能源管控技术范文

时间:2023-12-22 17:38:01

能源管控技术

能源管控技术篇1

关键词 火力发电;集控运行;技术要点;管理

中图分类号:TM621 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2013)12-0093-01

伴随着经济的飞速发展,电力系统管理不断升级,传统技术管理模式逐步被先进的集控运行系统技术所取代。集控系统运行技术集现代科技、网络信息技术于一体广泛应用于火力发电厂能源开发及管理方面,既可以保证能源开发与管理控制,还能在降低电厂运作成本的基础上有效提升电厂运行的安全与稳定水平,对于电厂经济效益与社会效益的实现具有推进作用。笔者认为火力发电厂的集控运行技术管理工作的开展要涵盖技术要点管理、人力制度管理两方面。

1 电厂集控系统运行技术概述

电厂的集控系统运行技术又称为集散控制运行技术,简称为DCS系统运行技术。集控系统运行技术是一种新型的集约式的自动化综合控制系统,技术控制要点繁杂。不同于传统的集中式控制系统,集控系统运行技术以自动处理器为中心进行全程的集约化自动管控,具有先进行、综合性、技术性等特点。

电厂的集控系统运行技术主要包括电厂运行情况监督技术、发电运营设备运行操作管控技术及分散控制技术等。电厂中应用集控系统运行技术可以实现低成本的有效监督与分散控制,是新阶段应用比较广泛的综合化集控技术。集控系统运行技术集计算机远程控制与传输技术、信息通讯技术及Control控制技术为一体形成信息化水平较高的监管控制技术应用系统,该技术不仅实现了电力运行的集约化管理,还将运行过程中的风险、负荷进行合理分散,有效提升了电网运行模式的安全与稳定化水平,使用价值极高。

火力发电厂集控运行技术的应用改变了传统技术控制效果有限的局面,该项技术创新对于火力电厂发电安全生产与管理来说意义重大,电厂应该加大集约控制技术模式的研发与应用,以整体提升电厂运行的科学化与技术化水平。

2 电厂集控技术运行条件与控制模式分析

火力发电厂集控技术的运行应用需要电厂技术人员创建一定的技术条件,并构建全面的集控管理模式,进而形成电厂技术模式化管理局面。

2.1 电厂集控系统运行的技术与环境条件的创建

电厂集控系统的运行技术方面的条件主要包括信息通讯技术、电脑远程控制技术等硬件条件,其外部环境条件便是指电源不间断供应及接地装置、计算机操作系统及总控制室温度、线路环境条件等,这些装置与线路配置的质量与布局是影响集控技术运行与效用发挥的重要因素,因此在进行火电厂集控技术运行管理中要注重集控技术外部影响因素的管控。

现阶段的电厂集控运行技术主要是针对发电机组进行集控运行,发电机组的集控运行技术中管理中要注意干扰因素的管理与防控。发电机组运行前要做好设备的接地装置的安装,并保证电缆屏蔽系统有效性,以避免机电组运行过程中机电与电力事故的发生。在电厂集控技术运行过程中有时还会出现错误信号的发放,这些干扰类的事故因子是影响技术运行与应用的重要因素,必须在技术运行外部环境创建时保证环境与条件状况良好。

2.2 电厂集控系统运行模式的构建

现阶段的火力发电厂集控运行中会有成系统的发电机组网络运行,其中的发电机组运行与集控技术的应用都基于一定的集控模式,火力电厂集控系统运行模式主要包括分级阶段控制模式、分散控制模式及通讯传输控制模式三种。

2.2.1 分散控制模式

现代化的信息集控模式不同于传统集控模式中的集中控制模式,主要采用信息化的分散管控模式。分散管理模式在集中管理模式基础上进行了改革创新,一改传统集中管理模式中的集中管理,而是采用分散化的集控模式,在运行中实现了技术功能、风险及负荷方面的分散化管理,直接避免了系统运行中危险事故的集中发生,也降低了风险发生时的影响扩散程度。分散化的控制模式对传统模式中的管理弊端进行了改良与创新,使用价值更高。

2.2.2 等级化的控制模式

电厂集控运行技术管理模式具有阶梯等级化特点,等级化的技术管理模式实现了技术管理工作的细化操作,能够有效提升技术管理模式的科学化水平。等级化的控制模式主要是将集控管理细分为若干控制环节与控制层次,实现了整个集控管理局面的集约化。该技术管理模式在在集控管理的基础上进行分级层次化信息管理与控制。

2.2.3 通讯传输控制模式

电厂的通讯传输控制模式主要通过通讯技术与手段进行信息传输管控,该模式不仅仅会用到计算机远程控制技术与计算机网络技术,还关系到电厂运营数据的处理与管控。电厂通讯传输技术基于信息技术的发展与完善,当前的电厂通讯传输系统已经发展到具有多元化的系统接口装置,这是实现远程通讯控制的基础,能够将电厂集控装置中的发电组装置进行有效连接,并通过计算机技术实现协调控制。

3 集控系统运行技术中的人为因素

发电厂集控技术管理主要包括控制系统管理、集控系统管理及热机保护系统管理等,这些系统的管理都有要点规定,电厂要充分发挥集控系统运行技术的优势必须进行运行全系统的管理,还要进行有效的人员管理。

现阶段,随着经济的发展,能源需求不断增加,能源生产技术水平也不断提升,这对技术操作与管理人员的职业素养也提出了相应的要求。发电厂集控系统运行技术不仅需要技术人员具有技术经验,还要求技术人员具备一定的发电组理论知识,并在实际的技术管理过程中创新应用技术与管理,创新出实用的技术方法与管理规范。

现阶段火力发电运行技术管理方面还存在着一定问题,不利于电力行业的发展,也不利于行业技术管理水平的提升,必须加大集控运行系统技术管理。

4 结束语

集控运行技术已经广泛应用于火力电厂运行与管理工作中,集控技术作为一种综合水平极高的现代信息技术在应用中还存在一定问题,因此在集控技术开发过程中要注重自动化技术的应用,还要着重提升电力调度运行水平。

参考文献

[1]公维华.现代火力发电机组集控运行技术分析[J].机电信息,2011(6).

[2]王斌.火力发电厂发电机组集控运行技术探析[J].才智,2012(4).

[3]周淮宁.浅析火电厂集控运行技术[J].科技致富向导,2013(3).

[4]覃一宁.大型火力发电厂运行优化控制系统的研究与实现[J].大连理工大学学报,2010(19).

作者简介

能源管控技术篇2

1系统结构设计

针对总部经济基地自身特点,仔细分析能源管理的实际需求,采用先进的分布式监控技术和系统集成技术。系统由监测中心平台、现场通信网络、智能传感器装置、智能网关(用于连接第三方智能计量装置)等组成。系统在统一的能源管理平台下,通过数据共享机制,实现对基地内建筑用能进行全面的、实时的用能计量、能源质量监测、安全管理、节能控制。系统设计有以下特点:(1)系统集成在总部基地自动控制(BA)系统,在同一信息平台采集、调度,便于各系统的整合,减少重复投资,同时便于维护。(2)系统利用设备专网资源,采用基地内铺设设备光纤环网作为能源数据的主干传输网络,通过主干网与LonWorks分布式高速控制网络的无缝连接,构建成覆盖全基地的分布式高速控制网络系统。(3)实现总部基地水、电等能源的分类计量及用电分项计量等监测。用电总计通过读取安装在变电所低压进线的具有远传接口智能电表数据累加实现,用电分项计量数据通过读取安装在变电所低压配电柜所有出线回路的具有远传接口智能电表数据获得,用水总计通过在市政各总管网上安装远传智能水表计量累加获得。通过实时数据发现用能问题,同时对重点用能系统进行专项用能计量和监测。(4)利用现代传感器技术、变频技术和LonWorks分布式高速控制网络技术,对基地内多联机(VRV)空调系统及新风系统进行全面的闭环节能控制,大幅降低空调能耗。(5)对基地内变电所进行环境监控,通过视频监控确保设备及用能安全,有效实现重要设备场所的无人值守。通过安装温感、烟感装置监测重要设备场所设备安全状态及异常报警。

2硬件设计

2.1现场传感器。智能电表使用的是三相多功能电力终端NLA-PM100D,采集三相电流、三相电压、有功功率、无功功率、有功电度、无功电度、功率因素、频率及谐波等电能参数,具有在线分析各种用电回路的需量、识别有效负荷与无效能耗、监测变电站的开关状态等功能,同时自带LonWorks网络接口,方便使用。智能远传水表采用单流束叶轮技术,计数器部分采用成熟可靠的干式技术,计数器内部没有任何部件与水接触,同时具备自动采集并能远程传输数据。2.2现场通信子网。现场通信子网由智能网络控制器、各类智能表计、智能网关等组成。系统选择i.LONSmartServer作为现场通信子网中的智能网络控制器,主要功能是执行LonWorks现场控制网络至以太网的路由通信功能,起到双向通信控制功能。其一,i.LONSmartServer可以向上通过系统通讯网路与控制中心进行数据传递交换,保证控制中心可以快速获取关键数据;其二,i.LONSmartServer可以向下通过双绞线与现场各类传感器设备进行数据交换,完成传感器设备的数据采集和发送,实现远程监测、远程测量和远程控制等功能,同时起到各类通信协议转换作用。现场采用Lonworks双绞线控制网络,具有拓扑结构灵活、传输介质和方式多样、传输速度快、抗干扰能力强等特点。Lon-works现场网络采用了P-CSMA/CD技术,使用了可实时通信、网络的LONTALK通信协议,符合国际标准,可真正实现产品的互换性、网络极容易扩充、修改和维护。此外LonWorks网络与Internet无缝连接,可以实现远程监控与远程操作。2.3变电所线路电力监测系统。变电所配置智能网关读取高压配电自动监控系统参数,接入能管系统,实现电量计量及参数检测报警(如电压、电流、断路器状态、功率因数等,故障报警)。在基地内各个变电所内低压室低压进线配置三相多功能电力监控终端,用于变电所低压侧用电的总计量及电能质量的监测。对变电所各个低压出线回路配置三相多功能电力监控终端,用于对各个出线回路的计量及电能质量监测。2.4空调新风节能监测控制。目前总部基地使用较多的暖通系统是多联机(VRV)空调和新风系统相结合的工作方式。总部基地能源管理系统利用温度传感器及网络控制技术,实现多联机(VRV)空调和新风系统自动化控制。对空调机组配置通信接口及智能网关,接入到能效提升和柔性调峰控制平台,通过能效提升和柔性调峰控制平台,对多联机(VRV)空调系统进行集中控制。新风系统根据温度传感器、空气质量传感器等监测数值,自动启动停止对应的新风机组、调节新风阀开度。

3软件设计

系统软件可有效对总部基地电、水等各类能源的智能表计进行实时在线的数据采集、监测和计量,为能源精细化管理提供准确、连续的数据,保证数据源头的可靠性。系统软件采用B/S架构与C/S架构有机结合的方式,用B/S架构的软件实现数据查询的需求,用C/S架构的软件实现系统的能源实时监控功能。系统开发使用C#开发语言和SQLServer数据库,主要开发基于C/S的基地能源自动化监管系统软件和基于B/S的基地能源查询分析软件,用WINDOWS2008Advancedserver和SQLServer2008数据库搭建。基地能源自动化监管系统软件用C#语言开发,主要对现场各种智能表计能源数据进行采集并存储,对单体状态、能源报表、设备节点的组态进行实时监测。基地能源查询分析软件主要为能源数据的查询、统计与分析,供管理人员进行能源查询、分析与预测,并作出科学的能源策略。基地能源自动化监管系统的数据存储与操作软件部分是在SQLServer2008数据库基础上进行二次开发的。考虑总部经济基地建筑规模大、运行时间长、功能复杂、能源种类多且消耗高等特点,在系统设计中会用到大量的数据存储和读取,这也是关系到系统运行快慢的重要部分。对于基地能源监测大数据的管理,系统采用了存储管理方式,这样虽然占用了一定的存储资源,但是在效率上有了很大提升,为提高整个控制系统的响应速度打下了基础。

4系统优势

目前常用的能源管理方法分为人工传统方法、设备检测方法和自动能源管理方法,主要内容比较如下:(1)人工传统方法。该方法主要使用在一些运行年代久远的企业或基地,这些企业或基地使用的设备较为传统,没有安装自动化检测装置,缺少数据自动传输功能。该方法多为粗放式能源管理方法,主要是使用人工抄表的方法采集数据,定期进行人工统计,或者根据能源购入总量及使用时间进行统计。(2)设备检测方法。随着科技的发展,一些传统企业或基地开始对能源设备进行更新换代,对一些重点设备安装了能源使用监测设备或使用了全自动的设备,这些设备工作的相关数据可以由设备单独保存,工作人员可以读取设备数据进行分析。(3)自动能源管理方法。进入互联网时代,设备的发展也被赋予了互联网因素,设备不仅可以自动完成能源相关数据读取和检测,还可通过互联网技术实现数据通信和分享,全面进入了物联网时代。这种方法完全剔除了人工现场检测或数据分析部分,交由计算机和传感器自动完成。基于物联网技术的能源管理方法属于自动能源管理方法的一种,具有以下优势:①突破人工传统方法的获取数据方式,人工传统方法在抄写数据记录时会可能会出现录入错误,特别是总部经济基地采集点多、数据多,使用人工传统方法时很容易出错。采用基于物联网技术的能源管理方法,可以快速读取数据,保证数据准确率,自动化读取,减少工作错误。②基于物联网技术的能源管理方法可以根据要求做到实时统计传感器数据,可以快速响应控制系统要求,通过快速获取数据及时分析判断总部基地运行状态,这点是人工传统方法和设备检测方法无法完成的。③人工传统方法和设备检测方法都是需要人工读取、统计和分析,对人员的管理和工作流程的控制有着较高要求。基于物联网技术的能源管理方法是一次投入,减少了人员的使用,避免了运营时人员管理和工作流程控制等问题,在减少运营成本的同时,消除了人员记录主观错误的风险。④基于物联网技术的能源管理方法可以快速定位能源系统故障处,提升问题处理反应能力,确保总部基地正常运转。⑤基于物联网技术的能源管理方法通过前端传感器获取数据,利用后台控制系统可以对用能过高单位和用能危险单位进行合理控制,用闭环控制方法降低整个能源消耗。

5结语

本文设计的能源管理系统以物联网技术为基础,实现了总部经济基地常规能源监测和重点用能系统(空调新风系统)监测控制相结合的系统设计。设计中综合运用了互联网快速通信、各类传感器检测、系统软件开发、数据库应用等领域的相关技术,有一定的实际使用价值。在分析了人工传统方法、设备检测方法和自动能源管理方法优劣的基础上,发现属于自动能源管理方法的基于物联网技术的能源管理方法更适合在总部经济基地使用。基于物联网技术的总部经济基地能源管理系统的建立不仅可全方位监控总部基地能源使用状况,而且还可快速判断出基地能源使用故障和故障位置,同时对重点用能系统(空调新风系统)进行了闭环式监测控制,提高了总部基地能源使用效率,减少了能源浪费,对总部经济基地正常运转起到了十分重要的作用。

作者:华磊 单位:江苏省工程咨询中心

参考文献:

[1]田景熙.物联网概论[M].南京:东南大学出版社,2012.

[2]陈永攀.建筑能源系统物联网架构与实现技术研究[D].哈尔滨工业大学,2011.

[3]埃施朗公司.i.LONSmartServer智能服务器——实现能源监控关键产品[J].仪器仪表标准化与计量,2008.

[4]张红.物联网技术在智能建筑能源管理中应用的研究[D].长安大学,2013.

能源管控技术篇3

关键词:钢铁企业,能源管理中心,问题,建议

 

钢铁工业是国民经济重要基础产业,能源消耗量约占全国工业总能耗的15%,废水和固体废弃物排放量分别占工业排放总量的14%和17%,是节能减排的重点行业。目前,钢铁工业的发展已面临资源和环境的双重制约,从长远来看,资源环境问题已是影响钢铁工业生存和发展的重大问题,只有转变增长方式,大幅度提高能源利用效率,以能源的有效利用促进钢铁工业的可持续发展,才能使钢铁工业有更大的生存和发展空间。工业和信息化部在2009年了《关于印发钢铁企业能源管理中心建设实施方案的通知》,该通知鼓励钢铁企业建立能源管理系统(EMS),我国钢铁企业能源管理系统已经进入快速增长期。

一、能源管理中心概述

(一)能源管理中心的概念及功能

能源管理中心就是在现代监控技术和信息技术的支撑下,对冶金企业电力系统、动力系统(燃气、热力、氧氮氩)、水系统实行集中监测、控制和管理,通过对企业能源生产、输配和消耗实施动态监控和管理,从而实现系统性节能降耗。

能源管理中心作为能源监控及调度和能源管理的一个平台,主要包含以下功能:

1.信号采集和监控功能:包括数据采集、监控、信息归档、事件记录、语音报警等。

2.基础能源管理:包括能源消耗实绩、计划能源运行支持;能源消耗对标分析等。

3.在线预测功能:动态煤气平衡预测、电力负荷预测等。

(二)能源管理中心的作用

作为冶金企业自动化和信息化的重要组成部分,能源管理中心不仅对能源的统一调度、优化煤气平衡、减少煤气放散、提高环保质量、降低吨钢能耗和提高劳动生产率有重要作用,而且对于事故预案的制定和执行、事故原因的快速分析和及时判断处理、能源供需的合理调整和平衡以及在客观信息基础上的能源实绩分析、能源计划编制、能源质量管理、能源系统的预测等都是十分有效的。

1.大幅度提高钢铁企业能源系统劳动生产率:能源管理中心中充分利用无人值守管理技术,显著改善能源系统的及时平衡调整、异常和故障的快速分析和处理。

2.能源管理系统可以显著提高能源供需的动态平衡水平,从而实现良好的平衡节能环保效果。

3.提高全厂性能源事故的反应能力:能源调度可以通过系统迅速从全局的角度了解系统的运行状况,故障的影响程度等,及时采取系统的措施。

4.完善能源信息的采集、存储、管理和有效利用:有了完善的能源信息采集系统,我们就获得了能源系统的第一手资料,经过数据分析、处理和加工,在中央控制室的调度人员和专业能源管理人员就能实时掌握系统运行情况,并能在需要时及时采取调度措施,使系统尽可能运行在最佳状态。

5.减少管理环节、优化管理流程

(三)能源管理中心的技术内容

企业能源管理中心系统采用的基础技术包括系统集成和应用集成技术、现代计算机和网络技术、数据库和实时数据库技术、数据分析和预测技术等。

企业能源管理中心系统需集成能源动力现场控制系统(水、电、风、气/汽)和各主工艺单元DCS系统(即数字信息收集系统)等第三方系统。

具体包括:综合过程监控系统,预测与能源平衡调度模型及软件,基础能源管理系统,管控中心工程子系统(基础设施配套),工业及管理网络系统,现场控制系统改造,数据采集装置改造,配套管理模式和机制建设等等。

二、钢铁企业能源管理中心应用实践

(一)国外

能源中心的雏形最早始于 20 世纪 60 年代的日本,其钢铁企业利用模拟仪表形成能源数据采集与监控系统来分别满足能源介质生产和分配的需要。论文格式,建议。进入70年代日本钢铁厂利用电子计算机将各自独立的能源介质网逐步过渡到由动力部门集中管理,达到统一管理能源介质的转换和分配,能源中心初步形成。之后,随着计算机技术、控制技术的发展,能源中心技术也突飞猛进,数据库管理、集散控制技术、分析决策系统、智能控制和智能管理等广泛应用于能源中心,能源中心技术成为企业能源管理现代化的基本配置。目前在日本的钢铁企业中应用已十分普遍。并且随着日本钢铁技术的输出,在韩国、巴西等国家的钢铁企业中能源中心的应用也已得到了普及和推广。

(二)国内

我国钢铁企业建设能源管理中心起步较晚,最早实施能源管理系统的企业是宝钢,宝钢的能源管理系统1997年建成。除了宝钢之外,其他企业的能源管理系统是在2003年以后开始陆续上马的,有马鞍山钢铁、南钢、济钢、首钢等。

宝钢能源中心能源管理系统(EMS)是一个覆盖宝钢一、二、三期工程各单元的全局性能源管理系统,自1982年投产以来,经1987年的二期工程改造扩建,后又经1991年到1997年的三期改造,使其由原来的能源检测、控制为主,改造成为现在的以全厂一、二、三期生产主设备为对象、各种能源介质和环保的监控、信息的管理。是一个覆盖基础自动化、过程监控及管理三个功能层次的计算机网络系统,并建立数据通讯网络,完成监测、控制、优化及故障诊断等各类应用软件,实现对供配电、给排水、动力和环保等有关能源子系统的自动控制及监测,完成能源的优化调度和管理,实现安全、优良供能、提高工作效率、降低能耗,从而达到降低产品成本的目的。它已成为宝钢能源生产调度和管理的中枢。

三、钢铁企业能源管理中心建设存在问题

(一)系统本身的问题

第一,由于能源管理系统目前还没有一套体系标准,因而建设的要求和功能存在不少误区,导致投入大,效果差,离节能减排的核心要求距离较大,这不利于能源管理系统技术的推广和发展。

对于新建的钢铁企业,能源管理系统的投入大概是3000万元到5000万元;对于老企业,按照要求必须要对原有的系统进行改造,投入可能成倍增加。

能源中心的经济效益其实很难评估,其经济效益主要来源于最优分配能源,而最优化计算必须紧密结合生产,效益的产生与能源中心的关联度难以评估。

第二,部分钢铁企业能源系统的装备水平较低。企业能源系统监测、控制系统尤其是数据采集仪表和自动化水平还较低,达不到企业能源管理中心系统需要的配置水平,难以实现对生产及能源系统监控与系统优化调度的有机结合。另外,企业在能源系统自动控制和优化管理方面的经验还比较缺乏。

(二)体制的问题

第一,企业的认识不足。长期以来,对信息化在节能减排上有所作为的认识不足,所以企业有了资金,也优先用于改进工艺装备,建设能源管理系统的意愿不强。

第二,认为能源中心仅仅是技术问题,单靠成熟的计算机技术和信息技术就能解决企业的能源管控问题。能源中心实际上是也是更深层次的管理体制、运行机制的问题。我国钢铁企业的能源管理普遍是一种粗放型的管理模式,能源管理不集中、职能分散,能源中心建设势必涉及到业务流程的重新整合。

四、钢铁企业建设能源管理中心的建议

(一)能源管理管理中心是个非常复杂的系统,它必须和ERP系统以及其他信息化系统衔接起来,其建设应服从于ERP系统建设的整体需要。

(二)企业能源中心的建设,必须将现有的分散多头管理模式,转变为能源生产与能源管理合一的集中管控模式;能源管控中心与生产调度中心要密切结合,同时要考虑与环保监控中心的结合,最大限度地达到物流、能源流、信息流的统一优化调度。论文格式,建议。论文格式,建议。

(三)企业能源管理中心的配套管理模式和机制建设是相对于硬件设施建设的“软件”建设,其关键是建立企业能源管理中心的理念和定位,把项目建设和管理体制建设有机结合起来,做到同步规划、同步建成并实现良性互动,以提高企业能源系统调度运行管理的效率,使企业能源管理中心发挥出最佳效果。论文格式,建议。论文格式,建议。

(四)能源中心建设不仅投入大,而且涉及到体制问题,因此成功的能源管理系统工程应该是“一把手”工程,领导必须亲自抓。论文格式,建议。

五、结束语

随着国家能源供需矛盾的进一步扩大、环境保护政策的进一步强化以及钢铁企业自身生产成本的不断优化,相信能源中心技术在不远的将来必将为我国钢铁工业普遍采用,这将对我国钢铁工业的节能降耗和可持续发展产生积极的作用。

参考文献:

[1]中国金属学会.2008~2009冶金工程技术学科发展报告[R].北京:中国科学技术出版社,2009.

[2]陈启祥.以科学发展观为指导坚持创新探索钢铁企业循环经济发展模式[J].山东冶金.2005年06期.

[3]王永川陈光明.钢铁企业能源管理系统方案研究[J].冶金能源,2003,22(6):5-6,36.

[4]孙彦广.能源管理系统是节能的重要手段[J].中国制造业信息化,2007年第9期.

[5]马殿同.钢铁企业能源管理[J].设计技术,2007年第2期

 

能源管控技术篇4

关键词:科学 管理 水资源

【分类号】:TU831;TU201.5

实现污水资源化,避免水资源危机,是关系经济发展和生存环境的重大课题,水资源优化配置是水资源管理的重点,水资源实时监控管理系统由数据库、模型库、知识库、在线数据采集子系统、综合信息管理子系统、综合分析与决策支持子系统、实时控制管理子系统等组成。它是高技术的集成,体现了水资源可持续利用原则,并且代表了当前世界水资源管理的方向,而水资源实时监控管理系统在水资源优化配置中又具有举足轻重的作用。在“总体设计、分步实施、试点示范、全面推开”的原则下建设水资源实时监控管理系统。

如何实现水利现代化?实现水资源的可持续利用?在水资源的开发、利用、治理、配置、节约和保护的综合管理任务中,如何改变过去粗放式的管理方式,而采用集约式的现代管理方式?实施对水资源动态的、实时的、优化的配置,基础是获取大量的、动态的水资源及相关信息。当代高技术的发展,特别是信息技术、数字化技术的发展,使得对水资源进行实时监控管理已经成为可能。这种系统的建设将使水资源的管理发生重大变革,也将带来巨大的经济社会效益。

水资源实时监控管理系统:是以现代水资源管理理论为基础,以计算机技术为依托对流域或地区的水资源进行实时、优化配置和调度;是以信息技术为基础,运用各种高新科技手段,对流域或地区的水资源及相关的大量信息进行实时采集、传输及管理;以远程控制及自动化技术为依托对流域或地区的工程设施进行控制操作。 主要特点:(1)针对不同流域、不同地区不同的经济发展水平及基础设施状况,水资源管理中不同的重点问题,水资源实时监控管理系统的设置也应具有不同的特点。系统的设置还应与防洪调度指挥系统的建设相结合。(2)这种系统应是高新技术的集成。包括监测技术、通信、网络、数字化技术、遥感、地理信息系统(GIS)、全球定位系统(GPS)、计算机辅助决策支持系统、人工智能、远程控制等先进技术。(3)它不同于以往的水资源监测系统,仅仅具有监测功能。这种系统更重要的功能是进行实时配置调度。体现经济与社会发展--资源--环境的协调统一,体现水资源的可持续利用原则,体现“依法治水”的原则。

(4)这种系统以地理信息系统(GIS)为框架,除采集水资源信息外,还广泛采集流域或地区内的气象、墒情等自然信息,水利工程等基础设施信息,经济与社会发展的基本信息以及需水部门的需水信息。

(5)对水资源进行实时监测。监测的内容包括水量和水质。意义在于:科学、准确地进行资源配置及调度,保证供水安全。

水资源实时监控管理系统应具备水资源实时测、水资源实时预报、水资源实时调度和水资源实时管理等功能。其核心是综合分析与决策支持子系统以及数据库、模型库、知识库。其他各部分则为系统核心的补充、延展和支持。在线数据采集子系统提供相关水资源与水环境监测数据的自动化采集和数据可靠性在线分析功能。系统总控目的是建立系统各部分之间的联系、控制各库和各子系统的协调运行。

其重点是对地表水和地下水(水量、水位、水质及水温等)的实时动态监测和监测数据的自动化采集、监测数据预处理,以及监测数据可靠性的实时在线分析处理等。该子系统还应提供与各类监测仪器衔接的数据采集接口,通过接口模块动态收集监测数据资料,确保存入数据库中的监测资料的有效性、完整性和可靠性。实时控制子系统主要完成两个功能:一是将输出指令直接作用于可控自动化水资源调配和控制设备(如给、排水闸门等),通过有线/无线/远程控制技术对系统所涉区域内的重点给、排水设备及重点控制工程进行远距离的调节控制;二是将系统综合分析与辅助决策的成果以实时报告(如水资源预报、水质分析公报、企业排污超标警报、水资源调配建议方案等)和多媒体报警信号(如大屏幕指示、声光警报等)的形式进行动态输出,以供决策部门进行水资源配置和管理参考。综合信息管理子系统管理各种水资源水环境监控项目的数据资料,具有监测数据资料的输入、存储、整编、查询与传输等功能,对水资源监控数据资料进行综合管理和处理。该子系统还应提供对综合分析与决策支持子系统以及实时控制子系统的数据传输接口。综合分析与决策支持子系统对实时监测获得的数据信息进行综合分析处理。其主要功能就是运用模型库中的相应模型对监测数据资料进行智能化的综合分析,参照知识库中的专家知识和有关法律、法规、规程规范,形成水资源(包括水量、水质、水情和水环境等)动态状况的分析成果;并根据分析成果,产生辅助决策报告或直接控制指令。系统还应专门设计有多库协同器,进行各库之间的协调。多库协同器提供系统各库的协同规划、综合调度、人机交互、资源共享、冲突仲裁和通信联络等处理功能。 综合分析与决策支持子系统是本系统的技术核心,它将以国内外近年在水源、水环境和农田水利等方面的科研成果为基础,结合现代高新技术进行综合开发,形成技术先进、功能完善、实用性强、又便于扩展和更新具有决策支持能力的智能化综合分析系统。

模型库及其管理子系统提供相应分析处理使用的处理模型和计算方法的例程库。包括各种时态和空间模型、在线数据可靠性分析算法等。包括水情预报模型、水量评价模型、水量预测模型、水质评价模型、水质预测模型、水污染模型、需水模型、生态环境分析模型、洪水演进及仿真模型、决策支持模型等等。 知识库及其管理子系统是用于知识信息的存储及其使用管理的计算机软件系统。 数据库是整个系统运转的基础,准确高效地收集和及时处理大量复杂的监测数据资料是整个系统设计和开发的重点。数据库及综合信息管理子系统是面向数据信息存储和信息查询的计算机软件系统。

水资源实时监控管理系统是一个十分庞大又十分复杂的系统,首先,组织好项目的前期工作。组织系统内外的专家在国内外广泛调研的基础上,进行系统的研究开发和设计工作。其次,要选好试点,发挥试点的示范作用。对试点项目运行经验进行总结使系统不断完善。通过试点,还要总结提炼出相应的技术导则和技术规范。在试点项目的基础上,制定全面实施规划,因地制宜地进行推广,新建项目,如具备条件,在设计时就要将实时监控管理系统纳入项目计划,水资源实时监控管理系统的建设,必将有力地推动我国水利现代化的进程。

能源管控技术篇5

一、大气环境质量管理与污染控制

针对我国目前大气污染控制与大气环境质量管理中存在的薄弱环节与迫切的科技需求,以保证大气污染物的有效削减、提高大气环境质量管理水平为目标,逐步完善大气污染物削减技术的技术评估体系和大气环境质量管理体系,研究区域大气污染调控技术,建立大气复合污染综合防治的区域调控机制,实现我国区域性大气环境质量的科学管理;研究城市大气环境问题与控制,建立城市大气质量评价体系和预警预报系统;研究大气污染源达标排放及污染物削减控制技术评估体系,重点研究烟气脱硫技术、SO2和NOX同步控制与治理技术、工业排放有毒有害有机污染物的控制技术、脱硫副产物(CaSO4、CaSO3)资源化利用技术、燃煤汞污染、二恶英、挥发性有机污染物等大气污染物控制技术等技术的评估方法,建立相应的技术评估体系;研究汽油清净剂与柴油清净剂对大气污染的影响,开展机动车排放相关的燃油品质保障和改进措施、加油站排放控制及管理措施研究。

二、生态环境、土壤环境管理与农村环境保护

针对我国目前生态管理中存在的薄弱环节和迫切需求,以提高生态环境监管能力为目标,逐步建立生态监测评估技术体系,完善生态质量评价方法,重点开展严格生态保护地生态服务功能监测、评估与友好产业示范研究,开展水利、矿山等主要资源开发生态影响评价技术研究。

针对我国土壤污染以及土壤环境管理的现状,以提高土壤环境质量管理水平为目标,重点研究典型土壤污染生态风险识别、风险评价模式与表征方法;研究与食品安全、生态安全及人体健康有关的土壤环境质量分区、分类、分级评估技术与方法;开展区域土壤环境容量预研究,研究建立国家土壤污染档案。

针对我国在农村环境管理中的薄弱环节,开展农村环境污染防治综合管理技术与政策研究,建立农村环境管理技术体系;分区域研究我国农业面源污染的特点,建立具有区域特性的农村面源污染控制技术体系。

三、固体废物与危险废物管理与污染控制

针对我国固体废弃物与危险废物管理存在的主要问题,以控制固体废物和危险废物污染为目标,开展污染控制与管理技术研究,识别我国固体废物与危险废物污染控制的关键点和关键技术,提出污染控制的技术对策和技术路线,完善我国固体废物、危险废物处理处置技术标准与规范,以及资源循环过程的污染控制标准、规范;研究废旧产品资源评价、研究废物资源化工程与工艺技术、完善并建立资源化产品的污染控制技术标准及资源化过程中的环境保护技术规范,提升我国废物资源化水平的技术与管理措施;研究固体废物、危险废物全过程控制关键技术及二次污染控制技术的评估体系。

四、环境监测技术与环境管理政策研究

开展环境监测管理体制与运行机制、环境监测网优化调整研究;研究现代采样、制样技术和现代环境监测分析技术;研究环境优先污染物的污染事故应急监测设备和技术;研究环境监测仪器设备技术标准、技术政策。

开展工业污染源达标技术与污染物削减技术评估方法研究,研究工业污染源管理与污染源监控技术体系;开发工业污染源管理信息系统,实现污染源动态管理。

开展环境经济政策研究,研究区域宏观环境政策和行业环境技术政策,使环境要素的政策落实到重点行业中;研究制定分区域的环境政策;开展具体行业环保政策与项目准入、环境政策落实及部门监督等具体环节之间衔接、配套情况的研究,避免相互矛盾与冲突。

研究各类工业园区的环境管理与评估技术方法,建立工业园区环境管理体系;研究循环经济发展模式,鼓励上下游一体化,发挥“集中建设、规模生产、资源集约、集中处理”的整体优势,统筹考虑园区内的环境风险事故防范。

五、人体健康与环境污染

开展全国范围内典型地区环境污染与健康危害的监测、调查,遴选环境污染与健康问题的优先控制或重点研究区域;建立暴露累计水平计量模型,研究大样本人群的环境暴露健康特征流行病学监控办法,研究分析公害病的污染因素,预防公害病的发生,研究建立环境健康风险评价技术体系。

研究开发化学品(有毒化学品)环境暴露与评估模型,研究建立化学品风险评价及监管体系;选择若干区域,开展有毒化学品排放源的调查研究;开展高产量化学品的筛选与评估研究,研究建立相关指标和方法。

六、全球气候变化与国际环境履约

针对全球气候变化和区域性环境问题,研究中蒙边境沙尘暴来源解析、沙尘暴的(中日韩)区域环境影响、东北部边境地区和东南部沿海地区酸沉降和空气污染源解析;开展履行京都议定书以及全球气候变化相关国际条约的技术支持与政策研究;开展“持久性有机污染物污染防治法”的预研究;开展预防新持久性有机污染物的技术经济政策研究;开展相关POPs管理和控制技术规范和标准的研究;研究生物多样性在国民经济和社会发展中的作用与地位以及对各行业的贡献,完善生物多样性保护与利用的政策法规体系,研究建立国家生物多样性预警监测和评价技术体系。

七、实现减排目标的环境保护科技支撑体系构建

能源管控技术篇6

关键词 火力发电;机组运行;探讨

我国的用电资源向来比较紧张而且发电企业中又以火力发电企业为主力军,由此可见火力发电在我国供电资源中的重要地位。火力发电拥有比较长的历史,发展时间最长并很有成效。然而,火力发电要想起真正作用,就必须要有足够的煤炭资源供应,这就无形中给环境造成很大压力,环境污染问题日益突出,影响了人们的正常生活。近年来,随着科技的不断进步和技术的不断革新,我国加大了对各种新能源、新替代材料的研究,并取得了很大的成果。这就给火力发电企业带来很大的机遇的挑战。火力发电企业必须加快对自身体制的改革步伐,淘汰落后的体制,积极部署和调整新的发展战略。电厂生产安全与稳定技术要求不断提升,发电机组集散控制系统集信息技术、计算机网络技术、通讯技术于一体,真正改革创新了传统的集中管理模式,也在很大程度上实现了管理技术与模式的信息化与现代化。发电机组集控运行技术具有较高的自动化水平,将生产运行技术与管控技术模式融为一体,智能化水平较高。

1 火力发电机组集控运行现状

现阶段,我国基于传统的集中化管控模式进行了创新性自动化模式探索,集散化控制技术与模式应运而生,但是在发电机组集控运行过程中仍存在一些问题,影响着电厂运行的安全与稳定。主要变现为主汽压力系统的控制分析、过热汽温系统控制分析、再热汽温系统的控制分析应用等。在电厂技术规定中并未对系统应用与分析进行严格要求,以致系统安装与运营过程中核心技术效用的发挥受到阻碍,大大增加了电厂运营成本,还造成了技术浪费。还有一方面主要是技术操作与管理人员的管理与检修疏忽造成的电力事故、设备损毁、管控不到位、成本增加等。

2 火力发电机组集控运行核心技术与运行条件分析

电厂火力发电机组集控运行技术是基于电厂集控管理现状优化升级研发的一项技术,它将计算机技术、电子信息技术、数据分析优化调度技术等相结合,具有综合性与实用性。火力发电机组集控技术中包括信息核心技术的应用,集控技术运营中还有相关的条件运行要点,这些要点共同组成了发电机组集控模式。

2.1 集控系统核心技术

电力集控运行技术又称为DCS技术,具有先进性、集约性、综合性、信息化等特点,广泛应用于电力行业运行与管理方面。

电力集控系统运行技术集各种电子信息技术于一体,该系统的核心技术主要包括生产运营控制与管理技术,而且每一项技术都有不同的运行网络与模式,还融入不同的系统与技术。火力电厂运行系统中的管理技术主要基于提升管理水平、提高管理效率原则与目的将各项高效的管理技术融于一体,其中比较常见的便是4C技术应用。电力集控系统中的4C技术综合运用于控制与管理全过程,在管理环节主要是用于发电机组运营情况的数据统计与分析,并基于数据分析辅助优化运营调度,此外4C技术用于技术与设备的使用监督管理。火力电厂运行系统中的控制技术主要是将计算机系统与远程控制技术相结合,极大程度地实现了电厂运营控制自动化,4C技术在控制系统中主要用于生产线监控与运营管理技术应用监控等。

2.2 集控技术运行条件

集控运行技术管理首先应该明确技术的运行条件,电厂集控技术运行条件主要包括稳定电源、集控发电机组运行系统接地装置、总控室优化的作业环境等。电厂运行集控技术应用过程中这些装置等外部条件对于电厂的运行安全与稳定影响指数较高,尤其是进行大规模生产线运营状态下,集控技术应用过程中必须进行全面的技术管理。

电厂集控技术应用过程中还应该注意几点集控技术要点。首先要对集控技术安装必备的接地装置与电缆抗干扰屏蔽装置。集控技术中包含有纷繁复杂的技术装置,其中电子信息技术与装置具有较高的信号与电路要求,必须为集控装置进行合理又全面的装置布局,减少装置、技术在运行过程中外部干扰因素,为集控技术的应用与运作提供良好的外部环境。其次是集控技术电子装置的电源供应与切换装置不合要求以致整个运行系统用电存在危险隐患,而且电路电源切换装置不合理导致室温自动调节装置等自动化的技术与装置应用质量不达标,短路现象频繁发生。此外,集控技术系统在应用中还要注意仪用空压机装置的使用与检修,尽量保证生产线中积水等。

3 集散系统控制技术模式构建及其应用

3.1 电力发电机组主控模式构建

发电机组集控运行系统中主要包括管理技术与控制技术,各项技术的运行都遵循一定的技术模式。在技术应用模式中与传统集中控制技术模式不同的是集散控制技术的分散模式,此外还包括分层控制模式与通讯综合控制模式等。其中分层控制模式是指集控管控中管理与控制技术的应用呈阶梯状管控应用,阶梯化的管控应用主要表现为按照技术等级进行部门职能划分,并实行技术管控责任制,形成集控运行系统中的部门化等级化的工作局面。集控通讯综合控制模式主要是指以计算机技术作为核心管控技术广泛参与集控系统数据的采集与分析,并对综合管控工作开展提供优化数据参考。利用计算机通讯技术构建集控通讯综合控制模式可以实现多系统接口并线运作,既能提高运行效率又有利于电力运行系统的安全运作。

3.2 电厂集控系统应用的几点建议

火力电厂基于传统的集中化管理模式进行了集散控制模式的创新与应用,在进行集控管控技术与模式构建与应用过程中,具有众多的要点参考,笔者在此就其中的主要系统应用提几点建议。

3.2.1 集控系统中主汽压力系统的应用。电厂主汽压力系统主要应用于电厂发电运行生产过程中的空气处理,尤其是进行生产车间中煤粉量的控制。电厂主汽压力控制系统对于发电生产环境优化具有突出作用,借助该系统可以进行生产线中主汽压的控制,为电力系统安全稳定运营创建良好的环境。主汽压力系统使用过程中要做好系统的性能维护,保证主汽压力的有效控制。

3.2.2 集控系统中的过热汽温系统应用。该系统主要应用与发电机组运行过程中煤水比的控制。过热汽温系统能够进行煤水比的粗调、细调及微调,这种集约化的调节管理能够保证煤水比例均衡,简化生产发电中的机械处理环节,从而利于降低生产成本。该系统应用过程中必须及时进行系统维护,并着重检查集约化煤水比调整处理的有效性。

3.2.3 集控装置中的再热汽温系统应用。该系统应用过程中要注意进行烟风挡板调节及烟气再循环检修,并保证其中的燃烧器装置的使用性能。系统维护中要充分发挥系统中分散化控制模式与等级控制模式效用的发挥,尽量实现各系统的优化管理与控制。

4 结束语

随着经济发展中能源需求的增加,电力发电与管理技术应用方面的要求不断提升。现阶段,我国的电力行业生产与运行广泛应用集控运行技术,极大地提升了电力行业的生产与运营效率,也为电厂生产运营安全稳定提供了便利条件。火力电厂发电组集控技术具有众多的应用优势,加大集控技术的研发与完善势在必行,电厂应该就技术人员管控方面存在问题加大技术培训,以充分发挥集控技术管控效用,形成电厂的信息化、自动化管理局面。

参考文献:

[1] 公维华.现代火力发电机组集控运行技术分析[J].机电信息,2011,(06).

[2] 高洋.现代火力发电机组的集控运行技术探讨[J].科技致富向导,2012,(18).

[3] 屈佳木.对火力发电厂中发电机组集控运行技术的分析[J].科协论坛(下半月),2012,(12).

[4] 戴日俊.火力发电企业节能降耗措施[J].内蒙古电力技术,2010,(03).

能源管控技术篇7

关键词:建筑工程 绿色施工 资源管理

中图分类号:TU7 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2014)07(c)-0046-01

可持续发展是当今世界上大多数国家强调与遵循的发展理念,随着土木工程建设对环境的不断破坏,绿色施工技术的应用也越来越备受瞩目。本文以目前绿色施工技术在建筑工程中的应用现状,论述建筑工程绿色施工技术管理的发展状况,并为绿色施工技术在建筑工程的应用提出相应的管理措施[1]。

1 绿色施工技术推广的必要性

1.1 降低能耗

降低资源与材料的耗费是绿色施工技术在建筑工程中应用的基本要求。在材料使用过程中,尽可能地降低材料的剩余率,充分利用资源,尽可能在施工或装修中一次到位、不返工,从而大大提高材料的利用率[2]。

能源过多的消耗在一定程度上对建筑物结构性能的发展有一定的限制性,在建筑工程中使用绿色施工技术可减少一定的能源消耗。(1)改造电气安装连接的设备,选择有效的节能技术,从而减少电气工程操作过程中的电能耗量。(2)为防止室内热能散失,建筑结构中的墙体应增添隔热保温系统。

1.2 节约成本

绿色施工技术的核心重点在于“节地、节能、节材、节水”,通过对绿色技术的核心重点的改进与优化,从而达到绿色环保的建筑施工效果。

在施工现场,对现场搅拌用水、养护用水、废水分流排放、污水、雨水等进行有序管理,采取有效的节水措施,从而减少资源的浪费。对于电能的节能利用,应有相应的使用规划,应优先考虑使用国家的、行业推荐的环保、高效、节能的施工设备,并对其进行定时保养或维修。对于建筑垃圾减量控制,建筑企业应对可再回收利用的垃圾加强控制,其余不可回收垃圾则收集到封闭式垃圾站进行处理。可回收垃圾是可回收资源的重要内容,节约资源,加大资源利用率,从而使资源可循环利用。

1.3 改善性能

对于绿色施工技术的推广并不是单一的工序调整,它同时也在改进与优化建筑物内外组合形式,并由此对建筑性能加以改善。

2 施工管理创新及绿色施工技术管理必要性概述

2.1 施工管理创新

理念指导人的行为,要使管理行为有所创新,只有先从施工管理理念创新开始。认识创新的实际意义和重要性,是施工管理者理念创新的关键所在,因此,施工管理理念的创新应着眼于管理者认识度的提升。另外,管理理念的创新需要投入一定的资金用以培训与教育,把各种新的管理理念应用于施工管理当中,并树立创新理念。新的管理理念着重于结合市场的需求、企业自身的经济利益与工程的实际情况等加以分析,而不只是把自身利益放在第一位。

2.2 绿色施工管理技术

技术优势是市场竞争中极富生命力和最具实力的优势,因此,技术创新能使建筑单位的实力不断增大,竞争力不断得到提高,而施工技术创新主要有以下两种方式:

(1)对于新技术与新工艺,应积极从外部引进,并与相关企业合作,着力建立技术联盟,从而形成以新的技术创新体系。在施工当中,要结合施工工程项目的现实特征与新技术的特点,使新技术与新工艺的适应性有所提高,只有这样,才能形成极具特点的施工创新技术体系。(2)施工技术创新从内部做起,以现代的施工要求结合丰富的施工经验,寻求更有效的施工技术,这种以激励机制鼓励内部创新的方法,使工程技术可以直接使用。(3)应用信息化技术,提高绿色施工管理水平采取的有效方法之一是信息化施工,这是一种依靠动态参数施工管理的绿色施工方式。施工中工作量是动态变化的,施工资源的投入也将随之变化。要适应这样的变化,必须采用信息化技术,依靠动态参数,实施定量、动态的施工管理,以最少的资源投入完成工程任务,达到高效、低耗、环保的目的。

3 绿色施工技术管理有效措施

3.1 加强能源、资源管理

绿色管理在建筑施工现场包含两方面的内容,即能源管理与资源管理。

(1)能源管理:节约能源是能源管理最直接的目的,尽可能的在能源使用过程中不会对周围环境造成污染,而实际的具体操作则要从设备与施工工艺着手。而绿色环保是设备与施工工艺选择过程中必先考虑的内容,除此,也要注重耗能低的设备,机械设备出现故障时,要及时进行保养与维修,以便能源消耗的不浪费。

(2)资源管理:资源管理主要是保护水源和防止水资源受到污染,在保护水资源的过程中,要善于控制用水量,对雨水和污水加以收集、处理并利用,处理过的水可以用做一些对水质要求不是很高的工程中,以便对水资源的节省与充分利用。

3.2 优选绿色环保施工材料

对于高层的建筑建设,选材的考虑总是着重于质量与价格上,而忽略了对材料成份的关注,有的材料所含的污染物质或有害物质都较多,尤其是一些价格低廉的材料更为明显[3]。因而,对绿色材料的管理也应属于绿色施工技术管理的范畴。在工程设计与预算过程中,应依据国家有关标准,把绿色环保施工建材作为首先材料。在施工过程中,要确保工程的施工按施工图纸与施工方案严格进行,对绿色施工建材加强管理,从而保证工程施工过程中的各种材料都达到国家环保标准。

3.3 加强施工污染控制

对于高层建筑工程的污染,主要从以下几方面对其进行控制。

(1)控制泥浆:对于泥浆的控制,要从施工之初开始,在整个过程中尽可能固结泥浆,以免泥浆涌入正常路段,影响环境容貌。

(2)控制尘土污染:施工现场扬尘极其严重,对周围空气造成严重污染,影响了人们的生活与健康;因此,施工工地可以硬化道路、浇水加湿等,这样可对扬尘起到一定的控制作用。

(3)控制噪音:噪音污染已是当今社会的严重的环境污染之一,如何防治噪音污染已成为社会热议的课题。施工现场的噪音主要来自于机械设备,而其具有时间集中、位置不定等特点,对其进行控制的办法是购买设备时应从优选择、设备参与施工尽量不要夜间进行等,以免对他人生活造成影响。

4 结语

绿色施工是建筑工程的展的可持续的重要举措,建筑企业对绿色施工大力推进,采纳先进的科技成果,优化施工环境,使建筑施工过程中的污水排放、水资源污染、扬尘污染等建筑过程中出现的问题得到很好的控制,使工程施工成本下降,从而为建筑企业带来更多的社会与经济效益。

参考文献

[1] 郝薇薇.建筑工程项目的绿色施工管理探究[J].黑龙江科技信息,2012,10(4):48-49.

[2] 丁荣花.高明华.浅谈建筑施工管理创新及绿色施工管理[J].河南科技,2013,1(16):55-56.

能源管控技术篇8

安全生产信息化发展趋势

依托国家电子政务外网,国家安监总局和各地安全监管机构建设了互联网互通的广域网络,初步建成了面向安全监管检查及行政执法、调度统计、矿山应急救援等业务系统,应用视频监控等手段实时监控重点危险源,全国安全生产应急平台体系框架初步形成,北京等省级安全生产应急平台已建成并投入使用,安全生产政策法规、事故调查等面向社会公众的公共服务通过信息技术得到提升。

安全监测监控、通信联络、人员定位、应急避险等作为国家煤矿安监局要求的“安全六大系统”内容,在国有重点煤矿基本全面开展建设,在非煤矿山也得到重点应用,车辆定位、危险源监控、产品流向等在危险化学品行业应用普遍,设备状态监控、环境视频监控在信息化建设领先企业中已经取得了良好的效果。在管理信息化方面,大多数企业将安全巡检和事故上报作为重点,通过在办公平台或网站设置安全管理专栏方式通报管理信息,并向安监部门应急平台上报信息,神华等先进企业在重大危险源定义、监管、应急方案、救援指挥方面已基本实现信息化。

目前,中国安全生产信息化建设还存在信息化与安全生产尚未完全融合,信息化推动安全生产创新力度不够,信息技术应用不能满足安全生产管理需求,安全生产信息交换共享不足,应用系统缺乏联动影响实际功效发挥等问题,随着信息技术的进步和安全生产工作要求的日益提高,安全生产信息化必须为创新监管检查方式、深度渗透生产经营活动、提高应急联动水平方面提供更有利的支撑。

安全生产信息化逐渐从事故报告系统向以风险管理为核心,监测、监控、预警、救援一体集成,动态、实时、全过程的安全管理系统方向演变,安全生产信息化建设 融入企业员工日常安全管理工作和企业经营管理流程中,全面、动态地获取经营活动中需要进行安全管理的业务活动信息,包括生产过程中人的行为、物的状态、生产环境等因素的全员、全过程、全方位受控,安全管理从安全时间的时候处理向危险源识别、风险辨识、风险评估分析、风险预警、风险控制的闭环全过程控制及动态管理。功能的延伸体现了安全管理与生产管理紧密结合,以实现安全管理持续改进,将安全生产的长效管理体系落到实处。

安全生产的智能化,知识化、跨部门应用重点体现在应急救援平台建设中,应急救援体系的核心目标是科学预防和避免重特大事故的扩大和再发生,将事故对人、财产、环境的损失降低到最小,建立智能化的应急救援体系是提高安全管理能力的最终保障。

共享应急救援平台的智能化有助于企业应用信息技术不断提升掌握事故现场情况真实性的能力,实时分析事故危害后果及可能发展趋势,从而启动相应的应急救援方案,按照原最高效地通报政府与专业应急救援部门,及时集中抢险力量投入现场抢救与抢险。共享应急救援平台还可实现重大危险源信息综合展现与应急演练等,持续优化应急预案,进一步提升安全生产应急管理的能力。

安全生产管理对象点多面广,企业、政府、专业机构的信息共享和业务协同需要应用系统的互联互通、数据资源的规范统一。

建立以数据标准为核心,全面涵盖技术、管理、应用规范的安全生产信息化标准体系,梳理安全生产信息资源,尤其是对物联网等信息化数据、业务、技术和管理标准,规范信息资源的采集、处理、共享,提高信息资源的开发利用能力,从而满足多对象、多层次、高效率的业务协同。

随着计算机技术、网络技术和信息化技术的发展,安全管理系统将向着数字化、集成化的方向发展,传统单纯依靠人员检查记录反馈的手工方式已经不能满足企业安全管理的需求。

无线技术、精确定位技术、数字数据服务、电子数据交换、识别技术必将更多地应用到企业的安全管理中,以物联网、云计算、移动互联网、卫星遥感等为代表的新一代信息技术应用将极大地提升安全监察监管动态闭环控制的效率和智能化的水平。

安全生产信息化架构

基于新一代信息技术的安全生产信息化架构由下而上可分为四层,分别为:基础设施层、数据处理层、平台架构层、应用层。

应用层是为用户提供具体安全生产事物处理、运行在平台架构层上的应用系统集合。根据与用户相应的纵向关系,应用层可分为应用表示层、应用服务层和应用管理层。

应用表示层是用户的响应通道。安全生产的应用用户来自社会公众、企业安全生产管理人员、政府监管机构工作人员,社会公众需要获取的服务侧重信息服务、应用服务、应用管理。应用表示层通过企业门户、在线服务、应用管理实现对应用需求的协调分工。

应用服务层是应用层的核心,为用户提供尽可能丰富的、创新的生产安全功能。不论是政府监管人员,还是企业安全生产管理人员,应用功能可以根据用户层级不同和应用重点不同,为领导提供决策服务的决策支持类应用、为安全管理职能部门提供专业化服务的安全管理类应用,以及为生产运营、社会管理、安全与生产完全融合的监测操作类应用。

决策支持类功能通过对监测信息的深度应用,提供安全分析、评价、预警以及应急指挥功能;安全管理类功能体现了对安全生产的全过程管理,建立以预控为核心,安全计划、检查反馈、测试仿真、预案制定四环节的闭环管理,持续优化资源配置,切断安全事故的因果链,使内部人、才、物制度达到安全和谐统一;监测监控类功能体现对细粒度物理安全生产要素的掌握,强化对人员、设备、环境三个物理安全要素从结构化的基础信息、状态数据到非结构化的视频等数据的管理。

新一代信息技术通过云计算、移动互联网等提高应用服务便捷性。应用层应用云计算以SaaS的形式提供面向特定对象的整体解决方案,通过移动互联网和云终端更好地优化用户的交互渠道,升级用户体验。

平台架构层是一个以软件资源管理为中心的、开放的、聚合各种能力和资源的云服务环境,能够更好地满足企业安全生产信息化在可伸缩性、可用性和安全性等方面的需求。平台架构层的主要模式是通过将各种核心应用整合成一个面向服务的平台,从而为的安全管理创新提供一个应用快速实现的基础,使以往复杂的各级系统搭建、维护和更新可以按需即用、随需应变的方式获得,使系统的弹性化构建成为可能。

数据处理层通过不同的处理模块对采集到的数据分别进行接收、存储、分析和处理,数据处理层的基础是物理计算资源和存储资源。

通过虚拟化技术队数据中心的服务器、存储等设备进行抽象,整合成虚拟的资源池,实现资源管理优化和负载均衡,用户能够通过调用资源管理层虚拟化平台提供的接口管理虚拟的硬件资源。资源服务交付层提供的服务与资源管理层提供的功能相对应,是用户获得处理资源层服务的接口。

基础设施层的主要功能是提供数据采集、数据传输以及终端行为控制。通过一些有线和无线的监测传感设备,通过传感网络或因特网进行采集数据的传输,并依据反馈的指令进行操作。

网络传输层是连接智能设备和控制系统的桥梁,可分为有线通信和无线通信两大类。有线通信技术可分为相对短距离的现场总线和中长距离的广域网络,安监部门已经建立了电子政务外网,企业安全生产应用的主要为工业环网,对于集团型企业,安全管理层级的应用基于企业广域内网,同时对于煤矿等特殊行业的企业,还需要接收安检总局等政府机构的监管,因此,跨网运行是对安全管理和操作的特殊要求。

数据采集层的核心作用是全面感知的执行,使物体具备能够被识别的智能,在物联网技术快速发展的今天,RFID等在数据层面的可靠采集已经逐步取代条码识别等其他传感方式,对重大危险源或环境监测通常采取视频或者卫星监控方式进行。终端控制器是物联网技术区别于传统的设别识别技术的最大亮点,通过终端控制器,物体可以支持开放的通信协议,并能执行不同的任务,从而使物体具备更加精细化的多级操作智能。

安全生产中的典型应用

新一代信息技术在环境监测、设备监控、分析预警等应用领域前景广阔。采用物联网技术对环境信息和关键生产设备进行状态监测、自动控制,同时采用云计算技术进行模型分析与故障诊断,采用卫星遥感技术提升环境监测的广度和深度,结合移动互联技术来提高网络传输的安全、可靠性。

应用物联网技术提升设备的状态监测与运行控制水平。在设备关键部分加装传感器,并选取合适传感器网络组网技术进行组网并传输数据,实时监测设备的温度、电机、振动、轴温等重要参数,使得设备的状态能实时传送到调度室。

传统的设备自动控制仅能实现单机的常规控制,依靠人员定点值守,通过调度电话等方式获取指令进行手工操作,应用物联网技术,改造传统的手动操作设备为自动化、智能化、根据远程的指令,对设备进行更加复杂、更加精细化的自动控制和维护,使设备更加智能,达到无人值守、智能控制的要求。

应用云计算技术提升设备管理水平。首先是提高设备状态分析和运维水平,通过建立设备运行状态模型开展以只是处理为核心的故障分析,开展专家系统、神经网络和模糊分析等理论、方法和应用技术的研究和应用,优化设备的系统配合,实现在线的进行数据处理和分析判断,根据预设模型发出报警和自保护操作指令,专家系统的分析结果将指导设备运维人员进行操作。

其次,分析结果可以有效地避免设备管理服务器单点故障,保证了系统的连续运行。再次是可以将数据封装成服务,供其他应用系统可以调用,实现设备安全状态数据与生产、运维部门的共享。

卫星遥感在地质环境监测中应用广泛。根据地质灾害预警的要求,构建监测“点”以监测点为基本单位构建“线”,基于卫星遥感静态连续地表变形监测、区域降水监测等组建“面”,以检测区域现场深部位移和地表变形等参数的拾取为基础,覆盖灾害区域的地上、地下,构建设计变形参量、相关因素、诱因因素的立体监测系统。

移动互联网技术应用使检测监控平台更符合煤矿井下环境的要求。煤矿井下施工始终处于移动状态,有线通信受到限制,而且引发矿山事故的灾害源,如瓦斯、矿压、透水等均散布在尚未开采的地层中,且具有流动性,随着开采的进行,灾害源集中地地点、强度、显示度、危害程度也在不断发生变化、需要应用移动互联网技术支持环境管理人员使用多种无线终端登录系统,随时可以查看并处理监控的问题。

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