淺談智能化背景下用能單位能耗監(jiān)測(cè)與管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究

安科瑞 陳聰

21世紀(jì)以來(lái)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平逐步邁入世界前列，但企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中仍存在高能耗、低效率的問(wèn)題，掣肘企業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí)，也為我國(guó)“雙碳”政策的推進(jìn)造成了阻礙，在很大程度上制約了我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。本研究立足于節(jié)能減排發(fā)展戰(zhàn)略，設(shè)計(jì)了一套針對(duì)用能單位的能耗監(jiān)測(cè)與管理系統(tǒng)，以期能夠通過(guò)該系統(tǒng)提高企業(yè)用能效率。建設(shè)企業(yè)能源管理系統(tǒng)不僅能夠滿足公司當(dāng)前對(duì)能源管理的需求，而且能夠隨企業(yè)的持續(xù)發(fā)展而拓展。該系統(tǒng)的應(yīng)用可顯著減少企業(yè)在能源消耗方面的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、表格維護(hù)、報(bào)告編制和數(shù)據(jù)處理等的成本。該系統(tǒng)通過(guò)在線分析監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，支持企業(yè)實(shí)時(shí)監(jiān)控能源消耗，進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和深入預(yù)測(cè)。這不僅為企業(yè)在節(jié)能減排和持續(xù)改進(jìn)方面提供了可靠的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，而且還強(qiáng)化了決策制定過(guò)程的有效性。

1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)

(一)根據(jù)能耗數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)自動(dòng)采集，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化能源管理基于智能多功能電力測(cè)控終端，幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)能耗數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集和網(wǎng)絡(luò)傳輸，實(shí)現(xiàn)全廠區(qū)的用電監(jiān)測(cè)等。

        (二)搭建企業(yè)智慧用能管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)精細(xì)化管理基于上傳的多時(shí)間尺度、多參數(shù)維度用能數(shù)據(jù)，該系統(tǒng)幫助企業(yè)搭建智慧用能管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)能耗數(shù)據(jù)自動(dòng)報(bào)表統(tǒng)計(jì)，用能結(jié)構(gòu)、用能趨勢(shì)的可視化分析，用能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)及告警，安全、節(jié)能、降費(fèi)優(yōu)化建議與報(bào)告管理等，促進(jìn)企業(yè)用能管理水平、管理效率的提升。

        (三)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)量能耗監(jiān)測(cè)評(píng)估，助力企業(yè)降低單耗單品能耗可直接反映企業(yè)生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)效率情況，對(duì)同一產(chǎn)品不同生產(chǎn)車(chē)間、生產(chǎn)線進(jìn)行單位能耗統(tǒng)計(jì)與分析，有助于企業(yè)找出生產(chǎn)差異。

        (四)實(shí)現(xiàn)企業(yè)用能安全、節(jié)能、降費(fèi)的管控及優(yōu)化目標(biāo)基于智慧用能管理平臺(tái)的數(shù)據(jù)分析結(jié)果，發(fā)現(xiàn)企業(yè)在安全、節(jié)能、降費(fèi)3個(gè)層面的管控需求及優(yōu)化空間，并分別為企業(yè)提供配用電系統(tǒng)智能運(yùn)維、配用電系統(tǒng)智能節(jié)電、基本電費(fèi)優(yōu)化等解決方案，幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)用能優(yōu)化，收獲優(yōu)化效益。

2 能耗監(jiān)測(cè)與管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

（一）系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路

         智能能源管理系統(tǒng)的構(gòu)成包括幾個(gè)關(guān)鍵組件：監(jiān)控中心負(fù)責(zé)整體監(jiān)管，主干通信網(wǎng)絡(luò)確保系統(tǒng)內(nèi)部信息流暢傳輸，現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集，多種智能計(jì)量設(shè)備用于測(cè)量和記錄能源使用，以及網(wǎng)絡(luò)控制器是連接第三方智能計(jì)量設(shè)備的關(guān)鍵接口。從安全用能、用能管理自動(dòng)化、能耗監(jiān)測(cè)與計(jì)量、能效提升、用能質(zhì)量監(jiān)測(cè)、智能設(shè)備管理角度出發(fā)進(jìn)行系統(tǒng)化設(shè)計(jì)，具體思路共分為如下6點(diǎn)：

充分結(jié)合公司目前現(xiàn)狀及能源管理的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)出科學(xué)、完善合理、功能齊全、可實(shí)施性強(qiáng)的能源管理平臺(tái)技術(shù)方案；

根據(jù)能耗情況，以最終實(shí)現(xiàn)集水、電為一體的能源監(jiān)控系統(tǒng)；

該系統(tǒng)使得能源使用能夠在真實(shí)時(shí)間內(nèi)進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)，為能源管理人員提供了多級(jí)管理權(quán)限。這樣，他們可以在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)，實(shí)時(shí)查詢能耗數(shù)據(jù)和狀態(tài)；

充分體現(xiàn)效益，體現(xiàn)管理節(jié)能、技術(shù)節(jié)能的綜合效益；

為制定能源政策提供詳實(shí)的依據(jù),以實(shí)現(xiàn)資源的科學(xué)管理、科學(xué)利用的目標(biāo)；

根據(jù)各個(gè)配電室、監(jiān)控中心、檢測(cè)點(diǎn)之間的位置提供合適的通信方式及網(wǎng)線連接方案。

（二）系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

1.能源采集數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)

        能源數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡(luò)具有3大特點(diǎn)，即可靠性、冗余性以及可行性，以此實(shí)現(xiàn)對(duì)企業(yè)電、水、油、氣等能源消耗數(shù)據(jù)的采集，通過(guò)構(gòu)建能源數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，能夠幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)能流高度集成控制，提高能源利用效率。

2.能源監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

        能源監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)用于收集耗能設(shè)備的多種信息，包括但不限于設(shè)備的質(zhì)量安全環(huán)保指標(biāo)、生產(chǎn)核心指標(biāo)和能源質(zhì)量參數(shù)等，涵蓋了一些關(guān)鍵的數(shù)據(jù)點(diǎn)。這個(gè)系統(tǒng)具備多種功能，不僅能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，還能分析能耗的歷史趨勢(shì)和模式，實(shí)時(shí)監(jiān)控能耗情況，通過(guò)與生產(chǎn)管理系統(tǒng)的有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)作業(yè)的一體化管理。

3.能源管理系統(tǒng)

能源管理系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)企業(yè)作業(yè)能耗的管理，具體分為五個(gè)方面：

        用能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。平臺(tái)提供強(qiáng)大的用能分析功能，可在線查看圖形化展示的各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的用能數(shù)據(jù)。通過(guò)對(duì)電、水、油等各類(lèi)用能數(shù)據(jù)的分類(lèi)分項(xiàng)計(jì)量，以及同、環(huán)、占比、排名、變化分析，可幫助企業(yè)掌握用能詳細(xì)數(shù)據(jù)和發(fā)現(xiàn)異常用能，使節(jié)能降耗活動(dòng)有的放矢，有據(jù)可依。

        用能報(bào)表?？砂凑杖?周/月/年/任意時(shí)段等多種時(shí)間單位，以及產(chǎn)品/工序/車(chē)間等多個(gè)分析維度進(jìn)行用能的統(tǒng)計(jì)分析，形成不同時(shí)間尺度下的用能報(bào)表，并能支持Excel格式下載。

        碳排放計(jì)算。系統(tǒng)可以將不同能源介質(zhì)的使用量轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)煤，形成企業(yè)的碳排放數(shù)據(jù)?？梢园慈铡⒃陆y(tǒng)計(jì)，并具備同比、環(huán)比功能。系統(tǒng)內(nèi)可對(duì)碳排放數(shù)據(jù)設(shè)置告警，可在碳排放超標(biāo)前及時(shí)提醒企業(yè)采取相應(yīng)措施。

        能源平衡。系統(tǒng)通過(guò)能流圖的形式直觀展示企業(yè)各類(lèi)能源的使用方向，幫助企業(yè)管理者掌握企業(yè)對(duì)不同能源介質(zhì)使用的平衡。

        電費(fèi)分析。系統(tǒng)可按照電網(wǎng)公司計(jì)費(fèi)方式，每個(gè)月自動(dòng)生成企業(yè)的電費(fèi)分析報(bào)告，分析企業(yè)各項(xiàng)電費(fèi)占比及用電合理性。系統(tǒng)通過(guò)智能分析，向用戶建議更經(jīng)濟(jì)的電費(fèi)報(bào)裝方式，節(jié)省電費(fèi)。同時(shí)，系統(tǒng)實(shí)時(shí)采集計(jì)算用戶月度平均功率因數(shù)，可以設(shè)定閥值，自動(dòng)提醒用戶及時(shí)處理功率因數(shù)不達(dá)標(biāo)問(wèn)題，避免罰款。

3 能耗監(jiān)測(cè)與管理系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

       （一）能耗監(jiān)測(cè)和管理功能的實(shí)現(xiàn)能耗監(jiān)測(cè)與管理功能依托ESP-ISYS平臺(tái)以及系統(tǒng)集成技術(shù)，以此構(gòu)建智能化能耗綜合監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)。本系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)企業(yè)能耗設(shè)備及設(shè)備相關(guān)信息的全范圍采集，如設(shè)備信息、設(shè)備耗電情況、設(shè)備耗電預(yù)測(cè)等。同時(shí)，系統(tǒng)還能根據(jù)采集的生產(chǎn)數(shù)據(jù)、能耗信息進(jìn)一步集成、管理關(guān)鍵能耗設(shè)備，以此優(yōu)化設(shè)備能耗，提高能源使用效率。另外，本系統(tǒng)還能校正、診斷所采集的設(shè)備能耗數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)監(jiān)控各能耗設(shè)備的運(yùn)行情況，并對(duì)這些設(shè)備進(jìn)行周期性故障診斷。一旦發(fā)現(xiàn)運(yùn)行異常，便會(huì)開(kāi)啟警報(bào)功能。本系統(tǒng)應(yīng)用到企業(yè)生產(chǎn)作業(yè)中，能夠進(jìn)一步幫助企業(yè)預(yù)測(cè)能源消耗，優(yōu)化能源調(diào)配流程，實(shí)現(xiàn)對(duì)能源資源的集成管理和控制。

       （二）數(shù)據(jù)采集與自動(dòng)化功能的實(shí)現(xiàn)

實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和自動(dòng)化功能，核心依賴于系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)采用三層交換技術(shù)來(lái)進(jìn)行局域網(wǎng)絡(luò)的劃分。在這種架構(gòu)中，核心層，也就是系統(tǒng)的管理層，主要基于工業(yè)級(jí)以太環(huán)網(wǎng)的設(shè)計(jì)理念來(lái)構(gòu)建，具體框架如圖1所示。

         為了有效監(jiān)控企業(yè)能耗設(shè)備的運(yùn)行狀況，不僅要通過(guò)數(shù)據(jù)采集模塊同步收集能源使用數(shù)據(jù)，還需對(duì)關(guān)鍵能耗設(shè)備的環(huán)境質(zhì)量安全數(shù)據(jù)、操作數(shù)據(jù)和生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)采集。為了提升數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的能力，在一些生產(chǎn)設(shè)備的回路上安裝計(jì)量?jī)x表，并對(duì)那些無(wú)通信接口的計(jì)量?jī)x表進(jìn)行升級(jí)改造，以增加計(jì)量?jī)x表的覆蓋率。這些措施將促進(jìn)系統(tǒng)在能耗監(jiān)測(cè)與管理方面的效能。

（三）能源平衡和調(diào)度功能的實(shí)現(xiàn)

         為了有效利用能源平衡和調(diào)度功能，首先建立基于能耗數(shù)據(jù)采集與分析的框架。此外，系統(tǒng)中應(yīng)整合一個(gè)優(yōu)化的調(diào)度模型，進(jìn)而能夠根據(jù)能耗采集數(shù)據(jù)對(duì)企業(yè)生產(chǎn)能耗進(jìn)行預(yù)測(cè)。同時(shí)，再加入動(dòng)態(tài)模擬算法，還能夠在預(yù)測(cè)能耗的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)對(duì)企業(yè)生產(chǎn)能耗成本的評(píng)估，并結(jié)合各設(shè)備運(yùn)行的情況制定能源優(yōu)化調(diào)度方案，從而幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的建設(shè)目標(biāo)。

4 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)狻⒄羝皦嚎s空氣等各類(lèi)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(chē)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。

5 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(chē)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)。

6 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(lèi)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：

7 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(lèi)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)。

7.1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。

7.2用戶展示

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(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(shì)、單耗趨勢(shì)、分類(lèi)能耗等企業(yè)級(jí)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。

7.4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(lèi)，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(mén)禁、水浸、電水氣等儀表的實(shí)時(shí)參數(shù)、門(mén)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(chē)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(lèi)，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；

7.5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。

7.6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。

7.7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。

7.8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。

7.9用能統(tǒng)計(jì)

從能源使用種類(lèi)、監(jiān)測(cè)區(qū)域、車(chē)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)。

7.1*成本分析

統(tǒng)計(jì)各個(gè)監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)（工廠、車(chē)間）的當(dāng)年、季度、月、周、日各類(lèi)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)。

7.11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。

7.12績(jī)效分析

      對(duì)各類(lèi)能源使用、消耗、轉(zhuǎn)換，按班組、區(qū)域、車(chē)間，產(chǎn)線、工段、設(shè)備等進(jìn)行日、周、月、年、要求時(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。

7.13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(lèi)、車(chē)間、工段、時(shí)間等維度查詢相關(guān)能源用量。

7.14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。

7.15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(lèi)、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

7.16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。

7.17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)。

7.18線損分析

根據(jù)節(jié)點(diǎn)、能源分類(lèi)，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)。

7.19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)。

7.20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。

7.21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。

7.22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(lèi)報(bào)警，可對(duì)報(bào)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(xiàng)。

7.24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(lèi)分項(xiàng)。

7.25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)。

7.26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。

7.27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。

7.28 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。

7.29 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。

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(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)。

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，以折線圖、餅圖、表格等圖形展示采集數(shù)據(jù)及各類(lèi)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。

7.32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。

7.33手機(jī)APP

       APP支持Android、iOS操作系統(tǒng)，方便用戶按能源分類(lèi)、區(qū)域、車(chē)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。

7.34知識(shí)產(chǎn)權(quán)證書(shū)

8 系統(tǒng)硬件配置

9 結(jié)束語(yǔ)

      相較于發(fā)達(dá)國(guó)家，我國(guó)在企業(yè)生產(chǎn)能耗管理方面較為落后，在能耗監(jiān)測(cè)與管理系統(tǒng)的建設(shè)方面仍不夠完善。在智能化工業(yè)的背景下，企業(yè)生產(chǎn)、管理均已朝著現(xiàn)代化的方向發(fā)展，智能化、自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用效果愈發(fā)顯著，不僅能夠幫助企業(yè)降低生產(chǎn)成本，并且還能推動(dòng)企業(yè)現(xiàn)代化管理的轉(zhuǎn)型?，F(xiàn)階段，國(guó)內(nèi)企業(yè)在能耗管理方面的研究逐漸增多，并取得了較為理想的效果，企業(yè)在降低高能耗和提升收益方面已取得初步的進(jìn)展。通過(guò)建立能耗監(jiān)控和管理系統(tǒng)，企業(yè)能夠?qū)﹃P(guān)鍵能耗設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控，對(duì)質(zhì)量和環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并利用能源調(diào)度與平衡功能，進(jìn)一步優(yōu)化能源利用效率，為企業(yè)后續(xù)生產(chǎn)制定可行的能源調(diào)度方案，這對(duì)于企業(yè)節(jié)能減排建設(shè)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)有著重要意義。

參考文獻(xiàn)

[1]杜彩文，陳勇，張宣，陳靜．智能化背景下用能單位能耗監(jiān)測(cè)與管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究.

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