安科瑞 劉邁

　　摘要：能源是人類社會發(fā)展的重要推動力，能源缺乏，將導(dǎo)致人類無法正常開展生產(chǎn)生活活動。如果失去能源的支持，現(xiàn)代社會的運(yùn)作將會直接癱瘓或崩潰,。所以，為了解決目前日益嚴(yán)峻的能源問題，應(yīng)采用效率高的節(jié)能監(jiān)測技術(shù)來促進(jìn)能源的合理利用,，從而達(dá)到節(jié)能減排的目的。文章對智慧化工業(yè)企業(yè)能耗監(jiān)測管理系統(tǒng)的構(gòu)成以及該系統(tǒng)的軟件特性進(jìn)行研究,，以期可以通過能耗監(jiān)測管理系統(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)測管理系統(tǒng)

　　節(jié)能監(jiān)測技術(shù)是節(jié)能減排的重要支撐技術(shù)，當(dāng)前能源資源日漸枯竭的緊張形勢下,，節(jié)能意識的增強(qiáng)以及各行業(yè)對節(jié)能技術(shù)的需求不斷增加,，使得節(jié)能技術(shù)的開發(fā)越來越受到人們的重視,。工業(yè)企業(yè)能耗監(jiān)測系統(tǒng)的構(gòu)建是按照“統(tǒng)一規(guī)劃、分期分批”的原則構(gòu)建,，并按照有關(guān)規(guī)范及技術(shù)設(shè)計進(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，并按照有關(guān)規(guī)范及技術(shù)導(dǎo)則設(shè)計,，本文介紹了該項目的總體設(shè)計思路,、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)能源檢測系統(tǒng)可以與時俱進(jìn)地得到升級與優(yōu)化,。把工業(yè)企業(yè)能源監(jiān)測與管理系統(tǒng)打造成技術(shù)優(yōu)勢，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。

　?。?）工業(yè)企業(yè)能耗監(jiān)測系統(tǒng)層,。利用工業(yè)企業(yè)能耗監(jiān)測系統(tǒng)采集大量數(shù)據(jù)，可實現(xiàn)對工業(yè)企業(yè)能耗,、設(shè)備的實時采集,、分類、統(tǒng)計,，為工業(yè)企業(yè)能耗監(jiān)測活動開展提供了詳細(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)能降耗工作落實中存在的問題,，并降低工業(yè)生產(chǎn)對環(huán)境的污染,。

　　（2）網(wǎng)絡(luò)通訊層,。通訊層主要由開關(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,，通過這兩個部分可實現(xiàn)信號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,，同時也擔(dān)負(fù)起了服務(wù)器和現(xiàn)場設(shè)備間的通信數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓δ堋?/p>

　　1.2? 系統(tǒng)體系架構(gòu)

　　我國的能耗水平一直很高,，能耗水平相差 8%~10%。根據(jù)相關(guān)部門的測算,，與世界水平相比,，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，信息化已成為推動社會,、經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要力量,。我國著眼于國民經(jīng)濟(jì)的大發(fā)展，提出了要以信息化帶動工業(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,，提高產(chǎn)業(yè)競爭力。能源管理中重要也是應(yīng)用廣的就是信息系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu),，它通過計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及各種數(shù)據(jù)通信技術(shù)來實現(xiàn)對整個能源系統(tǒng)的有效控制,。

　　（1）集成平臺層,。集成平臺層是一個集應(yīng)用和運(yùn)行于一體的開放綜合平臺,，為能源監(jiān)控點提供了一個較為開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)可相互接通并實現(xiàn)有效融合,。集成平臺層提供的用于數(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)的功能二次開發(fā)提供了一個整體框架,。

　?。?）應(yīng)用層。系統(tǒng)集成平臺可以對能源管理點的各類應(yīng)用的穩(wěn)定運(yùn)作提供總控平臺,，如：數(shù)據(jù)采集,、監(jiān)測,、公共數(shù)據(jù)平臺、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)測系統(tǒng)功能

　?。?）數(shù)據(jù)采集,。集中管理采集器主要用于組態(tài)、校時,、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)的過程管理系統(tǒng)兼容，充分利用工業(yè)企業(yè)網(wǎng)絡(luò)對水,、電等數(shù)據(jù)的產(chǎn)生與變化進(jìn)行采集,，匯總并安全發(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,、傳輸安全的特點，能耗數(shù)據(jù)采集頻率為每次 20 min至 3 h,，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系統(tǒng)互動的接口,，在整個系統(tǒng)中占有舉足輕重的地位，它是用戶首先見到并使用頻率高的環(huán)節(jié),。人機(jī)界面安裝了一,、二次中文字庫，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,，模塊化設(shè)計思想,，讓其便于開發(fā)和維護(hù)。本系統(tǒng)具有大屏幕投影驅(qū)動,、模擬屏驅(qū)動等多種功能。

　?。?）實時監(jiān)測,。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)計與能源消耗表等功能,，能對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后發(fā)出相應(yīng)的控制命令,，從而完成對實時監(jiān)測數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)的管理。另外,，提供實時監(jiān)測平臺架構(gòu)和軟件功能框架,，能對各個模塊進(jìn)行詳細(xì)的說明并給出部分源代碼，并對系統(tǒng)開發(fā)中所涉及的關(guān)鍵技術(shù)及解決方案做簡要介紹,，實現(xiàn)了對能耗的在線監(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，可對能源消耗量以及趨勢進(jìn)行分析和顯示,，并支持按小時,、日、月,、年的任意導(dǎo)航,。

　　（4）數(shù)據(jù)統(tǒng)計,。數(shù)據(jù)統(tǒng)計可以按照不同的分類,、不同的項目，實現(xiàn)對能源的每日,、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,。另外，可按照生產(chǎn),、系別和其他層級進(jìn)行統(tǒng)計,，根據(jù)使用者輸入的起始和終止時刻，對任意時間段的能源使用進(jìn)行統(tǒng)計。在對系統(tǒng)的功能進(jìn)行檢測時,，可通過與公用部門的數(shù)據(jù)比對,，來驗證系統(tǒng)與功能設(shè)計的合理性，同時也說明了數(shù)據(jù)統(tǒng)計可讓節(jié)能工作開展的更有針對性,，能實現(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)具有良好的開放性與擴(kuò)展性,，能對能源記錄的可實施狀況進(jìn)行查詢。針對單一區(qū)域,、單一部門的綜合條件篩選后,，按時序進(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)（辦公大樓,、能源使用單位,、能源消耗單位、公共場所,、宿舍）,，系統(tǒng)會生成豐富多彩的圖表與報表，并對數(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。

　?。?）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，確定能源消耗的指標(biāo),，并對能源消耗進(jìn)行實時監(jiān)測和分析,。在此基礎(chǔ)上建立節(jié)能評估指標(biāo)體系，并給出具體計算過程，可讓工業(yè)企業(yè)的能源消耗總量以及趨勢得到更為準(zhǔn)確的監(jiān)控,，同時結(jié)合實際數(shù)據(jù)對各類設(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)行實例應(yīng)用,，說明數(shù)據(jù)分析的方法具有可行性及實用性,。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,，通過提供能源消耗的數(shù)據(jù)分析,，來幫助科研人員開展相關(guān)專業(yè)研究工作，涵蓋的內(nèi)容包括工作時間,、非工作時段的能源效率的分析、夜晚待機(jī)能源消耗的分析等,。

　　通過對工業(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)測提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，既實現(xiàn)各種方式的靈活監(jiān)控,，又可實現(xiàn)在工作狀態(tài)和非工作狀態(tài)下的能源探測數(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系統(tǒng)，通過采集建筑用電設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)信息和利用數(shù)據(jù)挖掘算法,，來挖掘用戶行為模式特征,，并根據(jù)這些特征構(gòu)建預(yù)測模型,，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,。

　　通過不同時段能耗的對比,，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)能對策,。用 VisualBasic6.0開發(fā)了能耗監(jiān)測系統(tǒng),，該系統(tǒng)主要包括統(tǒng)計模塊和計算模塊兩個部分。趨勢曲線擬合歷史值較好,，可在一定程度上反映時間軸變化。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間內(nèi)進(jìn)行比較分析,，支持單,、多曲線在不同時段內(nèi)的比較和分析,，支持曲線顯示設(shè)定,。

　　通過比較能源節(jié)能設(shè)計與建筑的實際能源消耗數(shù)值，可以評價和監(jiān)控工業(yè)園區(qū)運(yùn)作過程中的能源效率,，從而實現(xiàn)能源消耗分析報告的編制,，根據(jù)分析的內(nèi)容，自動產(chǎn)生和輸出報表,。同時,，結(jié)合工程實例介紹基于WebService 技術(shù)的節(jié)能分析系統(tǒng)設(shè)計方法和開發(fā)過程。該系統(tǒng)采用 B/S 結(jié)構(gòu)模式,，ASP,、NET 作為開發(fā)工具。數(shù)據(jù)庫采用 SQLServer,，通過對我國能源節(jié)能現(xiàn)狀的定量評價,，可以對我國工業(yè)企業(yè)能耗節(jié)能的效益和能耗進(jìn)行預(yù)測，從而達(dá)到提升節(jié)能,、環(huán)保效果的目的。該系統(tǒng)具有能源審計數(shù)據(jù)錄入,、輔助審計計算,、能源審計報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,。

　?。?）能耗報警。能耗報警支持多種類型的報警窗口,，包括實時報警,、歷史報警、查詢報警等,。在一個報警庫內(nèi)存儲有多個報警數(shù)據(jù),，每個報警數(shù)據(jù)對應(yīng)一種報警方式，使用者可以通過歷史警報和查詢警報確認(rèn)信息,，并判斷是否存在新的警報事件,。一個查詢窗口將與報警庫中的全部警報事件相聯(lián)系，當(dāng)發(fā)生報警事件時,，可從報警庫中查找相應(yīng)的數(shù)據(jù),。報警信息包括報警時間,、報警類型、報警內(nèi)容等,。能源報警系統(tǒng)支持能源消耗監(jiān)測報警,、能源消耗監(jiān)測、能源跟蹤,、電子郵件報警,、短信報警，同時具備能耗報告提供,、能耗記錄查詢等功能,。根據(jù)不同報警類別設(shè)置不同的優(yōu)先級，當(dāng)報警提示出現(xiàn)時,，其他報警會相應(yīng)地給出響應(yīng),，并在盡快的時間內(nèi)發(fā)出報警信號。此外,，報警記錄采用主動式報警方式觸發(fā)警報,，實現(xiàn)了高異常報警的快速響應(yīng)。能源報警與其他能耗工業(yè)企業(yè)聯(lián)動時,，一旦出現(xiàn)能源異常,，系統(tǒng)就會自動發(fā)出警報,。另外,，系統(tǒng)還能對儀表的故障進(jìn)行報警，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,，實現(xiàn)實時報警,。

　　（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,、用水量的定額和實際的能源消耗統(tǒng)計數(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)能源基本資料的統(tǒng)計體系,，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)施等幾個方面建立能源分類統(tǒng)計體系,，能源消耗統(tǒng)計體系，考核評價體系等,，對各專業(yè)的節(jié)能效果實施量化考評,。同時,，還可配合以節(jié)約能源為核心指標(biāo)的績效考核機(jī)制，對工業(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,，可通過完善各項規(guī)章制度，加強(qiáng)過程控制,，達(dá)到節(jié)能降耗目的,。同時，通過多種統(tǒng)計表格的形式,，對能源消耗進(jìn)行整體的公示,，采用多種靈活的結(jié)算方法，實現(xiàn)對工業(yè)企業(yè)的定額管理,。

　?。?）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)測系統(tǒng)，并在實際應(yīng)用中取得了令人滿意的效果,。通過對能源消耗的大量數(shù)據(jù)處理和分析,，可生成各種統(tǒng)計圖表，實時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)行對比,，甚至對未來能源消耗趨勢進(jìn)行預(yù)測，實現(xiàn)對能源指標(biāo)的合理評價,，從而對能源消耗趨勢進(jìn)行科學(xué)的管理,。

　　通過網(wǎng)絡(luò)向公眾公布各種能源能耗、節(jié)能等級及能耗結(jié)構(gòu),，并為同類園區(qū)的節(jié)能等級進(jìn)行排序,。利用ASP、NET 技術(shù),，SQLServer 數(shù)據(jù)庫,，基于 B/S 模式開發(fā)平臺進(jìn)行系統(tǒng)總體設(shè)計和功能模塊劃，對系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)做了闡述,，給出測試結(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,。

　?。?0）電能計量子系統(tǒng)。電能計量子系統(tǒng)可實現(xiàn)按戶,、按項目,、按類別的實時測量。根據(jù)用戶負(fù)荷曲線計算出相應(yīng)的電量值,，并按照規(guī)定的電價進(jìn)行計費,，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)界普遍采用的實時通訊與數(shù)據(jù)采集技術(shù)，并與后臺數(shù)據(jù)庫相結(jié)合,，實現(xiàn)對電力系統(tǒng)的整體,、實時監(jiān)控與管理。通過電能計量子系統(tǒng),，還可以進(jìn)行整體協(xié)作,，實現(xiàn)對電力供應(yīng)、成本支付,、數(shù)據(jù)的統(tǒng)計和分析等過程的監(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,、后臺數(shù)據(jù)的處理,、前端查詢的統(tǒng)計和管理,，選用智能電子電能表對電能的使用量以及時段峰值進(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)的通訊協(xié)議,，可直接監(jiān)控整個工業(yè)企業(yè)的電力系統(tǒng)的基礎(chǔ)運(yùn)作,。

　　3 安科瑞企業(yè)能耗管理系統(tǒng)介紹

　　安科瑞企業(yè)能源管控系統(tǒng)采用自動化、信息化技術(shù)和集中管理模式,，對企業(yè)的生產(chǎn),、輸配和消耗環(huán)節(jié)實行集中扁平化的動態(tài)監(jiān)控和數(shù)據(jù)化管理，監(jiān)測企業(yè)電,、水,、燃?xì)狻⒄羝皦嚎s空氣等各類能源的消耗情況,，通過數(shù)據(jù)分析,、挖掘和趨勢分析,，幫助企業(yè)針對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,、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)能評估提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和支持。

　　4 應(yīng)用場所

　　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)場通過廠區(qū)局域網(wǎng)和平臺通訊,，平臺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,，通過有權(quán)限的賬號登陸網(wǎng)頁以及手機(jī)APP查看各處的運(yùn)行情況。

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

　　現(xiàn)場設(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,、開關(guān)量監(jiān)測模塊以及合格供應(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)主動采集現(xiàn)場設(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,，并通過網(wǎng)絡(luò)把數(shù)據(jù)上傳至搭建好的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器,，智能網(wǎng)關(guān)可在網(wǎng)絡(luò)故障時將數(shù)據(jù)存儲在本地，待網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)時從中斷的位置繼續(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。

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

6 系統(tǒng)功能

　　平臺采用自動化,、信息化技術(shù)和集中管理模式，對企業(yè)的生產(chǎn),、輸配和消耗環(huán)節(jié)實行集中扁平化的動態(tài)監(jiān)控和數(shù)據(jù)化管理,。實時監(jiān)測企業(yè)各類能源的消耗情況,，通過數(shù)據(jù)分析、挖掘和趨勢分析,，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),。

　　6.1平臺登錄

　　在瀏覽器打開云平臺鏈接,、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,。

6.2大屏展示

　　用戶登錄成功之后進(jìn)入大屏展示頁面，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，點擊區(qū)域展示該區(qū)域的分類能耗,、產(chǎn)值等相關(guān)信息,。

6.3首頁

　　首頁展示峰谷平用電、變壓器情況,、年能耗趨勢,、單耗趨勢、分類能耗等企業(yè)級統(tǒng)計數(shù)據(jù),。

6.4數(shù)據(jù)監(jiān)控

　　對企業(yè)各點位的能源使用,、報警等情況進(jìn)行實時的監(jiān)控。以便企業(yè)用戶能夠?qū)崟r的監(jiān)測各個點位的運(yùn)作情況,，同時能更快的掌握點位的報警,，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,。

　　能源實時監(jiān)控：對于水,、電、氣等能源消耗進(jìn)行實時監(jiān)測,，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,、能源計量網(wǎng)絡(luò)圖等功能。

　　能流圖：需要在能流圖上對水、電,、氣的消耗情況進(jìn)行實時展示,；當(dāng)能源參數(shù)越限報警，可提供報警重要性等級分類,，同時支持APP推送,、手機(jī)短信、郵件,、釘釘,、語音播報、系統(tǒng)彈窗報警提示等,；

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

　　實時統(tǒng)計：實時統(tǒng)計工廠,、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：通過實時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：對能源報警信息進(jìn)行集中顯示，可以對報警閾值信息進(jìn)行相關(guān)處理操作,，可以對報警參數(shù)進(jìn)行在線設(shè)置,，當(dāng)能源參數(shù)越限報警，可提供報警重要性等級分類,，具備APP推送,、手機(jī)短信、郵件,、釘釘,、語音播報、系統(tǒng)彈窗等報警提示,；

6.5視頻監(jiān)控

　　接入攝像頭,，實時掌控企業(yè)內(nèi)實際情況,。

6.6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,。通過各種運(yùn)行參數(shù)狀態(tài)下用電效能的對比分析，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,。

6.7儀表實時監(jiān)控

　　展示各個水電氣儀表的實時參數(shù)變化,，以曲線圖的方式展示。

6.8能源中控

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

6.9用能統(tǒng)計

　　從能源使用種類,、監(jiān)測區(qū)域,、車間、生產(chǎn)工藝,、工序,、工段時間、設(shè)備,、班組,、分項等維度，采用曲線,、餅圖,、直方圖、累積圖,、數(shù)字表等方式對企業(yè)用能統(tǒng)計,、同比、環(huán)比分析,、實績分析,，折標(biāo)對比、單位產(chǎn)品能耗,、單位產(chǎn)值能耗統(tǒng)計,，找出能源使用過程中的漏洞和不合理地方，從而調(diào)整能源分配策略,，減少能源使用過程中的浪費,。

6.10分析成本

　　統(tǒng)計各個監(jiān)測節(jié)點（工廠、車間）的當(dāng)年、季度,、月,、周、日各類能源消耗費用,，其中電包括峰電量,、峰電費、谷電量,、谷電費以及平均電量和平均電費,。

6.11產(chǎn)品單耗統(tǒng)計

　　與企業(yè)MES系統(tǒng)對接，通過產(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)品單耗趨勢圖,，并進(jìn)行同比和環(huán)比分析。同時將產(chǎn)品單耗與行業(yè)/國際指標(biāo)對標(biāo),，以便企業(yè)能夠根據(jù)產(chǎn)品單耗情況來調(diào)整生產(chǎn)工藝,，從而降低能耗。

6.12績效分析

　　對各類能源使用,、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、規(guī)定時段績效統(tǒng)計按照能源計劃或定額制定的績效指標(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,，評定能源消耗是否合理。

　　6.13運(yùn)行監(jiān)測

　　系統(tǒng)對區(qū)域,、工段,、設(shè)備能源消耗進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，監(jiān)測設(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?？芍苯訌膭討B(tài)監(jiān)測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,、時間等維度查詢相關(guān)能源用量,。

6.14自定義能耗報表

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

6.15同比,、環(huán)比

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

同比

環(huán)比

　　6.16分析報告

　　以年、月,、日對企業(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,，以及針對用能情況挖掘節(jié)能潛力。

6.17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),，及時解決設(shè)備故障停運(yùn)導(dǎo)致無法正常生產(chǎn)。

6.18線損分析

　　根據(jù)節(jié)點,、能源分類,，查詢各個節(jié)點線路上的能源損耗數(shù)據(jù)，及時發(fā)現(xiàn)能量在使用過程中的跑冒滴漏和異常用能等浪費的問題,，提醒用戶及時進(jìn)行干預(yù),。

6.19碳排放管理

　　按照區(qū)域?qū)μ寂欧趴偭康淖兓厔葸M(jìn)行統(tǒng)計，并進(jìn)行同環(huán)比分析,。對單位產(chǎn)值碳排放量進(jìn)行計算,，并結(jié)合減排指標(biāo)實現(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)實現(xiàn),。

　　6.20電能質(zhì)量監(jiān)測

　　實時監(jiān)測諧波含量、三相不平衡度,、功率因數(shù)等,，確保功率因數(shù)不低于電網(wǎng)考核指標(biāo)，避免被罰款和設(shè)備出現(xiàn)故障,。

　　6.21運(yùn)維管理

　　系統(tǒng)支持設(shè)備日常巡檢計劃,、派工、消缺,、報修,、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劃,、派工,，巡檢人員執(zhí)行巡檢、完成工單,、巡檢發(fā)現(xiàn)問題消缺,，進(jìn)行故障報修、跟進(jìn)維修進(jìn)度,，滿足日常巡檢,、設(shè)備維修保養(yǎng)需要。

6.22報警管理

　　針對于電氣正常開展,、限電和能耗雙控,，實現(xiàn)電參量異常報警、電氣火災(zāi)隱患報警,、能耗超標(biāo)報警,、限電報警等,，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)致用能成本過高,。支持分級分類報警,，可對報警進(jìn)行派發(fā)與閉環(huán)處理。

6.23能耗抄表

　　可自定義時間段抄儀表的抄表值以及差值,，可自定義抄表的分類分項,。

6.24能耗分析自定義時間抄表

　　可自定義時間段內(nèi)各個拓?fù)涔?jié)點的能耗值，可自定義抄表能耗值的的分類分項,。

6.25容需量報表

　　提供容需量報表,，實時展示容量需量價格的變化情況，幫助企業(yè)實現(xiàn)容改需,，降低基本電費,。

　　6.26復(fù)費率報表

　　對尖,、峰,、平、谷用電量及成本費用進(jìn)行統(tǒng)計分析,，為企業(yè)分時用電,，優(yōu)化成本效益提供數(shù)據(jù)支持。

6.27文檔管理

　　對國標(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,。對儀表臺賬進(jìn)行系統(tǒng)管理,，支持文件的上傳和下載。

6.28 3D可視化大屏

　　對場景進(jìn)行虛擬仿真,，展示各區(qū)域運(yùn)行及能源消耗情況,，可實現(xiàn)分層預(yù)覽、轉(zhuǎn)場展示,、風(fēng)格切換,、智能巡檢等效果，支持模型與監(jiān)測點位的自定義綁定,。

6.29 3D子系統(tǒng)

　　對各動力子系統(tǒng)進(jìn)行虛擬仿真,，展示子系統(tǒng)的動力管線、設(shè)備的實時狀態(tài)及能源消耗情況,，可實現(xiàn)動態(tài)的能源流向效果,。

6.30工業(yè)組態(tài)

　　可通過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)測數(shù)據(jù),。

6.31自定義駕駛艙

　　可通過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)計數(shù)據(jù),，數(shù)據(jù)源包括API、數(shù)據(jù)庫查詢,、MQTT,、Excel等方式。

6.32基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理

　　對系統(tǒng)的項目,、探測器,、設(shè)備型號、電參量,、節(jié)點,、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。

6.33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、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,、異常報警、配電圖,、工藝流程圖,、能流圖。

6.34知識產(chǎn)權(quán)證書

7 系統(tǒng)硬件配置

　　8 結(jié)束語

　　文章論述了工業(yè)企業(yè)能耗監(jiān)測系統(tǒng)的功能,，所以在當(dāng)前能源愈發(fā)緊張的形勢下,，需要增強(qiáng)節(jié)能意識,，也要加大各行業(yè)對節(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)測管理系統(tǒng)的構(gòu)建研究方面還有一段路要走,。

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