皮革工业园能源优化管理系统的研究及应用

吴光军*，吴梦竹，仇兴兴，檀晨



皮革工业园能源优化管理系统的研究及应用

吴光军1,2*，吴梦竹1，仇兴兴1，檀晨1

（1.安徽中控仪表有限公司，安徽池州，247210；2.北京中控讯智能技术研究院有限公司，北京，102249）

针对皮革工业园污水处理、蒸汽供给现场工况特点，本文建设了一套能源优化管理系统，该系统集成传感、计量、通信、网络、控制、计算机等技术，以物联网系统为基础，以业务应用为目标，集能源过程监控、能源统计、能源评价、能源分析为一体的，具有监控、预警、分析、预测、优化、决策等功能的智能化系统。通过对该系统的具体行业应用效果分析表明，解决了现场抄表困难、费用收取困难、管路通断控制困难、园区巡检困难等问题，同时，通过能源优化管理系统的建立，提升了园区的信息化管理水平，达到减员增效和自身服务品质的目的。

能源优化管理；污水处理；蒸汽供给；物联网

前言

随着工业4.0时代的到来，科学技术突飞猛进，智能化管理系统已经越来越多的应用于各个行业。如今，不管是小企业，小公司，甚至是很多大公司、工业园的能源优化管理基本上是靠人工进行管理，但随着时间的变化，公司、园区规模的扩大，有关管理工作和所涉及到的数据量越来越大越来越多，不得不靠增加人力，物力，财力来进行信息管理。但是人工成本越来越昂贵，同时，管理具有效率低，查找麻烦，可靠性不高，保密性低等因素的存在。从而使园区信息化的建设成为一种必然的趋势[1]。皮革工业园是一个重能耗、重污染的化工园区，在日常的管理中存在现场抄表困难、费用收取困难、管路通断控制困难、园区巡检困难、日常管理困难等问题，为此，通过建设皮革工业园能源优化管理系统，实现远程抄表、远程控制管道的关停，预交费的方式解决费用收取问题，同时实现园区能源的信息化管理是十分必要的[2-3]。

1 皮革工业园能源优化管理系统的设计

1.1 系统架构

皮革工业园是一种工业商用物业，存在多个租用厂房用户及工业园管理者，因此，皮革工业园能源优化管理系统采用B/S架构，租用用户及工业园管理者根据权限查看对应信息内容。皮革工业园能源优化管理系统集能源监控、能源统计、能源分析[4-6]、报警信息管理、收费信息管理、设备管理、资产管理、任务管理、运维管理、指标评价（KQI）、安全管理[3]等功能于一体，实现皮革工业园生产的安全、高效、节能、环保。该系统分为三层架构，即感知执行层、数据传输层和智能应用层[7-9]，皮革工业园能源管理系统系统架构如图1所示。

图1 皮革工业园能源管理系统系统

感知执行层即通过流量计等仪表进行前端的数据采集和电动执行器控制管道的通断；

数据传输层即将前端采集到的数据通过GPRS/4G等传输方式传输至后端平台；

智能应用层是将数据呈现给用户或处理用户输入的应用程序或系统一部分。它通过输入向服务器请求数据，然后以一定的格式显示结果。

1.2 系统功能模块

皮革工业园能源优化管理系统主要包括能源监控、能源统计、能源分析、报警信息管理、收费信息管理、设备管理、资产管理、任务管理、运维管理、指标评价（KQI）、安全管理等主要功能模块。目前该系统在安徽亿博皮革工业园得到运用，下面亿博皮革工业园能源优化管理系统为例。

亿博皮革工业园能源优化管理系统系统由组态+Web构成，组态主要是与采集设备链接，达到数据上传、下达、解析和转存，所有采集的数据和控制进行实时可视化展示，Web端采用浏览器模式开发，主要实现数据的分析、存储、管理等功能。系统组态可以直观的反映出现场各个数据采集点的废水及蒸汽计量的数据信息，并可嵌入在Web端对生产进行监控，用户可以通过登录浏览器的方式直接进行查看。

系统实时监控管道流量运行状态，每个厂房厂商运行状态通过表格以及图形方式展示，且可以提供整个工业园区废水及蒸汽数据汇总的功能，并实现各种能耗报表，如日报、月报、年报的统计，并有报表打印功能。该系统可建立如污水处理厂每吨废水处理的成本价格、计算对应厂房每吨费用处理的价格等模型，做成本分析；并包含收费管理体系，系统根据缴费金额自动判断对应用户是否提供相应服务或切断。

1.2.1 能源监控

根据管道能源的不同种类，将数据监控分为含铬、含硫、综合、蒸汽监控计量类型，监控其累计流量和瞬时流量并对相应的费用计算展示，通过组态实时监控设备信息。

实时监控和掌握皮革工业园内各个厂房的生产运行状态，采集管道累计流量、瞬时流量及控制管道的通断功能。当现场出现异常工况或某条管道欠费时，用户可远程控制该条管道的关停，达到及时催缴费用的目的。根据现场管道能源类型的不同，主要分为含铬污水、含硫污水、综合污水、蒸汽供给四类，如图2能源监控示意图所示：

图2 能源监控

1.2.2 能源统计

能源统计模块通过对厂房、厂商性质的不同划分，分别统计出能源的具体消耗以及成本，并导出图表及数据表，实现能源的有效管理及数据分析。同一厂房内可能存在多个厂商，多个污水管道及蒸汽供给类型，因此，通过分别对厂房、厂商的能源消耗及成本进行统计分析，实现厂房内管道能耗的整体规律分析，有效节能降耗。如图3能源统计图表。

图3 能源统计图表

1.2.3 能源分析

能源分析功能模块通过对不同厂房、厂商同类型能源进行对比分析，实现单位产量能耗成本分析，并预测未来能耗发展趋势。皮革工业园能源优化管理系统因厂房、厂商将系统功能分为厂商能源对比管理、厂房能源对比管理、厂商成本对比管理、厂房成本对比管理、厂房能源趋势管理、厂房成本趋势管理以及总管道误差管理。如图4能源分析图表。

图4 能源分析图表

1.2.4 报警信息管理

皮革工业园能源优化管理系统报警信息管理将报警信息分为三级，分别为红色报警、橙色报警和蓝色报警。弹出红色报警，指现场出现较为严重的工况，如厂商欠费时，管道阀门打开厂商仍继续使用、前端智能控制柜断电厂商仍继续使用等；橙色报警指相对需要处理的事项，如厂商预欠费时需提醒缴费；蓝色报警指通知用户对相关信息进行提醒，如部分厂商提前预支费用，系统带有自动提醒功能，提醒厂商及时进行补缴费用。如图5 报警信息管理界面。

图5 报警信息管理界面

1.2.5 收费信息管理

收费信息管理针对厂商主要分为成本单价管理和收费管理。随着物价的提高，污水处理成本、蒸汽供给成本也相对改动，为保证系统成本单价的正常投入使用，系统采用两级审核制度。收费管理因需求将其分为含铬污水、含硫污水、综合污水和蒸汽供给分别进行收费，并进行审核通过运行。

2 结束语

皮革工业园能源优化管理系统的建设，不仅使传统皮革工业园的信息化、科技化得到提升，也提高了企业的生产、管理效率，解决了人工操作难题，使数据更清晰准确展现出来，帮助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，使企业管理者对企业的能源成本比重，发展趋势有准确的掌握，促进企业健康稳定发展。通过该系统对亿博皮革工业园的实际应用，解决了现场抄表困难、费用收取困难、管路通断控制困难、园区巡检困难等问题，同时，通过能源优化管理系统的建立，提升了园区的信息化管理水平，达到了减员增效和自身服务品质的目的。

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Research and Application of Energy Optimization Management System in Leather Industry Park

WU Guangjun1,2*, WU Mengzhu1, QIU Xingxing1, TAN Chen1

(1. Anhui FirstCon Instrument Co., Ltd , Anhui247210, China;2. BeijingSmartCon Technology Research Institute Co., Ltd, Beijing 102249, China)

Aiming at the characteristics of sewage treatment and steam supply site in leather industrial park, this paper has constructed a set of energy optimization management system, which integrates sensing, measurement, communication, network, control and computer technology. Based on the Internet of Things system , With business applications as the goal, set the energy process monitoring, energy statistics, energy evaluation, energy analysis as one, with monitoring, early warning, analysis, forecasting, optimization, decision-making and other functions of the intelligent system. Through the analysis of the application effect of the specific industry in the system, it is found that the problems such as difficulty in collecting meter, difficulty in charging, difficulty in pipeline control and difficulty of inspection in the park are solved. At the same time, through the establishment of energy optimization management system, The level of information management, to achieve the effect of downsizing efficiency and self-service quality.Key words: energy optimization management; sewage treatment; steam supply; IOT

吴光军，吴梦竹，仇兴兴, 等. 皮革工业园能源优化管理系统的研究及应用[J]. 数码设计, 2017, 6(5): 49-51.

WU Guangjun, WU Mengzhu, QIU Xingxing, et al. Research and Application of Energy Optimization Management System in Leather Industry Park[J]. Peak Data Science, 2017, 6(5): 49-51.

10.19551/j.cnki.issn1672-9129.2017.05.020

TP3

A

1672-9129(2017)05-0049-03

2017-02-13；

2017-03-05。

吴光军（1985-），男，安徽池州，安徽理工大学自动化专业，研究方向：工业生产过程及自动化控制。E-mail:541403412@qq.com