唐行龍，朱貴澎，江加寶

（江蘇奧神新材料股份有限公司，江蘇 連云港 222000）

中國經(jīng)濟的持續(xù)高速發(fā)展，各類企業(yè)尤其是大化工、大化纖工廠高能耗設備、落后的工藝產(chǎn)生的消耗越來越不容忽視，節(jié)能減排已經(jīng)提升成為企業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略高度。國家發(fā)改委2019年29號令明確鼓勵建設智能化、高效率、低能耗的紡織工廠以及數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智能化服裝生產(chǎn)技術和裝備開發(fā)、應用，限制或淘汰常規(guī)高能耗、高污染的聚酯間歇法聚合生產(chǎn)工藝、設備以及濕法氨綸生產(chǎn)工藝。對于傳統(tǒng)的化纖行業(yè)尤其是高端纖維生產(chǎn)工廠，引進先進的管理模式，利用高新技術手段，注重大格局，對各類能耗設備、工藝過程等實施能耗檢測，精準控制，建立大數(shù)據(jù)并且完善各類評測標準，形成智慧管控平臺，對企業(yè)生產(chǎn)、運營過程實行統(tǒng)一管理，為工廠節(jié)能降耗以及技術工藝提升提供準確的數(shù)據(jù)基礎，進而實現(xiàn)能源的最優(yōu)化決策。

聚酰亞胺新材料在阻燃、高溫、強輻射等惡劣條件下都體現(xiàn)了良好的性能，已經(jīng)廣泛應用在高溫濾料、特種防護領域以及航空航天等領域，成為國家“十二五”“十三五”期間重點支持發(fā)展的高新技術纖維，在軍民兩用浮空器上的試驗與應用也使其逐步成為國家戰(zhàn)略性新材料之一。新材料公司致力于環(huán)境和生命的保護，專注于高性能纖維的創(chuàng)新研發(fā)，在能源管控方面不斷創(chuàng)新、嘗試，逐漸形成了一套行之有效的能源管控模式。

1 網(wǎng)絡規(guī)劃

網(wǎng)絡是當今工廠自動化的核心，早在在投建之初就非常重視公司能源管控的數(shù)字化、智能化建設。在工廠建設過程中，按照工廠級（上層、管理層）—車間級（中層、監(jiān)控層）—現(xiàn)場級（低層）進行規(guī)劃布局，以底層儀表信息與公司管理流程為依據(jù)搭建出適合公司發(fā)展的數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)絡[1]。

隨著大數(shù)據(jù)以及云端技術的高速發(fā)展，依托完善的網(wǎng)絡布局基礎，在生產(chǎn)過程中充分融合各類控制系統(tǒng)，使監(jiān)控數(shù)據(jù)精準定位到單臺設備，通過OPC服務器，采用歷史數(shù)據(jù)庫，將分散在各底層設備、運營管理、監(jiān)控系統(tǒng)等的初始數(shù)據(jù)匯總形成大數(shù)據(jù)庫，分類分層進行權(quán)限管理。與此同時，利用云端技術對大數(shù)據(jù)進行匯總分析、遠程實時監(jiān)控以及故障處理，為公司接下來的智能化能源管控打下堅實的基礎。

2 整體布局

隨著企業(yè)的不斷發(fā)展，由實驗型生產(chǎn)線逐漸轉(zhuǎn)入生產(chǎn)型企業(yè)模式，產(chǎn)品生產(chǎn)規(guī)?；瑢ζ髽I(yè)管理提出了更高的要求，優(yōu)化生產(chǎn)過程管理方案，實現(xiàn)對企業(yè)生產(chǎn)過程的實時控制與精細化管理，規(guī)范管理、節(jié)能降耗、減員增效等都成為急待解決的問題。公司依托良好的數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)絡，對企業(yè)的“源—網(wǎng)—荷—儲”主要環(huán)節(jié)進行監(jiān)控，電量、水量、空調(diào)、冷氣回收、儲能等信息通過平臺進行收集、整合、分析和處理，建立各個環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)模型，分析用水量、電的消耗與企業(yè)生產(chǎn)、排放之間的隱含關系，對資源進行整合，以形成一個統(tǒng)一的、高效率的、可動態(tài)擴展的“能源物聯(lián)網(wǎng)”（圖1）[2]。

圖1 能源物聯(lián)網(wǎng)

3 能源管控實現(xiàn)

紡織企業(yè)用電量大，設備類型復雜、多變，電耗是每個企業(yè)都關注的重中之重[3-4]，所以，公司首先從電能升級改造開始逐步實現(xiàn)對所有能源的智能管控。

（1）要將電能使用達到最優(yōu)化必須監(jiān)控到點。企業(yè)首先面臨的是各類系統(tǒng)、儀表復雜的網(wǎng)絡接口以及協(xié)議，由于企業(yè)分期建設，設備未統(tǒng)一標準要求，RS-485，RS-232等各類網(wǎng)絡接口以及OPC、MODBUS復雜的協(xié)議會給智慧能源管控系統(tǒng)數(shù)據(jù)收集帶來種種問題。某公司依托基礎數(shù)據(jù)網(wǎng)絡，設計了一套專用采集系統(tǒng)，用于解決復雜的接口與協(xié)議問題[5-6]，實現(xiàn)對指定區(qū)域內(nèi)的耗能監(jiān)測設備進行遠程抄表，同時具備多個能耗儀表設備集抄的功能。

（2）利用采集系統(tǒng)在數(shù)據(jù)庫端建立用電專用管理模塊。以底層原始數(shù)據(jù)為基礎，抓住主要能耗設備以及耗能區(qū)域，以車間、工藝段、生產(chǎn)線、建筑等為單元，建立動態(tài)的實時數(shù)據(jù)采集，設計不同的運行檢測標準，根據(jù)具體需求建立計量管理、統(tǒng)計以及實時查詢模塊。根據(jù)公司需求設計能耗報表，能耗趨勢分析、指標變化、歷史消耗趨勢等模擬圖形[7]，并且將各配電線路電網(wǎng)設計模擬運行展示圖以及支路運行數(shù)據(jù)對比模型，可以對任意時段、任意區(qū)域、任意設備進行實時的或者歷史的能源消耗模擬對比，通過互聯(lián)網(wǎng)統(tǒng)一傳輸?shù)街腔酃芾砥脚_數(shù)據(jù)庫。利用云端技術實現(xiàn)遠程監(jiān)控、故障記錄提醒以及關鍵設備實時能耗變化與模擬分析，讓各區(qū)域、設備能源消耗情況一目了然，尋找規(guī)律，改善配比，為公司查找不合理能源消耗以及設備管理漏洞提供有力的支撐。

（3）構(gòu)建智能巡檢系統(tǒng)。人工巡檢變數(shù)多、制約條件大，比如氣象、環(huán)境、人為等各方面因素都會影響巡檢效果。如何保障巡檢質(zhì)量是各個企業(yè)都會碰到的問題，與此同時，設備運行的實時狀態(tài)、缺陷、隱患等很難通過巡檢發(fā)現(xiàn)。在智慧平臺下就很容易實現(xiàn)智能巡檢，采用移動設備及GPS4G5G網(wǎng)絡信息，事先設定巡檢路線，并制定巡檢任務，巡檢過程中完成調(diào)度中心下達的檢修任務，對檢修結(jié)果進行在線反饋，并對巡檢人員巡檢路徑進行跟蹤，對偏離位置的人員進行報警提示[5]。監(jiān)控調(diào)度人員可以通過監(jiān)控大屏幕隨時了解巡檢情況，實現(xiàn)了對人員行為數(shù)據(jù)的量化匯總，進行指數(shù)化體現(xiàn)，提升了各級管理效率，大大提高了企業(yè)安全風險的管控力度。

公司經(jīng)過一系列的布局以及設備升級，在水、電、氣方面按照類型進行區(qū)域化、差別化管理，結(jié)合各區(qū)域特點，形成新材料獨特的能耗指標管理方法，從環(huán)境品質(zhì)、設備安全、高效管理等多方面優(yōu)化能耗，實現(xiàn)了目標可設定、經(jīng)驗可積累、過程可跟蹤的無盲點需求響應[8]。

4 結(jié)語

2020年將會是中國發(fā)展的一個里程碑，是國內(nèi)企業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展的關鍵階段。隨著華為、阿里等公司5G、云端等技術的突破，中國在大數(shù)據(jù)方面領先地位的不斷鞏固，將會迎來爆發(fā)式的發(fā)展。在新的國際格局下，隨著政府引導機制的逐步完善，大平臺監(jiān)管的逐漸成型，智能化的能源管控將是大勢所趨。大格局智能化管控平臺管理將會在各個領域?qū)崿F(xiàn)并逐漸建立相關標準，隨著中國經(jīng)濟的不斷發(fā)展，逐漸成為各個行業(yè)標準化管理的利器。