力控监控组态软件在智能化能源计量管理系统EMS中的应用__

力控监控组态软件在智能化能源计量管理系统EMS中的应用

2009/12/4 10:13:00

1．行业背景
1.1．现状
　　纵观全球，能源危机四伏，节能的呼声愈来越高。目前全国单位建筑面积能耗是发达国家的2~3倍以上，面对如此严峻的事实，节能减排迫在眉睫。目前在我国大部分用能单位特别是民营用能单位缺乏熟悉计量工作的专业人员（管理、技术），用能单位计量管理水平不高，没有建立比较完善计量检测体系，特别是能源计量体系的建立。部分小区的高层管理者对能源计量工作重视不够，认为能源计量是只投入不产出，没有认识到能源计量工作的基础保证作用。
1.2．需求分析
　　能源计量是节能减排量化数据的体现，起着举足轻重的作用。同时作为一种管理工具和手段，利用能源计量数据的采集，诊断，分析，实施有效管理，科学准确的计量数据能够指导建筑能源的利用，由此达到节能降耗的目的。此外能源计量还是一种工艺手段，一种测量技术，帮助建筑节能建立科学合理的节能流程，为今后的建筑节能提供科学准确的基础条件。EMS智能能源管理系统是为了满足用户在生产过程中对能源的规划、计量、分析、调度等进行实时监控的需要而设计开发的能源综合管理系统。
2．能耗计量系统的设计及开发
2.1．方案设计简介
　　EMS智能化能源计量管理系统在中央空调计费系统基础上完善和发展起来的，以数据传输为基础，数据库为核心的物业服务系统，可实现水、电、气、暖（中央空调）的远程抄表、集中监控、防盗报警、欠费禁用、数据处理、日报月报、数据备份、查询打印等计量管理功能。
　　EMS智能化能源计量管理系统集计算机技术、通讯技术、网络技术和自控技术于一体，采用集散式结构、模块化设计、智能终端等灵活的组网方式，将用户的水、电、气、暖（中央空调）等能源计量集成为一个完整的管理系统，其开放式工作平台可兼容各种小区物业管理系统，同时管理多个小区。
2.2小区能源系统建设目标
　　能源介质数据采集、能源设备状态监控、基本能源管理。
　　1)数据采集功能
　　将全小区的能源数据采集进入系统，供数据监视、报警、数据分析、数据计算、数据统计等用。
　　2)监控功能
　　监视功能: 以大屏幕或者常规操作员站方式，对全小区能源系统的实时运行工况进行监视。
　　报警功能：对全小区能源系统的设备异常，能源质量异常等给出分类声光警报；
　　历史趋势功能：通过数据历史曲线和实施趋势，进行运行状态分析。
　　运行报表功能：自动生成能源生产运行报表。实现水、电、气、暖（中央空调）的远程抄表、集中监控、　　　　防盗报警、欠费禁用、数据处理、日报月报、数据备份、查询打印等计量管理功能。
　　3)基本能源管理功能
　　将采集的数据进行归纳、分析和整理，结合生产计划的数据，进行能源管理工作，包括能源实绩分析管理、能源质量管理、能源平衡管理、能源预测分析、运行管理支持等。

2.3 系统网拓扑图

　　典型能源系统架构包括能源调度管理中心、通讯网络、远程数据采集单元等三级物理结构（如图示）。
　　1）以力控新一代监控组态软件eForceCon SD为核心，建立I/O Server实时数据服务器，实现在线的数据监视、工艺操作和实时的能源管理功能；基于数据库技术开发具有模型背景的能源管理功能并对外提供接口。
　　2）采用工业级以太网交换机，建立分区域的冗余环网，环与环之间采用耦合拓扑结构进行连接，从而建立高可靠专有的能源数据采集通讯网络。
　　3）以力控通信网管服务器pFieldComm产品为核心，通过数据采集、通讯、协议转换等技术手段，将能源介质参数的采集与生产控制系统隔离，提供连续、真实、可靠的数据依据。
3. 力控新一代监控组态软件eForceCon SD 简介
3.1力控新一代监控组态软件eForceCon SD 简介
　　力控eForceCon SD系列监控组态软件是力控科技面向64位操作系统进行设计、规划的下一代大型SCADA监控组态软件，支持服务器以基于linux和unix操作系统进行实时和历史数据管理，适应了SCADA调度系统数据充分的安全与保障，该产品面向OO设计技术，不但继承了ForceControl系列软件产品的优点和特点，而且充分利用了当前IT行业新技术的发展成果，该产品的设计采用了多任务设计，不但可以充分发挥多核CPU的威力，而且极大的保证了系统的稳定性。
　　与同类产品相比，由力控eForceCon SD监控组态软件构成的控制系统可以构成先进的、分布式冗余、容错架构，该产品采用分布式组件设计，适应网络的多人协作与并行开发，保证了软件的可“伸缩性”非常强，适应了“e”时代的要求，结合. NET平台技术，集成了web service技术，轻松构建小区实时信息门户，开发过程采用了先进软件工程方法，使产品品质得到充分保证，该产品的设计避免了目前市场上各类软件不是操作过于复杂或者就是功能过于简单的弊病，在提高产品功能的前提下，即保证了产品的灵活性，又保证了使用的简单性，可以使您快速构建工业项目，是web时代的杰作。

3.2力控新一代监控组态软件eForceCon SD技术特点
eForceCon SD®系列软件完全符合远程大型工厂管理模式，根据大型工厂远程监控的需要采用多种“模型技术与软数据库总线技术进行模型设计，内置的分布式的实时数据库支持多种工厂模型的信息数据类型及结构。

eForceCon SD®系列软件支持工厂数据模型、工程模型、窗口模型、智能单元模型、对象模型等多种技术，多种“脚本”技术嵌套保证系统最大便利的集成。支持远程部署，在线修改参数，适合多人协作开发，可以构建典型的分布式应用，可以同步构建历史站、事件服务器、报警服务器等多种应用模式，适合大型SCADA系统和小区生产信息化应用。

　　数据库的分层结构设计方便了“海量”的数据管理与历史数据归档，图形监控系统与数据归档采用分离结构可以构造复杂灵活的分布式信息化系统，，方便监控与管理，具备强大稳定的数据内核，内置的软件自诊断功能方便构造稳定的监控系统。
　　“动态”数据源的设计保证了B/S和C/S等网络模式的数据访问，除了访问自己的实时历史数据库，同步也支持SQL关系数据库和国外大型实时历史数据库等多种数据库系统，系统的参数管理提供了参数的“动态”注册，方便负载调度，历史数据存储归档支持数据定时存储、条件存储、变化压缩存储、趋势压缩存储等多种技术，具备更强大的生产数据分析与统计功能，为工程组态提供便捷的组态方式。
　　秉承原有方便、灵活的开发环境，提供各种工程模板、大大降低了组态开发的工作量并加强了行业定制能力，支持大画面漫游，分辨率自动调整，方便工程组态，支持工程模板、画面模板、对象模板等功能，“模型对象”一次生成、多次使用，保证类似画面只需要组态一副画面即可，大大降低开发周期。
　　强大的分布式报警、事件处理，支持报警、事件网络数据断线存储，恢复功能并增加声音、邮件和短信报警通知方式，全新的多线程IO调度程序，使通讯效率更高、速度更快。
　　支持脚本在线调试，支持变量智能搜索功能，变量构件模板保证快速生成网络工程，支持多语言切换，保证多语言版本稳定内核，海外扩展更方便，可以充当力控小区实时历史数据库pSpace 5.0的客户端，与pSpace系统无缝集成，可以和地理信息系统（GIS）、ERP系统等诸多第三方软件系统进行无缝连接与集成，支持PDA掌上终端和IE浏览器来访问力控的WEB服务器。

　　开放式体系架构，全面支持DDE、OPC、ODBC/SQL、OLE DB XML、ActiveX等标准，以OLE、COM/DCOM、API等多种形式提供外部访问接口，便于用户利用各种常用开发工具（如：VC++、VB、.net等）进行深层的二次开发。

　　全新的、灵活的Excel Addin工具，提供数据库实时和历史数据还有事件和报警记录的操作向导函数、和excel无缝结合能够支持VBA复杂脚本控制，包括：脚本调用和事件脚本，可以为自定义报表、曲线和分析提供设计器。

　　批次配方组件提供灵活的批量生产控制功能，用于提供一套完整的批量生产过程的历史记录并使其自动化，快速而轻松地创建配方并按照过程模型模拟实施过程。所有这些均无须写一行控制码。批次配方组件还提供完整的生产记录和材料的来龙去脉，您可以减少40%到货60%成本和时间来实现批量生产的过程。批次配方组件将被广泛地应用于食品、医药、化工等任何涉及批量配方的领域。
3.3力控eForceCon SD智能化能源计量管理系统应用

1)对小区能源进行集中监视、测量、控制和管理，实现能源实时及历史数据存储、查询、分析、统计、分析功能，实现能源管理的自动化。