Abstrak: Sesuai dengan karakteristik penggunaan energi listrik dari perusahaan produk biologi, telah ditetapkan sesuai dengan situasi aktual dari sistem manajemen energi perusahaan, makalah ini memperkenalkan arsitektur sistem dan aplikasinya di perusahaan, meningkatkan data energi perusahaan secara real-time memonitor kemampuan, mengoptimalkan alokasi energi perusahaan, konsumsi energi listrik, mengurangi target perusahaan untuk mengatasi masalah kehilangan energi dalam kegiatan produksi perusahaan.

Kata kunci: Manajemen energi; Analisis data; Pengukuran energi listrik; Konservasi energi dan pengurangan emisi

0 Pendahuluan

Energi merupakan bahan material penting untuk mendorong perkembangan ekonomi manusia. Pengukuran dan pemantauan sumber daya energi secara ilmiah dan efektif memainkan peran kunci dalam kualitas produk yang dihasilkan oleh perusahaan biologi. Perusahaan biofarmasi memerlukan peralatan untuk bekerja terus menerus saat memproduksi produk, dan pasokan energi yang berkelanjutan merupakan persyaratan dasar untuk mencapai kondisi ini.Sesuai dengan karakteristik produksi dan operasi, perusahaan harus memperkuat pengawasan energi dan merumuskan sistem manajemen energi yang wajar, yang tidak hanya dapat meningkatkan efisiensi produksi, tetapi juga mengurangi biaya produksi, sehingga perusahaan dapat memiliki daya saing yang lebih kuat di pasar.

1 Pengenalan singkat tentang konsumsi energi listrik perusahaan

Industri biomedis merupakan industri berteknologi tinggi dengan kandungan teknologi tinggi, investasi tinggi, pendapatan tinggi, dan risiko tinggi. Teknologinya yang tinggi tidak hanya tercermin dalam standar yang tinggi dan persyaratan kualitas produk yang ketat, tetapi juga tercermin dalam persyaratan peralatan produksi dan lingkungan produksi yang tinggi. Siklus litbang yang panjang dan biaya awal yang tinggi telah menyebabkan investasi besar pada pabrik bersih dan fasilitas sistem energi publik lainnya yang memenuhi persyaratan GMP dan standar produk biologis.

Menurut statistik konsumsi energi utama tahunan perusahaan kami, total konsumsi energi adalah sekitar 20.000 ton batubara standar. Menurut investigasi dan analisis, sistem energi beroperasi dengan beban sepanjang tahun, dan konsumsi energi berubah secara berkala sesuai musim dan waktu. Di musim panas dan musim dingin, konsumsi energi besar, sedangkan di musim semi dan musim gugur, konsumsi energi kecil. Konsumsi energi besar di siang hari dan kecil di malam hari, dan operasi energi tidak seimbang.

2 Arsitektur Sistem Manajemen Energi Listrik

Sistem manajemen energi adalah sistem manajemen real-time yang mengintegrasikan pengukuran energi, transmisi dan analisis data, dengan mengandalkan komunikasi jaringan kabel, ia dapat mewujudkan pemantauan waktu nyata dari sistem tenaga perusahaan, analisis statistik komprehensif konsumsi energi, alokasi biaya, dan analisis karakteristik lanjutan dari peralatan beban yang memakan energi, sehingga dapat mewujudkan alokasi energi yang optimal dan mencapai konservasi energi dan pengurangan emisi yang lebih baik.

Sistem manajemen energi perusahaan terdiri dari sistem akuisisi data pemantauan online, sistem transmisi data energi, sistem pengawasan operasi energi, analisis efisiensi energi dan sistem manajemen, dll.

2.1 Fungsi sistem manajemen energi daya

Sistem manajemen energi terutama terdiri dari pengawasan energi, pemantauan dan platform informasi energi. Platform manajemen energi terdiri dari server, database, pengumpul data cerdas, dan mesin front-end. Sistem pemantauan energi adalah platform pemrosesan untuk mengumpulkan, menghitung, dan menganalisis data konsumsi energi. Platform informasi energi adalah platform jaringan lapisan koleksi yang terdiri dari konsumsi energi terminal meter.

2.2 Metode pengumpulan energi listrik

Dengan peningkatan bertahap dari peralatan pengukur energi tingkat pertama, kedua dan ketiga dari perusahaan kami, terdapat persyaratan yang lebih tinggi mengenai keefektifan dan keakuratan data sumber energi, dan metode pembacaan meter manual tidak dapat lagi memenuhi persyaratan di atas. mewujudkan manajemen data real-time dan akurat, operasi manual tradisional perlu diganti dengan peralatan akuisisi cerdas dengan teknologi canggih, presisi tinggi, dan keandalan yang baik.

Sifat catu daya perusahaan kami adalah perusahaan beban, ruang distribusi pusat adalah catu daya sirkuit ganda.Bengkel mengadopsi meteran listrik elektronik untuk mengukur energi listrik, yang dapat memberikan data pengukuran dasar tegangan tiga fase, arus dan daya dengan presisi tinggi, dan memiliki banyak fungsi seperti kalkulasi laju majemuk, kalkulasi permintaan, kalkulasi harmonik, dsb. Desain modular untuk perluasan fungsi yang mudah dan tampilan layar besar untuk memudahkan pembacaan data. Sesuai dengan jumlah meter listrik yang dipasang, bengkel memilih pengumpul data cerdas dengan port 16, port 8 dan port 4 untuk memenuhi persyaratan. Sebagai jembatan antara peralatan pengukur dan host kontrol, fungsi konversi protokol kolektor dapat menggantikan preprocessor untuk memilih protokol akuisisi yang berbeda, mengumpulkan data real-time dari berbagai peralatan cerdas, dan menyadari ringkasan informasi dan pemrosesan.

2.3 Fungsi komunikasi jaringan

Sistem pemantauan energi mengadopsi bus, jalur komunikasi RS485, jalur ethernet, serat optik, dan mode komunikasi lainnya. Sistem ini kompatibel dengan perangkat komunikasi lain, dan menampilkan status berjalan dan parameter berjalan online dari sistem energi dengan memantau layar besar. Sesuai dengan persyaratan pemantauan energi yang terkait dengan proyek, setiap diagram subsistem energi dapat dimodifikasi dan dikonfigurasi sesuai dengan persyaratan atau kondisi operasi aktual, dan sistem akan mencerminkan parameter operasi secara real time sesuai dengan kondisi yang dimodifikasi.

3 Penerapan sistem manajemen energi listrik

Sistem manajemen energi tenaga melepaskan data energi ke jaringan area LOKAL perusahaan. Indikator khusus termasuk pemantauan waktu nyata, pelaporan statistik, analisis dan perbandingan, alarm kecelakaan, manajemen target, penilaian konservasi energi, dll. Manajer dan teknisi dapat membaca data yang relevan di bawah otoritas yang sesuai. Platform dapat sepenuhnya mencerminkan berbagai fungsi, antarmuka jelas, mudah dipahami, mudah dipahami.

3.1 Fungsi sistem manajemen energi

3.1.1 Akuisisi data daya

(1) Ada dua cara pengumpulan data konsumsi energi: pengumpulan peralatan cerdas dan pembacaan meter manual. Kolektor dapat menyimpan data historis 15 ~ 30 hari secara mandiri untuk mencegah penggantian data setelah gangguan dan pemulihan jaringan.

(2) Pengumpulan otomatis data instrumen cerdas mendukung RS485, M-BUS atau antarmuka standar Ethernet dan MODBUS standar, DLT-645, CJT-188 dan protokol komunikasi lainnya, untuk penggunaan pengembangan program antarmuka komunikasi dukungan instrumen protokol non-standar, untuk memastikan pengumpulan data normal.

(3) Interval pengumpulan data otomatis tidak lebih dari 1 menit. Interval penyimpanan data dapat diatur secara fleksibel sesuai dengan kebutuhan aktual. Interval penyimpanan mendukung 5 menit.

(4) Parameter akuisisi utama meliputi tegangan tiga fasa, arus tiga fasa, daya aktif, daya reaktif, faktor daya, derajat kelistrikan, dll.

3.1.2 Laporan data daya

(1) Sistem menyediakan laporan statistik konsumsi energi harian, mingguan, bulanan, triwulanan, dan tahunan dalam format tetap seperti klasifikasi, perincian, dan subdivisi.

(2) Sistem mendukung pembuatan statistik konsumsi energi baru yang memenuhi kebutuhan manajemen aktual para manajer.

(3) Semua laporan mendukung pembuatan manual dan pembuatan otomatis dan distribusi surat biasa.

(4) Semua laporan sistem dapat mendukung perangkat lunak otomatisasi kantor (Excel).

3.1.3 Manajemen informasi peralatan

(1) Manajemen informasi instrumen pengukur Dapat secara fleksibel menentukan atribut penggunaan energi dan hubungan kepemilikan instrumen pengukur di setiap titik pengumpulan, dan sistem dapat secara otomatis menyelesaikan statistik data konsumsi energi yang sesuai sesuai dengan atribut instrumen. status garis instrumen pengukur, dan realisasi alarm kesalahan instrumen; Melakukan statistik integritas data instrumen, mengevaluasi validitas data jika ada data yang hilang, dan mengingatkan operator untuk memeriksa dan memelihara; Mendukung kueri jarak jauh dan pengaturan parameter internal instrumen, termasuk alamat instrumen, kecepatan komunikasi, mode kabel, rasio variabel CT, rasio variabel PT, dll.

(2) Manajemen informasi peralatan energi Sistem dapat mewujudkan manajemen peralatan yang diklasifikasikan sesuai dengan atribut penggunaan energi peralatan Dapat memantau keadaan berjalan dan parameter kunci dari peralatan yang menggunakan energi, menetapkan manajemen aset peralatan dan file manajemen pemeliharaan; Kelola catatan pemeliharaan historis dan rencana pemeliharaan peralatan online untuk membuat proses produksi aman dan stabil.

3.1.4 Manajemen keamanan sistem

(1) Manajemen pengguna Sistem dapat membuat dan menghapus pengguna sesuai kebutuhan, memungkinkan administrator untuk bertanggung jawab untuk mengelola pengguna dalam suatu grup.

(2) Manajemen otoritas. Login sistem perlu diverifikasi dengan kata sandi dan izin pengguna, dan semua peristiwa operasional dicatat. Ini mendukung mekanisme otorisasi hierarkis, dan personel dengan otoritas administratif yang berbeda dapat mengakses secara hierarki sesuai dengan Pengaturan sistem.

(3) Manajemen log. Sistem mencatat / menanyakan berbagai operasi pengguna, informasi alarm, dll., Dan mencatat / menanyakan kesalahan dan informasi log diagnostik dalam proses operasinya sendiri.

3.2 Analisis dan manajemen konsumsi energi

Menurut standar manajemen mutu produksi obat perusahaan bio-farmasi, harus dikelola energi yang dibutuhkan untuk produksi. Platform energi berdasarkan analisis data energi dalam proses alokasi biaya produksi perusahaan, mempromosikan setiap bengkel produksi untuk meningkatkan produksi teknologi dan mempromosikan peningkatan peralatan yang mengkonsumsi energi, mewujudkan departemen konsumsi energi dan pembandingan bengkel produksi, definisi ilmiah dan akurat dan analisis biaya konsumsi energi dari setiap tim departemen, perhitungan data keuangan yang mudah, alokasi biaya energi untuk setiap departemen , analisis departemen konsumsi energi, analisis pengaruh pemeliharaan data berbasis biaya konsumsi energi, dll.

4 Pengenalan platform manajemen konsumsi energi industri Acrel

4.1 Pengenalan Arsitektur Platform

Sistem manajemen dan kontrol energi Acrel mengadopsi struktur jaringan berlapis dan terdistribusi, yang memiliki keandalan dan kinerja waktu nyata yang baik. Ini terutama terdiri dari tiga bagian: lapisan peralatan lapangan (terminal pengukuran energi), lapisan manajemen komunikasi (terminal manajemen komunikasi) dan lapisan stasiun utama (platform pemantauan energi).

Ketiga bagian di atas dijalankan melalui keseluruhan struktur sistem. Struktur desain keseluruhan dari sistem manajemen energi dirancang sesuai dengan struktur dasar manajemen energi. Saat memenuhi tiga bagian di atas, bagian dari analisis, pemantauan, pengambilan keputusan, dan platform rilis ditambahkan.

ARA. 4 Komposisi arsitektur platform manajemen konsumsi energi industri

4.2 Pengenalan fungsi platform

ARA. 5 Diagram fungsi pengelolaan konsumsi energi industri

4.2.1 Presentasi visual

Menampilkan jumlah total konsumsi energi, nilai diskon, biaya energi, tren konsumsi energi, proporsi konsumsi energi berdasarkan item, perbandingan konsumsi energi regional, serta kondisi cuaca saat ini dan situasi polusi, dan menampilkan dinamika konsumsi energi dari proses-proses penting atau bagian perusahaan dalam tiga dimensi.

4.2.2 Pemantauan waktu nyata

Pemantauan waktu nyata dari penggunaan energi dan alarm di setiap titik perusahaan.Dengan cara ini, pengguna perusahaan dapat memantau pengoperasian setiap titik secara waktu nyata dan memahami alarm dari titik tersebut dengan lebih cepat.

4.2.3 Statistik konsumsi energi

Dari jenis penggunaan energi, area pemantauan, proses produksi / bagian waktu, disiplin ilmu seperti dimensi, kurva penggunaan, diagram lingkaran, histogram, angka kumulatif, tabel digital dapat menggunakan statistik, tahun-ke-tahun, dari analisis perusahaan, Sebaliknya, mengetahui celah dalam proses penggunaan energi dan tempat yang tidak wajar, sehingga dapat menyesuaikan strategi alokasi energi, mengurangi pemborosan energi dalam proses penggunaan.

4.2.4 Statistik konsumsi tunggal

Docking dengan sistem MES perusahaan, melalui data keluaran produk dan konsumsi energi yang dikumpulkan oleh sistem, dibuat grafik tren konsumsi produk per unit dalam konsumsi produk, dan dilakukan analisis year-on-year dan sekuensial. perusahaan dapat menyesuaikan proses produksi sesuai dengan konsumsi produk, sehingga mengurangi konsumsi energi.

4.2.5 Analisis Kinerja

Penggunaan, konsumsi dan konversi berbagai jenis energi dibandingkan dan dinilai oleh KPI sesuai dengan indikator kinerja yang dirumuskan oleh rencana energi atau kuota, termasuk hari, minggu, bulan, tahun dan periode yang ditentukan menurut kelompok shift, wilayah, lini produksi dan bagian, untuk membantu perusahaan memahami tingkat efisiensi energi internal dan potensi penghematan energi.

4.2.6 Prediksi konsumsi energi

Dengan menganalisis konsumsi energi dari proses produksi dan peralatan produksi perusahaan, model perhitungan konsumsi energi ditetapkan, data dan model dimodifikasi sesuai dengan algoritma kecerdasan buatan, dan tren konsumsi energi perusahaan di masa depan diprediksi. dan dianalisis, sehingga dapat memberikan dasar keputusan yang efektif untuk konservasi energi.

4.2.7 Pemantauan operasi

Sistem mengumpulkan data tentang konsumsi energi wilayah, bagian dan peralatan, memantau status operasi peralatan dan proses, seperti suhu, kelembaban, aliran, tekanan, kecepatan, dll., Dan mendukung pemantauan operasi satu kali dari trafo dan sistem distribusi.Ini dapat menelusuri data konsumsi energi yang dikelola langsung dari rencana pemantauan dinamis, dan dapat menanyakan konsumsi energi yang relevan berdasarkan jenis energi, bengkel, bagian, waktu dan dimensi lainnya.

4.2.8 Laporan analisis

Tahun, bulan, hari penggunaan energi perusahaan, situasi kehilangan jalur, status peralatan yang berjalan, kondisi operasional, seperti analisis statistik, biarkan pengguna memahami pengoperasian sistem, dan menyediakan data untuk basis pengguna, dan peralatan yang mudah ditemukan tidak biasa , untuk mengetahui poin-poin perbaikan, dan dapat memanfaatkan potensi pertambangan dan penghematan energi.

4.2.9 Dukungan terminal seluler

APP mendukung sistem operasi Android dan iOS, sehingga memudahkan pengguna untuk memahami konsumsi energi perusahaan, analisis efisiensi, analisis kuartal-ke-kuartal, pelipatan konsumsi energi, prediksi penggunaan energi, pemantauan operasi, alarm abnormal, dll. Sesuai dengan perbedaan dimensi seperti klasifikasi energi, wilayah, bengkel, proses, tim, peralatan, dll.

4.3 Pemilihan peralatan untuk platform konsumsi energi industri

Tabel 1 Tabel pemilihan peralatan manajemen konsumsi energi industri

5. Kesimpulan

Penggunaan dan pengembangan sistem manajemen energi perusahaan dapat menutupi kekurangan perusahaan bio-farmasi dalam manajemen energi, dan penerapan informasi energi digital dapat memudahkan manajer untuk membaca konsumsi energi perusahaan secara langsung. Dibandingkan dengan pembacaan meter manual sebelumnya. metode, sistem manajemen energi otomatis, real-time dan cerdas sangat meningkatkan efisiensi kerja, dan juga menyediakan kondisi untuk statistik data energi yang akurat, analisis dan pencatatan di tahap selanjutnya.

5.1 Sistem berjalan terus menerus, andal, dan aman

T ia sistem manajemen energi meningkatkan fungsi sistem sesuai dengan karakteristik penggunaan energi dari sistem enterprises.The bio-farmasi bisa terus menerus dan andal mengevaluasi dan sesuai indikator konsumsi energi perusahaan, dan memperkuat pemantauan data konsumsi energi kunci dan konsumsi energi peralatan.

5.2 Sistem mudah dioperasikan dan digunakan

Dari analisis dan ringkasan personel manajemen energi hingga tinjauan dan persetujuan dari para pemimpin yang relevan, dari manajemen energi departemen hingga ringkasan dan laporan energi perusahaan, seluruh proses kerja jelas dan mudah dipahami, sejalan dengan persyaratan manajemen energi dan perusahaan secara keseluruhan. standar manajemen energi.

5.3 Pengawasan sistem sederhana dan efektif

Sistem ini menjalankan manajemen data energi sesuai dengan mode EMS, menyebabkan operasi sistem menjadi ringkas, menjalankan kontrol manajemen terpusat ke data energi yang terdesentralisasi.Menurut hasil analisis data, solusi yang sesuai diusulkan untuk mencapai energi target konservasi yang ditetapkan oleh perusahaan.

5.4 Penerapan manajemen yang baik

Melalui pengumpulan data otomatis dari sistem manajemen energi, keakuratan dan waktu nyata dari data sangat ditingkatkan, dan manajemen energi yang disempurnakan direalisasikan.

Bibliografi

[1] Shi Wei. Penerapan Sistem Manajemen Energi pada perusahaan bio-farmasi [D]. Shanghai: Universitas Fudan, 2011.

[2] Hu Depeng, Qi Junfei, Meng Ren, JIANG Jingming, Liu Daming. Penerapan Sistem Manajemen Energi tenaga di perusahaan bio-farmasi [J]. Teknik Elektro dan Otomasi. 2019.08.

[3] Manual Desain dan Aplikasi edisi Acrel Enterprise Microgrid.2020.06.