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更新時(shí)間：2025-03-17 
瀏覽次數(shù)：428安科瑞 陳聰
摘要：環(huán)境問題已成為制約經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要因素，為此我國提出了節(jié)能減排的目標(biāo)。但目前我國節(jié)能減排形勢依然嚴(yán)峻。截至2015年，全國能源消費(fèi)總量達(dá)到了約40億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。嚴(yán)峻的能源短缺與資源矛盾浪費(fèi)日益激烈，對于企業(yè)，尤其是高能耗的工礦企業(yè)，必須以科技手段實(shí)現(xiàn)能源的實(shí)時(shí)監(jiān)測與合理配置。
關(guān)鍵詞：企業(yè)；能耗監(jiān)測與能源管理系統(tǒng)；設(shè)計(jì)；實(shí)現(xiàn)
一、引言
隨著改革開放進(jìn)入深水區(qū)，我國的經(jīng)濟(jì)總量已躍居世界前面，但是目前的發(fā)展依然是建立在傳統(tǒng)的高能耗、低效率的模式上，而目前環(huán)境問題愈發(fā)嚴(yán)峻，對經(jīng)濟(jì)發(fā)展的制約也越來 越嚴(yán)重，因此，我們必須采取先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，加強(qiáng)對能源的控制，建立完善的企業(yè)能耗監(jiān)測與能源管理系統(tǒng)。
二、企業(yè)能耗監(jiān)測與能源管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
2.1企業(yè)能耗監(jiān)測與能源管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目標(biāo)
企業(yè)建立能耗監(jiān)測與能源管理系統(tǒng)主要是為了對一些重要的耗能設(shè)備以及能源介質(zhì)進(jìn)行實(shí)時(shí)控制和監(jiān)控，進(jìn)而了解和掌握各種能耗設(shè)備的運(yùn)行情況和耗能情況，為做出科學(xué)合理的決策提供依據(jù)，最終達(dá)到能源系統(tǒng)高效、安全地運(yùn)行的目標(biāo) 。
設(shè)計(jì)能耗監(jiān)測與能源管理系統(tǒng)的主要內(nèi)容包含以下幾點(diǎn)：(1)采集能源相關(guān)的數(shù)據(jù)和信息，對其進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控；(2) 完善網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)及自動(dòng)化系統(tǒng)；(3)最大限度地挖掘企業(yè)的節(jié)能潛力，從能源的計(jì)劃、統(tǒng)計(jì)到最終的考核形成*方位的能源管理；(4)建立能源調(diào)度模型，從而給出優(yōu)化能源調(diào)度的可行性意見和建議。
2.2企業(yè)能耗監(jiān)測與能源管理系統(tǒng)的主要架構(gòu)
2.2.1采集能源數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)
能源數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡(luò)可以在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上，按照可行性、冗余性和可靠性將工礦企業(yè)的三級能源數(shù)據(jù)采集平臺(tái)進(jìn)一步完善，進(jìn)而建立更加實(shí)用的能源數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡(luò)，以此來適應(yīng)未來 能流高度集成的需要。
2.2.2能源監(jiān)測控制中心
能源監(jiān)測控制中心主要包含了和節(jié)能減排緊密相關(guān)的各種信息，比如重點(diǎn)的耗電設(shè)備和耗能設(shè)備、生產(chǎn)關(guān)鍵信息、質(zhì)量安全環(huán)保信息、能源質(zhì)量信息等，并且相關(guān)信息還涉及一些關(guān)鍵數(shù)據(jù)。能源監(jiān)測中心具備不同的功能，比如狀態(tài)監(jiān)視功能、查詢歷史趨勢、監(jiān)控實(shí)時(shí)報(bào)表、集成實(shí)時(shí)監(jiān)控等功能，再與生產(chǎn)管理系統(tǒng)進(jìn)行集成，最后達(dá)到管控一體化的目的。
2.2.3能源管理平臺(tái)
能耗監(jiān)測與能源管理系統(tǒng)對整個(gè)計(jì)劃、調(diào)度和操作、考核等過程進(jìn)行閉環(huán)管理，從事前、事中和事后進(jìn)行*方位的考核口。
事前管理。能源管理系統(tǒng)與生產(chǎn)管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)集成之后可以獲取相關(guān)的生產(chǎn)信息，然后再針對各個(gè)能源建立耗能模型，并給出各工序能源介質(zhì)的消耗以及生產(chǎn)計(jì)劃，在事前做好靜態(tài)管理。另外，能源管理系統(tǒng)與能源調(diào)度系統(tǒng)進(jìn)行集成，可以對能耗信息進(jìn)行一定的預(yù)測，然后再獲取相關(guān)的能源優(yōu)化調(diào)度建議。
事中監(jiān)督。能耗監(jiān)測與能源管理系統(tǒng)包含調(diào)度運(yùn)行管理和質(zhì)量環(huán)保管理對系統(tǒng)現(xiàn)場的運(yùn)行狀況進(jìn)行的實(shí)時(shí)跟蹤，還可以對能源設(shè)備進(jìn)行在線監(jiān)督，利用強(qiáng)大的數(shù)據(jù)分析和挖掘工具分析影響系統(tǒng)運(yùn)行的不同因素，并對能源的調(diào)度和調(diào)整進(jìn)行準(zhǔn)確的指導(dǎo)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的。
事后考核。能耗監(jiān)測與能源管理系統(tǒng)需要對能源進(jìn)行控制和管理，因此，需要使本系統(tǒng)的計(jì)量結(jié)算功能、考核功能、報(bào)表功能、統(tǒng)計(jì)分析功能等得到實(shí)現(xiàn)。只有這些功能都得到實(shí)現(xiàn)才能獲取能源的計(jì)劃以及定額的執(zhí)行情況、能源設(shè)備運(yùn)行情況、環(huán)境與安全情況等。對一些超額現(xiàn)象要進(jìn)行處罰，節(jié)能現(xiàn)象要給予獎(jiǎng)勵(lì)。在系統(tǒng)的運(yùn)行過程中要嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)的考核制度，改善當(dāng)前的高能耗、低效益發(fā)展模式。
2.2.4預(yù)測、調(diào)度能源模型
能耗監(jiān)測與能源管理系統(tǒng)通過能流數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、監(jiān)控 和分析，建立起能源的調(diào)度與預(yù)測模型。此模型可以對能耗情況進(jìn)行準(zhǔn)確的預(yù)測，還可以進(jìn)行動(dòng)態(tài)模擬計(jì)算，進(jìn)而根據(jù)實(shí)際情況給出優(yōu)化調(diào)度方案，通過對能源進(jìn)行合理的調(diào)度，使能源的利用效率得到提高，繼而實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的目的。
企業(yè)能耗監(jiān)測與能源管理系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)
3.1 監(jiān)測和管理能源功能的實(shí)現(xiàn)
監(jiān)測和管理功能的實(shí)現(xiàn)主要是依據(jù)系統(tǒng)使用的ESP-ISYS系統(tǒng)和綜合集成平臺(tái)，進(jìn)而建立對能源進(jìn)行綜合監(jiān)控的系統(tǒng)。本系統(tǒng)可以對相關(guān)信息進(jìn)行全面覆蓋，比如質(zhì)量安全環(huán)保信息、重點(diǎn)耗能和耗電設(shè)備信息等。能源管理平臺(tái)對搜集到的三級能源數(shù)據(jù)以及關(guān)鍵的耗能設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)、相關(guān)生產(chǎn)數(shù)據(jù)、質(zhì)量環(huán)保數(shù)據(jù)等進(jìn)行進(jìn)一步的集成和管理。
能源管理系統(tǒng)還可以對收集到的能源數(shù)據(jù)進(jìn)行校正和診斷，對各個(gè)耗能設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視、故障診斷與應(yīng)急聯(lián)動(dòng)等功能，在實(shí)際的運(yùn)行過程中可以結(jié)合能源優(yōu)化調(diào)度系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)能源的預(yù)測與優(yōu)化調(diào)度等，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)能源管控的一體化。
3.2 數(shù)據(jù)采集與自動(dòng)化功能的實(shí)現(xiàn)
本系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集功能的實(shí)現(xiàn)主要是結(jié)合企業(yè)當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò) 架構(gòu)，利用三層交換技術(shù)實(shí)現(xiàn)局域網(wǎng)的劃分。核心層一般采用 工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)設(shè)計(jì)，圖1為數(shù)據(jù)采集的網(wǎng)絡(luò)示意圖。
另外，為了滿足本系統(tǒng)的要求，需要采集的能源數(shù)據(jù)包含了一些重點(diǎn)的耗能耗電設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)、質(zhì)量環(huán)保安全數(shù)據(jù)，以及與能源相關(guān)的一些生產(chǎn)數(shù)據(jù)等。在系統(tǒng)的具體運(yùn)行過程中需要結(jié)合企業(yè)的實(shí)際情況設(shè)置相應(yīng)的計(jì)量儀表，并且還需要改造沒有通訊接口的計(jì)量儀表，這樣不但可以提高能源儀表的配備 率，而且也為能源系統(tǒng)的監(jiān)控與管理提供了堅(jiān)實(shí)的保證。
3.3 平衡和調(diào)度能源功能的實(shí)現(xiàn)
本系統(tǒng)中能源的調(diào)度與平衡功能的實(shí)現(xiàn)需要在對能源數(shù) 據(jù)的采集和分析的基礎(chǔ)上進(jìn)行，通過建立相關(guān)的優(yōu)化調(diào)度模 型，實(shí)現(xiàn)對能源生產(chǎn)與消耗的預(yù)測。另外，可以借助在線系統(tǒng) 對能源進(jìn)行動(dòng)態(tài)模擬計(jì)算，還可以在預(yù)測和模擬的基礎(chǔ)上對 未來一段時(shí)間內(nèi)的能源消耗成本進(jìn)行簡要的預(yù)測，給出更優(yōu) 化的具體調(diào)度方案和意見，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的目標(biāo)。
四、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)。
五、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
現(xiàn)場通過廠區(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(tái)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(dòng)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(chǔ)，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(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：
六、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)。
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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(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。
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(jì)數(shù)據(jù)。
對企業(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：對于水、電、氣等能源消耗進(jìn)行實(shí)時(shí)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(jì)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(dāng)能源參數(shù)越限報(bào)警，可提供報(bào)警重要性等級分類，同時(shí)支持APP推送、手機(jī)短信、郵件、釘釘、語音播報(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：對能源報(bào)警信息進(jìn)行集中顯示，可以對報(bào)警閾值信息進(jìn)行相關(guān)處理操作，可以對報(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)警重要性等級分類，具備APP推送、手機(jī)短信、郵件、釘釘、語音播報(bào)、系統(tǒng)彈窗等報(bào)警提示；
接入攝像頭，實(shí)時(shí)掌控企業(yè)內(nèi)實(shí)際情況。
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。
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。
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)維度對比分析，實(shí)現(xiàn)各個(gè)產(chǎn)業(yè)線的對比，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。
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(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)字表等方式對企業(yè)用能統(tǒng)計(jì)、同比、環(huán)比分析、實(shí)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(jì)，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(fèi)。
統(tǒng)計(jì)各個(gè)監(jiān)測節(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)。
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(shí)將產(chǎn)品單耗與行業(yè)/國家/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。
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、指*時(shí)段績效統(tǒng)計(jì)按照能源計(jì)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。
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?dòng)態(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(shí)間等維度查詢相關(guān)能源用量。
用戶可通過自定義報(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。
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、分時(shí)段、分項(xiàng)（地點(diǎn)、機(jī)構(gòu)、設(shè)備）統(tǒng)計(jì)圖形對比分析（柱狀圖、餅圖、堆積圖等）。
同比
環(huán)比
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(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)，以及針對用能情況挖掘節(jié)能潛力。
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)致無法正常生產(chǎn)。
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)能量在使用過程中的跑冒滴漏和異常用能等浪費(fèi)的問題，提醒用戶及時(shí)進(jìn)行干預(yù)。
按照區(qū)域?qū)μ寂欧趴偭康淖兓厔葸M(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并進(jìn)行同環(huán)比分析。對單位產(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)。
實(shí)時(shí)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)不低于供電局考核指標(biāo)，避免被罰款和設(shè)備出現(xiàn)故障。
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。
針對于電氣正常開展、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)致用能成本過高。支持分級分類報(bào)警，可對報(bào)警進(jìn)行派發(fā)與閉環(huán)處理。
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)。
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)。
提供容需量報(bào)表，實(shí)時(shí)展示容量需量價(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)。
對尖、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。
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(tái)賬進(jìn)行系統(tǒng)管理，支持文件的上傳和下載。
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(shí)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(diǎn)位的自定義綁定。
對各動(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。
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)。
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(jì)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)源包括API、數(shù)據(jù)庫查詢、MQTT、Excel等方式。
對系統(tǒng)的項(xiàng)目、探測器、設(shè)備型號、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。
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(bào)警、配電圖、工藝流程圖、能流圖。
七、系統(tǒng)硬件配置
| 應(yīng)用場景 | 型號 | 圖 片 | 保護(hù)功能 |
| 企業(yè)能源管控平臺(tái) | Acrel-7000 |
| 安科瑞企業(yè)能源管控平臺(tái)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(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)測企業(yè)電、水、燃?xì)?、蒸汽及壓縮空氣等各類能源的消耗情況。 |
| 智能網(wǎng)關(guān) | Anet-2E8S1 |
| 8路RS485串口，光耦隔離，2路以太網(wǎng)接口，支持ModbusRtu、ModbusTCP、DL/T645-1997、DL/T645-2007、CJT188-2004、OPC UA等協(xié)議的數(shù)據(jù)接入，ModbusTCP（主、從）、104（主、從）、建筑能耗、SNMP、MQTT 等協(xié)議上傳，支持不同協(xié)議向多平臺(tái)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)；輸入電源：AC/DC 220V，導(dǎo)軌式安裝。 |
| ANet-2E4SM |
| 4路RS485 串口，光耦隔離，2路以太網(wǎng)接口，支持ModbusRtu、ModbusTCP、DL/T645-1997、DL/T645-2007、CJT188-2004、OPC UA、ModbusTCP（主、從）、104（主、從）、建筑能耗、SNMP、MQTT；（主模塊）輸入電源：DC 12 V ～36 V 。支持4G擴(kuò)展模塊，485擴(kuò)展模塊。 | |
| ANet-485 | M485模塊：4路光耦隔離RS485 | ||
| ANet-M4G | M4G模塊：支持4G全網(wǎng)通 | ||
| 35kV/10kV/6kV進(jìn)線 | AM5SE-F |
| 三段式過流保護(hù)、反時(shí)限過流保護(hù)、兩段式零序101過流/反時(shí)限過流保護(hù)、兩段式零序102過流/反時(shí)限過流保護(hù)、重合閘、后加速過流保護(hù)、過負(fù)荷保護(hù)、PT斷線告警、控制回路故障告警、頻率保護(hù)、FC閉鎖、失壓跳閘、逆功率保護(hù)、過電壓保護(hù)、零序過壓保護(hù)；斷路器遙控分/合閘操作；故障錄波；獨(dú)立的操作回路；檢同期；U、I、P、Q、Ep、Eq等電參量測量。 |
| 35kV/10kV/6kV饋線 | |||
| 配電變壓器 | AM5SE-T | 三段式過流保護(hù)、反時(shí)限過流保護(hù)、兩段式零序101過流保護(hù)、兩段式零序102過流保護(hù)、101反時(shí)限過流保護(hù)、102反時(shí)限過流保護(hù)、過負(fù)荷保護(hù)、PT斷線告警、控制回路故障告警、非電量保護(hù)、FC 閉鎖；斷路器遙控分/合閘操作；故障錄波；獨(dú)立的操作回路；U、I、P、Q、Ep、Eq等電參量測量。 | |
| 電動(dòng)機(jī)（2000KW以下） | AM5SE-M | 過流一段保護(hù)（啟動(dòng)中、已運(yùn)行）、過流二段 保護(hù)、反時(shí)限過流保護(hù)、兩段式負(fù)序過流/負(fù)序 反時(shí)限過流保護(hù)、兩段式零序過流保護(hù)、熱過載保護(hù)、過負(fù)荷保護(hù)、堵轉(zhuǎn)保護(hù)、啟動(dòng)時(shí)間過長保護(hù)、低電壓保護(hù)、非電量保護(hù)、PT斷線告警、控制回路故障告警、零序過壓告警、FC閉 鎖、電壓不平衡保護(hù)、相序保護(hù)、電壓斷相保 護(hù)、過電壓保護(hù)；斷路器遙控分/合閘操作；故 障錄波；獨(dú)立的操作回路；U、I、P、Q、Ep、 Eq等電參量測量。 | |
| 35kV/10kV/6kV母聯(lián) | AM5SE-B | 兩段式過流保護(hù)、反時(shí)限過流保護(hù)、后加速過流保護(hù)、進(jìn)線備投/母聯(lián)備投/聯(lián)切備投/自適應(yīng)備投、PT斷線告警、控制回路故障告警、母線充電保護(hù)；斷路器遙控分/合閘操作；故障錄波；獨(dú)立的操作回路檢同期。 | |
| 35KV/10kV/6kV電容器 | AM5SE-C | 兩段式定時(shí)限過流保護(hù)、反時(shí)限過流保護(hù)、兩段式零序過流保護(hù)、欠電壓保護(hù)、過電壓保護(hù)、零序過電壓保護(hù)、不平衡電壓保護(hù)、不平衡電流保護(hù)、非電量保護(hù)、PT斷線告警、控制回路故障告警；斷路器遙控分/合閘操作；故障錄波；獨(dú)立的操作回路；U、I、P、Q、Ep、Eq等電參量測量。 | |
| 主變 | AM5SE-D2 | 兩圈變差動(dòng)速斷保護(hù)、比率制動(dòng)差動(dòng)保護(hù) | |
| 主變 | AM5SE-TB | 三段式過流保護(hù)（帶復(fù)合電壓、帶方向閉鎖）、反時(shí)限過流保護(hù)、零序過流保護(hù)、間隙零序電流保護(hù)、零序電壓保護(hù)、過負(fù)荷保護(hù)、啟動(dòng)通風(fēng)、閉鎖有載調(diào)壓、斷路器遙控分合 閘、故障錄波、全電量測量、獨(dú)立操作回路、遙控升檔/降檔/急停、變壓器檔位測量；U、1、P、Q、Ep、Eq等電參量測量。 | |
| PT并列監(jiān)測 | AM5SE-UB |
| PT并列、低電壓告警、PT斷線告警、過電壓告警、零序過壓告警 |
| 大功率異步電機(jī) | AM5SE-MD | 電機(jī)差動(dòng)速斷保護(hù)、比率差動(dòng)保護(hù)、啟動(dòng)中過流一段保護(hù)、已運(yùn)行定時(shí)限過流保護(hù)、過負(fù)荷保護(hù)、零序過流保護(hù)、過熱保護(hù)、堵轉(zhuǎn)保護(hù)、低電壓保護(hù)、斷路器遙控分合閘、獨(dú)立操作回路、故障錄波、全電量測量；U、I、P、Q、Ep、Eq等電參量測量。 | |
| 主變保護(hù) | AM5SE-D3 | 三圈變差動(dòng)速斷保護(hù)、比率制動(dòng)差動(dòng)保護(hù) | |
| 主變公共測控、進(jìn)線公共測控 | AM5SE-K | 20路遙信、10路開出、遙測 | |
| 35kV/10kV/6kV 弧光保護(hù) | ARB5-M |
| 測量所有的常用電力參數(shù)，如三相電流、電壓，有功、無功功率，電度，諧波等，并具備完善的通信聯(lián)網(wǎng)功能，非常適合于實(shí)時(shí)電力監(jiān)控系統(tǒng)。 |
| ARB5-E |
| DIN35mm導(dǎo)軌式安裝結(jié)構(gòu)，體積小巧，能測量電能及其他電參量，可進(jìn)行時(shí)鐘、費(fèi)率時(shí)段等參數(shù)設(shè)置，精度高、可靠性好、性能指標(biāo)符合國標(biāo)GB/T17215-2002、GB/T17883-1999和電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL/T614-2007對電能表的各項(xiàng)技術(shù)要求，并且具有電能脈沖輸出功能；可用RS485通訊接口與上位機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。 | |
| ARB5-S |
| 三相全電量測量，剩余電流、2-63次諧波，支持付費(fèi)率，量值、電纜溫度，可選2G/4G通訊。 | |
| 35kV/10kV/6kV進(jìn)線柜電能質(zhì)量在線監(jiān)測 | APView500 |
| 相電壓電流+零序電壓零序電流，電壓電流不平衡度，有功無功功率及電能、事件告警及故障錄波，諧波（電壓/電流 63 次諧波、50 組間諧波、35 組高次諧波、諧波含有率、諧波功率、諧波畸變率、K因子）、波動(dòng)/閃變、電壓暫升、電壓暫降（故障源定位）、電壓中斷、沖擊電流、1024點(diǎn)波形采樣、定時(shí)錄波、電能質(zhì)量合格率統(tǒng)計(jì)，波形實(shí)時(shí)顯示及故障波形查看，內(nèi)存32G，16DO+22DI,2RS485+1RS232+1GPS,+3以太網(wǎng)接口+1WiFi+1USB接口支持U盤到處數(shù)據(jù)，支持61850協(xié)議。 |
| 35kV/10kV/6kV間隔智能操控、節(jié)點(diǎn)測溫 | ASD500 |
| 液晶屏顯示一次回路動(dòng)態(tài)模擬圖、彈簧儲(chǔ)能指示、高壓帶電顯示及閉鎖、驗(yàn)電、核相、3路溫濕度控制及顯示、遠(yuǎn)方/就地、分合閘、儲(chǔ)能旋鈕、預(yù)分預(yù)合閃光指示、分合閘完好指示、分合閘回路電壓測量、人體感應(yīng)、柜內(nèi)照明控制、1路以太網(wǎng)、2路RS485、1路USB接口、GPS對時(shí)、高壓柜內(nèi)電氣接點(diǎn)無線測溫、全電參量測溫、脈沖輸出、4~20mA輸出 |
| 35kV/10kV/6kV傳感器 | ATE400 |
| 合金片固定，CT感應(yīng)取電，啟動(dòng)電流大于5安培，測溫范圍-50-125℃，測量精度±1℃；傳輸距離空曠150米 |
| 35kV/10kV/6kV間隔 電參量測量 | APM810 |
| 三相（I、U、kW、kvar、kWh、kvarh、Hz、cosΦ），零序電流In，四象限電能，實(shí)時(shí)及需量，本月和上月峰值，電流、電壓不平衡度，66種報(bào)警類型及外部事件（SOE）各16條事件記錄，支持SD卡擴(kuò)展記錄，2-63次諧波，2DI+2DO，RS485/Modbus，LCD顯示 |
| 低壓進(jìn)線 | APM810 | 三相（I、U、kW、kvar、kWh、kvarh、Hz、cosΦ），零序電流In；四象限電能；實(shí)時(shí)及需量；本月和上月峰值；電流、電壓不平衡度；負(fù)載電流柱狀圖顯示；66種報(bào)警類型及外部事件（SOE）各16條事件記錄，支持SD卡擴(kuò)展記錄；2-63次諧波；2DI+2DO RS485/Modbus；LCD顯示 | |
| AEM96 |
| 三相電參量U、I、P、Q、S、PF、F測量，總正反向有功電能統(tǒng)計(jì)，正反向無功電能統(tǒng)計(jì)；2-31次分次諧波及總諧波含量分析、分相諧波及基波電參量（電壓、電流、功率）；電流規(guī)格3×1.5(6)A，有功電能精度0.5S級,無功電能精度2級 | |
| 0.4kV無功補(bǔ)償 | ARC |
| 測量I、U、Hz、cosΦ，具備過電壓保護(hù)、欠流鎖定、電網(wǎng)諧波過大保護(hù)功能,可控制電容器的投切，RS485/Modbus協(xié)議 |
| APM810 |
| 三相（I、U、kW、kvar、kWh、kvarh、Hz、cosΦ），零序電流In，四象限電能，實(shí)時(shí)及需量，本月和上月峰值，電流、電壓不平衡度，66種報(bào)警類型及外部事件（SOE）各16條事件記錄，支持SD卡擴(kuò)展記錄，2-63次諧波，2DI+2DO，RS485/Modbus，LCD顯示 | |
| ANSVC |
| ANSVC低壓無功功率補(bǔ)償裝置并聯(lián)在整個(gè)供電系統(tǒng)中，能根據(jù)電網(wǎng)中負(fù)載功率因數(shù)的變化控制電力電容器投切進(jìn)行補(bǔ)償，具有多種補(bǔ)償形式，可根據(jù)電網(wǎng)的實(shí)際情況，合理選用補(bǔ)償形式。 | |
| 0.4kV有源濾波 | AnSin-□-M Ⅰ型 |
| 采用DSP+FPGA全數(shù)字控制方式，并聯(lián)在系統(tǒng)中，兼補(bǔ)諧波和無功；可對2～51次諧波進(jìn)行全補(bǔ)償或指*特定次諧波進(jìn)行補(bǔ)償；具備完善的橋臂過流保護(hù)、直流過壓保護(hù)、裝置過溫保護(hù)功能；基于谷歌Fliutter框架構(gòu)建的遙信、遙控軟件平臺(tái)，具備遠(yuǎn)程服務(wù)與數(shù)據(jù)處理功能；支持IOS、安卓、PC多平臺(tái)交互；具備超前和滯后的功率因數(shù)校正功能，可將三相不平衡負(fù)荷調(diào)整至平衡；具備動(dòng)態(tài)過溫降載功能，較大限度的保證濾波器的持續(xù)運(yùn)行；具備智能風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制功能，根據(jù)負(fù)荷率和環(huán)境溫度智能控制風(fēng)扇轉(zhuǎn)速，降低損耗；具備動(dòng)態(tài)擴(kuò)容功能。 |
| 0.4kV出線 | AEM72 |
| 三相電參量U、I、P、Q、S、PF、F測量，總正反向有功電能統(tǒng)計(jì)，正反向無功電能統(tǒng)計(jì)；2-31次分次諧波及總諧波含量分析、分相諧波及基波電參量（電壓、電流、功率）；電流規(guī)格3×1.5(6)A，有功電能精度0.5S級,無功電能精度2級 |
| ARD3M |
| ARD3智能電動(dòng)機(jī)保護(hù)器適用于額定電壓至AC690V、額定電流至AC800A、額定頻率為50/60Hz的電動(dòng)機(jī)，可與接觸器、電動(dòng)機(jī)起動(dòng)器等電器元件構(gòu)成電動(dòng)機(jī)控制保護(hù)單元，有遠(yuǎn)程自動(dòng)控制、現(xiàn)場直接控制、面板指示、信號報(bào)警、現(xiàn)場總線通信等功能。 | |
| ANHPD300 |
| 對用電設(shè)備產(chǎn)生的隨機(jī)高次諧波、脈沖尖峰、電涌等具有吸收作用，能濾除電壓尖峰雜波、矯正畸變的電壓波形，對諧波噪聲進(jìn)行消化和吸收，防止保護(hù)裝置誤跳閘，保證用電設(shè)備正常運(yùn)行。 | |
| DTSD1352 |
| 三相電參量U、I、P、Q、S、PF、F測量，分相正向有功電能統(tǒng)計(jì)，總正反向有功電能統(tǒng)計(jì)，總正反向無功電能統(tǒng)計(jì)；紅外通訊；電流規(guī)格：經(jīng)互感器接入3×1(6)A,直接接入3×10(80)A，有功電能精度0.5S級,無功電能精度2級 | |
| 變壓器繞組溫度檢測 | ARTM-8 |
| 8路溫度巡檢，熱電阻信號輸入，RS485接口，2路繼電器輸出，預(yù)埋PT100 |
| 變壓器接頭測溫 低壓進(jìn)出線柜接頭測溫 | ARTM-Pn-E |
| 可以嵌入式安裝低壓柜面板上，每臺(tái)裝置可以接收60個(gè)無線傳感器的數(shù)據(jù)。裝置帶有一路485接口，可將采集到的溫度數(shù)據(jù)上傳到監(jiān)控。2路告警出口，全電參量測量 |
| ATE400 |
| 合金片固定，CT感應(yīng)取電，啟動(dòng)電流大于5（A），測溫范圍-50-125℃，測量精度±1℃；傳輸距離空曠150米 | |
| 配套附件 | AKH-0.66 |
| 測量型互感器，采集交流電流信號 |
| AKH-0.66L |
| 剩余電流互感器，采集剩余電流信號。 | |
| 柜內(nèi)環(huán)境溫濕度 | AHE |
| 無線溫濕度傳感器，溫度精度：±1℃，濕度精度：±百分之3RH，發(fā)射頻率：5min，傳輸距離:200m，電池壽命：≥3年（可更換） |
| ATC600 |
| 兩種工作模式：終端、中繼。ATC600-Z做中繼透傳，ATC600-Z到ATC600-C的傳輸距離空曠1000m，ATC600-C可接收AHE傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，1路485,2路報(bào)警出口。 | |
| 智能遠(yuǎn)傳水表 | 物聯(lián)網(wǎng)水表 LXSY-O-M/NB |
| 電子直讀式，高清晰液晶顯示，具備誤差自動(dòng)修正功能；各參數(shù)可設(shè)；斷電后數(shù)據(jù)可保存10年以上；可根據(jù)需要擴(kuò)展遠(yuǎn)程控制閥門開關(guān)功能；可在120℃下長期工作，水解穩(wěn)定；抗酸堿腐蝕性強(qiáng)不易被腐蝕，阻燃性能好；水資源免遭二次污染 |
| 智能遠(yuǎn)傳 燃?xì)獗?/span> | 燃?xì)獗?/span> |
| 直接讀取燃?xì)獗淼拇翱谥?，無累計(jì)誤差；電子部分平時(shí)可不工作，可在讀表瞬間工作；直讀燃?xì)獗頍o需初始化；表計(jì)地址可以靈活設(shè)定 |
| 冷熱量表 | 冷熱量表 |
| 流量計(jì)量無機(jī)械齒輪，無磁傳感器，耐磨、耐腐蝕、防攻擊；電壓低或受到攻擊破壞時(shí)自動(dòng)報(bào)警；溫度傳感器斷路、短路時(shí)自動(dòng)報(bào)警；流量和溫度分段，準(zhǔn)確度高；溫度的冷熱端采用數(shù)字方法修正和校準(zhǔn)，誤差接近于0；根據(jù)流速智能降耗；數(shù)據(jù)多重備份自動(dòng)糾錯(cuò)技術(shù)；低功耗 |
八、結(jié)論
在國外，很多公司已經(jīng)開始應(yīng)用能耗監(jiān)測和能源管理系統(tǒng)，歐洲專門有一項(xiàng)研究工程致力于為中小企業(yè)中的制造型企業(yè)開發(fā)具體提高能效的方法。目前，能源管理過程中應(yīng)用的新方法主要有：(1)將現(xiàn)有的能源管理軟件與AMI-MOSES平臺(tái)進(jìn)行整合；(2)為收集能耗數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)分析和運(yùn)行平臺(tái)提供新的硬件。
對我國而言，能耗管理起步較晚，因此，目前能耗監(jiān)測與管理系統(tǒng)尚不完善，但有很大的發(fā)展空間。無論政府還是企業(yè)管理者都要認(rèn)識(shí)到計(jì)算機(jī)技術(shù)對現(xiàn)代化管理起到的重要作用，它不但可以使企業(yè)的運(yùn)行成本不斷降低，而且使企業(yè)實(shí)現(xiàn)了信息化的管理。目前，我國國內(nèi)不少研究機(jī)構(gòu)已致力于這方面的工作，也提出了相關(guān)的建議，旨在改變我國工礦企業(yè)當(dāng)前高能耗、低收益的發(fā)展模式。企業(yè)建立起能耗監(jiān)測與能源管理系統(tǒng)，可以對企業(yè)中的一些重點(diǎn)耗能設(shè)備、質(zhì)量環(huán)境數(shù)據(jù)等進(jìn)行分析整理，進(jìn)而充分發(fā)揮系統(tǒng)的能源調(diào)度與平衡功能，為未來一段時(shí)間內(nèi)的能源消耗成本進(jìn)行分析，并給出可行的能源調(diào)度方案。
參考文獻(xiàn)
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[2]曾亮.工業(yè)企業(yè)能耗實(shí)時(shí)監(jiān)測與智能管控技術(shù)研究[D].北京：北京 郵電大學(xué)，2014.
[3]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與選型手冊.2022.05版.
[4]安科瑞企業(yè)能源管控平臺(tái).2023.06版.
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