安科瑞 陳聰

摘要：為響應國家“綠色、節能"的倡導，針對生產(chǎn)企業(yè)設計開(kāi)發(fā)電能量及能耗管理系統，目的在于促進(jìn)生產(chǎn)企業(yè)可持續發(fā)展。本文闡述了生產(chǎn)企業(yè)電能量及能耗管理系統構架，系統功能、數據管理、檔案管理及能耗分析等，為生產(chǎn)企業(yè)提供優(yōu)化節能方案，提高企業(yè)電能量及能耗管理的自動(dòng)化水平，達到節能增效的目的，為生產(chǎn)企業(yè)提高經(jīng)濟效益。

關(guān)鍵詞：電能量；能耗管理；系統構架；功能設計

1 前言

電能量及能耗管理系統能夠完成生產(chǎn)企業(yè)用電情況的自動(dòng)采集，并能與其他系統進(jìn)行信息交換，實(shí)現相關(guān)信息的有機相合。根據用電計劃、用電情況、能耗情況，為優(yōu)化運行模式及合理安排生產(chǎn)計劃提供輔助決策，系統的使用能充分提升企業(yè)電能量管理的自動(dòng)化水平，達到節能增效的目的，提高企業(yè)的經(jīng)濟效益及管理效能水平。

電能量及能耗管理系統設計遵循可靠、實(shí)用、經(jīng)濟的原則，以實(shí)現應用需求為目標。系統設計采用了Cluster（集群）技術(shù)、三層體系結構及組件技術(shù)、Internet/Intranet及B/S等一系列較新的計算機技術(shù)，能夠在較大限度上滿(mǎn)足生產(chǎn)企業(yè)電能量及能耗管理的要求。

電能量及能耗管理系統對采集數據進(jìn)行存儲、預處理，應用數據挖掘技術(shù)、數據分析技術(shù)完成用電企業(yè)用電量統計、能耗分析、數據統計分析，優(yōu)化用電設備的運行模式，輔助用戶(hù)完成生產(chǎn)、用電環(huán)節的計劃制定。

2 系統特點(diǎn)

2.1 分層分布式系統結構

電能量及能耗管理系統采用分層分布式系統的設計思想，分為采集層、網(wǎng)絡(luò )傳輸層、站控層。

采集層主要完成電氣儀表監測數據，由電能表、采集器、集中器構成。主要完成電流、電壓、有功、無(wú)功、功率因數、電度量、諧波分量等實(shí)時(shí)數據的采集、處理及上送主站。

網(wǎng)絡(luò )傳輸由信號轉換設備、協(xié)議轉換、網(wǎng)絡(luò )交換機、無(wú)線(xiàn)發(fā)射裝置、傳輸電纜等組成。主要完成前端實(shí)時(shí)數據向站控層傳輸的功能。

站控層有后臺服務(wù)器，以及服務(wù)層內安裝的應用軟件、操作系統、數據庫、軟件中間件等。主要完成數據的采集、存儲、加工、分析、處理以及報表管理、能耗分析、輔助決策等功能。

2.2 模塊化功能設計

系統軟件功能按模塊化設計，可以根據應用需求對功能模塊進(jìn)行組合調整，具有較強的擴展及適應性，每一層的模塊可以獨立完成相應的功能，實(shí)現功能不會(huì )依賴(lài)其他模塊或上一部分模塊，功能模塊故障只會(huì )影響局部，不會(huì )造成系統的崩潰。

系統采用面向對象的數據和程序設計，并且采用三層體系結構和組件化的設計思想，使系統具有更好的開(kāi)放性和擴展性。

2.3 實(shí)時(shí)數據庫和商用數據庫的有機結合

實(shí)時(shí)數據庫主要用于數據的快速響應，存儲原始的采集數據 ；商用數據庫提供數據庫表的定義和歷史數據表生成及數據的存儲。數據庫之間的協(xié)調和數據的一致性由專(zhuān)門(mén)開(kāi)發(fā)的數據庫管理模塊自動(dòng)維護，向外提供統一的訪(fǎng)問(wèn)接口，在系統中劃分數據緩沖區，避免了系統在采集處理數據過(guò)程中對商用數據庫的不必要的頻繁存取，降低了商用數據庫的負載，達到數據的快速響應以及提高系統的整體運行性能的目的。

在用戶(hù)界面中提供數據庫設置參數，服務(wù)器名、數據庫名等，采用列表選擇模式，方便用戶(hù)的操作及程序的移植。

2.4 完善的安全管理機制

數據庫劃分為基礎數據和應用數據。系統不允許對原始數據做任何改動(dòng)，所有的數據處理編輯工作均在應用數據庫中通過(guò)授權方式進(jìn)行，同時(shí)所有修改的數據均有相應的標志，具備操作記錄日志備查功能。

2.5 豐富的二次開(kāi)發(fā)接口

系統提供數據庫存儲過(guò)程二次開(kāi)發(fā)接口。用戶(hù)可自行開(kāi)發(fā)存儲過(guò)程實(shí)現對電量數據的處理、統計和分析，并可將此存儲過(guò)程在線(xiàn)掛接到系統中供系統自動(dòng)調用。

2.6 良好的通訊適應性

前置采集工作站根據用戶(hù)的配置自動(dòng)選擇不同的通道，如網(wǎng)絡(luò )、專(zhuān)線(xiàn)、撥號、GPRS 等，支持主備通道，在主通道異常時(shí)，自動(dòng)選擇備用通道，提高系統的穩定性。

2.7 多種措施保證數據的完整性和準確性

（1）提供斷點(diǎn)自動(dòng)續傳功能，對未及時(shí)采集到的電量原始數據進(jìn)行自動(dòng)補采。

（2）提供自動(dòng)、手工電量原始數據修補的手段，所有修改的電量原始數據均有標記。

（3）對于根據統計公式計算出的統計數據，當統計量公式的某一分量發(fā)生變化時(shí)，系統將自動(dòng)觸發(fā)該統計量的計算過(guò)程，同時(shí)也提供手工觸發(fā)的手段，以保證統計數據的完整性。

（4）系統中采集的原始電量數據帶時(shí)標，一些相關(guān)參數，如 CT、PT 變比等，也帶時(shí)標，系統可根據當時(shí)的采集數據和參數計算出任一段時(shí)間內的一次側電量數據。

（5）所有的統計模型也均帶有時(shí)標，保證統計數據的正確性和連續性。

（6）系統具有完備的數據校驗手段，如主校表校核、時(shí)段數據和總數據校核、越限檢查、是否已經(jīng)旁路替代等，保證數據的準確可靠性。

2.8 數據的多級存儲及備份

多級存儲 ：前置采集器中保存帶時(shí)標原始電量數據，電量數據服務(wù)器中保存至少1年帶時(shí)標原始電量數據及3年的統計電量數據。通過(guò)移動(dòng)存儲設備存儲5年以上的帶時(shí)標原始電量數據和統計電量數據，系統提供離線(xiàn)數據恢復查看的功能。

多級備份：整個(gè)系統（操作系統、數據庫、應用程序）備份；數據庫的完整備份 ；新增數據的增量備份 ；區分不同數據類(lèi)型和時(shí)間段的數據備份。

2.9 良好的可維護性

支持遠程對采集器及變送器（電能表）進(jìn)行遠程維護功能，參數查詢(xún)和下載。同時(shí)提供對系統工況的監視，對各種異?？梢赃M(jìn)行定制的告警。

2.10 友好的人機界面

系統可以通過(guò)組態(tài)工具在線(xiàn)生成各種潮流圖、接線(xiàn)圖、地理信息、曲線(xiàn)、棒圖、餅圖、工況圖等，組態(tài)編輯及實(shí)時(shí)顯示靈活方便的切換，并實(shí)現所見(jiàn)即所得的編輯結果生成功能。

2.11 功能強大的報表系統

采用與 EXCEL 兼容的報表系統，界面風(fēng)格和操作與EXCEL 類(lèi)似，方便用戶(hù)使用，并且支持報表存儲為 EXCEL文件格式。

報表系統功能強大、制表方便，允許圖形和表格混合制作，圖文并茂，并具有打印預覽功能。支持報表模板，同時(shí)用戶(hù)也可靈活定義報表的格式，并使用各種數學(xué)函數、統計函數、時(shí)間和日期函數，從而制作各種復雜的報表。

報表系統提供根據管理要求自定義工具，方便用戶(hù)自定義報表格式，快捷調用數據庫連接，支持原始數據庫、應用數據庫的任意數據開(kāi)放定制報表。

3 系統功能

3.1 數據采集與處理

（1）數據采集系統采集電量數據及其他數據（較大需量、瞬時(shí)電壓、電流、功率等 YC 信息、通訊中斷、斷相、缺相、失壓、相序等事件信息）。

（2）數據采集支持定時(shí)召喚和隨時(shí)召喚兩種方式。

（3）對采集的數據進(jìn)行一次、二次標度轉換，原始碼值與工程值線(xiàn)性轉換、量綱轉換等。

（4）系統將采集的信息分時(shí)段、帶時(shí)標存儲，時(shí)段可由人工設定。

（5）系統可接入不同類(lèi)型電表及電量采集裝置，適應多通道，多通訊規約的功能，并支持自定義協(xié)議。

（6）系統提供多種數據修補手段 ：自動(dòng)數據補采和人工歷史數據補采等。

（7）系統支持有線(xiàn)和無(wú)線(xiàn)等多種通訊手段采集及傳輸數據。

（8）系統有數據校核功能，如 ：主備表校核、時(shí)段數據和總數據校核、越限檢查等。

（9）系統方便監視通道原始報文、運行狀態(tài)、數據解釋、鏈路狀態(tài)等。

（10）系統支持 GPS 對時(shí)和網(wǎng)絡(luò )對時(shí)。

（11）支持主備前置終端自動(dòng)、手工切換。

3.2 設備狀態(tài)信息

針對大型且重要生產(chǎn)設備，需較全掌握其運行狀態(tài)及健康狀態(tài)，通過(guò)設備現地測控裝置處獲取設備的溫度、流量、壓力、振動(dòng)、電流、電壓、功率等參數，如現地測控裝置所采集的數據不全，則應增設相應的采集元件及監測裝置，將原始數據或統計結果傳輸到電能量及能耗管理系統中，實(shí)現設備的健康指標監測，為優(yōu)化運行及合理安排生產(chǎn)計劃提供參考。

3.3 旁路代供

系統具備旁路替代功能，將旁邊電量加入被替代線(xiàn)路電量，旁路代供過(guò)程處理提供了自動(dòng)、半自動(dòng)、手工三種方式，可根據實(shí)際系統情況選擇其中的一種或多種的組合。

3.3.1 自動(dòng)方式

系統可以根據當前刀閘和開(kāi)關(guān)狀態(tài)同時(shí)結合電量變化情況，判斷出被代線(xiàn)路以及旁路代起始時(shí)間和終止時(shí)間，并將相應時(shí)段旁路電量自動(dòng)歸算到被代線(xiàn)路。

3.2.2 半自動(dòng)方式

建立旁路表和代供表的拓撲關(guān)系，系統定時(shí)掃描旁路表的運行情況。發(fā)現某旁路表電量不為零時(shí)，列出時(shí)間較優(yōu)匹配的電表名稱(chēng)和順序并給出參考的起始時(shí)間和終止時(shí)間。

3.3.3 手工方式

手工輸入旁路代的全部信息，系統根據輸入信息進(jìn)行旁路代的計算。

3.4 數據庫管理

系統數據庫管理包括對歷史數據庫和實(shí)時(shí)數據庫的管理，歷史數據庫和實(shí)時(shí)數據庫均支持冗余雙服務(wù)器熱備用機制，服務(wù)器之間自動(dòng)保持數據的一致性。

3.4.1 實(shí)時(shí)數據庫

（1）通過(guò)數據庫管理功能完成數據庫管理、數據維護及數據備份、恢復等功能。

（2）B/S 系統結構，實(shí)現實(shí)時(shí)數據、歷史數據、用戶(hù)界面全局共享，支持接入網(wǎng)絡(luò )的用戶(hù)終端完成查詢(xún)、調用、參數設置等功能。

（3）具備標準 SQL 訪(fǎng)問(wèn)機制，方便用戶(hù)實(shí)現數據的增、刪、改、查。

（4）嚴密的雙服務(wù)器一致性。系統支持不同類(lèi)型的實(shí)時(shí)數據庫或同一實(shí)時(shí)數據庫的備份或鏡像，分布在不同的網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)上。數據庫的信息通過(guò)人機交互界面進(jìn)行設置。

3.4.2 數據存儲歸檔

存儲的數據類(lèi)型包括：電能量數據（如正、反向有功和一、二、三、四象限無(wú)功，復費率），瞬時(shí)量數據（如電壓、電流），失壓、斷相、相序等事件，負荷曲線(xiàn)，統計數據等。

3.4.3 數據安全

系統具有完善的用戶(hù)權限管理及訪(fǎng)問(wèn)機制，只有授權用戶(hù)才能進(jìn)行數據修改。所有修改都記錄在事件登錄中。系統采用防火墻技術(shù)，以防止*客攻擊電能量及能耗管理系統。

3.4.4 數據校驗

（1）對計量終端或其它系統傳送來(lái)的電量數據進(jìn)行合理性及完整性檢驗，對錯誤數據及異常數據能自動(dòng)辨識、告警并做出標記。

（2）系統提供多種自動(dòng)或人工的數據修補與矯正方法，確保數據的正確性、完整性和可用性。同時(shí)所有修補數據均加以特殊標記，確保原始數據的準確性和不可修改性。

（3）數據校核可包括主備表校核、時(shí)段數據和總數據校核、越限檢查、是否已經(jīng)旁路替代等。

（4）除了對電量數據本身進(jìn)行校驗外，對其它相關(guān)信息也進(jìn)行處理，如發(fā)現電表異常（如 PT 失壓，電表內部故障等）系統給出告警信息，并對相應的電量數據置異常標記。

3.5 系統管理

系統可根據需要配置節點(diǎn)上運行的服務(wù)程序及相互依賴(lài)性，提供對分布式服務(wù)的統一的管理和協(xié)調手段?？筛鶕到y的配置自動(dòng)啟動(dòng)進(jìn)程和關(guān)閉進(jìn)程，保證某些進(jìn)程的連續不間斷運行。系統支持雙網(wǎng)機制，運行時(shí)對每個(gè)網(wǎng)絡(luò )的運行狀態(tài)進(jìn)行監視。同時(shí)可對運行在各個(gè)節點(diǎn)上的關(guān)鍵的服務(wù)程序進(jìn)行監視。能自動(dòng)查找和定位系統內的服務(wù)程序，完成應用程序間的通信。

3.6 事件、報警

系統通過(guò)聲光報警、消息推送、弱窗、列表、報警打印等手段，對各種異常情況進(jìn)行報警，提示系統運行人員及維護人員及時(shí)對故障進(jìn)行檢查及處理。

3.6.1 報警情況

（1）通訊異常 ：推送電能表、采集裝置對主站、采集裝置對電能表的通訊失敗及其原因。

（2）設備異常 ：包括后臺主站、采集裝置、電能表、傳輸設備等的軟故障或端口故障提示。

（3）各種事件 ：包括通道的投退、切換等事件 ；采集裝置的重新啟動(dòng)、關(guān)機、配置更改、電源故障、單點(diǎn)信息記錄溢出、參數不匹配、對時(shí)等事件 ；電能表失壓、斷相事件等。

（4）遙信變位。

（5）數據異常：包括各種數據校核越限、母線(xiàn)平衡越限等。

（6）數據不全：數據庫原始數據不全和參加計算數據不全。

3.6.2 歷史報警瀏覽

提供較全的報警檢索、查詢(xún)、統計及分析功能。

3.7 綜合能耗分析

綜合能耗分析功能通過(guò)對各種電量進(jìn)行實(shí)時(shí)采集、動(dòng)態(tài)監測、能耗分析、節能計量、計費、成本核算、進(jìn)行行業(yè)對標、生成分析報告等，實(shí)現企業(yè)能源管理精細化，促進(jìn)節能降耗；并實(shí)時(shí)監控設備的用電安全，及時(shí)向安全管理人員發(fā)送報警信息，指導其開(kāi)展隱患治理，達到消除潛在的電氣火災危險的目的。

3.8 自動(dòng)投切

根據場(chǎng)所、時(shí)間區間、設備用電負荷、運行時(shí)間、運行次數等條件制定用電規則，在用戶(hù)授權許可的情況下，實(shí)現回路的自動(dòng)投切，如生產(chǎn)、辦公、路燈照明等按區域、時(shí)段進(jìn)行關(guān)閉或啟動(dòng)，達到節能降耗的目的。

3.9 統計與計算

（1）能夠對不同考核類(lèi)型（有功、頻率、電壓、力率）、不同考核單位、分時(shí)段的電量數據進(jìn)行統計。

（2）系統根據要求可計算出上網(wǎng)電量、下網(wǎng)電量和穿越電量。

（3）系統可計算出網(wǎng)損、線(xiàn)損、變損、母線(xiàn)平衡及主備表誤差等。

（4）系統能實(shí)現對電量數據進(jìn)行綜合分析、評價(jià)功能，為電網(wǎng)運營(yíng)提供參考信息，以便及時(shí)采取措施調整供電方式，提高電網(wǎng)運行的經(jīng)濟性。

（5）系統提供靈活的自定義統計公式手段，定義的公式具有時(shí)間效應，統計公式除簡(jiǎn)單累加外，還可考慮變損系數等參數。

（6）系統對計算量分時(shí)段帶時(shí)標的存儲。

3.10 基礎信息管理

系統具備基礎信息管理功能，對各種用電設備類(lèi)型、安裝區域、運行參數等資料進(jìn)行管理，能方便建立、刪除、更改、查詢(xún)設備檔案，方便運行人員查詢(xún)、統計，為完善及規范管理及用能分析提供參考。

3.11 報表管理

系統具有全圖形、全漢化的顯示和打印功能的報表軟件，人機界面良好。系統報表采用與 EXCEL 兼容的圖文表混排報表管理軟件，操作方式和功能均與 EXCEL 類(lèi)似，并且支持EXCEL 文件和本系統報表文件的相互轉換。

3.12 圖形人機界面

系統提供友好的圖形人機接口，多窗口技術(shù)可同時(shí)顯示多個(gè)窗口的圖形，人機界面的操作及菜單系統風(fēng)格統一，符合企業(yè)的生產(chǎn)運行習慣。

系統中可以通過(guò)圖形工具生成各種潮流圖、接線(xiàn)圖、曲線(xiàn)、棒圖、地理圖、餅圖、工況圖等。

3.13 WEB瀏覽

系統采用 B/S（瀏覽器 / 服務(wù)器）結構，提供電量數據的WEB 展示功能，并實(shí)現與 SCADA/EMS 系統、MIS 系統等聯(lián)網(wǎng)和數據交換。利用 WEB 瀏覽功能，可以實(shí)現信息發(fā)布，支持業(yè)務(wù)數據、考核結算數據和市場(chǎng)信息的發(fā)布、檢索等，同時(shí)系統提供安全訪(fǎng)問(wèn)機制，即系統對不同類(lèi)型數據提供不同的訪(fǎng)問(wèn)權限。

系統對向外發(fā)布的信息進(jìn)行過(guò)濾和認可，以防止機密信息的泄漏。各用戶(hù)對網(wǎng)頁(yè)的訪(fǎng)問(wèn)也需具備有關(guān)的權限。

4 安科瑞工業(yè)能源管理系統介紹

安科瑞企業(yè)能源管控系統采用自動(dòng)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)節實(shí)行集中扁平化的動(dòng)態(tài)監控和數據化管理，監測企業(yè)電、水、燃氣、蒸汽及壓縮空氣等各類(lèi)能源的消耗情況，通過(guò)數據分析、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(chē)間、產(chǎn)線(xiàn)、班組、重大能耗設備等的能源利用情況等進(jìn)行能耗統計、同環(huán)比分析、能源成本分析、碳排分析，為企業(yè)加強能源管理，提高能源利用效率、挖掘節能潛力、節能評估提供基礎數據和支持。

5 應用場(chǎng)所

鋼鐵、石化、冶金、有色金屬、采礦、醫藥、水泥、煤炭、造紙、化工、物流、食品、水廠(chǎng)、電廠(chǎng)、供熱站、軌道交通、航空工業(yè)、木材、工業(yè)園區、醫院、學(xué)校、酒店、寫(xiě)字樓以及汽車(chē)制造、機電設備、電器產(chǎn)品、工器具制造等離散制造業(yè)。

6 系統結構

現場(chǎng)通過(guò)廠(chǎng)區局域網(wǎng)和平臺通訊，平臺搭建在客戶(hù)自己配置的服務(wù)器上。搭建完成之后，客戶(hù)可以在任意能與局域網(wǎng)聯(lián)通的地方，通過(guò)有權限的賬號登陸網(wǎng)頁(yè)以及手機APP查看各處的運行情況。

系統可分為三層：即現場(chǎng)設備層、網(wǎng)絡(luò )通訊層和平臺管理層。

現場(chǎng)設備層：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(lèi)型的儀表等，也是構建該配電、耗水、耗氣系統必要的基本組成元素。肩負著(zhù)采集數據的重任，這些設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)量監測模塊以及合格供應商的水表、氣表、冷熱量表等。

網(wǎng)絡(luò )通訊層：包含現場(chǎng)智能網(wǎng)關(guān)、網(wǎng)絡(luò )交換機等設備。智能網(wǎng)關(guān)主動(dòng)采集現場(chǎng)設備層設備的數據，并可進(jìn)行規約轉換，數據存儲，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò )把數據上傳至搭建好的數據庫服務(wù)器，智能網(wǎng)關(guān)可在網(wǎng)絡(luò )故障時(shí)將數據存儲在本地，待網(wǎng)絡(luò )恢復時(shí)從中斷的位置繼續上傳數據，保證服務(wù)器端數據不丟失。

平臺管理層：包含應用服務(wù)器、WEB服務(wù)器和數據服務(wù)器，一般應用服務(wù)器和WEB服務(wù)器可以合一配置。

平臺采用分層分布式結構進(jìn)行設計，詳細拓撲結構如下：

7 系統功能

平臺采用自動(dòng)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)節實(shí)行集中扁平化的動(dòng)態(tài)監控和數據化管理。實(shí)時(shí)監測企業(yè)各類(lèi)能源的消耗情況，通過(guò)數據分析、挖掘和趨勢分析，幫助企業(yè)加強能源管理，提高能源利用效率和節能潛力，為節能改造提供數據依據。

7.1平臺登錄

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

7.2大屏展示

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

7.3首頁(yè)

首頁(yè)展示峰谷平用電、變壓器情況、年能耗趨勢、單耗趨勢、分類(lèi)能耗等企業(yè)級統計數據。

7.4數據監控

對企業(yè)各點(diǎn)位的能源使用、報警等情況進(jìn)行實(shí)時(shí)的監控。以便企業(yè)用戶(hù)能夠實(shí)時(shí)的監測各個(gè)點(diǎn)位的運作情況，同時(shí)能更快的掌握點(diǎn)位的報警，并為企業(yè)削峰填谷、調整負載等技改措施提供數據支撐。

• 能源實(shí)時(shí)監控：對于水、電、氣等能源消耗進(jìn)行實(shí)時(shí)監測，確保用能環(huán)節的持續穩定運行，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(shí)時(shí)展示；當能源參數越限報警，可提供報警重要性等級分類(lèi)，同時(shí)支持APP推送、手機短信、郵件、釘釘、語(yǔ)音播報、系統彈窗報警提示等；

• 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(mén)禁、水浸、電水氣等儀表的實(shí)時(shí)參數、門(mén)禁水浸狀態(tài)及能耗數據。

• 實(shí)時(shí)統計：實(shí)時(shí)統計工廠(chǎng)、車(chē)間、工序、設備的當年、季度、月、周、日、班次等能耗值；

• 數據展示：通過(guò)實(shí)時(shí)曲線(xiàn)和歷史曲線(xiàn)展示不同區域、不同設備的不同的能耗參數；

• 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，可以對報警參數進(jìn)行在線(xiàn)設置，當能源參數越限報警，可提供報警重要性等級分類(lèi)，具備APP推送、手機短信、郵件、釘釘、語(yǔ)音播報、系統彈窗等報警提示；

7.5視頻監控

接入攝像頭，實(shí)時(shí)掌控企業(yè)內實(shí)際情況。

7.6變壓器監控

展示各電壓器的負載情況，從而可以為變壓器配備情況進(jìn)行科學(xué)合理的規劃。通過(guò)各種運行參數狀態(tài)下用電效能的對比分析，找出更好的運行模式。根據運行模式調整負載，從而降低用電單耗，使電能損失降低。

7.7儀表實(shí)時(shí)監控

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

7.8能源中控

將所有有關(guān)能源的能源參數集中在一個(gè)看板中，能從多個(gè)維度對比分析，實(shí)現各個(gè)產(chǎn)業(yè)線(xiàn)的對比，幫助領(lǐng)導掌控整個(gè)工廠(chǎng)的能源消耗，能源成本，標煤排放等的情況。

7.9用能統計

從能源使用種類(lèi)、監測區域、車(chē)間、生產(chǎn)工藝、工序、工段時(shí)間、設備、班組、分項等維度，采用曲線(xiàn)、餅圖、直方圖、累積圖、數字表等方式對企業(yè)用能統計、同比、環(huán)比分析、實(shí)績(jì)分析，折標對比、單位產(chǎn)品能耗、單位產(chǎn)值能耗統計，找出能源使用過(guò)程中的漏洞和不合理地方，從而調整能源分配策略，減少能源使用過(guò)程中的浪費。

7.10分析

統計各個(gè)監測節點(diǎn)（工廠(chǎng)、車(chē)間）的當年、季度、月、周、日各類(lèi)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。

7.11產(chǎn)品單耗統計

與企業(yè)MES系統對接，通過(guò)產(chǎn)品產(chǎn)量以及系統采集的能耗數據，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(shí)將產(chǎn)品單耗與行業(yè)/國家/國際指標對標，以便企業(yè)能夠根據產(chǎn)品單耗情況來(lái)調整生產(chǎn)工藝，從而降低能耗。

7.12績(jì)效分析

對各類(lèi)能源使用、消耗、轉換，按班組、區域、車(chē)間，產(chǎn)線(xiàn)、工段、設備等進(jìn)行日、周、月、年、**時(shí)段績(jì)效統計按照能源計劃或定額制定的績(jì)效指標進(jìn)行KPI比較考核，幫助企業(yè)了解內部能效水平和節能潛力，評定能源消耗是否合理。

7.13運行監測

系統對區域、工段、設備能源消耗進(jìn)行數據采集，監測設備及工藝運行狀態(tài)，如溫度、濕度、流量、壓力、速度等，并支持變配電系統一次運行監視?？芍苯訌膭?dòng)態(tài)監測平面圖快速瀏覽到所管理的能耗數據，支持按能源種類(lèi)、車(chē)間、工段、時(shí)間等維度查詢(xún)相關(guān)能源用量。

7.14自定義能耗報表

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

7.15同比、環(huán)比

提供能耗成本的圖形對比分析，包括分時(shí)段（日、月、年）的同比、環(huán)比分析，分類(lèi)、分時(shí)段、分項（地點(diǎn)、機構、設備）統計圖形對比分析（柱狀圖、餅圖、堆積圖等）。

同比

環(huán)比

7.16分析報告

以年、月、日對企業(yè)的能源利用情況、線(xiàn)路損耗情況、設備運行情況、運維情況等進(jìn)行仔細的統計分析，讓用戶(hù)更加了解系統的運行情況，并為用戶(hù)提供數據基礎，方便用戶(hù)發(fā)現設備異常，從而找出改善點(diǎn)，以及針對用能情況挖掘節能潛力。

7.17能耗設備用能

監控耗能設備運行、停機及異常狀態(tài)，及時(shí)解決設備故障停運導致無(wú)法正常生產(chǎn)。

7.18線(xiàn)損分析

根據節點(diǎn)、能源分類(lèi)，查詢(xún)各個(gè)節點(diǎn)線(xiàn)路上的能源損耗數據，及時(shí)發(fā)現能量在使用過(guò)程中的跑冒滴漏和異常用能等浪費的問(wèn)題，提醒用戶(hù)及時(shí)進(jìn)行干預。

7.19碳排放管理

按照區域對碳排放總量的變化趨勢進(jìn)行統計，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，并結合減排指標實(shí)現超標預警，提升區域減排水平，促進(jìn)碳達峰目標實(shí)現。

7.20電能質(zhì)量監測

實(shí)時(shí)監測諧波含量、三相不平衡度、功率因數等，確保功率因數不低于供電局考核指標，避免被罰款和設備出現故障。

7.21運維管理

系統支持設備日常巡檢計劃、派工、消缺、報修、派工等設備運維管理，方便運行管理人員的制定巡檢計劃、派工，巡檢人員執行巡檢、完成工單、巡檢發(fā)現問(wèn)題消缺，進(jìn)行故障報修、跟進(jìn)維修進(jìn)度，滿(mǎn)足日常巡檢、設備維修保養需要。

7.22報警管理

針對于電氣正常開(kāi)展、限電和能耗雙控，實(shí)現電參量異常報警、電氣火災隱患報警、能耗超標報警、限電報警等，幫助企業(yè)提前預警，避免發(fā)生火災事故和被罰款導致用能成本過(guò)高。支持分級分類(lèi)報警，可對報警進(jìn)行派發(fā)與閉環(huán)處理。

7.23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(lèi)分項。

7.24能耗分析自定義時(shí)間抄表

可自定義時(shí)間段內各個(gè)拓撲節點(diǎn)的能耗值，可自定義抄表能耗值的的分類(lèi)分項。

7.25容需量報表

提供容需量報表，實(shí)時(shí)展示容量需量?jì)r(jià)格的變化情況，幫助企業(yè)實(shí)現容改需，降低基本電費。

7.26復費率報表

對尖、峰、平、谷用電量及成本費用進(jìn)行統計分析，為企業(yè)分時(shí)用電，優(yōu)化成本效益提供數據支持。

7.27文檔管理

對國標、能源管理制度、能源指標體系等文件進(jìn)行歸檔，可快速查詢(xún)相關(guān)文檔。對儀表臺賬進(jìn)行系統管理，支持文件的上傳和下載。

7.28 3D可視化大屏

對場(chǎng)景進(jìn)行虛擬仿真，展示各區域運行及能源消耗情況，可實(shí)現分層預覽、轉場(chǎng)展示、風(fēng)格切換、智能巡檢等效果，支持模型與監測點(diǎn)位的自定義綁定。

7.29 3D子系統

對各動(dòng)力子系統進(jìn)行虛擬仿真，展示子系統的動(dòng)力管線(xiàn)、設備的實(shí)時(shí)狀態(tài)及能源消耗情況，可實(shí)現動(dòng)態(tài)的能源流向效果。

7.30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，展示設備運行狀態(tài)及能源消耗情況，可上傳自定義素材及綁定監測數據。

7.31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(xiàn)圖、餅圖、表格等圖形展示采集數據及各類(lèi)統計數據，數據源包括API、數據庫查詢(xún)、MQTT、Excel等方式。

7.32基礎數據管理

對系統的項目、探測器、設備型號、電參量、節點(diǎn)、能源、公示、及相關(guān)參數進(jìn)行配置、修改、刪除等管理、進(jìn)行用戶(hù)添加和授權管理、合同管理。

7.33手機APP

APP支持Android、iOS操作系統，方便用戶(hù)按能源分類(lèi)、區域、車(chē)間、工序、班組、設備等不同維度掌握企業(yè)能源消耗、產(chǎn)線(xiàn)比對、效率分析、同環(huán)比分析、能耗折標、事件記錄、運行監視、異常報警、配電圖、工藝流程圖、能流圖。

7.34知識產(chǎn)權證書(shū)

8 系統硬件配置

9 結語(yǔ)

電能量及能耗管理系統實(shí)現生產(chǎn)企業(yè)用電量的實(shí)時(shí)采集、數據處理、能耗分析，實(shí)現數據透明化，并結合設備用電計劃及用電情況，對用電回路進(jìn)行自動(dòng)投切，為達到節能降耗指標要求，制定合理的運行方式，優(yōu)化運行模式，提高了生產(chǎn)企業(yè)用電效率，減少浪費及損耗。本文僅涉及對智能電能儀表及相關(guān)設備狀態(tài)的監測，通過(guò)對功能的擴充，可以方便接入對智能水表、熱量?jì)x表、環(huán)境監測終端等的監測，實(shí)現綜合性的能耗管理。提高生產(chǎn)企業(yè)的自動(dòng)化水平及管理效能，達到實(shí)際意義上的節能降耗，能為生產(chǎn)企業(yè)帶來(lái)可持續的經(jīng)濟效益。

參考文獻

[1]楊莉.淺談電能量及能耗管理系統設計[J].電力系統裝備,2019:226-228.

[2]郭飛.電廠(chǎng)電能計量管理系統的研究與實(shí)現[D]鄭州:鄭州大學(xué)碩士學(xué)位論文,2007.

[3]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設計與選型手冊.2022.05版.

[4]安科瑞企業(yè)能源管控平臺.2020.08版.