关键词：WOES V541版本系统；安全；行业分析诊断；节能降耗
1 引言
随着社会经济的发展，环境和能源问题已经成为全人类生存与发展所面临的重要问题，发展的需求和能源制约的矛盾日益激化。随着节能减排工作的逐步深入，人们意识到依靠单一的节能技术和节能装备进行节能所取得效果有限，利用系统节能技术对生产线进行全方位节能改造才是化解这一矛盾的根本。近来年，系统节能技术得到了国家以及行业层面高度重视和推广，利用系统节能技术提高能源使用效率，降低生产能源成本，进而提高市场竞争力显得势在必行。
湖北某纤维厂拥有年产8万吨粘胶差别化短纤维和1.2万吨元明粉或4万吨芒硝（十水钠）的生产能力。公司主要产品为粘胶差别化短纤维，产品主要规格有1.11～5.65dtex的高白度、有光、半消光、全消光、棉型、中长、毛型等，广泛用于棉纺、毛纺等。以智能化、信息化两化深度融合的能源系统建设，是未来化纤行业实现绿色健康发展的一种趋势，也是工业智能化可持续发展的主要趋势。本次为该纤维厂建设的WOES V541版本节能系统，在完全满足重点用能单位能耗在线监测系统建设标准基础上，采用低成本，甚至是无成本的系统管理手段来提高能源利用效率、降低能源消耗、保障重要设备的运行安全，帮助该纤维厂实现可持续发展。
2 建设目标
为满足该纤维厂能源实时监测、全面监管；设备高效运转、及时预警、及时处理；达到安全稳定、经济平衡、优质环保、提高劳动生产率、精细化管理、节能降耗的目的，该纤维厂WOES节能系统主要实现以下功能：
实现能源数据的集中采集与实时监测。
实现能源数据的统计与分析管理，促进管理者运用科学的能源调度方案，提高能源利用效率。
实现对主要能源消耗设备的运行监控、检修和故障管理,提高设备运转率，保障设备安全运行。
帮助企业建立科学的能耗经济指标考核体系，促进全员参与节能降耗。
实现和已有信息化系统数据的资源共享，将生产数据在系统中进行展示。
加强能源计划管理，达到能源管理事前预测，事中控制，事后分析的目的。
实现站所的集中值守，提高劳动生产效率。
3 节能系统硬件平台与网络结构设计
3.1 系统监测点设计标准及监测点统计
为满足该纤维厂节能系统的运行要求，实现基于客观过程数据的分析和管理，实现精细化能源管理与节能降耗需求，根据我公司在化纤行业施工过程中积累的技术经验，对该纤维厂监测点设置遵循以下原则：
电源关口(指贵厂从供电局接入的进线、发电机等）位置（总降位置）100%安装电力能效监测终端。
用户变电站或开关站的变压器各出线回路100%安装监测终端（备用回路除外），对于支线直接接入用电设备的回路的监测终端安装在变电站或开关房的出线开关位置，对于支线接入设备动力柜（或控制柜的）监测终端安装在动力柜中。
用户的主要用电设备100%安装监测终端（高压设备、大功率用电设备、用户关注设备)。
能效项目关口（用户为提高能效而开展的技术改造项目所涉及的能源关口100%安装监测终端）。
经现场工况调查与确认，全厂能源监测为66个（预留50个），电力监测点63个，水监测点1个，煤监测点1个，监测点统计如附表所示。
附表 系统监测点统计表
3.2 网络结构设计
本次硬件组网设计在尽可能减少投资的情况下，从系统结构、网络结构、技术措施、设备选型等方面综合考虑。采用工业级以太网光纤星网和现场串行总线构建节能系统能源专网，搭建一个可靠性强、传输速率快、安全经济、易于扩展与维护的综合性网络平台，构建无障碍的线速交换网络。其系统拓扑图如图1所示。
图1 网络拓扑图
3.3 系统硬件平台构成
该纤维厂节能系统的硬件平台主要包括服务器系统、计算机系统、通讯网关等。对于硬件产品的选型采用当前主流厂商的产品，质量可靠，能提供全年365天，全天24小时的连续运行和售后服务；对于安装的服务器、终端设备、网络设备、控制设备，必须能适应严格的工作环境；系统具备反应快速，满足行业要求的性能，最终确保能源中心的高效、稳定、实时的运行；在充分考虑整个硬件平台的成熟、可靠、稳定性、可扩展性。最终系统硬件设计如下：
①服务器
节能系统服务器主要包括综合监控服务器、Web服务器、应用服务器等。根据系统功能的不同，结合系统容量、系统负荷以及实时性的要求，系统服务器配置如下：
采集服务器（1台）：用于节能系统的数据采集、监视和控制，主要功能包括能源数据的显示，能源设备的控制，参数报警，事件记录，能数据管理，历史数据归档和查询，以及系统监控诊断等。
Web服务器（1台）：Web服务器安装Windows 2012 Server操作系统和Web发布程序，主要用于Web发布。Web发布的主要内容包括基础能源管理系统的管理界面及综合监控系统画面web发布。
应用服务器（1台）：应用服务器安装Windows 2012 Server操作系统、开发软件和基础能源管理应用软件，主要实现能源计划管理、实绩管理、调度运行支持、能源预测与优化平衡、能源质量管理、能源设备管理、统计分析报表、能源监察、能耗综合分析等。
②计算机系统
操作站计算机：在能源大厅配置的调度人员监控客户机，作为整个系统的运行操作工作站，使运行人员对能源数据和设备进行监控。操作站可以完成能源监视、设备状态显示、操作画面，信息显示、实时曲线、参数设定、语音报警等功能，在操作站上还可进行数据查询、报表查询、报表打印等工作。
工程师站计算机：工程师站为系统维护人员对WOES节能系统软件进行开发、组态和日常维护处理等。这些维护操作站可对应用软件，接口程序，数据库系统，操作日志，数据备份等进行系统级别的操作管理。共设计笔记本工程师站1台。
以上工作站各自分工，各司其职，组成了能源管理中心系统的人机交互平台。
4 WOES V541系统软件设计
本次方案针对电、水、煤进行监测分析，构建企业能源管理平台，在平台上运行WOES V541版节能系统软件，对企业实时用能进行监视、对重点用能设备的运行状况实时监控、对历史能源数据进行分析，结合行业专家分析诊断模型进行系统性诊断与分析，实现全方位的能源管理与优化，形成持续节能增效机制的综合节能服务平台。其软件功能结构图如图2所示。
图2 软件功能结构图
5 结束语
系统正常投运以来，依托万洲节能增效三层面技术（设备运行优化节能、工艺管控优化节能、管理策略优化节能），从电能质量（电压、负荷均衡、谐波治理）、合理调配配电资源方面，提高配电和系统运行效率；通过班组、区域的电量/电费分布和组成的综合分析，去调整生产用能、改善电费结构等层面，累计节能效益50万元。
除此之外，该纤维厂建立节能系统存在的潜在增值效益如下：
（1）提升企业信息化水平
实现各类数据自动抄报与统计分析。目前一期、二期生产管理所需的原辅料、各工序单耗数据、设备运转率、各配电室电耗等数据需要各车间和统计部门进行关联计算后定期呈报，费时费力。系统上线运行后，通过系统的统计功能，实现对各工序能耗、产量数据的快速准确统计，改变原来依靠人工抄报统计数据的现状，提高工作效率和质量的同时，降低人力成本。
（2）提升企业自动化水平
实现各种数据统计分析和大量公式计算自动化，提高工作效率。该纤维厂目前的数据计算还停留在手工计算阶段。系统上线后，通过能耗统计功能满足用户对原料车间、纺丝车间、酸站车间等生产各工序各班组用能量和产量的定时自动统计，解决过去需要人工进行数据计算和转换复杂的问题，便于及时发现用能和产量的异常，减少异常导致的能源损失。
（3）提升企业精细化管理水平
及时管控设备空转运行，减少设备空跑浪费。该纤维厂锅炉发电厂的4台皮带机通过人工控制启停，现场调研时存在空转能源浪费情况。系统上线运行后，通过设备负荷分析诊断、报警功能模块，对皮带机的运行工况进行实时监测，当监测到空转运行现象发生时及时预警提示，及时对皮带机的运行状态进行有效监管与考核，能够取得一定的经济效益。
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