1、GE能源管理系统解决方案 Energy Management System (EMS) Protecting tomorrows resources with todays technologies 利用今天的技术，保护未来的能源 什么是 EMS(Energy Management System) 能源管理系统 是企业信息化管理系统的一个重要组 成部分 ，对能 源数据进行采集、加工、分析、处理 ，以实 现对能 源设备、能源实绩、能源计划、能源 平衡、 能源预 测等要素进行管理。 电 燃料 气 水 企业EMS 覆盖能源类型 电 温室气体排放 水 内部介质 燃料 能源介质种类 采暖热网 生活水 工
2、业净环水 工业浊环水 浓盐水 除盐水 酚氰水 软化水 等 压缩空气 煤气 天然气 （NG ） 氧气 （O2 ） 氮气 （N2 ） 氩气 （Ar ） 氢气 （H2 ） 水蒸汽 等 电 能源管理信息 介质信息 压力 流量 温度 煤气热值 供水品质 设备信息 阀门开闭 调节阀开度 开关信号 动力设备运行状态 主生产线设备运行状 态 环保信息 环保设备的运行情况 外排水中主要污染物的 浓度、流量 主要废气排放点的外排 放废气中烟（ 粉 ） 尘SO2 、NOx 、CO2 等污染因子 的浓度和流量 污染物排放总量 大气质量指标 厂界噪音 能源管理中心 集中数据 采 集 与监控 集 中 历 史数据存储与分析
3、 水道 电力 动力 组态画面监控 报警与事件 分析与优化 远程操作 不 能 测量就 不能监 视 不 能 监视就 不能控 制 不 能 控制就 不能优 化 典型企业能源管理系统 能源数据采集系统 水道 监视 动力 电力 PLC DCS RTU 电力规约 关系数据 库 TXT文本 手工录入 控制 趋势 能源集中监控 报警事件 历史记录 远程监控 能源计 划 能介质 量 能介平 衡 报表统 计 能源预 测 能源调 度 能源优化管理 能源管理系统功能 企业资源管理系统 (ERP) 能源介质 数据采集功能 水 电 汽（气 ） 油 风 煤 过程监视、过程调整、过程操作、趋势、查询、基本数据分析、 SOE 、
4、 故 障数据处理（报警、监视、分析）、状态归档。 能 源 实 绩管理、能源计划管理、能 源 质 量 管理、系统运行支持等。 能 流 图 分析、计量数据分析、平衡分析、能源预测（可选） 1、动态优化调度能流分配 2、诊断过程中能流“瓶颈” 3、对能流平衡预测 1. 各能源 介质系统潮流监视画面。 2. 各 能源介 质系统操作画面。 3. 各 能源介 质系统故障报警。 4. 各 能源介 质系统实时曲线。 5.能源报表查询。 电力 水 油 汽（气） 风 煤 。 连通能流信息“孤岛”，通 过各种通讯接口协议将企业 的各能源系统数据进行采集， 企业能流信息透明化 1.能源系统主潮流监视画面。 2.能源生
5、产实绩分析。 3.能源质量管理。 4.能源供需月/季度/年报表。 5.能源平衡月/季度/年报表。 6.能源平衡报表。 7.能源消耗报表。 能源管理系统将向ERP系统 提供能源消耗数据、 EMS 建立的目标 提 供能 源消耗的 可视化 - 能源 消耗数据 的采集 - 使制 造者能够 优化能源 计划 根 据单 体设备组 织能耗数 据 - 工 业标准、 批次、数 据归一化 提 供及 时准确的 能耗数据 以便管理 者能够分 析决策 提 供能 耗预测 供电系统 能源管理系统架构 Proficy Energy Management Solution 供水系统 空压系统 制氮系统 锅炉系统 空调系统 Pro
6、ficy HMI / SCADA Proficy Historian Proficy Quality Proficy Portal DCS RTU DCS RTU 防火墙 操作员站 工程师站 培训工作站 防病毒 服务器 安全隔离 器 （网通） 其他应用 服务器 应用 服务器 客户端 Internet 可靠性 III 级 可靠性 II 级 可靠性 I 级 DCS 网络 SCADA网络 企业管理 网 络 网络安全 I 级 互联网 服务器 网络安全 II 级 数据服务 器 能源监控中心网络安全 硬件设备 软件系统 中央服务器系统 1 套 工业网络系统 1 套 中央控制室系统 1 套 PLC、DCS采
7、集子站 待定 仪表改造工程 待定 现场控制箱 待定 EMS软件系统 -Portal( 门户)一套 - 能源管理优化分析模块 应用（1 套） - 能源管理监控、报表模 块（1 套） -Historian 实时历史数据库 （1 套） -iFix 若干套 - SQL 数据库（1 套） EMS 的主要功能 采集和跟踪能源消耗（采集） -按照物理结构：厂、工艺段、生产单元、设备 -按照产能单位、耗能单位、部分 -按照时间：分钟，小时，天，周，月 -或者班次、班组 能够分析制造能源（分析） -理解消耗模式 -识别峰值，谷值等 -了解生产和能源消耗的比例关系 -确定、跟踪和分析基本的（平台、设备）能耗模式、
8、模型 统一消耗数据（统计） -按照生产数量 -根据季节、温度、湿度 EMS 的主要功能 计算功能（计算） -计算能源转换 效率 -计算虚拟点的 消耗 人工录入数据（交互） -在需要人员录 入处， 增加录 入点 -人工修改数据 能源计划和能源平衡（平衡） -具备能源平衡 -根据生产需求 提供能 源消耗 计划（ 预算） 目标（目标） -设定能耗目标 和阈值 督促用 能单位 -指定各平台、 工艺段 的特定 能耗目 标要求 将全厂的各个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； 电 能 油及气 水 压缩空气 蒸 汽 能源管理数据采集功能 供配电系统 动力系统：燃气系
9、统、蒸汽系统、氧氮氩系统 给排水系统：化学水、工业水和生活水 环保系统：水、汽、渣 能源采集内容 采集： OPC 文件 人工录入 采集和存储方式 存储（两库并存）： 实时历史数据库- 存储实时的现场 采集的 数据 关系型数据库- 存储人工录入以及 统计汇 总数据 对能源管理中心管辖的动力/ 电力/ 水系统设备进行 监控。实现能源消耗监视、系统故障报警和分析。 能源管理监控功能 20 / June 2016 【 空调实时监 控 】 21 / June 2016 【 制l 冷 实时 监控 】 22 / June 2016 【 空压实时监 控 】 23 / June 2016 【 真空实时监 控 】
10、 24 / June 2016 【 供水实时监 控 】 25 / June 2016 【 污水实时监 控 】 26 / June 2016 【 高压馈电实 时 监视 】 27 / June 2016 【 低压配电实 时 监视 】 28 / June 2016 【 锅炉实时监 视 】 EMS趋势曲线 EMS对采集的有关能源系统运行 实时数 据进行 按时序 ，保存 在系统 的 数据库中，计算最小/ 大、 平均、 累计值 ，借助 系统的 用户查 询界面 ，对 于短时归档数据，提供过 程曲线 ；对于 长时归 档数据 ，可按 信号内 容、 起/ 讫时间、时间粒度（分 钟/小时/ 天/ 月）、 数值类 型
11、 （Min/Max/Ave/Sum ）进行历史数据 查询， 并可进 行曲线 显示。 EMS报表功能 EMS对原始采集数据经必要的计 算处理 后，按 指定格 式、时 间自动 进 行系统报 表输 出。报表 种类 主要包括 实时 报表, 班 报、 时报、日 报、 旬报、 月报等。 电力系统：对进线电量、各用 户电量 等测量 信号提 供报表 输出 动力系统：对于各动力能介的 发生量 、受入 量、各 用户使 用量、 放散量 等测量信号提供报表输出 。 水系统：对于工业水、软水、 脱盐水 系统的 产出量 、管网 送出量 、各用 户使用量、排污量；循环 水系统 的补水 量、循 环量、 排污量 等测量 信号
12、提供报表输出。 能源管理报( 图) 表功能 30 / June 2016 趋势图 31 / June 2016 能源管理报表 32 / June 2016 日报表 33 / June 2016 能耗月报表 34 / June 2016 饼状图 35 / June 2016 热图 36 / June 2016 完善能源计量数理统计， 对每班 电、气 、水 、煤等消耗均记录，能及 时掌握 和控制 能耗 的变化，对发现的问题也 可及时 加以改 进， 有效的促进了能源消耗的 精细化 管理。 将能 耗指标直接与分厂的绩效 挂钩， ，按月 考核 。每月按确定的各项产品 考核指 标，抄 录分 配各分厂水、电
13、、汽、风 等的消 耗总量 ，并 计算出各分厂的产品能源 单耗和 产值能 源单 耗，并以当月产品能源单 耗实绩 比年度 定额 能耗指标，进行月度考核 。 能源绩效考核 37 / June 2016 能源分析对照表 38 / June 2016 生产线: 车间 设备: 能源消耗考核 Costs 能源管理优化分析功能 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 成本费 用管理、能源平衡管理、 能源预 测分析 等。 40 / June 2016 能源管理模型分析模块 Troubleshooter 是GE I
14、ntelligent Platforms 推出的快速部署的专家分析系统，是国 际主流自动化软件厂商的第一款 智能分 析工 具。它 挖掘深 藏于 历史数 据背后 的深 层次 工艺，为各种生产过程提供有用 的决策 支持 。Troubleshooter的基本功能专家知识应 用有两个：关键生产参数的预报 和影响 生产 的因素 分析。Troubleshooter 以Proficy Historian为主要分析数据源，实际操作中可以直接针对其 他各种 类型 的历史 数据库 、 关系型数据库和文本文件。该分 析系统 根据 连续生 产、离 散生 产、批 次生产 的不 同特 点，应用神经网络、主元素分析 、偏最
15、 小二 乘法分 析等功 能块 ，直接 由原始 的工 艺数 据自动得出有用知识。Troubleshooter分析得出的专家知识模型，可以进 行更深 入的 扩展开发 ，引 入 人在长期 生产 实 践中积累 的知 识 ，丰富而 成一 个 可部署的 功能 块 模型。 功能块模型部署到运行服务器环 境之后 ，可 以用来 指导实 际生 产。GE Intelligent Platforms提供Cause+ 客户端工具，用来查看Troubleshooter模型的实时运行结果。 41 / June 2016 42 / June 2016 43 / June 2016 44 / June 2016 自动的负载预测
16、 基于过去一段时间的负载平均值而 产生的 目标负 载 可配置的负载预测算法 输入：历史数据，当前数据，环境条 件 多控制通道 通道特性： 优先级别，时间约束，负载类型，延 时控制 模式 45 / June 2016 总结: 实现 能源管理粗放管理向 精益化 管理 转变 1 实现 能源管理由事后管理 向事前 管理 转变 2 实现 能源管理由单 体 节 能管理 向系 统节 能 管理 转变 3 4 实现 能源管理由经验 化管理 向科 学定量化 管理 转变 建立完整的能源在线数据采集和管理平台最终目标是通过能源 产、供、耗的动态平衡和调度来实现节能增效。在信息技术基 础上实现精细化的能源管理，达到向管理要效益的目标。主要 应用效果包括： 46 / June 2016 介紹到此 敬請各位领导、专家指教 47 / June 2016
