水泥企业能源管理系统解析论文水泥企业能源管理系统解析论文1前言随着全球能源供应的日趋紧张，各种能源费用都呈上升趋势，能耗成本在企业成本中所占比例越来越大。水泥企业是典型的高耗能企业，企业能源费用在生产总成本中占70%以上。因此，在水泥企业中建立高效的能源管理系统，对企业的能源消耗进行在线监控、对能源数据进行信息化管理，不断调整水泥企业的生产方式和用能方式，以降低单位水泥产品的能源消耗，对水泥企业的经营发展和提高经济效益具有极其重要的意义。目前，国内大多数水泥企业的能源管理依然以人工采集数据为主，自动化、信息化程度较差。企业的集散控制系统（DCS系统）、纯低温余热发电系统、用电、用煤计量系统、经营管理的ERP系统等各自独立运行，信息共享程度不高。此外，由于水泥企业本身对能源管理系统的应用需求不明晰、建设目标不明确，造成了盲目照搬照抄国内大型企业能源管理系统的现象发生。针对以上问题，本文提出一种利用OPC技术、基于NET的多层体系架构技术构建水泥企业能源管理系统的设计方案。该方案采用OPC技术，在满足系统对于各个硬件设备的基础通信要求外，可实现系统与DCS系统、企业余热发电系统等第三方系统的数据共享和交互，方便为企业各种决策提供及时、全而、准确、适用的信息；系统建设采用基于。NET的多层体系架构技术，可以极大的提高系统的可重用性、可扩展性和可维护性。2系统整体设计2.1系统需求和设计原则能源管理系统是一种基于网络、计算机等先进信息技术的现代化能源管理平台，可对企业能耗数据进行采集、存储、处理、统计、查询和分析，提供企业用能计划、能耗核算及决策支持，实现企业节能绩效的科学管理和能源效率的持续改进。水泥企业能源管理系统由于能源使用方式、能源消耗种类、企业能源管理要求等方而与其他行业存在差异，因此，在进行系统的设计时，需要重点考虑以下方而：（1）系统建设范围需求。水泥企业是一个典型的高耗能企业，企业主要使用电和煤两类能源。企业生产使用的各类电机消耗绝大部分电能，水泥熟料烧成的窑炉则消耗几乎全部的煤，因此，企业能源管理系统的能源数据分为用煤数据和用电数据两类。此外，企业用电，除了向当地电网购电这一渠道以外，企业的水泥纯低温余热发电电站也是企业用电的一个来源。（2）系统建设成本需求。在水泥企业建设能源管理系统，虽然不存在信息系统建设资金不足和技术不成熟的问题，但是，若对厂区原有的信息化系统进行重新设计开发，重复的系统建设费用和大量监测终端购买支出无疑会极大的增加水泥企业能源管理系统的建设成本。从投入产出比的角度来看，这样的系统建设方式也是不利于水泥企业能源管理系统大范围的推广应用。因此，在进行方案设计时，应最大程度的挖掘原有信息化系统的效益点与价值点，选择成熟、可靠的系统集成技术，使得原有的信息化系统为新的能源管理系统所用。（3）系统功能需求。在系统功能设计上，应围绕水泥企业能源管理系统的建设目的，在充分实现数据采集、存储等数据管理基本功能的基础上，重点对能源信息管理及能耗原始数据进行数据挖掘，开展多维度、深层次的能效分析和能效评估等功能的设计和开发。（4）系统性能需求。由软件、硬件、多个基础通信网络构成的水泥企业能源管理系统，不仅需要完成企业能源数据的采集、存储、处理等功能，还需要完成企业的能效分析、诊断、评估等功能。因此，为保证系统具有较强的稳定性和可靠性，应尽可能采用成熟的硬件产品和优秀的软件技术。2.2系统总体结构系统选用微软公司的VisualStudio。NET作为开发平台。系统总体上划分为表现层、应用层和数据层。表现层主要负责企业用户业务请求的输入和最终业务结果的展现，不负责任何的业务解释和处理，是系统的窗口。系统的应用层直接为表现层服务服务，其包含实际的业务逻辑，根据用户请求的内容与后台的数据层进行交互，并把最终的产生的结果返回给表现层。应用层是系统的核心层，包含应用服务器、Web服务器等多类服务器。数据层主要包含数据服务器和数据采集系统。数据采集系统负责现场能效数据的采集和上传，数据服务器将上传的能效数据进行处理，根据数据库的数据模型存储到特定的区域，并为应用层提供包括数据检索、访问等服务。采用三层结构的优点是各逻辑层既相互独立又紧密联系，任何一层的改动都不会影响到其它逻辑层的工作，非常有利于系统的扩充。2.2系统应用部署方式水泥企业能源管理系统的应用部署方式因企业自身的基础条件、建设资金以及能源管理需求的不同而有差异。对于中小规模的水泥企业，采用集中部署方式有利于系统的快速建设、快速投入运行、能源事件的快速处理；对于生产规模较大，以集团化化运作的水泥企业，采用分散部署的方式，有利于实现各个子公司或各条生产线的能源统一管理。3系统硬软件设计3.1系统硬软件设计（1）采集终端。系统的现场采集范围主要分为两部分：用电信息采集