能源管理系统中监控系统的设计及实现

马越超

能源管理系统中监控系统的设计及实现

马越超

本文主要介绍了EMS能源管理系统中监控系统的设计及实现，监控系统主要分为空气监控系统、天然气监控系统及水、蒸汽监控系统这三大部分。本系统综合应用了组态、PLC、过程控制系统及仪表的相应知识。经实践证明，本监控系统能够实时监测各组数据，并能完成预警及预测的功能，较好的完成了企业能源管理的要求。

EMS；空气监测系统；天然气监控系统；水蒸汽监测系统

内蒙古自治区高等学校科学研究项目，项目计划编号：NJZY16461。

1.系统概述

企业能源管理系统是集计算机网络技术、通信技术、计量控制技术等信息化技术为一体的系统，其目的是实现能源管理、能源调度、能源计量的数字化、网络化和空间可视化。

本系统建设的主要功能是对各个集团的能源消耗情况（空气、水、蒸汽）进行采集、汇总与分析，帮助企业科学的利用能源，以达到节能的目的。

本文旨在重点分析空气监控系统、水、蒸汽监控系统。

2.空气监控系统

空气监控系统（如图1所示）由压缩机、循环水系统构成。空气车间现有PLC系统采用西门子公司的S7-300系统，并配置了相应的数据远距离传输接口（PROFIBUS-DP/MODBUS-TCP/IP），通过设定程序自动对压缩机进行运行数据、工作状态、运行时间、运行故障、系统负荷情况及预警报警进行跟踪、记录、分析、调整及监测控制操作。

厂东空压站现场监控系统随机配备可编程逻辑控制器，预留通信接口（PROFIBUS-DP/MODBUS-TCP/IP），DH+通信接口完成ATLAS空压机数据上传。小循环水系统一套。在空气站值班室可以远程控制循环水泵、冷却风机，空压机的启停，及恒压供气，实现站房无人值守。

图1　空气系统PLC控制框图

空气监控系统S7 300系列PLC，采用“直采直送”的方式，各个车间进行单独监控，通过光纤将数据传至能源调度中心，充分提高系统的可靠性。

3.水、蒸汽监控系统

水泵房管理按无人值守的模式设计，实现信息远传控制、操作。采暖系统、循环水泵房已有一套监控系统运行。生产、生活水泵房进水池的控制阀位置各加装旁路电动阀，自动控制水位。将原有的变频器改造，另新增一台变频器分别进行一拖二的控制和线路改造，实现变频恒压供水。通过PLC采集压力、温度、液位、开关状态等参数，在现场监控室工控机进行各信息现场实时监控，远传至水暖车间控制室服务器，由控制室集中控制、操作、监督，管理各泵房的生产运行情况。

单循环泵房新装的水位、压力传感器，进行检测数据的采集。采用光缆通讯，建立泵房与车间、管理中心的通讯网络。

供能源管理中心对能源的使用情况进行监测、记录。

图2　水、蒸汽监控系统图

供水监控系统S7系列PLC，采用“直采直送”的方式，通过TCP/IP光纤以太网直接上传至管理中心服务器，充分提高系统的可靠性。

4.系统实施效果

通过该系统的实施，实现了对整个企业能源消耗数据的及时、快速和准确的监测，以及科学分析、预测和预警功能，并通过互联网技术、门户网站等手段为企业领导以及相关管理部门提供了多方位、可视化的便捷服务。

［1］李桂红.能源监控系统（EMS）在宝钢不锈钢分公司的应用［J］.冶金自动化，2006，30（1）∶12-14.

［2］汪洋，陈子明.武钢氧氮氩空及燃气热力调度信息采集系统得设计与实现［J］.冶金自动化，2008，32（2）∶34-37.

［3］任长春，鞍钢能源管理系统及应用［J］.冶金自动化，2011，35（1）：16-22

马越超，女，1983-，讲师，信号与信息处理。