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ComSight智慧能源管理系统

      ComSight能源管理系统为智慧园区、集团公司、工业企业提供水、电、气、冷热等能源从输入、转化、输送,到使用和回收全过程的监、管、控一体化智慧平台,实现能耗参数的多维度统计、分析和报表,能源转化和使用过程中的能效对标分析,能源供需平衡及能源供给质量分析,能耗预测与能源设备排产调度,能源设施运维管理与绩效管理、碳排放与碳资产管理等综合功能。

      ComSight能源管理系统为动力能源设施提供IQEdge边缘计算和ComSight 3D虚拟环境数字孪生功能选件。

      IQEdge边缘计算基于动力能源设施的机理建模和历史数据建模,实现动力能源设施仿真运行数据与实际运行数据的数字孪生,为能源参数预测、动力能源设施精准控能、故障预测提供智能化技术手段。同时为云端提供数据清洗和数据建模功能,避免大量垃圾数据上云端。

      ComSight 3D虚拟环境管理系统提供动力能源设备、管网系统的3D虚拟环境与现实环境的数字孪生,为运维管理人员提供3D虚拟环境中的巡检导航、设备故障定位识别、设备维修与节能改造空间定位帮助、员工技术培训等综合功能。

      能源管理系统是企业实现国家“3060双碳目标”战略必配的基础设施之一,也是实现数字化转型和智能工厂建设的重要信息化系统之一,将为企业的节能减排、精益能效管理提供有力的信息化支撑体系。

ComSight能源管理系统为智慧园区、集团公司、工业企业提供水、电、气、冷、热等能源从输入、转化、输送,到使用和回收全过程的监、管、控一体化智慧平台,实现能耗参数的多维度统计、分析和报表,能源转化和使用过程中的能效对标分析,能源供需平衡及能源供给质量分析,能耗预测与能源设备排产调度,能源设施运维管理与绩效管理、碳排放与碳资产管理等综合功能。


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ComSight能源管理系统基础功能模块


能耗数据实时监测

通过配置智能电表、水表、流量计等能源计量仪表,对企业能源输入、转化、输送、使用、回收全过程的能耗在线监测,实现企业水、电、汽、气、冷、热等能源的总体能耗、重点用能区域、重点用能单元的分级计量。同时,系统提供离线能源数据录入功能,在授权许可下提供数据采集登记、数据采集修正等功能,以满足能源应用功能验证和管理业务的需求。

多维度用能分析

通过能耗数据建模和统计,建立按能源种类、用能单元、分时、班次、产能等多维度的能耗占比、排名、对标、趋势、成本、平衡等能耗分析和能效分析体系,包括能源数据同期比、能源数据环比、能耗趋势分析、能效对标分析等。系统通过能源信息化管理手段实现精益能效管理的目的。

定制化能耗报表

建立按能源种类、用能区域、重点用能设备、分时、班次、生产与非生产、能源计费等多维度、多层级的定制能耗基础报表和高级报表体系,实现能源数据的多维度查询功能。系统以报表和图形方式从不同角度展示能耗情况,定时生成能耗报告,可以Excel、PDF等多种格式文件输出、打印和发送。

自定义异常告警

对能源系统的设备运行状态、能耗对标、能源平衡分析后出现的异常提供告警提示:异常发生位置、时间及原因分析。系统具有自定义报警类别、报警级别、报警阈值等功能。告警信息在操作界面上设置报警摘要条和告警内容列表,报警摘要条始终位于操作界面的上方。

动力能源设施智能化控制

根据能源供给参数的工艺指标需求、能源供需预测,对企业动力能源设施进行监测和智能化控制,被控设备包括高低压供配电系统、动力中心锅炉、制冷、空压、真空等站房、车间中央空调系统等,利用PID自适应控制技术、机理及数据建模仿真技术、变频节能技术、变水温节能技术等,实现按需精准供能。

能源系统集中管理

建立企业级能源管理中心,实现能源设备档案管理、设备维护保养管理、点巡检管理、交接班管理、能源供给质量管理、能耗数据管理、能耗分析、能效分析、能源信息发布、文件管理、用户管理、角色权限管理、日志管理等功能。系统通过大屏展示、中央操作站、可视化人机界面实现全厂能源系统集中管理。


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企业动力能源流向及能源计量、能效分析系统


ComSight能源管理系统基于企业能源流向分析,对能源购入、转换、输送、使用、回收再利用过程中各个环节的能耗计量、能源平衡、关键能源指标进行分析,特别是对重点用能设备(空调、制冷、空压、锅炉等)、能源消耗区域的能效水平进行多维度分析,建立能效数据分析平台。辅助管理人员和操作人员找出改善能源工作绩效的关键,当能源平衡差距超过预警范围时发出报警提示,防止能源跑、冒、滴、漏浪费现象发生,加强能源管理工作,减少能源消耗。

ComSight能源管理系统遵循ISO50001能源管理体系和通用动力设备的国标能效限值规范,系统以能耗分析报告形式,对

整个企业进行能源审计与评估,全面了解能耗状况及能源使用效率,辅助制定节能整改措施,为节能技术改造提供数据依据,以及检验节能改造效果。

和同类能源管理系统相比,ComSight能源管理系统不仅实现能耗数据的统计与报表功能,系统更强调用能侧的能效分析,以及能源信息化管理与动力能源设施节能控制的技术融合,为客户提供全集成式能源管理与节能控制的一体化解决方案。


ComSight智慧能源管理系统是一款基于智慧园区、集团公司、工业企业私有云平台,采用微服务架构开发的能源管理应用软件,旨在提升动力能源系统的能效管理、设备管理、生产管理、设备维护、日常管理等的综合管理水平,实现企业能源管理精细化、标准化、信息化、管控一体化和精益化的管理系统。系统由平台层、业务层和应用端组成。


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基于工业互联网平台微服务架构的能源管理系统


ComSight智慧能源管理系统应用软件基于工业互联网平台,采用微服务架构形式,提供海量设备接入,完成数据采集、命令下发、数据推送、数据建模、动力设备监控管理、能源管理等功能。系统支持各种不同工业现场协议的接入,如ProfiNet、ProfiBus、ModBus、OPC等等,同时支持MQTT、Http等协议直接接入。系统具有工业数据时序存储功能,通过MySQL、MongoDB、HBase、InfluxDB等数据库,支持结构化数据存储、非结构化数据存储和时序数据库存储,支持水平横向扩容,支持PB级别的数据量,支持海量数据查询毫秒级响应,推送时延在100ms以内,支持数据存储状态的实时监控、资源配置、性能统计和管理功能。

ComSight智慧能源管理系统可与企业ERP管理系统、MES生产信息系统进行双向数据通信,实现工艺生产计划、动力能源设备调度、KPI绩效指标的最优化组合。

本公司提供能源管理系统与企业动力能源基础设施自动化控制系统、能源计量系统全集成式解决方案,实现能源信息化管理、节能控制策略与能源设备智能化运行的有机融合。作为西门子在工业自动化和数字化解决方案的战略合作伙伴,公司可为客户提供西门子SIMATIC全系列自动化产品和数字化解决方案。


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全集成式动力能源管控系统网络结构示意图


全集成式动力能源管控系统从网络架构上划分为三个层次:信息管理层、现场监控层、末端设备层

 信息管理层

信息管理层采用企业数据中心虚拟服务器平台,包括SCADA服务器(冗余配置)、实时数据库服务器、关系数据库服务器、WEB服务器、应用管理服务器、OPC服务器等虚拟服务器。信息管理层在动力能源管控中控室配置操作员站、工程师站、显示大屏、汇聚层工业级网络交换机、信息层网络交换机、打印机等设备,并通过专用光纤建立汇聚层交换机与虚拟服务器平台的冗余链接。

信息管理层基于链路冗余100/1000M自适应以太通讯网络构架,采用C/S与B/S相结合的模式。所有动力能源系统的数据收集、数据分析、数据查询、目标管理、数据建模、设备运行管理等均在信息管理层中实现和完成。C/S模式下,通过多台操作员站(上位机),由操作人员负责监控整个企业动力能源系统的运行和信息化管理。B/S模式下,能源管控系统对外提供WEB发布功能,允许授权用户在企业网络连接到的任何地方查看动力能源系统的过程参数、流程图形和统计分析数据。

 现场控制层

现场控制层由各动力设备监控子系统PLC控制站、能耗数据

采集站、现场触摸屏、远程IO监控站、工业级环网交换机、光纤传输介质等设备组成。通过工业级光纤环网将各PLC控制站、能耗数据采集站、远程IO监控站等监控子站连接起来,实现分散的动力能源设备的现场控制、能源计量和通讯集成功能。

 末端设备层

末端设备层主要由动力设备启动柜、变频器、温(湿)度传感器、压力(压差)传感器、流量计、智能水表、电动调节阀、电动开关阀、智能仪表以及设备自带的单机控制器等组成。对总线式智能仪表和变送器,末端设备层通过ProfiBus-DP/PA、ModBus-RTU等标准通讯协议进行数据采集,保障数据采集的稳定性和完整性。

ComSight动力能源管控系统通过工业防火墙,在传统防火墙包过滤、状态检测、代理检测、代理服务等基本功能之上,通过对ProfiNet、Ethernet等工业协议深度解析,建立能源管控系统工业网络与企业信息网络之间的安全防护机制。


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IQEdge边缘计算服务器


ComSight智慧能源管理系统是一款基于智慧园区、集团公司、工业企业私有云平台,采用微服务架构开发的能源管理应用软件,旨在提升动力能源系统的能效管理、设备管理、生产管理、设备维护、日常管理等的综合管理水平,实现企业能源管理精细化、标准化、信息化、管控一体化和精益化的管理系统。系统由平台层、业务层和应用端组成。

IQEdge系列边缘计算集成工业互联网平台支持的多种物联网与工业控制场景接入协议,适配多种通信接入方式。

IQEdge系列边缘计算服务器兼容了SIMATIC S7 PLC和Linux操作系统同步运行环境。 IQEdge内置的人工智能算法和动能系统仿真模型基于C/C++、Matlab、Simulink高级语言开发,可生成PLC运行可识别的PB功能模块,也可在Linux系统中直接运行。PLC实时运行环境与Linux系统运行环境之间通过内置的OPC通讯模块交换数据。

IQEdge具备强大的运算能力,位处理性能1ns,支持PROFINET、HTTP、MQTT协议,支持分布式部署,支持横向扩展,支持分布式发布订阅,单台服务器支持10万以上的设备接入。


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IQEdge边缘服务器内部运算环境


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ComSight 3D虚拟环境管理系统提供动力能源设备、管网系统的3D虚拟环境与现实环境的数字孪生,为运维管理人员提供3D虚拟环境中的巡检导航、设备故障定位识别、设备维修与节能改造空间定位帮助、员工技术培训等综合功能。

ComSight 3D三维可视化管理系统采用B/S架构形式,支持授权客户端、移动端的页面浏览功能。ComSight 3D系统采用按对象建模模式,分为动力系统(管道与设备)、电气系统(仪表、电控柜)两大建模模块,支持多种格式的BIM模型置入。ComSight 3D系统按能源管理系统的功能需求,对BIM模型进行简化、补充、细化和实景颜色渲染等功能。系统支持动力设备和系统静态数据的录入,并与对象进行关联。系统可实现与动力能源管理系统单点登录,并具有发布展示功能,用户可以在全厂任何一台工作计算机上经授权后可以进行访问。


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多种BIM格式模型置入与3D重新建模环境


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为动力设备和管道系统添加动态运行数据


ComSight 3D系统提供地面行走模拟、空中飞行两种浏览、漫游或巡检模式。实现在三维虚拟场景进行任意位置、角度的模型自由浏览。系统通过按功能分区、按系统显示模型;模型的缩放、平移、旋转、剖分、测量;按系统、位置、分类对设施设备像搜索地图一样进行搜索定位等功能;故障信息与设备部件、管网联动快速定位功能;实现基于“一张三维图”实现全厂设施、设备、管网、阀件、仪表的三维可视化、定位和信息查询,使操作人员可以全面、透视、精准的掌握企业的设施设备。

ComSight 3D系统可实现与动力能源管理系统单点登录,并具有发布展示功能,用户可以在全厂任何一台工作计算机上经授权后可以进行访问。


ComSight 3D系统提供三维虚拟环境中的员工培训功能。培训老师可在界面中设置操作步骤和操作内容,员工在虚拟环境中按指令进行操作,以获得动力设备和系统的操作技能。培训也包括对危险事故的预案处理。    


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行走模式下按设定的导航路线进行巡检


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巡检人员走进时显示设备的实时运行数据


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三维虚拟环境中对新员工进行操作培训


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三维虚拟环境中对员工进行应急事故处理培训