文件導入數據等,經過統一處理后,存儲進入緩存與數據庫,供應用層軟件調用。

平臺層:應用先進的平臺技術,將數據通過平臺各個功能模塊,實現真實或虛擬的人機交互,滿足集中管理、可視化管理、智能化管理的需要。

應用層:根據業務應用關注對象的不同,對應用層中各個功能進行靈活組合調用,可構建電力監控、電能質量監測、智能輔助監控、智能運維等多個子功能平臺。


4.     平臺功能介紹

4.1.  總體功能

平臺根據院區能源管理要求,對各類能源介質按照分類、分項的管理要求進行多維度耗能統計。

平臺以能源看板、能流圖、統計分析報表等多種形式,系統形成院區能源介質的使用、分布、變化等數據,讓院區用能情況清晰、發現節能空間。通過平臺嚴謹的流程管理能夠避免抄、核、收環節的漏洞,有效降低人力成本;平臺及時統計分析,實現能耗經營指標有依據、可分解、能量化監督和考核。

4.2.  能源數據駕駛艙

整體展示院區當日主要能源數據,包括總能源負荷數據、用能變化分析、用能排名、能源預警數據等關鍵指標。

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4.3.  能源看板

實現院區能源數據的整體概覽,標煤、碳排放、人均能源利用的統計,為院區生產的工藝能耗、能源單耗提供準確的數據支持。

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4.4.  能源統計

根據不同維度查看院區能源利用情況,對水電氣熱的用能統計,包括用量、標煤、碳排放、人均能耗、院區面積能耗的標準轉換,實時查看。

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4.5.  能源流向

根據企業院區內部組織結構,實現能源使用的直觀查看,精確到部門、廠區、不同能源類型的使用統計,可查看本院區下區域、部門、分項、支路的整體能源使用流向。本功能可以及時發現內部的用能異常(跑冒滴漏)、計量監測缺失等能源管理上的漏洞,提升能源管理效率。

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4.6.  能耗抄表

       實現用能設備的自動遠程抄表,精確到小時的實時能耗數據,節省企業人工抄表的人力資源及復雜的記錄計算工作,降本增效,同時為院區的精準能耗統計提供準確的數據支持。

      image.png

4.7.  能耗拓撲

通過該模塊可對建筑、區域、部門進行新建、編輯、刪除等操作,對分項、支路進行編輯、查看的操作。平臺的這個功能可以實現院區內部能耗統計的自定義方式,為院區能耗統計的對標提供技術能力。


4.8.  其它功能

4.8.1能源數據實時監測及預警

平臺具備對電氣柜接點溫度及線路運行狀態的實時監測,及時發現電力系統中存在的異常,對回路接點溫度、漏電、電流電壓等電氣異常及用能突變及時預警;對于能源介質流量壓力發生的突變進行預警。預警方式有后臺大屏推送信息等多種方式,提醒管理人員及時處理。

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4.8.2能源系統組態

平臺具備電氣組態圖功能、計量點三維建模功能,實現平臺對能耗監測的不同展示方式,讓管理人員通過平臺能便捷掌握院區的計量終端分布情況,方便能源運維管理。

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4.8.3電能質量管理

平臺具備對院區電能質量監測的功能,對2~31電壓電流諧波實時數據監測和預警提醒。


4.8.4運維管理

    平臺的運維管理功能,將能耗管理的設備設施的運維工作進行數字化,實現設備巡檢與維修工作過程的透明化,歷史數據可分析、未來趨勢可預測,由設備檢修模式由“故障維修+定修”升級為“預測性維修”。

維修流程:報修——接單——開始維修——維修完成的工單完整閉環管理,實現維修工作在平臺上的過程留痕、環節清晰、檔案全面;


4.8.5平臺開放功能

平臺預留接口,可以接入配電室內的安全環境智能終端,形成配電室的安防輔控監控系統,加強變電所無人值守的安全運行效果,包括溫度、濕度、煙感、水浸、紅外雙鑒、氣體濃度、門禁狀態、視頻信號等多類終端。

 

4.9.  報表管理

平臺根據系統的采集的能源數據,以企業為院區,自動生成各類統報表,包括水電氣熱數據,有功月度統計、自定義時段統計,電能的尖峰平谷電量統計、有功電能季度報表統計、年度報表統計、月度最大負荷統計等。


5.     效果

5.1.  能源消耗過程可視化,節省能源管理運營成本

通過對能源流動圖、實時能耗數據、能源看板等多種形式,展現用能過程各項指標,方便管理人員掌握院區能耗具體狀況, 對院區的用能概況、能源流程及能源消費指標的計算分析,及時發現用能異常,從管理上節能。同時,能源管理平臺的搭建,幫助企業從粗放式能源管理形成逐漸高效的能源管理體系,一方面將能耗管理從無序變為有序,從而全面掌握能源的流向和利用效率;另一方面減少一線人員的工作強度,減少人工抄表成本。

5.2.  能源數據準確及時,數據分析挖掘節能潛力

對院區能耗數據進行匯總、分析,通過能耗分類分項分析、能流監控與分析、部門用能績效等方式,發現并度量用能損耗,改進用能方式,減少不必要的用能損耗,讓數據服務于院區管理、生產,提高院區能源數據分析的價值。通過平臺多維度的統計形式,準確計算院區綜合指標分析、序能耗分析、工序能源介質單耗分析,針對生產工藝、產品和院區產值能耗進行同業對標,挖掘節能潛力;為院區打造綠色工廠的能源體系建設提供技術支撐和硬件支撐。

5.3.  重點設備用能監測,找到設備節能改造空間

通過能源監測終端對關鍵設備(比如空氣壓縮機、水泵、風機、鍋爐、汽機、電機等)的運行狀態、運行性能、實時能耗進行監控,并計算設備效率和能源轉化率,了解關鍵設備的能耗水平,進行精確的用能數據系統分析,發現設備用能問題,找到系統節能改造空間,降低設備能源單耗。通過平臺對能源數據的綜合分析,重點在用電節能方面提供可行建議及方案,主要包括電機改造成變頻器/軟啟動、變壓器改造無功補償方式提高功率因數、中央空調/分體空調集中控制升級等應用方案上。

 

5.4.  建立碳排放管理理念,幫助院區及時融入未來雙碳時代

隨著我國“3060”目標的提出,碳排放已經成為全社會關注的熱點。院區能源管理平臺結合對能源的監測與管理,綜合對碳排放的監測與管理及生產經營的管理,實現能碳數據可視化,幫助企業多角度了解企業碳排放數據,需完善碳資產、綠色資產的管理等后續的業務需求,及早融入未來雙碳時代。

6.     項目方案配置清單

類別

配置名稱

規格型號

院區

數量

電易云工作站

系統服務器

規格            4U 

CPU核心        4核  (I5-6500)

CPU頻率         3.2GHz

內存容量        32GB

數據盤          1T(機械)

操作系統        Centos7.8

工業級服務器


能源很管理系統軟件

電易云——V3.0


標準機柜

37U標準機柜


工業交換機

SG2005P   8口工業交換機


UPS電源

C1KRS    斷電下支持4h供電


工業顯示屏

17"顯示器


通信組網

邊緣網關

GD96(參數詳見附件說明)


硬件對接

協議對接

4種(直流屏、綜保、溫控儀、儀表)


通信

光纜



Rs485通信線



電源

2芯電纜



其它

輔材




 

附件:GD96邊緣網關主要技術參數

1. 裝置具備CNAS、CMA標志檢測報告。

2. 裝置需通過不低于電磁兼容Ⅲ級以上實驗,并取得報告。

3. 裝置支持現場APP及電腦端圖形化配置工具。

4. 裝置采用 ARM Cortex-A7架構、嵌入式 linux 操作系統裝置具備4路RS485(帶隔離)、2路RJ45以太網10/100M、1路全網通 4G 無線通訊、1路 lora 通信、1路 RS232(帶隔離)、1個USB3.0接口:裝置具備數據存儲功能,最小256M,可擴展。

5. 裝置具備2路模擬量、4路開入量(干節點)、2路開出量(無源常開觸點)采集和上送。

6. 邊緣計算功能:裝置具備對采集到的數據進行分析和處理,實現數據的過濾、報警、公式計算、信號合成。

7. 組態開發:裝置具備Modbus協議接入,支持現場組態,無需二次開發。

8. 裝置具備多種協議支持;支持通過 Modbus-RTU、Modbus-TCP、等協議對設備進行數據采集;支持通過ModbusTCP、IEC104、MOTT、HJ212等協議對接到各種平臺和上位機軟件。

9. 維護功能:裝置具備遠程配置、接入設備查詢、數據監視、報文監視、數據存儲、協議導入、模版導入功能,可通過互聯網或就地的電腦進行維護:裝置具備圖形化配置工具。內置WEB、FTP、TELNET、HTTP、SSH 服務。

10. 裝置具備備電功能。

11. 裝置具備斷網續傳、斷點續傳功能。

12. 裝置具備定時上送校時請求,響應服務器的校時指令,支持對接設備的時間同步功能。

13. 事件記錄:裝置具備1000條事件記錄。

14. 功耗消耗:≤10W。

掃描二維碼推送至手機訪問。

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無人值守電力運維平臺(電力智慧運維云平臺廠家)

  一、電力運維背景?! ∽冸娬景踩[患高,缺乏所內安全運行信息。如果不及時發現和處理,故障范圍會擴大,影響整個政府機關的用電量。例如:電纜溫度檢測、煙霧檢測、斷路器合閘狀態檢測、溫濕度檢測、水浸檢測、門狀態檢測、視頻監控等?! ∪斯み\維成本高。目前,一個變電站配備了5-6名電工維修人員,導致許多電工在日常檢查之外無事可做,不僅造成人力資源浪費,還造成不必要的費用?! ≡O備老化導致供電異常,嚴重影響維修人員的工作。例如,電纜老化、刀閘輔助接頭不準確、端子接觸不良等。這些問題有的是設備本身的質量和...

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