能耗管理系统范例6篇

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能耗管理系统

能耗管理系统范文1

关键词:油田输配电系统;电力节能;降耗管理

新时期的不断发展,在当前这个社会经济稳定发展的背景下,我国油田的输配电系统管理水平已经得到了前所未有的进步和发展。因此为了能够顺应当前时代的快速发展,满足当前日渐严格的管理系统体系以及油田输配电系统的管理工作逐渐转向电力节能。电力系统一般都是指供电用户、输配电网络、变电站、发电站等共同建立的系统,输电系统也是以属性电源为主,将电源输送至下级或者同级的变电站其电压等级普遍都超过35kV,配电系统一般以输送电源到配电负载的目标电压不得超过10kV。而输配电系统主要负责配送以及输送电能,电能传输的过程中因为传输途径的不同,电压等级和电力线路也随之发生变化,产生不同的耗电量。因此,油田输配电系统中电力节能降耗应该被作为当前工作中的研究重点。

1.油田输配电系统电力存在的问题

在油田企业的发展过程中,为了能够更好地对油田进行开采和勘探,而油田电力系统也应该顺应时代的发展,不断进行改革和创新,并在石油开采的过程中不断创新完善,建立一个完整的集发电、输送、分配、使用等为一体的电网。成为油田开采的重要部分,油田输配电系统逐渐的完善,其本身还是存在一定的问题。而我国国内的油田电力系统也是根据油田分布的情况进行建设的,这就出现配电线路过长,负荷超出节点的问题[1]。而电网中间部分也会因为输电线路本身的供电半径过大,而导致电线耗损严重,使得电线电压降低,无法在安全的状态下和规定的电压下开展工作,就导致事故的发生,产生大量的能源耗损。而一些油田机之间的距离过大,对应的就会造成变压器数量不够,因此一台变压器拖动多台电油机就会产生很大的能源消耗。而在油田开采的过程中一般都是运用电环节部分,采油机与注水井都是油田企业中耗损能源较多的环节,这两种设备相对于其他设备耗损能源都比较高,运行效率非常低。

2.油田配电系统的管理现状

(1)缺乏完善的机制通过我国现阶段的油田输配电系统管理水平来看,依旧处于粗放的阶段,一部分石油企业对于电力节能的耗损程度重视度不够高,管理部门存在着管理不足或者管理责任划分不明确的现象,尤其是管理责任划分不明确,这会直接影响到企业整体的输配电系统的工作效率,而少部分的油田企业也缺乏完善的电力管理机制,导致无法全面开展相关的电力工作,也没有充分发挥出电力管理的作用,导致无法落实电力的整体管理流程,这样不仅存在一定的安全隐患,还会造成工作人员的生命安全问题,从而导致出现不可预估的损失。(2)管理方法的落后油田企业为了能够顺应时代的快速发展,满足当前社会日益增长的油田需求,因此油田企业需要加快油田输配电系统电力管理的转变,以国家所提倡的节能环保作为切入点,增强油田输配电系统管理的整体管理水平。随着现阶段我国油田输配电系统的管理水平来看,还是会受到思想认知的影响导致电力管理技术的引进以及电力管理设备的更替速度较为缓慢,电力管理的手段不断落后,管理方法的单一,导致电力管理的效率逐渐低下,造成石油企业的实际管理存在着一定的盲目性,资金也无法发挥到预期的设想,反而造成成本投入的增加,因此无论是供电配电还是输变电的环境,都是目前我国油田输配电系统的电力管理中所存在的问题,石油企业也要不断地进行问题的解决,使石油企业能够承担起社会环保的责任。(3)机采系统和注水系统的消耗过高在油田的输配电系统中机采系统和注水系统耗损高的问题则是普遍存在的,并且还是油田能耗的主要消耗之一。机采系统耗能过高主要是因为设备较为老旧、功率过大等原因,造成中控油机设备耗能过大。而注水系统耗能过高的原因则是因为柱塞泵额定扬程与所运用的油井并不匹配,导致配泵极数不断增大,最终加大了油田输配电系统的电力耗损过多[2]。(4)电路电压的功率问题随着油田开采的面积不断增大,油田输配电系统的覆盖面也逐渐增大,直接导致系统电路的线路过长,输电线路的负荷节点增多,其供电半径也逐渐超过了额定的范围,线损量也在不断地增加,电压的压降波动也不稳定,功率因数也在不断降低,不可避免地导致线路电压的不断增大,一旦线路电压超过了标准电压,就会导致运行能耗不断增加[3-4]。

3.油田输配电系统电力节能降耗的对策探究

随着油价的不断降低,导致油价长期处于低迷的状态,这对于油田企业的生存和发展带来巨大影响。而输配电系统也在节能降耗方面存在着一定的问题与障碍,因此相关工作人员可以通过多角度、多层次进行有效节能的降低措施,为油田带来经济收益和社会收益,并通过科学合理的管理理念以及措施来实现电力节能效益最大化,同时也是油田企业不断战胜低价油的挑战,实现可持续发展的目标。(1)对油田电力能源的管理。能源管理就是利用能源通过整个过程进行能源输送、使用、监督等一系列工作。从而最大限度地发挥出能源效益。因此在这个过程中,油田还能够根据其他同行的能源消耗进行科学合理的构建,对油田进行合理电力系统能源管理机构,利用科学合理的方法制定安排各个环节、各个时段的能源消耗等,从而进一步促进油田的不断发展,通过当前的发展局势和状况全面考虑发展的前景,以此实现更加合理、有效的电力能源使用。因此深化油田能源是长期而艰巨的任务,并不是一步到位,而是需要根据油田企业整体发展水平以能源现状出发,不断地更新管理理念,提升管理标准,保证管理能够更加全面化的实施和贯彻,从而使电力能源管理能够更加合理化、保证油田企业的管理水平进入一个全新、全面的阶段。(2)推行精细化管理。为了能够全面地贯彻和落实节能耗损精细化的管理工作,就需要油田企业根据时代的变迁进行自我调整发展思路转变管理思想观念,从油田企业本身经营的情况和油田开采的情况出发,采用精细化管理模式。首先,油田企业要积极地引入学习符合当下市场的发展管理理念,进一步完善和制定相关的管理制度,油田根据自身的电力使用情况进行节能降耗计划的合理有效的制定。其次,专业人员也要不断地对能源消耗以及改造效果进行数据监测并记录监督。最后,定期深入挖掘节能降耗的企业活动,使企业全部员工都能够积极参与其中,并且能够有意识地将节能降耗的计划和方案进行全面落实,注重精细化标准,进一步提升电力能源的利用率,为油田企业带来真正的经济收益。(3)强化内部资源管理。油田企业要跟随时代的发展不断的学习和掌握先进的管理模式以及管理方法,从油田企业内部发展的需求出发,开展合理有效的资源管理。总体来说,油田企业可以根据生产运营部门建立内部资源管理,以生产主管部门为中心主管,保证对其他部门进行组织协调工作,以此确保工作能够顺利开展。此外还可以利用多种优化手段进行油田输配电网能力的合理利用并得到全面的提升。因此在这一过程中,要不断建立完善的责任机制,明确划分责任,每一位员工都要根据岗位的职责进行责任认知,而油田输配电的过程中如果出现耗能过大的现象,就要根据相关规定逐步追究,明确到每一个人的责任[5-6]。(4)实现电网管理智能化。随着时代的不断发展,用户也更加注重对电能的安全以及可靠性。因此油田作为能源供给的重要源头,需要不断的利用新型技术来进行能源管理,实现电网智能化管理的技术,使节能降耗达到最好的状态[7-8]。总体来说,油田对于以往的电网方式和供电系统能够进行合理的优化和完善,可以确保在运行的过程中能够真正的实现节能降耗并增强电力反应的敏捷性和有效性,提升节能降耗的整体效果,进而维护电能的整体稳定性。

4.结语

综上所述,我国社会经济的快速发展以及城市规模的不断扩增,而油田企业的成立数量也在不断增多,而随着油田输配电系统的管理水平的逐渐成熟,也在逐渐满足当下社会对油田输配电力系统的需求,同时也随着时代的变化不断完善新油田企业的管理要求和管理标准。并针对油田输配电系统在使用过程中所存在的问题,及时提出解决方案以及解决的对策,对节能降耗工作落实到油田企业经营的各个环节,这也需要油田企业在实施的过程中,根据不同的问题采用不同的解决方案,做好相关问题的分析,以此为油田企业带来真正的经济与社会的双重效益。

【参考文献】

[1]阴更礼.油田输配电系统电力节能降耗管理研究[J].中国石油和化工标准与质量,2020,40(11):71-72.

[2]王超.油田输配电系统电力节能降耗管理探讨[J].化工管理,2019(10):72.

[3]贾虹.油气田输配电系统电力节能降耗管理探究[J].绿色环保建材,2018(05):41.

[4]蒋大雷.浅谈油田输配电系统电力节能降耗管理研究[J].化工管理,2018,(8):36.

[5]李月强.浅议油田高压电力线路节能降损措施[J].山东工业技术,2018,(9):88.

[6]赵磊.油田高压电力线路节能降损策略[J].化工管理,2019,(21):218-219.

[7]丁稳生.变频技术在长输管道输油泵机组上的应用[J].中国石油和化工标准与质量,2019,(13):213-214.

能耗管理系统范文2

目前电源转换效率已高达90%以上,通过进一步提升转换效率已不是问题的关键。因此,引进一种全新的技术在系统层面进行能耗管理成为一种必须。

AVS及其原理

自适应电压调节(AVS)技术采用闭环的方式尽可能降低供电电压,同时确保任务能按时完成。与传统的预定义电压频率组合,即动态电压调节DVS相比,AVS是一种更高效的电压调节方式。DVS技术采用开环的方式调节电压、预设频率或按照电压/频率对照表进行调节。要保证所有元器件可在任何温度下都能正常地运行,电压必须足够。虽然这种开环方式可以合理降低部分功耗,但并不能完全达到节能要求。而AVS在确定最理想供电电压时可以将工艺、温度及供电情况所产生的影响全部计算在内,从而确保功耗可以减至最少。

自适应电压调节(AVS)是一种系统级节电方案――通过独立自动控制单片机(SoC)中每一个处理引擎的供电电压来降低数字单片机系统的功耗。这项技术嵌入了基于综合先进的微控制器总线体系结构(AMBA)的内核,即高级功率控制器(APC)(参看图2)。高级功率控制器(APC)可以指定单片机系统执行DVS功能或全面执行AVS功能。此外,高级功率控制器(APC)通过阻断电源传输系统内部的互动,确保供电电压和数字逻辑功耗根据单片机时钟频率降至最低并产生最优化功率转换效率。高级功率控制器(APC)利用3个接口与系统的其他电路连接一起,即AMBA标准主接口、时钟管理单元(CMU)接口以及采用开放式标准的PowerWise接口(PWI)。主接口负责控制及配置高级功率控制器2(APC2),而时钟管理单元接口负责协调电压及频率。PWI接口是个简单的高速(高达15MHz)的双引脚串行接口,特别适合于多种可编程应用中的AVS及DVS需求。最新版PWI 2.0标准可以用同一总线支持多个单片机及设备。PWI接口可将有关电源管理的数据传送到外置的能源管理单元(EMU)或控制其他设备。

PWI能量管理单元

PWI能量管理单元(EMU)是美国国家半导体面向移动计算平台的高集成数字可编程电源产品。通过高速串行PWI链路,能量管理单元(EMU)可以对多种稳压器进行控制与编程。将AVS与美国国家半导体的高级能量控制器(APC)相结合,可以在系统温控范围内实现全程最优化节能效果。如图2所示,在固定电压下,DVS和AVS系统中所达到的共同节能效果。

能耗管理系统范文3

关键词:勘探开发 云计算 能耗管理 监控 决策

中图分类号:TP311 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2014)02-0181-01

1 能耗管理系统在云中心发挥显著作用

云中心在能耗管理方面,经过多方调研以及结合装备应用现状,引进了Joulex能耗管理系统,采用软件协议技术,实现了云中心能耗通过网络实时可视化监控和管理,改变了传统中心机房的能耗管理模式,大幅提升了机房安全和管理能力,为云中心的安全可持续发展提供了重要保障。

2 云中心面临的能源管理问题

随着云中心设备规模的扩大,机房能源管理面临新的挑战,在管理上有以下几点需求:(1)提高机房可靠性和可用性;(2)机房的可持续发展;(3)响应节能减排号召;(4)实现机房高效管理。[1]

随着云中心装备规模的不断扩大,目前在能源的使用、管理面临以下几个问题:(1)无法掌握整个中心的能源消耗情况(细化到每个设备)。(2)无法掌握设备能源消耗和利用率的关系。(3)无法发现用电的规律,从而进行能耗优化、安全管理策略的制定。(4)能源的使用成本--电费越来越高。(5)生产紧迫,机房改造难度大。

3 建立管理系统,发挥监控、管理和决策的作用

3.1 建立能源管理系统

通过能源管理系统部署和技术应用,实现了云中心能源消耗前所未有的透明控制力;在不改变现有网络与安全结构的基础上,能源管理系统无需部署客户端程序通过WMI、WinRM、SNMP、SSH、IMPI、JunOS Space、ILO等协议即可进行能耗自动监控,分析以及控制。

该系统的创新点在于无客户端模式使用;多样化的IT设备管控方式;强大的数据记录、统计、分析功能并生成报告;多样化的节能策略制定,从而实现云中心IT设备从能源监控、分析、策略制定和应用报告的一体化应用。[2]

3.2 能耗使用情况的实时监控

通过能源管理系统实现对所监控设备的实时监控,监控能耗的实时的数值变化包括:各个集群、柜子、笼子细化的能耗显示;消耗的能源和消耗的二氧化碳排放量的显示;节约的能耗、二氧化碳排放量的显示;已经开启的设备的类型、型号、操作系统型号等;掌握任意时间内设备的能耗、效率使用情况。

3.3 实现对设备的能耗使用情况的管理功能

云中心通过能源管理系统的一段时间设备使用情况的总结分析,对设备进行相应的策略制定。比如说在CPU利用率低于50%的时候让设备进行节能的动作,在和云平台统一整合后可以根据作业量的情况进行一些设备的关机操作,在有并行计算任务的时候再通过策略进行开机;同时,可以根据使用报告的分析总结,综合云平台的使用让发出的作业更准确的到那些使用率较低的设备,提高工作效率。

3.4 通过对设备的能耗使用情况的总结分析提供决策依据

通过长期对云中心能源使用情况的监控,为下一步的发展提供详实、科学的决策依据。(1)在购置新设备时,可以根据中心已有装备能耗的负荷情况,进行科学部署,打造安全的能耗应用环境。(2)通过分析设备的使用情况,以及相应承担任务的工作量,可以制定优化策略,在不影响生产效率的前提下进行一些设备动态应用;(3)对不同型号的设备进行真实能耗使用的对比,通过能耗消耗情况可以对后期购置设备提供决策依据;(4)通过对每个柜子、每组集群所使用能耗情况的监控和跟踪,为电源的优化部署和调整提供科学依据,从而提高机房整体的安全性和可靠性[3]。

4 结语

通过将近半年的应用实践,能源管理系统在实际生产中发挥越来越重要的作用,通过实际应用,我们总结归纳了该平台以下的几大特点:(1)无须改造,可快速实现能耗管理。(2)强大的能源监控,日志功能,可以记录、查看、跟踪用户所关心的能耗消耗数据、设备使用效率、能耗节约数据等信息。(3)强大的分析功能可以实现对用户用电量的精细化分析,可以分析到每个机笼、每个机柜、每组集群的用电和使用效率;对今后的机房配电、设备能耗对比、设备的高效利用提供有力的数据支持。(4)将所添加设备按照功能、物理位置、类型等信息进行资产划分,一目了然的查看设备的使用情况。(5)可以实现多样化管理,包括计算机、交换机、存储、PDU、空调等产品。(6)可以达到最高34%,平均25%左右的节能效果。

参考文献

[1]杨根发.数据中心机房节能分析[J].文智能建筑与城市信息,2010(7).

能耗管理系统范文4

关键词:能源管理;能源管理系统;数据采集;计算机技术

1 能源管理系统背景

能源紧缺与环境恶化已经成为全球面临的最大问题。在我国,持续高速的经济增长成为过去几年中全球经济的最大亮点,但同时也引发了能源供应危机及环境保护的巨大压力。从与生活息息相关的水、电、气、油、煤等资源,到居室照明和采暖,以及工商业所需的电力,能源在生活的各个方面以各种形式被消耗着。很多能源被有效地利用,但是每天也有大量的能源被浪费,因此必须解决能源浪费和使用效率低下的问题。节能增效已经成为社会经济发展的必然要求,越来越多的企业、机构和个人都投身到节能降耗的工作当中。

能源管理系统就是在这种背景下出现的。能源管理系统就是依靠当今先进的现场总线技术、网络通信技术、计算机技术,经过通讯网络的设计、网络布线、数据采集计算机和数据服务器及系统软件设计,采用多功能数字电能表和水、汽、气、煤等计量设备测量各用电回路电量和水等用量,实现个能源运行参数的实时采集,建立全公司实时的能源监测统计和管理系统,以帮助工业生产企业在扩大生产的同时,合理计划和利用能源,降低单位产品能源消耗,提高经济效益。

2 能源管理系统的结构

能源管理系统结构主要分为一下三个层次:设备层,数据采集层,系统管理层。

2.1 设备层(采集终端)

设备层也叫采集终端,包括所有的水、电、气等计量设备,为能源数据的采集打好基础,它一般由带数据通讯接口的数字化仪表构成,通讯方式包括Modbus、hart等协议。采集终端可以实现对计量点的定时数据采集、即时数据采集和实时数据显示等功能。

2.2 数据采集层

数据采集层由数据采集网关、数据采集服务器、交换机、防火墙组成,主要是对采集数据进行汇总,同时将汇总完毕的数据发往管理层。

2.3 系统管理层

系统管理层主要包括数据库服务器、数据处理服务器、数据服务软件等,它主要负责对数据进行处理分析,同时以WEB的方式数据信息,或者将数据上传至上级部门。

3 能源管理系统的应用

3.1 系统结构

以贵州省黔南复烤厂能源管理系统为例,图2为黔南复烤厂能源管理系统整体配置图。

黔南复烤厂能源管理系统设备层有计量电表,蒸汽表,水表,压空表,这些仪表均带有RS-485接口,这些仪表通过485通讯线缆,与能源管理系统采集层相连。

采集层主要由1块能源网关组成,它负责采集、集中设备层的数据,汇总以后发往系统管理层。系统管理层主要有数据库服务器和数据处理服务器组成,它负责处理由能源网关发送过来的数据,进行分析汇总,同时可以将汇总完的数据上传至上级部门。

黔南复烤厂能源管理系统建成运行了一段时间,系统功能稳定。主要实现了以下功能:

(1)数据采集。

我们通过能源管理系统软件可以方便地采集能源数据。譬如单位时间内的能耗统计、瞬时流量等等。数据采集为企业及时了解成本、产量、能耗打好基础;降低了能源管理的工作量,由以前的人工抄表变成自动数据采集,同时也大大提高能源数据收集上报效率和数据的准确性。

(2)数据处理。

数据处理功能可以实现对能源数据的解析,对原始数据的校验,对数据有效性、最大最小非法、增量异常、表码倒走等的判断。它可以对数据进行后台统计,譬如对能耗量的计算、指标换算、费用计算等。

(3)统计、分析、查询、报表。

此功能可以对能耗表码进行查询统计,进行能耗用量统计与分析,能耗对比分析、同时形成数据报表。

(4)信息功能。

拥有相关权限的用户可在此对能耗数据、公示信息进行WEB。

能耗管理系统范文5

关键词:IDC机房;一体化管理;视频监控;安防;智能门禁;节能减排;供电;代维

中图分类号:TP308 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2015)29-0069-04

1 一体化集中综合监控平台

随着大企业、行业大客户的IT需求水平不断提升,越来越多的企业级IDC机房出现在CIO的规划中,越来越大、越来越复杂的IDC机房也开始出现了,其需要进行良好的管控,传统的动环监控系统的方案也受到挑战,本文探讨采用一体化的集中综合监控平台,实现对IDC机房的一体化管控。

在该一体化综合监控系统模型中,基于统一的监控平台,采用模块化的系统设计,涵盖了运维管理工作中的各个方面,从而形成机房的综合运维管理体系。该一体化综合监控系统由传统动环监控、视频一体化监控、安防一体化监控、节能减排及能耗管理、供电保障管理、代维管理以及其他增值应用等部分构成,其结构如图1所示。

2 传统动环监控方案

2.1 系统结构

传统动环监控的总体系统结构,如图2所示。

2.2 视频一体化方案

如何进一步实现机房的可视化监控,更加直观地掌握现场设备的运行状况、提高安防保障力度,是在维护工作中面临的新问题,也是实现运维综合管理、维护质量迈上新台阶的新课题。

提供动环视频一体化监控的解决方案,在实现机房动力环境集中监控的基础上,融合了机房现场的视频,并将动环监控与视频监控融为一体,不仅在动环监控量的采集和视频信号的采集上做到功能互通的一体化结构,以及在传输上动环和视频采用一体化组网,在监控中心也采用一体化的网管平台进行动环和视频的综合管理,是实现机房一体化监控的科学合理的解决方案。

动环视频一体化监控端局从功能模块上可分为动环采集、视频采集、传感器/变送器、摄像机、以及统一传输几个部分,这几个功能模块互相连接。动环视频一体化监控端局的各功能模块,如图3所示。

首先,动环采集设备通过各种端口进行动力设备、空调、环境量的采集,可通过智能协议解析口连接智能设备,采集智能设备的监控量,也可将传感器/变送器接入到采集通道,实现非智能设备监控量的采集。

其次,视频采集设备通过视频输入口与摄像机连接,可采集摄像机的视频信号,并完成视频编码;同时视频采集设备具有RS485口,可对摄像机的云台和镜头进行控制;视频采集设备具有内置存储器,可将编码后的视频数据进行本地存储。

在动环视频一体化的监控端局中,最重要的功能是告警联动,即能够由动环监控的告警来驱动视频设备进行各种操作。首先,动环采集设备和视频采集设备并不是各自独立工作,两种设备之间可通过相关接口进行连接,可进行数据通讯。在设备运行中,当动环采集设备检测到有告警发生时,可将告警信息传送给视频采集设备;视频采集设备可预先设置各种告警处理的预案,包括录像策略设置、摄像机控制设置、字幕叠加设置等,一旦收到动环采集设备发来的告警信息,可根据告警内容进行预定的操作,例如启动告警录像、控制摄像机到达预置位、将告警信息的字幕叠加在视频中等。

另外,该告警联动功能可由监控端局独立完成,不依赖于监控中心,即使在传输中断的情况下,该告警联动仍然可以继续进行。

此外,在一体化监控系统中,提供一个统一的传输设备,能够将动环采集设备和视频采集设备接入进来,经过统一的资源进行传输,这样动环数据和视频数据可共享同一个传输发送到监控中心。

在实际应用中的动环视频一体化监控方案中,实际的设备会具有更高的集成度,会将图3中的多个功能合并,使得该方案更加简捷。

在传统的动环监控的基础上,增加视频监控,实现动环视频的一体化监控。查看原有动环监控模块的主通讯口是否满足功能扩展的要求,如果不满足进行相应的改造。通过增加相关的视频采集设备、摄像机以及传输设备,可完成视频处理。增加的视频设备可采用多种视频接入方案,分别如图4、图5、图6所示。

2.3 安防一体化监控

机房的安防监控包括智能门禁系统、防盗系统和出入管理系统等增值应用,这些应用依托于传统动环监控的设备和网络传输资源,采用专用的安防业务台作为监控中心的客户端,形成一体化的安防专用的监控增值功能。

2.3.1 智能门禁系统

智能门禁系统采用门禁管理和读卡设备,对持卡人的权限进行验证,并对门锁进行开关控制以及门的状态进行监测,以及记录各种刷卡、出入事件以及各种异常情况下的告警信息,以智能化的识别和控制机制构成的针对门的安防管理系统。

在目前的新一代监控模块(EISU)中,已经内置有门禁控制器,可替代传统的门禁控制器实现门禁系统的核心功能。该监控模块提供RS485接口用于接入读器、提供DO口用于控制电控锁的开关、以及提供DI口用于接入门按钮;该监控模块存储有已授权的门禁卡列表,当持卡人刷卡时,可通过对已授权门禁卡列表的对比进行持卡人的身份验证,当身份有效时,该监控模块可控制电控锁开门,并将本次开门事件进行记录,而当身份无效时,该模块将产生告警,并将告警信息进行记录。

另外,该监控模块可基于原有的动环监控网络,对门禁信息进行传输,组成一个门禁网络。一方面,监控模块可将各种刷卡事件和告警信息传送到监控中心进行存储,以供后期查询及生成报表;另一方面,门禁控制中心可远程修改各个门的授权门禁卡,可即时对任一门禁卡和任一门进行授权和撤销。一体化门禁系统,如图7所示。

注:无论是传统门禁系统还是一体化门禁系统,对门禁卡的识别以及对电控锁的控制都是本地独立完成,不依赖于门禁控制中心,即使在传输中断的情况下,门禁控制的各项功能都会照常进行。

2.3.2 防盗系统

在传统的动环监控中,可安装红外双鉴、门磁开关、墙壁震动等传感器,用于探测机房的非法闯入行为。此外,空调室外机、蓄电池、变压器、铁塔馈线、接地排等都容易成为窃贼盗窃的目标,对于这些设备,可利用原有的动环监控系统,扩展相应的防盗探测设备进行监控,并配以警灯警铃等现场报警装置,构成防盗系统,作为监控系统的增值功能。

对于不同设备,将采用不同的防盗探测设备,采用不同的工程工艺,来达到防盗监测的目的。

①空调室外机防盗。

空调室外机防盗方案,如图8所示。

在本方案中,使用一根电缆作为采用线,将该采样线沿着空调室外机的线缆进行缠绕,采样线的一端连接在监控模块的传感器供电(+12 V)端口,另一端串接三个取样电阻接入到监控模块的采样端口的地线,形成一个回路,并将回路的中间点作为采样点接入到监控模块的AI端口。

在正常情况下,缠绕空调室外机的回路保持畅通,采样点将会具有3.5~4.5 V的直流电压,监控模块将此电压设定为正常状态;当空调室外机被盗,连接线缆被割断,将会导致采样线同样断开,则采样点的电压将会出现异常,监控模块采集到异常电压后,可判断为空调室外机被盗,并产生告警。

②铁塔馈线防盗。

铁塔防盗示意图,如图9所示。

对铁塔馈线的防盗,采用光纤作为采样线缆,将光纤沿铁塔馈线进行缠绕,遍布在铁塔馈线的各个防盗段。同时在室内采用一个光纤Modem,将采样光纤的两端接入到该光纤Modem中,形成一个闭环。另外,该光纤Modem可通过RS232口与监控模块EISU的智能设备接口进行连接。

正常情况下,铁塔馈线保持完好,采样光纤也保持一个完整的闭环,因此光纤Modem能够正常完成光纤信号到串口信号的转换,同时监控主机也可从该智能口得到一个完整的检测数据;一旦铁塔馈线被盗,馈线被割断,将同时导致采样光纤中断,则光纤Modem将不能完成光电信息的转换,从而使得监控也将不能从该智能口上获得正确数据,最终可检测到馈线被盗的告警。

其他变压器、接地排等设备的防盗,可参考铁塔防盗监测方案。

2.3.3 出入管理系统

对一些机房来说,用户需要重点管理的是维护人员的出入记录,包括人员的身份、到站时间、离站时间等信息,同时希望在人员在现场维护操作期间,各种防盗传感器能够自动屏蔽,以免造成频繁的误告警,并且希望现场的照明自动配合人员的到站和离站。出入管理系统可实现以上的功能。

基站出入管理系统,如图10所示。

在本方案中,采用维护卡座作为身份识别的设备,该维护卡座被安装在机房的合适位置,维护人员携带专用的ID卡,通过进门插卡、出门拔卡的方式,实现维护人员身份验证、记录到站/离站信息、传感器的自动撤防/布防、以及照明的自动开灯/关灯等,达到机房人员出入管理的目的。

2.4 节能减排及能耗管理

在IDC的的节能减排体系中,能效测试及节能评估是一个比较重要的环节,综合起来可建立一套能耗管理系统,对节能减排工作做到精细化管理,实现站点能耗核对、能效分级、能耗推算、节能新技术验证推广等要求,特建设本能耗管理系统,可以对企业的多个机房的用电情况进行管理。

通过本能耗管理系统的建设,可改变原有的手工抄表、人工统计的模式,改进其时效性差、准确性差、以及后期数据操作性难以保障等弱点,填补了手工模式难以对各种节能措施的节能效果进行评价等缺陷。

能耗管理实现原理:能耗管理系统由能耗管理软件、能耗采集设备、传输系统组成,如图11所示。

其中:

①能耗管理软件,作为后台处理及呈现的平台,可对能耗数据进行处理、存储,并可对能耗历史数据进行统计、分析,并生成能耗管理的一系列报表。

②能耗采集模块,通常采用综合电量测量仪或智能电表,进行现场电力的各种参数的采集和智能转换,并提供RS232/485进行输出。

③基于动环监控系统的能耗管理,对于已安装了动环监控系统的机房基站,可将能耗采集模块接入到现场监控单元中,将现场能耗数据作为监控量进行解析、传输、处理,并将能耗历史数据存储在监控中心的数据库中,能耗管理软件可通过对监控中心数据库的读写来完成各种统计分析功能。

④GPRS远程抄表和短信远程抄表,将能耗采集模块与一个无线模块进行连接,通过GPRS或短信的方体化监控平台的建立可以为企业机房带来完整的解决方案,可以有效的对IDC机房进行管理。完式将能耗数据传送至中心,然后进行存储、统计分析、报表呈现等。

2.5 供电保障管理系统

对于机房来说,后备供电设备是相当重要的供电保障设备,对后备供电设备的监测、管理和维护也是运维工作中比较重要的内容。本平台所提供的供电保障管理系统,是基于动环监控系统的架构,对蓄电池、油机等后备供电设备进行针对性的专业的监测、调度管理、测试等,以保障后备供电设备处于一个良好的状态,并在基站停电时该设备能够进行正常的供电。

供电保障管理系统包括蓄电池在线监测系统、油机调度系统、智能油机切换系统。

2.6 代维管理系统

随着企业规模的逐步扩大,IDC机房的设备也越来越多,维护的工作量也越来越大,通过代维公司来做日常IDC维护已较为普遍。而如何对代维公司进行监督、管理和考核也是一个新课题。

在一体化综合监控系统中,代维管理系统可提供一个平台和工具,以机房巡检的管理为主体,对代维公司的工作情况进行跟踪、记录,为运营商监督和考核代维公司提供量化的依据。

机房巡检系统是一套软件系统,作为一个功能模块可纳入到一体化监控系统的网管软件中。该软件将对机房巡检的任务进行规划、执行跟踪、结果记录、以及任务评价,对机房巡检的日常工作进行了管理。

3 结 语

综上,一体化综合监控平台的建立,将有效管理企业的IDC机房,同时高度集成的软系统,可以有效为日常的管理监控工作提供支持,也为系统的不断更新扩容提供良好的支持。

参考文献:

[1] 尚华.互联网数据中心(IDC)机房综合管理系统的实现[J].科技视 界,2012,(7).

[2] 王玉春.通信局站节能与安防管理系统[J].信息安全与技术,2010,(10).

[3] 邹海涛.动环监控:打造综合运维管理方案[J].中国电信业,2006,(8).

[4] 赵黎明,贾红群.3G基站动力环境监控系统标准化探讨[J].电信工程 技术与标准化,2007,(11).

[12] 3CPP-TR01-2012,“云计算发展与政策论坛”技术报告[S].

能耗管理系统范文6

关键词:能耗监测系统;节能;数据采集系统

1引言

目前,建筑能耗监测系统在我国还处于初期阶段,技术还不成熟,没有获取建筑耗能真实统计数据的有效方法,直接后果是建筑节能工作一直带有很大的盲目性,甚至误导工作方向和重点。本文所指的能耗监测系统应用于大型公共建筑,是通过对建筑安装特定的分类和分项能耗计量装置(例如智能电表、智能水表、智能气表等等),采用GPRS/WI-FI等无线数据传输等方式把实时能耗数据传送到监测软件平台,在线能耗监测软件平台通过实时监测和动态分析采集到的数据,为节能改造提供有力的数据支撑。

早在2008年,住建部颁发了《关于印发国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗监测系统建设相关技术导则的通知》,主要针对建筑能耗监测软件技术规范做了明确的说明。目前国内大型公共建筑采用的建筑能耗监测手段相对还比较落后,有的甚至还采用手工抄录的方式,效率低而且容易产生误差,无法实现实时监测,这对掌握大型公共建筑用能情况,了解用能问题,方便管理者制定相关的节能措施造成困难。

本文首先针对建筑能耗监测系统的整体软件平台框架:整体框架采用SaaS模式设计、网络传输框架采用无线网络传输方式、数据传输采用xm编码加密方式传输在客户端再加密的方式进行读取,然后研发出实现以上功能的关键技术,最后针对广州市荔湾区25栋大型公共建筑能耗监测的数据进行了模拟。

2国内外同类技术情况

国外楼宇智能化已经发展的相当成熟,并且智能化、信息数字化程度较高。现在发达国家的智能建筑系统大都是按照建筑物使用功能进行设置,这是没有刻意把智能化放在建设目标上,但是智能化系统的装备方式是先进的,系统的设置是完备的,系统的工程设计是准确的,系统的运行状态是良好的。

我国仍缺少高技术的楼宇智能化系统集成技术、理念、态度。另外,在准确把握智能建筑的设计定位、高质量的工程实施与系统有效运行管理方面,与国外发达国家相比还有一定的差距。正是因为缺少相应的规范,楼宇智能化设计方面也存在缺乏全面性和长远性的情况,施工质量难以保证,造成一些应用楼宇智能化系统的建筑缺少各系统整体运作机制,结果事倍功半,造成投资的浪费。楼宇能耗监测系统在实时性、可靠性、稳定性等方面都达到了很高的水准,已经形成了包括美国霍尼韦尔、美国江森自控、德国西门子等公司在内的一系列智能楼宇能耗监测系统产品。

智能建筑自1984年1月出现以来(美国康涅狄格州哈特福德市的都市大厦),在欧、美、日及世界各地得到迅速发展,其中以美国、日本兴建最多。目前,美国有智能大厦数万幢。表1是国外几种成熟智能楼宇能耗监测系统产品的对比表。

表1智能楼宇能耗监测系统产品的对比

序号产品名称主要功能1江森自控的合同能源管理通过对项目进行能源计量与审计,找出能源浪费的所在,然后提出能源改造的解决方案,最后和客户签订合同,为客户提供节能项目的设计和管理服务2西门子的能源监测和控制系统以ASP技术为依托,用户的消耗数据通过西门子中央服务器,利用用户专属的安全站点获得,能耗数据通过Web手动或自动上传,这样的监测系统保证了用户能耗的透明度与可控制性3霍尼韦尔的能源管理系统将大型公共建筑分项能耗获取、数据传输、数据库与数据分析、模型等技术结合起来,对多栋建筑的多台设备或用户的能耗进行综合管理,建立公共建筑基本信息及能耗数据库,从而研究出有效的节能运行方案

国内智能楼宇的发展尚属起步阶段,但在国家和企业的共同推动作用下,虽然起步较晚,但发展极其迅速(表1)。楼宇智能化产品的主要代表有上海元上能耗计量管理系统以及研华BEMS楼宇能源管理系统。其中这两者之间各有其优点,如表2所示。

国内已有楼宇能耗监测系统软件在界面、数据实时性、监测结果分析、数据挖掘以及数据传输安全可靠性等方面都做的比较好,但是,数据采集基本都是基于在线数据采集分析技术来实现的,对于无线数据传输技术以及无线数据传输的加密性和安全性的研究比较少,因此,进一步限制了这些系统的环境适用性。

3能耗监测系统技术框架

3.1软件系统整体框架

本文研究的大型公共建筑能耗监测软件平台,是一款基于《国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗监测系统-软件开发指导说明书》的要求进行设计,符合国家的规定的设计标准。软件系统整体架构如图1所示。

图1软件系统整体架构

如图1所示,本文研究监测软件平台分为网络技术设施层,主要功能是用于采集器前端数据传输。信息资源与数据层主要是存储采集器采集到的分项能耗数据;应用层主要包括数据及消息管理系统、数据分析展示子系统、信息服务子系统和后台管理子系统4个系统,每个管理系统下面由一个或多个子系统构成。应用层主要功能是用于数据处理、展示及数据监测功能,把应用层划分为相对独立的子系统模块,可减少各子系统数据间的相互干扰,由于各个子系统模块之间没有数据交叉,因此,在后续软件平台维护将更加方便、系统的扩展和兼容性将变得稳定。最后是表现层,主要是数据的显示。

3.2软件系统整体框架

如图2所示,本文中的建筑能耗监测系统,包含监控终端、数据库、数据管理系统(MDMS)、数据采集系统(MDCS)、防火墙、通信网络、集中器和楼宇采集终端。

图2图2软件系统整体框架

楼宇采集终端发送相关数据至集中器,楼宇采集终端是指电能表、水表、冷量表、气表中的一种或几种,相关数据包含能耗数据、状态信息及和时基信息等;集中器将相关数据转换成TCP/IP协议数据包,通信网络、防火墙发送至数据采集系统(MDCS);数据采集系统(MDCS)对相关数据进行处理,并将已处理的相关数据发送至数据库,数据库对已处理的相关数据进行存储、分析和展示;数据采集系统(MDCS)对集中器与楼宇采集终端之间的通信模式和通信协议进行管理,定时对通信状态及通信数据进行自动查错,并对数据丢失、工作状态异常进行处理;数据管理系统(MDMS)从数据库中获取已处理的相关数据,根据系统设置的能耗监测指标体系进行统计分析和状态评估,并将已分析和评估的结果发送至数据库,数据库对已分析和评估的结果进行存储、分析和展示;监控终端从数据库获取已处理的相关数据和已分析和评估的结果,并进行综合分析;监控终端根据综合分析,经由数据库、数据采集系统(MDCS)、防火墙、通信网络、集中器,将控制指令发送至楼宇采集终端,改变楼宇采集终端的工作状态。

4系统关键技术点

4.1多种能耗采集终端的接入

节能改造中,由于现存很多不同年代的能耗采集终端,对这些能耗采集终端的数据如何合理的采集是一个非常重大的问题,具体方法有全手工抄表和换智能表计自动抄表两种方式。另外,对不同品牌的能耗采集终端,如何用同一个集中器进行连接,也是一个关键问题。因为不同的品牌,可能会很有私有协议的存在。

因此,对市面上能耗采集终端的主流品牌,要进行统计和协作,使得自己开发的集中器以及软件系统能够顺利接入各种不同的能耗采集终端。

4.2软件系统的开发

根据系统的整体框架分为多层结构的特点,本软件平台的开发引入“基于子系统平等开发方式”的系统设计模式,采用Java、JavaScrip等编程语言进行编码,数据存储数据库采用阿里云数据库,通讯技术采用稳定的RS485数据通讯标准,软件系统结构如图3所示。

图3智能建筑集成系统框架

5主要创新点

本项目中的建筑能耗监测系统,其技术的先进性及创新性主要表现在:无线传输方式的应用可以有效降低布线的投入,节约成本。该系统可以将能耗采集终端采集的能耗数据传输到数据终端进行综合分析,采集终端包括电能表、水表、冷量表、气表,并可以将同种能耗按不同用途进行分类计量,从而实现能耗数据的分项计量和分类计量。楼宇采集终端与集中器之间的通信方式,可选择有线方式或无线方式;有线方式为RS485、电力线通信(PLCC)、快速以太网(FE)中的一种或几种;无线方式为Zigbee、RF(230~960MHz)中的一种或几种;根据应用场景具体选择不同的通信方式。

建筑能耗监测系统,对建筑能耗信息采集方式有两种,一种是定时轮询采集方式,集中器定时(15~60min)依次向所连接的各个楼宇采集终端发起采集信息的指令,各个楼宇采集终端依次向集中器发送各自能耗信息、工作状态和时基信息,集中器收集各个楼宇采集终端的信息,并缓存在集中器的存储单元中,由数据采集系统(MDCS)经由防火墙、通信网络,不定时地获取集中器的存储单元中的信息。另一种是主动定点采集方式,监控终端对特定楼宇采集终端发起采集信息的指令,特定楼宇采集终端收到采集信息的指令之后,经由集中器、通信网络、防火墙、数据采集系统(MDCS)、数据库,将经过采集、传输和处理的能耗信息,发送至监控终端。从而实现能耗数据的实时监控。

(1)应用创新。该系统运用计算机技术,可以根据能耗指标体系,将能耗采集终端采集的能耗数据传输到数据终端进行综合分析,实现对写字楼建筑能耗的实时监测,是一种新型能耗监测系统,推动了能耗监测平台的发展。

(2)技术创新。在该项目中通过有线和无线方式将楼宇监测终端,包括电能表、水表、冷量表、气表等,与数据中心联系起来,实现了能耗数据的分项、分类计量,无线传输方式的运用降低了成本,提高了效率。同时采用定时轮询采集方式和主动定点采集方式进行能耗信息采集,实现了能耗数据的实时监控。

6平台应用

本文研究的平台选取了广东省广州市荔湾区25栋大型公共建筑的用能数据进行模拟,如图4、图5。

图4广州市荔湾区25栋建筑能耗模拟