烟厂能源管理系统信息化技术可行性研究报告文档格式.docx
《烟厂能源管理系统信息化技术可行性研究报告文档格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《烟厂能源管理系统信息化技术可行性研究报告文档格式.docx（49页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
计算机系统（服务器、台式机、笔记本电脑、相关操作系统、数据库等软件）、网络设备（交换机、路由器等）、通信设备、电能计量装置等。
项目所需的主要设备，按照需求和本项目的配置清单进行招标采购，具体技术指标和型号参见系统配置。
1.2.2项目组织及劳动定员
本项目在开发调试过程中，由项目提出单位和开发单位共同负责，成立各方参加的项目领导小组和开发实施小组。
项目领导小组负责项目的规划、设计、协调等工作。
项目开发实施小组负责项目的具体开发、实施、调试等工作。
在项目实施完成后，由烟厂专人（至少二人）负责整个系统的日常管理和维护，开发单位定期进行整个软件系统的维护和升级。
指定系统管理员，实行系统管理员负责制度，同时制定相关制度，从安全、环境、系统管理、日常操作和维护等方面，规范管理，保证本系统的正常运行。
1.2.3项目建设进度
能源管理系统的建设将按照项目下达单位的进度要求进行。
按照初步规划和要求，
2012年7月～2012年8月：
技术调研和系统方案
2012年8月～2012年9月20日：
项目可行性报告
2012年9月20日～2012年11月：
系统需求分析
2012年11月～2013年1月：
设备采购、系统设计
2013年1月～2013年4月：
设备安装测试、软件系统开发
2013年4月～2013年6月：
系统安装测试、软件系统测试
2013年7月底之前：
系统试运行
1.2.4投资估算和资金筹措
1.2.5项目财务和效益评论
1.2.6项目综合评价结论
1.3存在问题及建议
第2章能源信息系统需求分析和建设规模
建立能源信息系统，主要依托计算机网络技术、地理信息技术、无线通信技术、计量控制技术等信息化技术，实现能源与节能管理的数字化、网络化和空间可视化，完善工业能源基础数据体系，建立一套科学完善的工业能源利用监督评价体系，创新工业能源监督管理模式，支持工业能源与节能宏观综合决策，从而实现烟厂信息化建设相关资源的共享，提高烟厂能源管理水平，促进工业能效水平的提高。
2.1能源管理系统需求概况
随着信息技术和互联网的蓬勃发展，信息化渗透到我们生活的方方面面，成为社会发展的潮流和趋势。
以信息网络技术为核心的新技术革命正在以一种深入持久的方式改变着世界的面貌，影响着人们的思想观念和行为方式。
近年又提出了信息是生产要素的观点，信息是无形资产的观点，信息和土地、能源同样是战略资源的观点，这些崭新的观点，丰富了我们今天信息化和科学发展观的内涵。
特别是，针对传统经济和传统烟厂，中央明确提出了传统的生产要素只有和信息要素进行结合才会更有效益，这些观点是创新的。
具体需要我们深入理解、学习，在实际工作中运用、体验。
能源是重要的生产要素之一，如何结合能源与节能的实际工作，将能源和信息结合起来，创造出更好的效益，建设能源资源节约型社会，实现可持续发展，是我们能源与节能的管理面临的重要课题。
2.2对能源管理系统的总体功能需求
（1）信息采集传输
根据能源与节能指标体系和信息采集要求，按照统一格式收集整理监控数据和动态信息，并按要求形成数据文件进行传输。
（2）信息处理
建立各类数据库、信息库，对传输的数据信息进行加工处理，加载入库，以便于各种分析和查询应用。
（3）实时动态显示功能
可根据系统数据库中的相关信息、关键字等对监控对象的信息实时动态显示，如通过数据库中的时间信息对监控对象信息实时显示。
（4）监测预警
分级设定限值，对监测超限值数据，予以分级预警提示，并记录、报告预警。
（5）决策支持
利用数学模型、预测和分析方法、政策模拟技术对有关数据进行深入的加工处理，分析预测，并根据设定参数进行在线处理，以提高监控数据的应用水平，为政府决策提供支持。
（6）数据查询
按关键字对系统数据库进行查询。
如按能源品种、用途等进行查询。
（8）信息浏览
查阅由数据信息源上报的各类动态信息和其它专题信息内容。
（9）数据催报
对未按时间要求上报的数据，系统自动发出催报信息。
（10）信息分布
系统根据人工定制要求，发布能源与节能相关信息，包括能源需求、技术、产品等信息。
（11）批示与反馈
系统设置一个允许领导对有关信息进行批示的栏目，系统接收批示后进行相应处理，反馈给有关信息源或部门，并能够监控批示和要求的处理情况并上报领导。
（12）设备编码自动生成
根据系统确定的编码原则，自动为系统监控的主要用能设备生成完整、一致、唯一的编码，便于联接各子系统数据库，能够交叉检索。
（13）系统维护
系统升级、系统安全管理、数据库管理、用户管理等。
（14）授权使用
按系统分级授权，验证用户名、密码和校验码，登录系统使用。
2.3能源管理系统的建设规模
按照能源监测、设备节能、管理节能的思路，此次能源管理系统的建设分三期建成：
一期：
2012.7～2013.7主要针对烟厂的能源使用情况进行监测和调度。
二期：
2013.7～2013.12对烟厂重点耗能设备进行节能改造。
三期:
2013.12～2014.6建立能源决策支持系统，对能源进行集中调度、管控。
第3章技术方案
烟厂能源管理信息系统是烟厂信息化系统的一个组成部分，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、能源预测等全方位的监控和管理。
烟厂能源管理信息系统不仅对烟厂能源的统一调度、提高劳动生产率、优化能源介质平衡、提高环保质量、降低能耗都将发挥重要作用，而且它对于事故预案的制定和执行、事故原因的快速分析和事故的及时判断处理、正常和异常情况时的能源供需的合理调整和平衡都是十分有效的。
3.1项目目标
采用智能技术组建数据库、构建智能化的能源管理信息系统，实现对重点能耗设备能源利用状况进行实时、准确的动态监管，以现代技术手段加强节能管理，加大节能监管力度，提烟厂节能工作的管理水平。
通过该系统的实施，实现对重点设备能源消耗数据的及时、快速和准确的监测，以及科学分析和预测和预警功能，并通过门户网站、无线终端等手段为烟厂领导以及相关管理部门提供了多方位、可视化的便捷服务，能够达到以下几个目的：
一是实现两个层次的服务，即一方面为烟厂领导提供直观、简明、快捷的数据信息查询和决策支持服务；
另一方面是为相关管理部门实现烟厂能源消耗情况的动态数据和信息共享服务。
二是系统的运行能够充分利用现代网络技术和数据库，通过与市政府办公网络平台的对接，实现信息快速传递、共享、管理和应用。
三是利用数学模型、预测和预警、数据仓库等理论方法和技术对有关数据进行深入的加工处理，以提高监控数据的应用水平。
3.2项目组成
烟厂能源管理信息系统包括：
数据采集、网络系统，服务器、操作站、打印机和大屏幕系统所组成。
本系统采用数据采集、网络系统和调度中心组成的三层结构。
3.3技术方案
烟厂能源管理系统是通过先进的网络化、数字化、信息化技术建立一个灵活、全面的生产管理平台，以实时数据库系统为核心，全面、实时、有效地集成生产数据，为作业优化提供依据，实现从生产一线到管理决策，从计划信息到车间业务执行，从产品管理到现场操作的信息无缝整合，使烟厂能源管理与能源生产使用的全过程有机结合，深度挖掘生产过程的根源性问题，达到生产能力和管理水平的同步提高。
3.3.1系统结构
系统典型的拓扑结构如上图所示，各部分功能如下：
1）数据采集：
由于烟厂原有能源子系统采用了多种类型的控制器，以及不同的控制网络。
为了实现子系统能源数据接入能源管理系统，并且实现能源管理系统与原有能源子系统之间、子系统之间的网络的完全物理隔离，本方案中选用网关控制器和现场控制器解决方案。
针对烟厂子系统中不同的控制器，选用的网关主要有Modbus、ControlNet、ProfibusDP三种。
由网关将Modbus、ControlNet、ProfibusDP转换成为DNP3协议，从而将各种现场总线协议统一到高效率的远程通讯协议，提高烟厂能源管理信息系统的性能。
2）网络系统：
整个网络系统采用1000M光纤环网与100M支线网络相结合的方式。
在烟厂生产区内构建光纤主干环网，烟厂生产区采集站通过100M支线网络接入主干环网。
能源调度中心网络采用100M网络，实现中心设备的高速互联。
3）调度中心：
实时数据库服务器
烟厂能源管理信息系统配置两台冗余实时数据库服务器，分别连接在中心1000M网络交换机上。
当正常运行时，两台服务器分担不同的任务，降低服务器负荷；
当其中一台服务器出现故障，出现故障的服务器上的进程和数据将自动切换到另外一台服务器上，从而实现先进的分担和冗余功能。
实时数据库服务器完成与现场数据采集站DCS/PLC/RTU设备的通讯，进行数据采集，并向操作站和历史数据库服务器提供数据。
实时数据库服务器内还须完成中间量计算、趋势、报警、数据短时归档、向历史数据库服务器传送数据等功能，并保存有信息记录、操作记录等功能。
历史数据库服务器
能源介质是烟厂的核心动力，能源数据将是烟厂能源管理信息系统的核心资源，历史数据库服务器主要完成能源数据的长时归档、数据压缩、数据备份，与MES系统、OA系统以及ERP系统的数据交换。
历史数据库服务器采用ORACLE数据库用以存储长时归档数据。
Oracle10g数据库标准版运行在历史数据库服务器的IBMAIX5.3操作系统上，能大幅度提高数据处理速度，增强能源数据的安全性。
应用服务器
在应用服务器上装有MicrosoftStudio.Net开发系统。
在该服务器负责运行能源管理的应用软件，包括基本能源管理软件，以及定制开发的数据查询、报表查询和打印等应用软件。
所有能源管理功能，如能源控制、能源协调、能源质量、能源预测、生产管理及设备分析、能源成本管理、能源平衡管理、设备管理等均由FARADSEA7.0完成。
操作站
在能源管理中心设置操作站，作为整个系统的操作界面，对全厂的能源数据和用能设备进行监控。
其中设配电子系统1台、空调子系统1台、锅炉子系统1台、污水子系统1台、管理工程师站台1台。
这些操作站完成工艺监视、设备状态显示、操作控制、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。
各台操作站画面兼容可互相切换。
大屏幕系统
大屏幕作为能源管理系统中的一部分，主要完成将能源工艺和能源参数界面用大屏进行显示；
另外，对于无人值守区域的视频监控画面也接入大屏幕，方便操作人员远程监视现场工况信息。
大屏幕系统包括大屏幕和图形工作站，均由业主提供。
能源管理信息系统提供和大屏幕系统的通讯接口，负责信息输出接口的设计。
打印机
在能源中心配置报表打印机，通过对其设置将能源数据报表进行打印输出，打印方式可设置为自动定时打印或手动打印两种方式。
3.3.2主要设备选择
3.3.3软件配置
操作员站：
Ø
操作系统：
MicrosoftWindowsXP专业版
监控软件：
FARADSCADA
工程师站：
移动工程师站：
RTU/Gateway编程软件：
MoxGRAF无限点授权软件
实时数据库服务器：
IBMAIX5.3Unix专业版
历史数据库服务器：
应用服务器：
MicrosoftWindows2008Server
开发软件：
MicrosoftStudio.Net2005Professional，包括VisualBasic.NET、VisualC++.NET、VisualC#.NET和VisualJ#.NET
能源管理软件：
FARADSEA7.0
办公软件：
Office2007
3.3.4硬件配置
操作员站
操作员站计算机采用IBM商用PC机，配置如下：
处理器：
Petium双核E21802.0G
内存：
2G
硬盘：
320G
光驱：
CD/DVD-ROM
外置音响（操作站配置，用于声音报警）
显示器：
22寸LCD，VX2240
网卡：
2块10/100/1000M网卡
系统：
带WindowsXP专业版
管理工程师站
管理工程师站计算机采用IBM商用PC机，配置如下：
Petium双核21802.0G
移动工程师站
移动工程师站计算机采用IBM商用笔记本电脑，配置如下：
容量为320G
CD-WR/DVD-ROM
屏幕：
15寸液晶屏
1块10/100M网卡
预装WINXP操作系统
实时数据库服务器采用IBMPOWER5服务器，配置如下：
1x2.1GHz
2G内存
2×
146GBSCSI，RAID1
DVD-ROM
2块10/100/1000网卡
带IBMAIX5.3UNIX
电源：
双冗余电源
磁带机：
内置36/72G
服务：
3年7*24小时原厂商操作系统及硬件维保服务
其他：
配置显示卡，和其他三台服务器共用一个KVM实现服务器现场管理
历史数据库服务器采用IBMPOWER5服务器，配置如下：
2x2.1GHz
4GB
4×
146GBSCSI硬盘，采用RAID5做数据冗余
应用服务器采用x3650，配置如下：
2*2GHz四核CPU
2GB
146GB
17寸LCD，VA703b
Windows2008Server
3年原厂商7*24硬件维保服务
和其他三台服务器共用一个KVM实现服务器现场管理
报表打印机
报表打印机采用HPlaserjet1020激光黑白打印机，性能参数为：
打印机类型:
黑白激打印机
打印分辩率（dpi）:
600×
600
黑白打印速度（ppm）:
14
最大打印幅面:
A4
中心交换机
管理中心交换机采用3COM3C16471，性能参数为：
24口10/100M
服务器柜
服务器柜采用国产服务器柜：
42U*600*900，四台服务器，一个KVM，一个显示器均放入该机柜中。
操作台
操作台采用国产操作台：
操作台,配椅子,双工位。
现场控制器（采集离散数据）
性能参数为：
1个以太网口
2个隔离RS232/485串口
四通道带隔离AI/GSM/GPRSMODULE
网关控制器
2个以太网口
4个S232/485串口
ProfiBUSDPMaster
ControlNet
DeviceNet
CANOpen
AS-Interface
RTU/Gateway机柜
RTU/Gateay机柜采用国产通讯机柜：
600（宽）×
800（高）×
400（深）。
24V电源
24V电源采用明纬S-150-24，性能参数为：
DC24V
6A
光纤
光纤主干环网和支线采用4芯多模1000M室外铠装光纤。
光纤交换机
1000M环网光纤交换机采用MOXA1000M光纤交换机：
PT-7728-F-24-24
2个1000M光口
2个SFP卡
8个100M光口
4个100M电口
100M支线光纤交换机采用MOXA100M光纤交换机：
EDS-305-M-SC：
1个100M光口
系统软硬件配置清单见附件：
设备清单。
3.3.5调度监视功能
监控功能包括以下方面:
预警管理：
能对各能源指标设定区间值，对于区间值内的曲线趋势要能预警，对于超过区间值的要有告警处理，对超过设定的阀值能报警。
对各车间设备运行故障情况进行分级预警，并提供故障处理预案。
能源指挥调度管理：
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，进行能源的优化调度，并在系统内流转调度通知单，并能下发到各子系统。
根据实际烟厂生产调度情况和动力车间设备状况进行智能建模分析，确定动力保障设备最优产能安排（启动设备台数、运行时长、产能总量，投入电、水、天然气、燃油、煤数量等）。
能提供在电、油、气供应紧张时，满足生产需求的紧急供能调度预案。
综合管网功能：
绘制烟厂水、电、气、汽等能源管网电子地图，计量点分布图，并且管网图能逐级延展到设备层。
能源管理中心监控系统根据不同的岗位职能分设不同的调度操作台，包括供配电系统、空调系统、锅炉系统、污水处理系统以及能管员。
1、供配电系统调度
监视总厂生产区、三区生产区和石板滩烟叶仓库区的高、中、低压配电系统的监视画面、信息显示、实时曲线、参数设定、事件报警、设备状态显示。
还可进行数据查询、报表查询、报表打印等。
监视画面具有总分图画面链接显示、通过无级缩放功能逐级细化显示相应变量等功能
监视画面主要有：
配电系统主菜单画面；
高压配电系统监视画面；
生产区中压配电系统监视画面；
生产区低压配电系统监视画面；
监视参数主要有：
高压配电参数（电压、电流、功率、电度等）；
中压配电参数（电压、电流、功率、电度等）；
低压配电参数（电压、电流、功率、电度等）；
2．空调系统调度
监控总厂生产区所有空调、制冷及空压系统的操作画面、信息显示、实时曲线、参数设定、事件报警、设备状态显示。
空调系统主菜单画面
空调系统监视画面；
制冷系统监视画面；
空压系统监视画面。
空调系统参数（空调运行状态、温度以及循环水温度、压力和流量）；
制冷系统参数（运行状态以及循环水温度、压力和流量）；
空压系统参数（运行状态以及管网温度、压力和流量）。
3．锅炉系统调度
监控烟厂生产区的燃油、燃气、燃煤锅炉系统的操作画面、信息显示、实时曲线、参数设定、事件报警、设备状态显示。
锅炉系统主菜单画面；
燃油锅炉系统监视画面；
燃气锅炉系统监视画面；
燃煤锅炉系统监视画面；
蒸汽子系统监视总画面；
蒸汽管网监视总画面；
其它画面。
蒸汽发生量及质量（压力、温度）；
蒸汽用户使用量（包括流量、压力、温度）；
锅炉运行状态以及汽包压力、水位、温度。
4．污水处理系统调度
监控烟厂生产区污水处理系统的操作画面、信息显示、实时曲线、参数设定、事件报警、设备状态显示。
污水处理系统主菜单画面；
污水处理系统各个工艺监视画面；
污水处理系统重要参数监视画面。
全厂排水
升级会员 