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一、案例簡述 

清遠市某公司，屬于傳統的皮革制造型企業，公司大部分生產設備依靠廠內鍋爐提供生產所需的熱能，而鍋爐自身需要消耗電能和煤炭來維持熱能的供應，以滿足生產過程的需要。

現階段，廠內對于鍋爐的管理主要依靠人工走訪，手動記錄，這種模式出錯率高、資料存儲困難，生產設備利用率也相對低下，管理時效性差的問題更是十分明顯。在2017年底，該企業決定新建一套先進的能源管理系統，用來解決這些已經存在的問題，同時能夠對企業未來用能進行指導以及改善。

該系統的建設定位于信息化類項目，主要內容包括：設備層的改造及數據采集網絡、SCADA監控系統、能源管理系統的搭建，項目的主體則是能源管理系統。

本項目需要針對該企業兩個廠區的鍋爐系統及其相關設備進行升級改造，將原先分散的能耗數據，經由快速、穩定、可靠的數據采集網絡，匯總至SCADA監控系統，并對其進行儲存、監控和轉發。同時，需要以曲線、報表等形勢直觀的展示數據信息，實現對生產過程的數字化、可視化監控。能源管理系統則直接對接SCADA系統，獲取相關的能耗數據并進行計量、處理與加工，分析能源運行實績，管理者根據分析出來的數據，加強能源使用的計劃性、均衡能源負荷、最終達到節能增效的目的。

二、案例價值

2.1. 案例亮點 

• 項目所采用的ForceControl V7.1、ForceCon-EMS產品均由力控元海自主研發，并充分延續了力控產品系列的可組態思想，并且產品間能夠實現無縫對接，在大幅縮短項目建設周期的同時，也降低了二次開發難度；

• 項目采用C/S以及B/S結合的系統架構，能夠實現多并發訪問的功能，實現靈活管理的作用；

• 建設完成的系統具有豐富的二次開發接口，支持與第三方平臺的無縫對接；

• ForceControl V7.1產品支持多達3000種工業驅動協議，能夠實現與設備層的快速對接，達到節省驅動開發費用和縮短工期的作用；

• ForceCon-EMS產品具備豐富的能源管理組件模塊，經過簡單配置后，就能夠實現對能源介質進行全方位、多維度的分析，簡單易用。

2.2. 案例價值

• 通過該項目的建設，實現了系統自動對能耗數據進行分類分項統計分析，使管理者有據可依，并有針對性地制定出行之有效的能源管理制度和設備管理辦法，優化排產方案，并及時調整能源使用結構。

• 系統僅投產一年多時間，便取得了顯著成功，其改善表現在：設備利用率由原先的60%提升到80%，生產效率由原來的73%提升到86%。

三、案例分解 

3.1. 系統框架

本系統框架主要包括：現場設備層、數據采集網絡、能源調度管理中心等三級物理結構組成，如下圖：

3.2. 核心功能

3.2.1. 運行監控

• 支持實時展示每臺鍋爐早晚班的用電量、用煤量和熱能耗，自動計算出每臺鍋爐每天用煤的燃燒值；

• 支持實時查看每臺鍋爐的出入口油溫和排煙溫度變化的曲線圖，并通過設置時間，查看關于溫度歷史數據的曲線和報表，還支持導出EXCEL格式的報表、打印報表等便捷功能。

3.2.2. 燃燒值查看

• 支持直觀查看前一天每臺鍋爐的燃燒值信息；

• 支持根據日期條件進行查詢，得到每臺鍋爐燃燒值歷史數據的曲線和報表，通過導出功能，還能夠直接導出選定報表的數據。

3.2.3. 電流查看 

• 支持查看每臺鍋爐三相電流的實時數據；

• 支持以按時間查詢的方式，得到每臺鍋爐電流歷史數據的曲線和報表。

  
  

3.2.4. 能耗分項分析

支持按照能源介質（電、煤、熱能）、廠區進行分廠區、分能源介質、分層次分析。運用餅圖和柱狀圖形象的展示各廠區下所屬能源結構的組成及各能源介質的具體流向；通過時間維度（天、周、月、季、年）可以查看各分類的歷史數據。包括了：用電分析、用煤分析、用熱能分析等。

3.2.5. 能耗趨勢分析

• 支持通過將不同時間段同種能源介質進行比較，然后直接觀察其增減變動情況及變動幅度；

• 支持通過趨勢分析，能夠及時掌握各廠區各種能源介質的使用情況，為下一步調整能源計劃提供支撐；

• 支持通過基于時間維度（天、周、月、季、年）的分析，可以查看各種情況下能源介質的變化趨勢。

  
  

3.2.6. 能耗同/環比分析

支持通過對能源介質的同/環比分析，為管理人員提供直觀的各能耗趨勢和增長率。

3.2.7. 能耗對比分析

支持通過時間維度（小時、天、周、月、季、年）對比分析同類能源介質，及時了解不同時間段能源的使用情況。

3.2.8. 能耗統計表

• 支持按照時間維度（日、月、年）統計各廠區下面各能源介質的使用情況。

• 支持按日、月、年的查詢方式，對能耗數據進行分類分項統計，并生成報表，為后期管理者制定戰略性決策提供數據支撐。

  

  

  
  

3.2.9. 能源計劃

• 支持按照時間維度（日、月、年）設置各部門下面各能源介質允許能耗的上下限。

• 生產過程中，一旦出現能耗超過/低于設定值，系統將會自動報警。

  
  

3.2.10. 報警

對能耗超限額、設備通信故障等情況進行預警和報警。

四、技術提取

• B/S架構設計，支持Web瀏覽器不需要安裝任何客戶端軟件； 

• 為企業定制能源管理計劃，按級添加日、周、月、季、年用能計劃；

• 多樣化能耗分析圖表，同比環比能耗分析；

• 兼容多種關系數據庫，支持市面上主流的關系數據庫如SQLServer、Oracle等；

• 豐富的圖表分析模塊包括報表、報警、趨勢、柱狀圖、餅圖等；

• 開放式接口設計，支持OPC、OPC UA、ODBC/SQL、ActiveX、WebService的訪問；

• 可靠的工業通訊設計，工業協議多達3000種驅動協議；

• 強大的編譯及運算引擎，應用程序、數據改變、條件、自定義函數等多事件腳本；

• 冗余設計，支持設備冗余、控制網絡冗余、服務器冗余等工作方式；

• 容錯能力，程序進程之間采用分離的服務技術，數據傳輸斷線重連與恢復機制。