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        應用案例

        Application LIST

        登封電廠集團能耗在線監測系統建設方案

        通過計量儀表、物聯集中器、物聯網遠傳平臺等采集、系統對接,匯總登電集團能耗數據,將能源消費數據準確、完整、及時接入到省級平臺,同時確保內部系統安全和數據安全。
        項目詳情

        能耗在線監測系統建設背景


                按照《國家發展改革委質檢總局關于印發重點用能單位能耗在線監測系統推廣建設工作方案的通知》(發改環資〔2017〕1711號)規范和指導重點用能單位能耗在線監測系統建設,按照統一標準、互聯互通、信息共享的建設原則要求,以及《河南省重點用能單位能耗在線監測系統推廣建設工作方案》(豫經信資﹝2017﹞577號)要求,需要加快建設接入端能耗在線監測系統,實現與節能平臺互聯互通。通過計量儀表、物聯集中器、物聯網遠傳平臺等采集、系統對接,匯總登電集團能耗數據,將能源消費數據準確、完整、及時接入到省級平臺,同時確保內部系統安全和數據安全。

        登封電廠集團有限公司


                登封電廠集團有限公司(簡稱登電集團),總部位于河南省登封市中岳大街288號,是登封市屬國有企業,擁有53個分公司、子公司和合作公司,集“煤-電-鋁-建材”傳統產業和新能源、新材料、金融物流、電子信息、通用航空、文化旅游等新興產業于一體?,F有火電裝機容量226.9萬千瓦、風電裝機容量5萬千瓦、原煤231萬噸、普通水泥230萬噸、特種水泥50萬噸、鋁及鋁合金12.5萬噸、氧化鋁40萬噸、碳素20萬噸、鋁型材11.5萬噸、硅酸鈣板800萬平方、門窗幕墻100萬平方、醫用藥塞12億只、陶瓷基座28.8億只、玄武纖維1000噸、熱陶瓷制品10萬立方、陶瓷保溫板8萬立方、無人機8個機型等生產規模。是國家大型企業,總資產262億元,固定資產80億元,年實現銷售收入271.2億元,從業人員16000多名,以雄厚的綜合實力躋身河南省百強企業、中國500強企業,始終保持著登封工業經濟的首位度。

        方案建設依據和規范


                GE17859            計算機信息系統安全保護等級劃分準則
                GB/T20269         信息安全技術信息系統安全管理要求
                GB/T20270         信息安全技術網絡基礎安全技術要求
                GB/T20271         信息安全技術信息系統安全通用技術要求
                GB/T20272         信息安全技術操作系統安全技術要求
                GB/T20273         信息安全技術數據庫管理系統安全技術要求
                GB/T20279         信息安全技術網絡和終端設備隔離部件安全技術要求
                GB/T20282         信息安全技術信息系統安全工程管理要求
                GB/T22239         信息安全技術信息系統安全等級保護基本要求
                GB/T22240         信息安全技術信息系統安全等級保護定級指南
                GB/T25070         信息系統等級保護安全設計技術要求
                GB/T6422           用能設備能量平衡測試導則
                GB17167            用能單位能源計量器具配置和管理通則
                GB/T21368         鋼鐵企業能源計量器具配備和管理要求
                GB21256            粗鋼生產主要工序單位產品能源消耗限額
                GB21342            焦炭單位產品能源消耗限額
                NHJC                《重點用能單位能耗在線監測系統》
                GB/T2589           綜合能耗計算通則
                GB9254              信息技術設備的無線電騷擾限值和測量方法
                GB12325            電能質量供電電壓偏差
                GB17625.1         電磁兼容限值諧波電流發射限值
                GB/T17626.2      電磁兼容試驗和測量技術靜電放電抗擾度實驗
                GB/T17626.3      電磁兼容試驗和測量技術射頻電磁場輻射抗擾度實驗
                GB/T17626.4      電磁兼容試驗和測量技術電快速瞬變脈沖群抗擾度實驗
                GB/T17626.5      電磁兼容試驗和測量技術浪涌(沖擊)抗擾度實驗
                GB/T19582         基于Modbus協議的工業自動化網絡協議規范
                GB/T20279         信息安全技術網絡和終端隔離產品安全技術要求
                DL/T645              多功能電能表通信協議
                NHJC-04             重點用能單位能耗在線監測系統端設備接口協議規范
                GB50303             建筑電氣工程施工質量驗收規范
                GB/T28398          煤炭企業能源消費統計規范
                GB/T18603         天然氣計量系統技術要求
                GB17859            計算機信息系統安全保護等級劃分準則
                以及其他依據和規范

        能耗在線監測系統網絡架構

         

        用能單位耗能信息


        1、級別劃分依據

                根據河南省發展和改革委員會下達的“關于實行能耗在線監測系統建設工作定期的通知”文件中,附件2:“河南省重點用能單位能耗在線監測端系統與省級平臺對接指南”中的第四章 監測范圍:“重點用能單位能耗在線監測范圍必須是法人或視同法人的獨立核算單位,嚴格以與重點用能單位的運行有關的能源消耗為邊界,與報送統計部門能耗統計范圍口徑保持一致”。
        以及發改委提供上傳企業名單為依據,對上傳監測級別做出如下設計:


                登封電廠集團有限公司總計5個廠區組成,分別為:登封電廠集團有限公司(總公司,無生產用電)、登電集團鋁合金有限公司、河南嵩岳碳素有限公司、登電集團水泥有限公司和鄭州榮奇(俱進)熱電能源有限公司。因此可對其工序發劃分為四個工序,最終生產鋁制品、水泥、炭塊并外供電力。

                其重點用能工序以及能源使用情況為:

        1、登電集團鋁合金有限公司


                消耗能源:電力、柴油(少量);無外供能源;產品為鋁錠

        2、河南嵩岳碳素有限公司


                消耗能源:電力、煤、天然氣(暫時停用);無外供能源;產品為碳塊

        3、登電集團水泥有限公司


                消耗能源:電力、煤;無外供能源;產品為水泥

        4、鄭州榮奇(俱進)熱電能源有限公司


                消耗能源:原煤、燃油(少量);外供能源:電力

        能耗在線監測系統搭建方案


                登電集團以高瞻遠矚的眼光,積極相應政策號召的執行能力,為當地企業充分展現出“帶頭大哥”的示范作用,本次項目建設不僅僅實現以集團公司為單位的總數據上傳至省平臺,還會對每個分公司的能耗系統進行搭建,便于將來分公司能耗數據可以直接上傳至省平臺,通過使用通訊管理機的雙向轉發功能,實現數據分別傳輸至分公司能耗系統內和集團總公司能耗系統內。

                依據《重點用能單位能耗在線監測系統技術規范 第6部分 端設備技術規范(試行)》,以及T@Energy-AIO端設備支持Modbus RTU/TCP、OPC和Web Server協議等主流工業現場通信協議;對數據的采集與接入進行如下設計。

                1、登電集團鋁合金有限公司總計一級監測點2個、二級監測點17個總計19個監測點,分布在3個配電室中,通過在監測點處安裝帶有外置開啟式二次側電流互感器的導軌式智能電力儀表(方便安裝和施工,縮短施工周期),并在每個配電房內新增通訊管理機,智能儀表通過屏蔽雙絞線接入通訊管理機,新增的通訊管理機(KPM202-4)支持以太網接口和4G模塊的數據雙向轉發功能,使用RJ45網線把通訊管理機和企業局域網直接連接,通過有線的方式把數據傳輸至公司內的能耗在線監測系統內,實現數據的本地查看,然后使用通訊管理機數據雙向轉發的功能通過4G把數據傳輸至位于集團總部的端設備服務器內,最終傳輸至省平臺。


                2、河南嵩岳碳素有限公司總計一級監測點2個,二級監測點總計29個,分布在5個配電室中,為了項目方案的可實時性和后期天然氣的數據可以接入,新增4臺通訊管理機(KPM202-4),在監測點處各新增智能儀表(KPM307-W),新增智能電力儀表通過屏蔽雙絞線將數據傳輸至通通訊管理機內,然后通訊管理機以有線的方式接入企局域網將數據傳輸至通訊管理機內,最終將數據傳輸至企業內部的能耗系統內,用于企業本身查看能耗數據。通過4G將數據轉發至集團總部,上傳至能耗在線監測系統內,最終傳輸至省平臺。
        用煤和石油焦的數量通過手工填報的方式錄入系統。


                3、登電集團水泥有限公司總計一級監測點2個,二級監測點19個,所有監測點分布在2個配電室內,通過在每個配電房內新增通訊管理機和新增的智能電力儀表(KPM37-W)來采集用電數據。智能儀表通過屏蔽雙絞線接入通訊管理機,通訊管理機一邊使用RJ45網線把通訊管理機和企業局域網直接連接,通過有線的方式把數據傳輸至公司內的能耗在線監測系統內,實現數據的本地查看,然后使用通訊管理機數據雙向轉發的功能通過4G把數據傳輸至位于集團總部的端設備服務器內,最終傳輸至省平臺。

                其中煤的用量通過手工填報錄入系統。

                4、鄭州榮奇(俱進)熱電能源有限公司是一家熱力發電公司,目前企業的所有數據已經全部接入企業的DCS系統內,因此熱電能源有限公司的數據直接采取對接企業現有的DCS系統獲取。把通訊管理機接入企業的局域網內,直接采集DCS服務器內所需上傳數據,然后通過有線接入企業內部能耗系統內,通過4G將數據傳輸至集團總部。

        企業內部數據網絡結構


                登電集團重點能耗在線監測系統安全防護設計采用 “多層次立體防御”及“信息安全等級保護”相結合,從系統(或設備)所在的計算環境、通信網絡、安全管理以及物理安全等多層面部署安全保障措施,實現數據、系統、網絡等安全交換和關聯分析管理,保障同級系統內部、跨級系統區域安全互聯的安全。

        網絡整體架構規劃圖如下


        T@Energy-AIO能耗在線監測端設備


                根據上述要求,登電集團重點能耗在線監測數據上傳項目擬使用T@Energy-AIO安全交換單元作為端設備,端設備符合NHJC-04-2018《端設備接口協議規范》,NHJC-08-2018《系統安全規范》以及相關等級保護、安全防護等規范要求,同時具有ISCCC中國國家信息安全產品認證證書及計算機系統安全專用產品銷售許可證。

        端設備技術特點:


                1)超高可靠性:采用看門狗技術及軟件防死機技術,保證系統的穩定;采用雙路冗余電源設計,防止電源故障;采用低功耗工業級主板設計,保證主機的穩定運行。

                2)超高安全性:采用獨立“2+1”結構,實現內、外網物理隔離及單向導通,保證內網主機數據的絕對安全;支持“CA認證+VPN專線+HTTPS協議”等多種安全認證方式,保證數據傳輸的安全性;通過EME4級認證,獲得公安部安全產品銷售許可。

                3)支持多途徑獲取數據:支持從現場儀表、第三方自動化系統、手工錄入等多種方式獲取數據,支持多種數據采集協議(SQL、OPC、Modbus、DL/T645、CJ/T188等)。

                4)模塊化設計,拓展性強:企業可根據實際需要,方便快捷地拓展功能模塊;支持企業后期通過增配監測儀表及相應軟件,升級為能耗管理中心。

                5)標準化、規范化設計:嚴格按照《重點用能單位能耗在線監測系統技術規范》(NHJC-X-2018)等國家標準的要求設計,確保項目的實施與驗收。

                6)運行維護便捷:支持遠程安裝、卸載、升級等功能。

        相關內容:T@ENERGY-AIO重點用能單位能耗在線監測端設備
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