能源管理系统在上海通用汽车金桥南厂油漆车间的应用

 

0 概述

    上海通用汽车金桥基地位于上海浦东金桥开发区，是上海通用汽车的第一个制造基地。1997年，金桥基地拥有两个整车厂和一个动力总成厂，占地面积共79.6万平方米，建筑面积超过41万平方米。金桥基地拥有世界先进水平的自动化生产线和制造工艺。

1、项目简介

    上海通用汽车金桥南油漆车间在建厂规划时就考虑到能源计量系统的建立，为一部分设备配备了智能化能源计量设备，并预留了通讯接口，在采用各种方式进行节能管理和改造的同时，也受制于现有的硬件和软件情况的限制。部分能源消耗过程和重点能耗设备的监控采用的人工抄读，缺乏智能仪表的记录与自动化系统的数据采集与分析。人工抄读的数据时间间隔长、及时性差，统计的方法单一，同时无法与生产技术人员进行自动化的有机结合，在能耗管理方面存在较大不便。部分能源消耗缺乏计量装置。现希望在此基础上建立一套完整的、具有较高水平的能源管理系统。

2、项目背景

电表：

    现场已安装电表152块，数据通过emos服务器收集，需要将其通过opc接口转发至能源管理系统的数据库服务器中。

天然气：

    原有天然气无智能统计装置，需加装8块智能天然气表。

水表：

    水表主要安装于车间生产booth生产用水。

压缩空气：

    压缩空气计量装置主要安装于车间生产booth现有的部分压缩空气管路上，采用涡街式能量计，安装时需破管安装。

能量表：

    通过加装能量表，对现场热泵循环水及工艺冷冻水统计、计量，采用涡街式能量计，安装时需破管安装。

3、建设目标

    实现车间能源消耗数据的要解决基础能耗数据的智能化、自动化、可视化、可量化的收集与存储；

    建立车间级的能源管理平台、实现各项能源的集中化管理；深入分析能源消耗过程与趋势，实现能源管理与生产技术紧密结合；建立能耗监测与公示平台；推进单耗管理，实现企业的产量与能耗的有机结合，能够按照时间、班次、产品批次等追溯能源消耗，支持产品单耗的量化管理。

能耗分层结构如下：

车间级

区域级

设备级

介质

生产状况

实现能耗总览

    从全局层面展示油漆车间所消耗的各类能源概况数据，提供管理者查看用电、用水、天然气、压缩空气、冷热水等总能耗的分类占比、同比/环比比较，了解总体能耗趋势以及达标情况。

实现能耗指标管理

    提供各能源指标的设定，从总指标到分指标的分解。

    针对车间管理层：从全局层面展示车间能源消耗概况数据。了解总体能耗趋势及达标情况。

    针对能源管理工程师：可细化查询所有能耗状况，可针对同类设备间、

    不同班组间的横纵向比较，挖掘节能空间。

    针对责任区负责人：提供负责区域内的能耗消耗数据的查询。

综合报表

    根据所选择的时间段和数据内容一键生成各类报表，包括综合能源报表、用电量报表、用水量报表、天然气使用量报表、压缩空气使用量报表等等。各类报表中所含数据项均支持客户定制需求。

单耗分析

    单耗的综合管理：查看单耗目标，结合同比、环比趋势，及时发现未达标时存在的用能问题点。

    横向分析：分析一个生产线下不同班组间的分类能耗的单耗对比，便于确认班组间的单耗差异，找到节能空间。

    纵向分析：将当前单耗与历史单耗做对比，找到单耗突破点。

4  项目实施

    车间能源管理系统可分为三层结构：现场设备层、网络通讯层、站控管理层。

    现场设备层：智能仪表（电表、水表、气表、冷热能量表等）

    网络通讯层：通讯管理机、协议转换器、交换机、路由器等。

    站控管理层：数据服务器、工控机、打印机、能源管理软件等。

系统架构

现场表计实施改造

			需要读取的参数
电气	低压电表		累计电能
公用动力	自来水		瞬时流量	累计流量
	天然气		瞬时流量	累计流量
	压缩空气		瞬时质量流量	累计质量流量
	空调水		瞬时流量	累计流量	瞬时冷热量	累计冷热量	供水温度	回水温度
	工艺水		瞬时流量	累计流量	瞬时冷热量	累计冷热量	供水温度	回水温度
	热水		瞬时流量	累计流量	瞬时热量	累计热量	供水温度	回水温度

系统部分功能画面：

5  项目应用

    实现车间能源消耗数据的智能化、自动化、可视化、可量化，发现可能存在的用能不经济问题，提出改进措施并推动整改，持续优化车间用能，是一个循环改进逐步提升车间能效水平的综合能源管理系统。持续改进过程如下图所示：

    通过对全车间各区域电、天然气、水、压缩空气等能源介质的统一综合管理，使得车间能对各区域设备能源使用情况进行查询分析，帮助车间人员发现潜在的节能机会，最大限度地提高企业的能源利用效率，科学有效地管理企业的能源使用，从而降低能源使用费用，为建立节约型社会发挥作用。

参考文献：

[1].中华人民共和国节约能源法

[2].gb 15316节能监测技术通则

[3].gb 17167用能单位能源计量器具配备和管理通则

[4].任致程 周中. 电力电测数字仪表原理与应用指南[m]. 北京. 中国电力出版社. 2007. 4

[5].周中等编著. 智能电网用户端电力监控与电能管理系统产品选型及解决方案[m]. 北京. 机械工业出版社. 2011.10

作者简介：

温刚，男，汉族，本科，工程师，主要研究方向为智能建筑供配电监控系统，手机：13564221630，qq：2880157863