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摘要：能源是人類社會(huì)發(fā)展的重要推動(dòng)力，能源缺乏，將導(dǎo)致人類無(wú)法正常開(kāi)展生產(chǎn)生活活動(dòng)。如果失去能源的支持,，現(xiàn)代社會(huì)的運(yùn)作將會(huì)直接癱瘓或崩潰。所以,，為了解決目前日益嚴(yán)峻的能源問(wèn)題,，應(yīng)采用有效的節(jié)能監(jiān)測(cè)技術(shù)來(lái)促進(jìn)能源的合理利用，從而達(dá)到節(jié)能減排的目的,。文章對(duì)智慧化工業(yè)企業(yè)能耗監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)的構(gòu)成以及該系統(tǒng)的軟件特性進(jìn)行研究,，以期可以通過(guò)能耗監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)的使用，讓能源的消耗量得到進(jìn)一步節(jié)約,。

   關(guān)鍵詞：智慧化,；工業(yè)企業(yè)；能耗監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)

   節(jié)能監(jiān)測(cè)技術(shù)是節(jié)能減排,、有效節(jié)能的重要支撐技術(shù),，當(dāng)前能源資源日漸枯竭的緊張形勢(shì)下，節(jié)能意識(shí)的增強(qiáng)以及各行業(yè)對(duì)節(jié)能技術(shù)的需求不斷增加,，使得節(jié)能技術(shù)的開(kāi)發(fā)越來(lái)越受到人們的重視,。工業(yè)企業(yè)能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的構(gòu)建是按照“統(tǒng)一規(guī)劃、分期分批"的原則構(gòu)建,，并按照國(guó)家有關(guān)規(guī)范及技術(shù)設(shè)計(jì)進(jìn)行研發(fā)的,，工業(yè)企業(yè)能耗監(jiān)控系統(tǒng)的出現(xiàn),，將讓能源消耗量較大的工業(yè)企業(yè)發(fā)展得到進(jìn)一步規(guī)范。

1,、系統(tǒng)組成

1.1系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)

   工業(yè)企業(yè)能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的構(gòu)建是按照“統(tǒng)一規(guī)劃,、分期分批"的原則構(gòu)建的，并按照國(guó)家有關(guān)規(guī)范及技術(shù)導(dǎo)則設(shè)計(jì),，本文介紹了該項(xiàng)目的總體設(shè)計(jì)思路,、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)以及節(jié)能管理等內(nèi)容,，現(xiàn)以某工業(yè)企業(yè)能耗監(jiān)控為例,，說(shuō)明該方案的可行性，并提出了今后需要進(jìn)一步研究和改進(jìn)之處,，以保證工業(yè)企業(yè)能源檢測(cè)系統(tǒng)可以與時(shí)俱進(jìn)地得到升級(jí)與優(yōu)化,。把工業(yè)企業(yè)能源監(jiān)測(cè)與管理系統(tǒng)打造成技術(shù)功能完備，特色鮮明的工業(yè)企業(yè)能耗監(jiān)控系統(tǒng),，非常重要且必要,。

（1）工業(yè)企業(yè)能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)層

   利用工業(yè)企業(yè)能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采集大量數(shù)據(jù)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)工業(yè)企業(yè)能耗,、設(shè)備的實(shí)時(shí)采集,、分類、統(tǒng)計(jì),，為工業(yè)企業(yè)能耗監(jiān)測(cè)活動(dòng)開(kāi)展提供了詳細(xì)的數(shù)據(jù)分析和科學(xué)的決策依據(jù),。通過(guò)構(gòu)建一整套的企業(yè)能耗監(jiān)控與管理系統(tǒng)，能夠有效地解決企業(yè)的節(jié)能管理和節(jié)能降耗工作落實(shí)中存在的問(wèn)題,，并降低工業(yè)生產(chǎn)對(duì)環(huán)境的污染,。

（2）網(wǎng)絡(luò)通訊層

   通訊層主要由開(kāi)關(guān)、路由器,、串行服務(wù)器,、光纖轉(zhuǎn)換器組成，通訊傳輸層包括：調(diào)制解調(diào)器和光傳輸模塊,，通過(guò)這兩個(gè)部分可實(shí)現(xiàn)信號(hào)在不同通信通道之間的轉(zhuǎn)換,，為各種器件提供良好的工作環(huán)境，并對(duì)各種器件進(jìn)行控制與保護(hù),。通訊層為數(shù)據(jù)的交流提供了橋梁,，同時(shí)也擔(dān)負(fù)起了服務(wù)器和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備間的通信數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓δ堋?/span>

1.2系統(tǒng)體系架構(gòu)

   我國(guó)是一個(gè)高耗能的國(guó)家，長(zhǎng)期以來(lái),，能源利用率較低,，只有33%，與世界上其他發(fā)達(dá)國(guó)家的能耗水平相差8%~10%。根據(jù)相關(guān)部門的測(cè)算,，與水平相比,，單位產(chǎn)品的能源消耗和能源終端的能源消耗均達(dá)到了 3 億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。因此,，能源管理工作的落實(shí)與信息化進(jìn)步緊密相關(guān),。在信息技術(shù)迅猛發(fā)展的今天，信息化已成為推動(dòng)社會(huì),、經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要力量,。我國(guó)著眼于國(guó)民經(jīng)濟(jì)的大發(fā)展，提出了要以信息化帶動(dòng)工業(yè)化的決策,，所以工業(yè)企業(yè)要充分發(fā)揮資源與資金上的優(yōu)勢(shì),，提高產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。能源管理中重要也是應(yīng)用較廣的就是信息系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu),，它通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及各種數(shù)據(jù)通信技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)能源系統(tǒng)的有效控制。

（1）集成平臺(tái)層

   集成平臺(tái)層是一個(gè)集應(yīng)用和運(yùn)行于一體的開(kāi)放綜合平臺(tái),，為能源監(jiān)控提供了一個(gè)較為開(kāi)闊的信息共享與處理環(huán)境,。它包括基礎(chǔ)層、應(yīng)用服務(wù)器層,、中間件層和應(yīng)用層,。其中應(yīng)用集成與應(yīng)用層又包括三個(gè)層次：用戶接口層、業(yè)務(wù)邏輯層和資源管理層,。此外,，該系統(tǒng)使用統(tǒng)一的工業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，為操作系統(tǒng),、網(wǎng)絡(luò),、數(shù)據(jù)庫(kù)等各種設(shè)備的信息存取和交互方式提供了接口，使各種應(yīng)用系統(tǒng)可相互接通并實(shí)現(xiàn)有效融合,。集成平臺(tái)層提供的用于數(shù)據(jù)分享的統(tǒng)一機(jī)制和設(shè)備能夠支持應(yīng)用程序間的協(xié)作,，并為各類系統(tǒng)的功能二次開(kāi)發(fā)提供了一個(gè)整體框架。

（2）應(yīng)用層

   系統(tǒng)集成平臺(tái)可以對(duì)能源管理的各類應(yīng)用的穩(wěn)定運(yùn)作提供總控平臺(tái),，如：數(shù)據(jù)采集,、監(jiān)測(cè)、公共數(shù)據(jù)平臺(tái),、能源管理,、配電管理、調(diào)度員訓(xùn)練模擬等應(yīng)用的協(xié)同運(yùn)作,。

2,、工業(yè)企業(yè)能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)功能

（1）數(shù)據(jù)采集

   集中管理采集器主要用于組態(tài)、校時(shí)、診斷和狀態(tài)監(jiān)控,。集中管理采集器主要由上位機(jī)軟件和下位機(jī)硬件組成,，其中下位機(jī)硬件包括供電電源電路、時(shí)鐘控制電路,、通訊接口電路,、數(shù)據(jù)處理模塊、電源模塊,。本系統(tǒng)能夠很好地與工業(yè)企業(yè)的過(guò)程管理系統(tǒng)兼容,，充分利用工業(yè)企業(yè)網(wǎng)絡(luò)對(duì)水、電等數(shù)據(jù)的產(chǎn)生與變化進(jìn)行準(zhǔn)確采集,，匯總并發(fā)送給其他數(shù)據(jù)整合系統(tǒng),，此外，該系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)采集準(zhǔn)確,、傳輸?shù)奶攸c(diǎn),，能耗數(shù)據(jù)采集頻率為每次20min至3h，可以按要求進(jìn)行設(shè)定,。

（2）人機(jī)界面

   人機(jī)界面作為用戶與平臺(tái)系統(tǒng)互動(dòng)的接口,，在整個(gè)系統(tǒng)中占有舉足輕重的地位，它是用戶首先見(jiàn)到并使用頻率較高的環(huán)節(jié),。人機(jī)界面安裝了一,、二次中文字庫(kù)，包括了光柵,、向量和文字的輸入以及拼音,、位置和五筆輸入。它能實(shí)現(xiàn)多種方式的人機(jī)交互,，如鍵盤控制,、鼠標(biāo)控制和圖形用戶界面（GUI）控制等，具有良好的交互性和可移植性,。同時(shí),，模塊化設(shè)計(jì)思想，讓其便于開(kāi)發(fā)和維護(hù),。本系統(tǒng)具有大屏幕投影驅(qū)動(dòng),、模擬屏驅(qū)動(dòng)等多種功能。

（3）實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)

   多層次能源消耗模式（包括地區(qū)模式,、建筑模式）融合能源統(tǒng)計(jì)與能源消耗表等功能,，能對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后發(fā)出相應(yīng)的控制命令，從而完成對(duì)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)的管理,。另外,，提供實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)平臺(tái)架構(gòu)和軟件功能框架，能對(duì)各個(gè)模塊進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明并給出部分源代碼，并對(duì)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)中所涉及的關(guān)鍵技術(shù)及解決方案做簡(jiǎn)要介紹,，實(shí)現(xiàn)了對(duì)能耗的在線監(jiān)控,。界面采用的是直觀圖形界面，例如：柱形圖,、餅圖,、儀表板等，可對(duì)能源消耗量以及趨勢(shì)進(jìn)行分析和顯示,，并支持按小時(shí),、日、月,、年的任意導(dǎo)航,。

（4）數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

   數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)可以按照不同的分類、不同的項(xiàng)目,，實(shí)現(xiàn)對(duì)能源的每日,、每周、每月,、每年的數(shù)據(jù)分析,，并能以不同的格式顯示出來(lái)。另外,，可按照生產(chǎn)、系別和其他層級(jí)進(jìn)行統(tǒng)計(jì),，根據(jù)使用者輸入的起始和終止時(shí)刻,，對(duì)任意時(shí)間段的能源使用進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。在對(duì)系統(tǒng)的功能進(jìn)行檢測(cè)時(shí),，可通過(guò)與公用部門的數(shù)據(jù)比對(duì),，來(lái)驗(yàn)證系統(tǒng)與功能設(shè)計(jì)的合理性，同時(shí)也說(shuō)明了數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)可讓節(jié)能工作開(kāi)展的更有針對(duì)性,，能實(shí)現(xiàn)預(yù)期目標(biāo),。

（5）能耗查詢

   工業(yè)企業(yè)能耗查詢系統(tǒng)具有良好的開(kāi)放性與擴(kuò)展性，能對(duì)能源記錄的可實(shí)施狀況進(jìn)行查詢,。針對(duì)單一區(qū)域,、單一部門的綜合條件篩選后，按時(shí)序進(jìn)行電力用電分析（以日為單位,，以月為單位,，以季為單位，以規(guī)定時(shí)間等為單位）,，繪制相關(guān)圖表,，并生成不同的分析類型的數(shù)據(jù)報(bào)告。用戶可以根據(jù)不同的需要，選擇不同的能源消耗類型（水,、電力,、供熱）、工業(yè)企業(yè)（政府辦公大樓,、能源使用單位,、能源消耗單位、公共場(chǎng)所,、宿舍）,，系統(tǒng)會(huì)生成豐富多彩的圖表與報(bào)表，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,，可采用折線圖,、條形圖、餅圖,、二維表等方式進(jìn)行數(shù)據(jù)分析結(jié)果的展示,。

（6）數(shù)據(jù)分析

   數(shù)據(jù)分析能夠分析工業(yè)企業(yè)的能源消耗趨勢(shì)，確定能源消耗的指標(biāo),，并對(duì)能源消耗進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和分析,。在此基礎(chǔ)上建立節(jié)能評(píng)估指標(biāo)體系，并給出具體計(jì)算過(guò)程,，可讓工業(yè)企業(yè)的能源消耗總量以及趨勢(shì)得到更為準(zhǔn)確的監(jiān)控,，同時(shí)結(jié)合實(shí)際數(shù)據(jù)對(duì)各類設(shè)備的運(yùn)行進(jìn)行準(zhǔn)確控制。另外,，以工業(yè)企業(yè)為例進(jìn)行實(shí)例應(yīng)用,，說(shuō)明數(shù)據(jù)分析的方法具有可行性及實(shí)用性。數(shù)據(jù)分析具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力和數(shù)據(jù)分析功能,，結(jié)果直觀形象,，通過(guò)提供能源消耗的數(shù)據(jù)分析，來(lái)幫助科研人員開(kāi)展相關(guān)專業(yè)研究工作,，涵蓋的內(nèi)容包括工作時(shí)間,、非工作時(shí)段的能源效率的分析、夜晚待機(jī)能源消耗的分析等,。通過(guò)對(duì)工業(yè)企業(yè)能源使用的規(guī)律進(jìn)行分析,，為能源使用異常狀況的監(jiān)測(cè)提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，既實(shí)現(xiàn)各種方式的靈活監(jiān)控,，又可實(shí)現(xiàn)在工作狀態(tài)和非工作狀態(tài)下的能源探測(cè)數(shù)據(jù)融合,。在此基礎(chǔ)上建立了基于大數(shù)據(jù)分析技術(shù)的能耗消耗異常檢測(cè)系統(tǒng)，通過(guò)采集建筑用電設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)信息和利用數(shù)據(jù)挖掘算法,，來(lái)挖掘用戶行為模式特征,，并根據(jù)這些特征構(gòu)建預(yù)測(cè)模型,，分析同類型工業(yè)園區(qū)的能耗，并與其他工業(yè)企業(yè)能耗相比較,，保證能耗指標(biāo)可得到專業(yè)人員的科學(xué)調(diào)整,。通過(guò)不同時(shí)段能耗的對(duì)比，能夠清晰地了解能源節(jié)能措施的作用,，了解能源消耗的規(guī)律,，并提出相應(yīng)的節(jié)能對(duì)策。用VisualBasic6.0開(kāi)發(fā)了能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng),，該系統(tǒng)主要包括統(tǒng)計(jì)模塊和計(jì)算模塊兩個(gè)部分,。趨勢(shì)曲線擬合歷史值較好，可在一定程度上反映時(shí)間軸變化,。曲線支持多縱軸,、多曲線顯示，可以為不同曲線設(shè)定不同縱軸,，要支持多曲線在相同時(shí)間內(nèi)進(jìn)行比較分析,，支持單、多曲線在不同時(shí)段內(nèi)的比較和分析,，支持曲線顯示設(shè)定,。通過(guò)比較能源節(jié)能設(shè)計(jì)與建筑的實(shí)際能源消耗數(shù)值，可以評(píng)價(jià)和監(jiān)控工業(yè)園區(qū)運(yùn)作過(guò)程中的能源效率,，從而實(shí)現(xiàn)能源消耗分析報(bào)告的編制,，根據(jù)分析的內(nèi)容，自動(dòng)產(chǎn)生和輸出報(bào)表,。同時(shí),，結(jié)合工程實(shí)例介紹基于WebService 技術(shù)的節(jié)能分析系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法和開(kāi)發(fā)過(guò)程。該系統(tǒng)采用 B/S 結(jié)構(gòu)模式,，ASP、NET作為開(kāi)發(fā)工具,。數(shù)據(jù)庫(kù)采用 SQLServer,，通過(guò)對(duì)我國(guó)能源節(jié)能現(xiàn)狀的定量評(píng)價(jià)，可以對(duì)我國(guó)工業(yè)企業(yè)能耗節(jié)能的效益和能耗進(jìn)行預(yù)測(cè),，從而達(dá)到提升節(jié)能,、環(huán)保效果的目的。該系統(tǒng)具有能源審計(jì)數(shù)據(jù)錄入,、輔助審計(jì)計(jì)算,、能源審計(jì)報(bào)告的輔助生成和輸出的功能，能源消耗分析在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的研究中占有舉足輕重的地位,。

（7）能耗報(bào)警

   能耗報(bào)警支持多種類型的報(bào)警窗口,，包括實(shí)時(shí)報(bào)警,、歷史報(bào)警、查詢報(bào)警等,。在一個(gè)報(bào)警庫(kù)內(nèi)存儲(chǔ)有多個(gè)報(bào)警數(shù)據(jù),，每個(gè)報(bào)警數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)一種報(bào)警方式，使用者可以通過(guò)歷史警報(bào)和查詢警報(bào)確認(rèn)信息,，并判斷是否存在新的警報(bào)事件,。一個(gè)查詢窗口將與報(bào)警庫(kù)中的全部警報(bào)事件相聯(lián)系，當(dāng)發(fā)生報(bào)警事件時(shí),，可從報(bào)警庫(kù)中查找相應(yīng)的數(shù)據(jù),。報(bào)警信息包括報(bào)警時(shí)間、報(bào)警類型,、報(bào)警內(nèi)容等,。能源報(bào)警系統(tǒng)支持能源消耗監(jiān)測(cè)報(bào)警、能源消耗監(jiān)測(cè),、能源跟蹤,、電子郵件報(bào)警、短信報(bào)警,，同時(shí)具備能耗報(bào)告提供,、能耗記錄查詢等功能。根據(jù)不同報(bào)警類別設(shè)置不同的優(yōu)先級(jí),，當(dāng)報(bào)警提示出現(xiàn)時(shí),，其他報(bào)警會(huì)相應(yīng)地給出響應(yīng)，并在短時(shí)間內(nèi)發(fā)出報(bào)警信號(hào),。此外,，報(bào)警記錄采用主動(dòng)式報(bào)警方式觸發(fā)警報(bào)，實(shí)現(xiàn)了高異常報(bào)警的快速響應(yīng),。能源報(bào)警與其他能耗工業(yè)企業(yè)聯(lián)動(dòng)時(shí),，一旦出現(xiàn)能源異常，系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)發(fā)出警報(bào),。另外,，系統(tǒng)還能對(duì)儀表的故障進(jìn)行報(bào)警，并能將電子郵件和短信系統(tǒng)發(fā)送到工業(yè)企業(yè)內(nèi)部部門,，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)報(bào)警,。

（8）定額管理

   工業(yè)企業(yè)能源指標(biāo)的管理可以根據(jù)自然資源部、教育部,、各地區(qū)的能源消耗,、用水量的定額和實(shí)際的能源消耗統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，給出工業(yè)企業(yè)能源消耗的合理建議,，并制定能源消耗的管理體系,。建立工業(yè)企業(yè)能源基本資料的專用統(tǒng)計(jì)體系,，從挖掘節(jié)約空間、建設(shè)節(jié)約工業(yè)企業(yè),、完善工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)和能源設(shè)施等幾個(gè)方面建立能源分類統(tǒng)計(jì)體系,，能源消耗統(tǒng)計(jì)體系，考核評(píng)價(jià)體系等,，對(duì)各專業(yè)的節(jié)能效果實(shí)施量化考評(píng),。同時(shí)，還可配合以節(jié)約能源為核心指標(biāo)的績(jī)效考核機(jī)制,，對(duì)工業(yè)企業(yè)的能源消耗以及環(huán)境污染情況進(jìn)行跟蹤式的監(jiān)控,。另外，可通過(guò)完善各項(xiàng)規(guī)章制度,，加強(qiáng)過(guò)程控制,，達(dá)到節(jié)能降耗目的。同時(shí),，通過(guò)多種統(tǒng)計(jì)表格的形式,，對(duì)能源消耗進(jìn)行公示，采用多種靈活的結(jié)算方法,，實(shí)現(xiàn)對(duì)工業(yè)企業(yè)的定額管理,。

（9）能耗分析子系統(tǒng)與能耗公示

   將不同部門采集到的大量數(shù)據(jù)進(jìn)行分類匯總后，結(jié)合電力需求側(cè)管理（DSM）模型,，建立一套基于大數(shù)據(jù)分析的能效預(yù)測(cè)系統(tǒng),，并在實(shí)際應(yīng)用中取得了令人滿意的效果。通過(guò)對(duì)能源消耗的大量數(shù)據(jù)處理和分析,，可生成各種統(tǒng)計(jì)圖表,，實(shí)時(shí)顯示能源消耗的歷史數(shù)據(jù)，并可讓現(xiàn)有數(shù)據(jù)與歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比,，甚至對(duì)未來(lái)能源消耗趨勢(shì)進(jìn)行預(yù)測(cè),，實(shí)現(xiàn)對(duì)能源指標(biāo)的合理評(píng)價(jià)，從而對(duì)能源消耗趨勢(shì)進(jìn)行科學(xué)的管理,。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)向公眾公布各種能源能耗,、節(jié)能等級(jí)及能耗結(jié)構(gòu)，并為同類園區(qū)的節(jié)能等級(jí)進(jìn)行排序,。利用ASP、NET 技術(shù),，SQLServer 數(shù)據(jù)庫(kù),，基于B/S模式開(kāi)發(fā)平臺(tái)進(jìn)行系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)和功能模塊劃，對(duì)系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)做了闡述,，隨后給出測(cè)試結(jié)果及結(jié)論,，公布方式采用表格,、餅圖、條形圖,，界面直觀,、形象，并支持用戶按需要進(jìn)行數(shù)據(jù)周期的分配,。

（10）電能計(jì)量子系統(tǒng)

   電能計(jì)量子系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)按戶,、按項(xiàng)目、按類別的實(shí)時(shí)測(cè)量,。根據(jù)用戶負(fù)荷曲線計(jì)算出相應(yīng)的電量值,，并按照國(guó)家規(guī)定的電價(jià)進(jìn)行計(jì)費(fèi)，從而達(dá)到引導(dǎo)人們科學(xué)用電,、節(jié)約用電的目的,，同時(shí)也能提高供電企業(yè)管理水平和經(jīng)濟(jì)效益，具有很好的推廣應(yīng)用價(jià)值,。在此基礎(chǔ)上,，本系統(tǒng)將以B/S為主要研究方向，應(yīng)用業(yè)界普遍采用的實(shí)時(shí)通訊與數(shù)據(jù)采集技術(shù),，并與后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)相結(jié)合,，實(shí)現(xiàn)對(duì)電力系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控與管理。通過(guò)電能計(jì)量子系統(tǒng),，還可以進(jìn)行協(xié)作,，實(shí)現(xiàn)對(duì)電力供應(yīng)、成本支付,、數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)和分析等過(guò)程的監(jiān)控,，為工業(yè)生產(chǎn)以及其他各部門的電力需求提供基本的供應(yīng)保障。電能計(jì)量子系統(tǒng)包括：遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集,、中繼數(shù)據(jù)的傳遞,、后臺(tái)數(shù)據(jù)的處理、前端查詢的統(tǒng)計(jì)和管理,，選用智能電子電能表對(duì)電能的使用量以及時(shí)段峰值進(jìn)行數(shù)據(jù)收集與分析,，其具備遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)接口以及標(biāo)準(zhǔn)的專用通訊協(xié)議，可直接監(jiān)控整個(gè)工業(yè)企業(yè)的電力系統(tǒng)的基礎(chǔ)運(yùn)作,。

3,、安科瑞企業(yè)能源管控系統(tǒng)概述

   安科瑞企業(yè)能源管控系統(tǒng)采用自動(dòng)化、信息化技術(shù)和集中管理模式,，對(duì)企業(yè)的生產(chǎn),、輸配和消耗環(huán)節(jié)實(shí)行集中扁平化的動(dòng)態(tài)監(jiān)控和數(shù)據(jù)化管理，監(jiān)測(cè)企業(yè)電,、水,、燃?xì)?、蒸汽及壓縮空氣等各類能源的消耗情況，通過(guò)數(shù)據(jù)分析,、挖掘和趨勢(shì)分析,，幫助企業(yè)針對(duì)各種能源需求及用能情況、能源質(zhì)量,、產(chǎn)品能源單耗,、各工序能耗、工藝,、車間,、產(chǎn)線、班組,、重大能耗設(shè)備等的能源利用情況等進(jìn)行能耗統(tǒng)計(jì),、同環(huán)比分析、能源成本分析,、碳排分析,，為企業(yè)加強(qiáng)能源管理，提高能源利用效率,、挖掘節(jié)能潛力,、節(jié)能評(píng)估提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和支持。

4,、應(yīng)用場(chǎng)所

   鋼鐵,、石化、冶金,、有色金屬,、采礦、醫(yī)藥,、水泥,、煤炭、造紙,、化工,、物流、食品,、水廠,、電廠、供熱站,、軌道交通,、航空工業(yè)、木材、工業(yè)園區(qū),、醫(yī)院、學(xué)校,、酒店,、寫(xiě)字樓以及汽車制造、機(jī)電設(shè)備,、電器產(chǎn)品,、工器具制造等離散制造業(yè)。

5,、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

   現(xiàn)場(chǎng)通過(guò)廠區(qū)局域網(wǎng)和平臺(tái)通訊,，平臺(tái)搭建在客戶自己配置的服務(wù)器上。搭建完成之后,，客戶可以在任意能與局域網(wǎng)聯(lián)通的地方,，通過(guò)有權(quán)限的賬號(hào)登陸網(wǎng)頁(yè)以及手機(jī)APP查看各處的運(yùn)行情況。

   系統(tǒng)可分為三層：即現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層,、網(wǎng)絡(luò)通訊層和平臺(tái)管理層,。

   現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層：主要是連接于網(wǎng)絡(luò)中用于水、電,、氣等參量采集測(cè)量的各類型的儀表等,，也是構(gòu)建該配電、耗水,、耗氣系統(tǒng)必要的基本組成元素,。肩負(fù)著采集數(shù)據(jù)的重任，這些設(shè)備可為本公司各系列帶通訊網(wǎng)絡(luò)電力儀表,、溫濕度控制器,、開(kāi)關(guān)量監(jiān)測(cè)模塊以及合格供應(yīng)商的水表,、氣表,、冷熱量表等,。

   網(wǎng)絡(luò)通訊層：包含現(xiàn)場(chǎng)智能網(wǎng)關(guān),、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)等設(shè)備,。智能網(wǎng)關(guān)主動(dòng)采集現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層設(shè)備的數(shù)據(jù),，并可進(jìn)行規(guī)約轉(zhuǎn)換,，數(shù)據(jù)存儲(chǔ),，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)把數(shù)據(jù)上傳至搭建好的數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器,，智能網(wǎng)關(guān)可在網(wǎng)絡(luò)故障時(shí)將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在本地,，待網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)時(shí)從中斷的位置繼續(xù)上傳數(shù)據(jù)，保證服務(wù)器端數(shù)據(jù)不丟失,。

   平臺(tái)管理層：包含應(yīng)用服務(wù)器,、WEB服務(wù)器和數(shù)據(jù)服務(wù)器，一般應(yīng)用服務(wù)器和WEB服務(wù)器可以合一配置。

   平臺(tái)采用分層分布式結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì),，詳細(xì)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如下：

6,、工業(yè)企業(yè)能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)功能

   平臺(tái)采用自動(dòng)化、信息化技術(shù)和集中管理模式,，對(duì)企業(yè)的生產(chǎn),、輸配和消耗環(huán)節(jié)實(shí)行集中扁平化的動(dòng)態(tài)監(jiān)控和數(shù)據(jù)化管理。實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)企業(yè)各類能源的消耗情況,，通過(guò)數(shù)據(jù)分析,、挖掘和趨勢(shì)分析，幫助企業(yè)加強(qiáng)能源管理,，提高能源利用效率和節(jié)能潛力,，為節(jié)能改造提供數(shù)據(jù)依據(jù)。

（1）平臺(tái)登錄

   在瀏覽器打開(kāi)云平臺(tái)鏈接,、輸入賬戶名和權(quán)限密碼,，進(jìn)行登錄，防止未授權(quán)人員瀏覽有關(guān)信息,。

（2）大屏展示

   用戶登錄成功之后進(jìn)入大屏展示頁(yè)面,，展示企業(yè)及各區(qū)域的能耗折標(biāo)、產(chǎn)值,、異常,、排名、占比,、通訊情況,，點(diǎn)擊區(qū)域展示該區(qū)域的分類能耗、產(chǎn)值等相關(guān)信息,。

（3）首頁(yè)

   首頁(yè)展示峰谷平用電,、變壓器情況、年能耗趨勢(shì),、單耗趨勢(shì),、分類能耗等企業(yè)級(jí)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。

（4）數(shù)據(jù)監(jiān)控

   對(duì)企業(yè)各點(diǎn)位的能源使用,、報(bào)警等情況進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控,。以便企業(yè)用戶能夠?qū)崟r(shí)的監(jiān)測(cè)各個(gè)點(diǎn)位的運(yùn)作情況，同時(shí)能更快的掌握點(diǎn)位的報(bào)警,，并為企業(yè)削峰填谷,、調(diào)整負(fù)載等技改措施提供數(shù)據(jù)支撐。

   能源實(shí)時(shí)監(jiān)控：對(duì)于水,、電,、氣等能源消耗進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),，確保用能環(huán)節(jié)的持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行，顯示配電圖,、能流圖,、能源平衡網(wǎng)絡(luò)圖、能源計(jì)量網(wǎng)絡(luò)圖等功能,。

   能流圖：需要在能流圖上對(duì)水,、電、氣的消耗情況進(jìn)行實(shí)時(shí)展示,；當(dāng)能源參數(shù)越限報(bào)警，可提供報(bào)警重要性等級(jí)分類,，同時(shí)支持APP推送,、手機(jī)短信、郵件,、釘釘,、語(yǔ)音播報(bào)、系統(tǒng)彈窗報(bào)警提示等,；

   配電圖：將配電房真實(shí)情況畫(huà)入配電圖,，實(shí)時(shí)展示接入的門禁、水浸,、電水氣等儀表的實(shí)時(shí)參數(shù),、門禁水浸狀態(tài)及能耗數(shù)據(jù)。

   實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)：實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)工廠,、車間,、工序、設(shè)備的當(dāng)年,、季度,、月、周,、日,、班次等能耗值；

   數(shù)據(jù)展示：通過(guò)實(shí)時(shí)曲線和歷史曲線展示不同區(qū)域,、不同設(shè)備的不同的能耗參數(shù),；

   檢測(cè)：對(duì)能源報(bào)警信息進(jìn)行集中顯示，可以對(duì)報(bào)警閾值信息進(jìn)行相關(guān)處理操作,，可以對(duì)報(bào)警參數(shù)進(jìn)行在線設(shè)置,，當(dāng)能源參數(shù)越限報(bào)警，可提供報(bào)警重要性等級(jí)分類,，具備APP推送,、手機(jī)短信,、郵件、釘釘,、語(yǔ)音播報(bào),、系統(tǒng)彈窗等報(bào)警提示；

（5）視頻監(jiān)控

   接入攝像頭,，實(shí)時(shí)掌控企業(yè)內(nèi)實(shí)際情況,。

（6）變壓器監(jiān)控

   展示各電壓器的負(fù)載情況，從而可以為變壓器配備情況進(jìn)行科學(xué)合理的規(guī)劃,。通過(guò)各種運(yùn)行參數(shù)狀態(tài)下用電效能的對(duì)比分析,，找出更好的運(yùn)行模式。根據(jù)運(yùn)行模式調(diào)整負(fù)載,，從而降低用電單耗,，使電能損失降低。

（7）儀表實(shí)時(shí)監(jiān)控

   展示各個(gè)水電氣儀表的實(shí)時(shí)參數(shù)變化,，以曲線圖的方式展示,。

（8）能源中控

   將所有有關(guān)能源的能源參數(shù)集中在一個(gè)看板中，能從多個(gè)維度對(duì)比分析,，實(shí)現(xiàn)各個(gè)產(chǎn)業(yè)線的對(duì)比,，幫助領(lǐng)導(dǎo)掌控整個(gè)工廠的能源消耗，能源成本,，標(biāo)煤排放等的情況,。

（9）用能統(tǒng)計(jì)

   從能源使用種類、監(jiān)測(cè)區(qū)域,、車間,、生產(chǎn)工藝、工序,、工段時(shí)間,、設(shè)備、班組,、分項(xiàng)等維度,，采用曲線、餅圖,、直方圖,、累積圖、數(shù)字表等方式對(duì)企業(yè)用能統(tǒng)計(jì),、同比,、環(huán)比分析、實(shí)績(jī)分析,，折標(biāo)對(duì)比,、單位產(chǎn)品能耗,、單位產(chǎn)值能耗統(tǒng)計(jì)，找出能源使用過(guò)程中的漏洞和不合理地方,，從而調(diào)整能源分配策略,，減少能源使用過(guò)程中的浪費(fèi)。

（10）成本分析

   統(tǒng)計(jì)各個(gè)監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)（工廠,、車間）的當(dāng)年,、季度、月,、周,、日各類能源消耗費(fèi)用，其中電包括峰電量,、峰電費(fèi),、谷電量、谷電費(fèi)以及平均電量和平均電費(fèi),。

（11）產(chǎn)品單耗統(tǒng)計(jì)

   與企業(yè)MES系統(tǒng)對(duì)接，通過(guò)產(chǎn)品產(chǎn)量以及系統(tǒng)采集的能耗數(shù)據(jù),，在產(chǎn)品單耗中生成產(chǎn)品單耗趨勢(shì)圖,，并進(jìn)行同比和環(huán)比分析。同時(shí)將產(chǎn)品單耗與行業(yè)/國(guó)家/國(guó)際指標(biāo)對(duì)標(biāo),，以便企業(yè)能夠根據(jù)產(chǎn)品單耗情況來(lái)調(diào)整生產(chǎn)工藝,，從而降低能耗。

（12）績(jī)效分析

   對(duì)各類能源使用,、消耗,、轉(zhuǎn)換，按班組,、區(qū)域,、車間，產(chǎn)線,、工段,、設(shè)備等進(jìn)行日、周,、月,、年、時(shí)段績(jī)效統(tǒng)計(jì)按照能源計(jì)劃或定額制定的績(jī)效指標(biāo)進(jìn)行KPI比較考核,，幫助企業(yè)了解內(nèi)部能效水平和節(jié)能潛力,，評(píng)定能源消耗是否合理。

（13）運(yùn)行監(jiān)測(cè)

   系統(tǒng)對(duì)區(qū)域,、工段,、設(shè)備能源消耗進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,，監(jiān)測(cè)設(shè)備及工藝運(yùn)行狀態(tài)，如溫度,、濕度,、流量、壓力,、速度等,，并支持變配電系統(tǒng)一次運(yùn)行監(jiān)視?？芍苯訌膭?dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)平面圖快速瀏覽到所管理的能耗數(shù)據(jù),，支持按能源種類、車間,、工段,、時(shí)間等維度查詢相關(guān)能源用量。

（14）自定義能耗報(bào)表

   用戶可通過(guò)自定義報(bào)表頭與列,，靈活生產(chǎn)各種報(bào)表,，查看企業(yè)各個(gè)節(jié)點(diǎn)的能耗，單耗,，成本,，綜合能耗等信息，并同比,、環(huán)比報(bào)表,，支持導(dǎo)出報(bào)表。

（15）同比,、環(huán)比

   提供能耗成本的圖形對(duì)比分析,，包括分時(shí)段（日、月,、年）的同比,、環(huán)比分析，分類,、分時(shí)段,、分項(xiàng)（地點(diǎn)、機(jī)構(gòu),、設(shè)備）統(tǒng)計(jì)圖形對(duì)比分析（柱狀圖,、餅圖、堆積圖等）,。

同比

環(huán)比

（16）分析報(bào)告

   以年,、月、日對(duì)企業(yè)的能源利用情況,、線路損耗情況,、設(shè)備運(yùn)行情況,、運(yùn)維情況等進(jìn)行仔細(xì)的統(tǒng)計(jì)分析，讓用戶更加了解系統(tǒng)的運(yùn)行情況,，并為用戶提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ),，方便用戶發(fā)現(xiàn)設(shè)備異常，從而找出改善點(diǎn),，以及針對(duì)用能情況挖掘節(jié)能潛力,。

（17）能耗設(shè)備用能

   監(jiān)控耗能設(shè)備運(yùn)行、停機(jī)及異常狀態(tài),，及時(shí)解決設(shè)備故障停運(yùn)導(dǎo)致無(wú)法正常生產(chǎn),。

（18）線損分析

   根據(jù)節(jié)點(diǎn)、能源分類,，查詢各個(gè)節(jié)點(diǎn)線路上的能源損耗數(shù)據(jù),，及時(shí)發(fā)現(xiàn)能量在使用過(guò)程中的跑冒滴漏和異常用能等浪費(fèi)的問(wèn)題，提醒用戶及時(shí)進(jìn)行干預(yù),。

（19）碳排放管理

   按照區(qū)域?qū)μ寂欧趴偭康淖兓厔?shì)進(jìn)行統(tǒng)計(jì),，并進(jìn)行同環(huán)比分析。對(duì)單位產(chǎn)值碳排放量進(jìn)行計(jì)算,，并結(jié)合減排指標(biāo)實(shí)現(xiàn)超標(biāo)預(yù)警,，提升區(qū)域減排水平，促進(jìn)碳達(dá)峰目標(biāo)實(shí)現(xiàn),。

（20）電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)

   實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)諧波含量、三相不平衡度,、功率因數(shù)等,，確保功率因數(shù)不低于供電局考核指標(biāo)，避免被罰款和設(shè)備出現(xiàn)故障,。

（21）運(yùn)維管理

   系統(tǒng)支持設(shè)備日常巡檢計(jì)劃,、派工、消缺,、報(bào)修,、派工等設(shè)備運(yùn)維管理，方便運(yùn)行管理人員的制定巡檢計(jì)劃,、派工,，巡檢人員執(zhí)行巡檢、完成工單,、巡檢發(fā)現(xiàn)問(wèn)題消缺,，進(jìn)行故障報(bào)修、跟進(jìn)維修進(jìn)度,，滿足日常巡檢,、設(shè)備維修保養(yǎng)需要,。

（22）報(bào)警管理

   針對(duì)于電氣正常開(kāi)展、限電和能耗雙控,，實(shí)現(xiàn)電參量異常報(bào)警,、電氣火災(zāi)隱患報(bào)警、能耗超標(biāo)報(bào)警,、限電報(bào)警等,，幫助企業(yè)提前預(yù)警，避免發(fā)生火災(zāi)事故和被罰款導(dǎo)致用能成本過(guò)高,。支持分級(jí)分類報(bào)警,，可對(duì)報(bào)警進(jìn)行派發(fā)與閉環(huán)處理。

（23）能耗抄表

   可自定義時(shí)間段抄儀表的抄表值以及差值,，可自定義抄表的分類分項(xiàng),。

（24）能耗分析自定義時(shí)間抄表

   可自定義時(shí)間段內(nèi)各個(gè)拓?fù)涔?jié)點(diǎn)的能耗值，可自定義抄表能耗值的的分類分項(xiàng),。

（25）容需量報(bào)表

   提供容需量報(bào)表,，實(shí)時(shí)展示容量需量?jī)r(jià)格的變化情況，幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)容改需,，降低基本電費(fèi),。

（26）復(fù)費(fèi)率報(bào)表

   對(duì)尖、峰,、平,、谷用電量及成本費(fèi)用進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，為企業(yè)分時(shí)用電,，優(yōu)化成本效益提供數(shù)據(jù)支持,。

（27）文檔管理

   對(duì)國(guó)標(biāo)、能源管理制度,、能源指標(biāo)體系等文件進(jìn)行歸檔,，可快速查詢相關(guān)文檔。對(duì)儀表臺(tái)賬進(jìn)行系統(tǒng)管理,，支持文件的上傳和下載,。

（28）3D可視化大屏

   對(duì)場(chǎng)景進(jìn)行虛擬仿真，展示各區(qū)域運(yùn)行及能源消耗情況,，可實(shí)現(xiàn)分層預(yù)覽,、轉(zhuǎn)場(chǎng)展示、風(fēng)格切換,、智能巡檢等效果,，支持模型與監(jiān)測(cè)點(diǎn)位的自定義綁定。

（29）3D子系統(tǒng)

   對(duì)各動(dòng)力子系統(tǒng)進(jìn)行虛擬仿真，展示子系統(tǒng)的動(dòng)力管線,、設(shè)備的實(shí)時(shí)狀態(tài)及能源消耗情況,，可實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)的能源流向效果。

（30）工業(yè)組態(tài)

   可通過(guò)圖形化的編輯方式自定義組態(tài)圖,，展示設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)及能源消耗情況,，可上傳自定義素材及綁定監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。

（31）自定義駕駛艙

   可通過(guò)圖形化的操作方式自定義駕駛艙,，以折線圖,、餅圖、表格等圖形展示采集數(shù)據(jù)及各類統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),，數(shù)據(jù)源包括API,、數(shù)據(jù)庫(kù)查詢、MQTT,、Excel等方式,。

（32）基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理

   對(duì)系統(tǒng)的項(xiàng)目、探測(cè)器,、設(shè)備型號(hào),、電參量、節(jié)點(diǎn),、能源,、公示、及相關(guān)參數(shù)進(jìn)行配置,、修改,、刪除等管理、進(jìn)行用戶添加和授權(quán)管理,、合同管理,。

（33）手機(jī)APP

         APP支持Android、iOS操作系統(tǒng),，方便用戶按能源分類、區(qū)域,、車間,、工序、班組,、設(shè)備等不同維度掌握企業(yè)能源消耗,、產(chǎn)線比對(duì)、效率分析,、同環(huán)比分析,、能耗折標(biāo)、事件記錄,、運(yùn)行監(jiān)視,、異常報(bào)警,、配電圖、工藝流程圖,、能流圖,。

（34）知識(shí)產(chǎn)權(quán)證書(shū)

系統(tǒng)硬件配置

7、結(jié)束語(yǔ)

   文章論述了工業(yè)企業(yè)能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的功能,，所以在當(dāng)前能源愈發(fā)緊張的形勢(shì)下,，需要增強(qiáng)節(jié)能意識(shí)，也要加大各行業(yè)對(duì)節(jié)能技術(shù)的使用力度,，尤其是工業(yè)企業(yè),，故在智慧化能耗監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)的構(gòu)建研究方面還有一段路要走。

參考文獻(xiàn)：

[1] 張鵬.智慧化工業(yè)企業(yè)能耗監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)構(gòu)建研究[J].

[2] 蔣璐.基于能耗監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)工業(yè)企業(yè)應(yīng)用實(shí)例分析[J]. 企業(yè)改革與管理 ,2022(01):56-58.

[3] 安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與選型手冊(cè).2022.05版.