在當(dāng)前全球能源緊張和環(huán)保意識增強的背景下，企業(yè)節(jié)能管理變得尤為重要。安科瑞企業(yè)能源管控系統(tǒng)作為一款高效的能源管理工具，為企業(yè)提供了全面的能源管理解決方案，有助于企業(yè)實現(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo)，提高能源利用效率。

一、基本概述

平臺簡介：

安科瑞企業(yè)能源管控系統(tǒng)是一種集成了自動化、信息化技術(shù)和集中管理模式的系統(tǒng)。該系統(tǒng)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，能夠?qū)崟r監(jiān)測企業(yè)電、水、燃氣、蒸汽及壓縮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，系統(tǒng)能夠提供能耗統(tǒng)計、環(huán)比分析、能源成本分析、用能預(yù)測和碳排分析等功能，幫助用戶識別節(jié)能潛力，為節(jié)能評估提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和支持。

系統(tǒng)采用現(xiàn)代通訊技術(shù)，如以太網(wǎng)或光纖等，確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性和可靠性。同時，支持多種操作系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫，方便用戶進行系統(tǒng)集成和數(shù)據(jù)共享。

• 二、工業(yè)企業(yè)能耗監(jiān)測系統(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、診斷和狀態(tài)監(jiān)控。集中管理采集器主要由上位機軟件和下位機硬件組成，其中下位機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)生與變化進行精確、傳輸安全的特點，能耗數(shù)據(jù)采集頻率為每次20 min至3h，可以按要求進行設(shè)定。

     （2）人機界面。人機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。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。

     （3）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，能對各個模塊進行詳細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行統(tǒng)計。在對系統(tǒng)的功能進行檢測時，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展性，能對能源記錄的可實施狀況進行查詢。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)（政府辦公大樓、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)進行分析，可采用折線圖、條形圖、餅圖、二維表等方式進行數(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，確定能源消耗的指標(biāo)，并對能源消耗進行實時監(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控制。另外，以工業(yè)企業(yè)為例進行實例應(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)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)能的效益和能耗進行預(yù)測，從而達到提升節(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。

     （7）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)能源基本資料的專用統(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)的績效考核機制，對工業(yè)企業(yè)的能源消耗以及環(huán)境污染情況進行跟蹤式的監(jiān)控。另外，可通過完善各項規(guī)章制度，加強過程控制，達到節(jié)能降耗目的。同時，通過多種統(tǒng)計表格的形式，對能源消耗進行全面的公示，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。

     （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)進行對比，甚至對未來能源消耗趨勢進行預(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)做了重點闡述，后給出測試結(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行數(shù)據(jù)周期的分配。

     （10）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)用戶負荷曲線計算出相應(yīng)的電量值，并按照專用通訊協(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)運作。

 三、平臺概述

安科瑞企業(yè)能源管控平臺采用自動化、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，監(jiān)測企業(yè)電、水、燃氣、蒸汽及壓縮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。

3.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

平臺采用分層分布式結(jié)構(gòu)進行設(shè)計，詳細拓撲結(jié)構(gòu)如下：

 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APP查看各處的運行情況。

      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。

3.2平臺功能

3.2.1登錄

用戶可以用瀏覽器

3.2.2駕駛艙

用戶可根據(jù)需要，在大屏展示能耗、能效數(shù)據(jù)，進行能效排名等等。

3.2.3首頁

首頁給用戶展示企業(yè)集團與分公司的每日用電統(tǒng)計信息、每周用電統(tǒng)計信息、總碳排統(tǒng)計信息、各分部用電統(tǒng)計信息、分時段用能統(tǒng)計等相關(guān)信息，展示報警的數(shù)據(jù)和分類，用戶還可以切換平臺主題色和中英文，以及全屏展示，如圖所示。

3.2.4數(shù)據(jù)監(jiān)控

1、儀表監(jiān)控

數(shù)據(jù)監(jiān)控顯示了項目信息和項目下所有的設(shè)備信息，可以看到每個設(shè)備的通訊狀態(tài)、回路名稱、電參量等。

2、抄表數(shù)據(jù)

該頁面展示某一回路中，一段時間內(nèi)每天的日數(shù)據(jù)信息，用戶可以選擇不同的電力類型，顯示不同電參量數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)會以圖表或者數(shù)據(jù)列表的信息展示；逐日極值數(shù)據(jù)展示了各個電參量在一段時間內(nèi)，每天值數(shù)據(jù)及發(fā)生時間，還能統(tǒng)計平均值。

3、參數(shù)報表

用戶可以查看各個區(qū)域設(shè)備的電參量報表，可以通過切換時間和調(diào)整參量顯示查看對應(yīng)數(shù)據(jù)，如圖所示。支持報表導(dǎo)出和批量導(dǎo)出，導(dǎo)出報表為excel格式，批量導(dǎo)出可以導(dǎo)出多塊儀表的數(shù)據(jù)。

4、極值報表

展示各個項目下的儀表的電參量在某中的小值，以及平均值和發(fā)生時間，形成報表形式進行展示，并可導(dǎo)出。

5、平均功率因數(shù)

展示了項目下某一回路按月/年的正向總有功電能、反向總有功電能、正向總無功電能、反向總無功電能、平均功率因數(shù)，并以折線圖和數(shù)據(jù)表格的形式展示，如圖所示。

6、配電圖

配電監(jiān)測主要展示配電一次圖。選中需查看的項目名稱，即可查看該配電一次圖。點擊圖中數(shù)據(jù)，可以調(diào)出控制箱，查看實時數(shù)據(jù)，如相電壓，有功功率，無功功率，有功電能，相電流，無功電能，切換至歷史數(shù)據(jù)，通過選擇日期與電力類別，查詢想要看的圖表與數(shù)據(jù)。

7、相序診斷

查看儀表的接線以及儀表數(shù)據(jù)是否正常，常見的診斷狀態(tài)有，正常，數(shù)據(jù)異常，接線松動，相序錯誤，失聯(lián)，相序接反。如圖所示。

四、結(jié)束語

安科瑞企業(yè)能源管控平臺能夠采用自動化、信息化技術(shù)建立能源管理調(diào)中心，實現(xiàn)從能源數(shù)據(jù)采集——過程監(jiān)控——能源介質(zhì)消耗分析——能耗管理等全過程的自動化、高效化、科學(xué)化管理。從而使能源管理、能源生產(chǎn)以及使用的全過程有機結(jié)合起來，使之能夠運用的數(shù)據(jù)處理與分析技術(shù)，進行離線生產(chǎn)分析與管理，提升企業(yè)能源管理，提高企業(yè)競爭力。