安科瑞企业能源管控平台在石化行业的应用

摘要：随着信息技术的迅猛发展，管理平台在石化企业中的应用日益广泛，成为提升企业运营效率、优化资源配置、保障安全生产的重要手段。管理平台通过集成信息技术、数据分析、云计算等先进技术，实现了对企业内部各项业务流程的高效管理和监控，为石化企业的可持续发展注入了新的活力。

一、管理平台在石化企业的作用

管理平台在石化企业中的应用主要体现在以下几个方面：

1. 提升运营效率：管理平台通过自动化、智能化的方式，实现了对生产、销售、采购等业务流程的集中管理，降低了人为干预和失误的可能性，提高了工作效率。同时，管理平台还能够实时监控企业的运营状况，及时发现和解决问题，确保企业的稳定运行。
2. 优化资源配置：管理平台通过对企业各项资源的全面掌控，实现了资源的合理配置和高效利用。企业可以根据市场需求和生产计划，灵活调整资源分配，降低库存成本，提高资金周转率。
3. 保障安全生产：石化企业作为高危行业，安全生产至关重要。管理平台通过实时监控生产设备的运行状态、预警潜在的安全隐患，帮助企业及时发现和应对安全风险，确保企业的安全生产。

二、技术路线与平台简介

能源管理平台的未来发展将向能源预测、能源计划、能源优化调度和节能控制进一步发展和加强，通过质量、环保、公用工程及设备工艺优化等各方面因素的支撑实现节能减排的效率，主要从几个方面概述研究内容与要解决的关键技术问题。

2.1 技术路线

该平台采用架构分别为后台设施层、数据中心层、应用平台层、应用系统层和用户层。

（1）后台设施层：为系统的框架提供运行、算法、技术等支撑。

（2）数据中心层：将系统获得的数据进行清洗、去重、归档、存储等处理和加工，形成分门别类的数据单元和数据库，并且与两化平台数据库进行数据互通，从而为平台层、应用层和接口提供支持。

（3）应用平台层：是平台内部各个业务单元的处理节点，通过业务逻辑层可将应用层和接口层发来的指令进行处理，并将结果给到应用层和接口。接口的主要功能是根据外部业务系统的服务请求来进行接口调度和管理，如对接外部的大数据平台、认证平台等。

（4）应用系统层：是基于数据面向客户的应用展示，通过应用层用户可对有关内容进行查看、导出，为部门决策提供素材。

（5）用户层：是基于权限管理展示应用设计，通过权限设置调用应用层应用。

平台提供统一权限管理，统一消息管理，统一工作流平台，统一日志管理，实时服务，统一通信管理，统一定时管理。

该平台设计时采用当前信息系统建设平台化建设思维，主要核心是：前台轻量化，后台引擎化，可灵活地适用组织需求化，其主要包括以下几部分：

(1)基础数据支撑环境共享化，不同基础数据来之不同的系统，实现与两化平台、各装置报表系统、生产调度日报、大数据平台等多系统平台形成数据共享，支撑起系统的基础数据环境。

(2)业务应用系统平台化，集成采用统一入口，单点登录等相关技术建设以两化平台及生产管理系统为核心，与其他已有系统基于数据、入口、流程、业务级的连接，实现对本地数据、生产实时采集数据的各项业务数据集成。

(3)监测管护系统平台化，采用模块化、插件管理及引擎技术等一系列扩展技术。

2.2平台简介

(1)能源数据采集

主要是对企业能源消耗点进行数采，把以前由人工抄表，再输入系统的工作，转化为系统自动获取水、电及气等数据采集。同时能源采集还包括对采集数据通过分析计算得出各种重要耗能设备需要监测的数据，例如能效。

(2)能源监控

能源监控主要是把能源计量数据、能耗数据及生产过程各种数据通过实时、汇总、统计和对比等各种操作，并以简单易懂的图像形式在大屏之中展示，可供生产管理部调度人员及时了解了整个生产过程的情况，为调度提供强有力的决策支撑。

(3)能源管理

主要对生产能源数据的管理、平衡生产数据、数据展示和统计。根据实际业务需要划分的模块有：班组能耗、碳排放管理、开停车能耗管理、对标管理、耗能设备管理、能源数据管理、外购能源管理、文档管理、合理化建议、报表管理、企业数据上报、基础数据管理和系统设置管理等，共有12个大模块。

(4)能源模型

能源管理模型是指通过分析监测能源流数据，建立能源评估、预测与优化模型，对主要能源介质的生产和消耗进行预测，实现能源介质产、存、耗动态平衡，提高介质利用效率实现节能减排目标。比如建立效益预测模型，通过经济效益分析得出装置较优负荷建议值，以便为企业获得比较大的经济效益。还有对蒸汽管网进行建模评估，结合蒸汽产耗历史数据进行模型计算，建立蒸汽管网的平衡图。

2.3开发技术

采用B/S架构，传统的B/S程序是由后端渲染好页面，交给前端来显示，为了使数据展现过程更加直接，提供更好的用户体验，经评估平台采用新的前后端分离架构进行搭建，实现前后端解耦，前端框架将采用成熟的Js框架和Bootstrap，后端采用传统分层架构、采用多层(N-Layer)逻辑架构，层与层之间是低耦合的，增加各层的独立性，从而也提高了可测试性，降低系统的复杂度，大大提高系统的鲁棒性。

通过前后端分离，可以适应现代流行的多终端的界面体系，表现层既可以在PC端访问界面，也可以通过BI软件在大屏幕进行展示，未来还可以通过移动端APP，甚至微信小程序等新的技术进行系统展现，而无需改动后端系统及逻辑。

基于渐进式框架构建用户界面，Ajax完成请求数据传输。前端架构具有轻量级、高性能、高稳定性、可组件化的特点，相比旧的前端框架更具优势。

前后端之间采用轻量级的WEB服务RESTful Web Services来实现资源访问。为了实现REST访问协议，系统采用了成熟的NET技术来实现后台功能。后台采用传统Entity Framework和MVC架构进行搭建，此架构使用非常成熟，具有高度稳定性和扩展性。

三、安科瑞工业能源管理系统介绍

3.1概述

安科瑞企业能源管控系统采用自动化、信息化技术和集中管理模式，对企业的生产、输配和消耗环节实行集中扁平化的动态监控和数据化管理，监测企业电、水、燃气、蒸汽及压缩空气等各类能源的消耗情况，通过数据分析、挖掘和趋势分析，帮助企业针对各种能源需求及用能情况、能源质量、产品能源单耗、各工序能耗、工艺、车间、产线、班组、重大能耗设备等的能源利用情况等进行能耗统计、同环比分析、能源成本分析、碳排分析，为企业加强能源管理，提高能源利用效率、挖掘节能潜力、节能评估提供基础数据和支持。

3.2应用场所

钢铁、石化、冶金、有色金属、采矿、医药、水泥、煤炭、造纸、化工、物流、食品、水厂、电厂、供热站、轨道交通、航空工业、木材、工业园区、医院、学校、酒店、写字楼以及汽车制造、机电设备、电器产品、工器具制造等离散制造业。

3.3系统结构

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系统可分为三层：即现场设备层、网络通讯层和平台管理层。

现场设备层：主要是连接于网络中用于水、电、气等参量采集测量的各类型的仪表等，也是构建该配电、耗水、耗气系统必要的基本组成元素。肩负着采集数据的重任，这些设备可为本公司各系列带通讯网络电力仪表、温湿度控制器、开关量监测模块以及合格供应商的水表、气表、冷热量表等。

网络通讯层：包含现场智能网关、网络交换机等设备。智能网关主动采集现场设备层设备的数据，并可进行规约转换，数据存储，并通过网络把数据上传至搭建好的数据库服务器，智能网关可在网络故障时将数据存储在本地，待网络恢复时从中断的位置继续上传数据，保证服务器端数据不丢失。

平台管理层：包含应用服务器、WEB服务器和数据服务器，一般应用服务器和WEB服务器可以合一配置。

3.4系统功能

平台采用自动化、信息化技术和集中管理模式，对企业的生产、输配和消耗环节实行集中扁平化的动态监控和数据化管理。实时监测企业各类能源的消耗情况，通过数据分析、挖掘和趋势分析，帮助企业加强能源管理，提高能源利用效率和节能潜力，为节能改造提供数据依据。

3.4.1平台登录

在浏览器打开云平台链接、输入账户名和权限密码，进行登录，防止未授权人员浏览有关信息。

 

3.4.2大屏展示

用户登录成功之后进入大屏展示页面，展示企业及各区域的能耗折标、产值、异常、排名、占比、通讯情况，点击区域展示该区域的分类能耗、产值等相关信息。

3.4.3首页

首页展示峰谷平用电、变压器情况、年能耗趋势、单耗趋势、分类能耗等企业级统计数据。

3.4.4数据监控

对企业各点位的能源使用、报警等情况进行实时的监控。以便企业用户能够实时的监测各个点位的运作情况，同时能更快的掌握点位的报警，并为企业削峰填谷、调整负载等技改措施提供数据支撑。

能源实时监控：对于水、电、气等能源消耗进行实时监测，确保用能环节的持续稳定运行，显示配电图、能流图、能源平衡网络图、能源计量网络图等功能。

能流图：需要在能流图上对水、电、气的消耗情况进行实时展示；当能源参数越限报警，可提供报警重要性等级分类，同时支持APP推送、手机短信、邮件、钉钉、语音播报、系统弹窗报警提示等；

配电图：将配电房真实情况画入配电图，实时展示接入的门禁、水浸、电水气等仪表的实时参数、门禁水浸状态及能耗数据。

实时统计：实时统计工厂、车间、工序、设备的当年、季度、月、周、日、班次等能耗值；

数据展示：通过实时曲线和历史曲线展示不同区域、不同设备的不同的能耗参数；

检测：对能源报警信息进行集中显示，可以对报警阈值信息进行相关处理操作，可以对报警参数进行在线设置，当能源参数越限报警，可提供报警重要性等级分类，具备APP推送、手机短信、邮件、钉钉、语音播报、系统弹窗等报警提示；

 

3.4.5视频监控

接入摄像头，实时掌控企业内实际情况。
 

3.4.6仪表实时监控

展示各个水电气仪表的实时参数变化，以曲线图的方式展示。

3.4.7能源中控

将所有有关能源的能源参数集中在一个看板中，能从多个维度对比分析，实现各个产业线的对比，帮助领导掌控整个工厂的能源消耗，能源成本，标煤排放等的情况。

3.4.8用能统计

从能源使用种类、监测区域、车间、生产工艺、工序、工段时间、设备、班组、分项等维度，采用曲线、饼图、直方图、累积图、数字表等方式对企业用能统计、同比、环比分析、实绩分析，折标对比、单位产品能耗、单位产值能耗统计，找出能源使用过程中的漏洞和不合理地方，从而调整能源分配策略，减少能源使用过程中的浪费。

3.4.9运行监测

系统对区域、工段、设备能源消耗进行数据采集，监测设备及工艺运行状态，如温度、湿度、流量、压力、速度等，并支持变配电系统一次运行监视。可直接从动态监测平面图快速浏览到所管理的能耗数据，支持按能源种类、车间、工段、时间等维度查询相关能源用量。

3.4.10自定义能耗报表

用户可通过自定义报表头与列，灵活生产各种报表，查看企业各个节点的能耗，单耗，成本，综合能耗等信息，并同比、环比报表，支持导出报表。

3.4.11自定义驾驶舱

可通过图形化的操作方式自定义驾驶舱，以折线图、饼图、表格等图形展示采集数据及各类统计数据，数据源包括API、数据库查询、MQTT、Excel等方式。

3.4.12手机APP

APP支持Android、iOS操作系统，方便用户按能源分类、区域、车间、工序、班组、设备等不同维度掌握企业能源消耗、产线比对、效率分析、同环比分析、能耗折标、事件记录、运行监视、异常报警、配电图、工艺流程图、能流图。

四、结束语

管理平台在石化企业中的应用已经取得了显著的成效，为企业的运营效率提升、资源配置优化和安全生产保障提供了有力支持。未来，随着信息技术的不断发展和创新，管理平台的功能和应用范围将进一步拓展和完善。石化企业需要紧跟时代步伐，不断引入和应用先进的管理平台技术，推动企业的数字化转型和智能化升级，实现更加高效、安全、可持续的发展。

审核编辑 黄宇