在當(dāng)前全球能源緊張和環(huán)保意識(shí)增強(qiáng)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(shí)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(tái)簡介：

安科瑞企業(yè)能源管控系統(tǒng)是一種集成了自動(dòng)化、信息化技術(shù)和集中管理模式的系統(tǒng)。該系統(tǒng)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，能夠?qū)崟r(shí)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。

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(jì)、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(shí)別節(jié)能潛力，為節(jié)能評(píng)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(shí)，支持多種操作系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫，方便用戶進(jìn)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

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 （1）數(shù)據(jù)采集。集中管理采集器主要用于組態(tài)、校時(shí)、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(shí)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(duì)水、電等數(shù)據(jù)的產(chǎn)生與變化進(jìn)行精確、傳輸安全的特點(diǎn)，能耗數(shù)據(jù)采集頻率為每次20 min至3h，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(tái)系統(tǒng)互動(dòng)的接口，在整個(gè)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(shí)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(shí)，模塊化設(shè)計(jì)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(dòng)、模擬屏驅(qū)動(dòng)等多種功能。

     （3）實(shí)時(shí)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(jì)與能源消耗表等功能，能對(duì)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(duì)實(shí)時(shí)監(jiān)測數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)的管理。另外，提供實(shí)時(shí)監(jiān)測平臺(tái)架構(gòu)和軟件功能框架，能對(duì)各個(gè)模塊進(jìn)行詳細(xì)的說明并給出部分源代碼，并對(duì)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(shí)現(xiàn)了對(duì)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(duì)能源消耗量以及趨勢進(jìn)行分析和顯示，并支持按小時(shí)、日、月、年的任意導(dǎo)航。

     （4）數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)。數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)可以按照不同的分類、不同的項(xiàng)目，實(shí)現(xiàn)對(duì)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(jí)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，根據(jù)使用者輸入的起始和終止時(shí)刻，對(duì)任意時(shí)間段的能源使用進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。在對(duì)系統(tǒng)的功能進(jìn)行檢測時(shí)，可通過與公用部門的數(shù)據(jù)比對(duì)，來驗(yàn)證系統(tǒng)與功能設(shè)計(jì)的合理性，同時(shí)也說明了數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)可讓節(jié)能工作開展的更有針對(duì)性，能實(shí)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(duì)能源記錄的可實(shí)施狀況進(jìn)行查詢。針對(duì)單一區(qū)域、單一部門的綜合條件篩選后，按時(shí)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(shí)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(bào)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(huì)生成豐富多彩的圖表與報(bào)表，并對(duì)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。

     （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(duì)能源消耗進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測和分析。在此基礎(chǔ)上建立節(jié)能評(píng)估指標(biāo)體系，并給出具體計(jì)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(jìn)行實(shí)例應(yīng)用，說明數(shù)據(jù)分析的方法具有可行性及實(shí)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)研究工作，涵蓋的內(nèi)容包括工作時(shí)間、非工作時(shí)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(duì)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(shí)現(xiàn)各種方式的靈活監(jiān)控，又可實(shí)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)可得到人員的科學(xué)調(diào)整。通過不同時(shí)段能耗的對(duì)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(duì)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(jì)模塊和計(jì)算模塊兩個(gè)部分。趨勢曲線擬合歷史值較好，可在一定程度上反映時(shí)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(shí)間內(nèi)進(jìn)行比較分析，支持單、多曲線在不同時(shí)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(jì)與建筑的實(shí)際能源消耗數(shù)值，可以評(píng)價(jià)和監(jiān)控工業(yè)園區(qū)運(yùn)作過程中的能源效率，從而實(shí)現(xiàn)能源消耗分析報(bào)告的編制，根據(jù)分析的內(nèi)容，自動(dòng)產(chǎn)生和輸出報(bào)表。同時(shí)，結(jié)合工程實(shí)例介紹基于WebService 技術(shù)的節(jié)能分析系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(duì)我國能源節(jié)能現(xiàn)狀的定量評(píng)價(jià)，可以對(duì)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(jì)數(shù)據(jù)錄入、輔助審計(jì)計(jì)算、能源審計(jì)報(bào)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(bào)警。能耗報(bào)警支持多種類型的報(bào)警窗口，包括實(shí)時(shí)報(bào)警、歷史報(bào)警、查詢報(bào)警等。在一個(gè)報(bào)警庫內(nèi)存儲(chǔ)有多個(gè)報(bào)警數(shù)據(jù)，每個(gè)報(bào)警數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)一種報(bào)警方式，使用者可以通過歷史警報(bào)和查詢警報(bào)確認(rèn)信息，并判斷是否存在新的警報(bào)事件。一個(gè)查詢窗口將與報(bào)警庫中的全部警報(bào)事件相聯(lián)系，當(dāng)發(fā)生報(bào)警事件時(shí)，可從報(bào)警庫中查找相應(yīng)的數(shù)據(jù)。報(bào)警信息包括報(bào)警時(shí)間、報(bào)警類型、報(bào)警內(nèi)容等。能源報(bào)警系統(tǒng)支持能源消耗監(jiān)測報(bào)警、能源消耗監(jiān)測、能源跟蹤、電子郵件報(bào)警、短信報(bào)警，同時(shí)具備能耗報(bào)告提供、能耗記錄查詢等功能。根據(jù)不同報(bào)警類別設(shè)置不同的優(yōu)先級(jí)，當(dāng)報(bào)警提示出現(xiàn)時(shí)，其他報(bào)警會(huì)相應(yīng)地給出響應(yīng)，并在時(shí)間內(nèi)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。此外，報(bào)警記錄采用主動(dòng)式報(bào)警方式觸發(fā)警報(bào)，實(shí)現(xiàn)了高異常報(bào)警的快速響應(yīng)。能源報(bào)警與其他能耗工業(yè)企業(yè)聯(lián)動(dòng)時(shí)，一旦出現(xiàn)能源異常，系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)發(fā)出警報(bào)。另外，系統(tǒng)還能對(duì)儀表的故障進(jìn)行報(bào)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(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)報(bào)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(shí)際的能源消耗統(tǒng)計(jì)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(jì)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(gè)方面建立能源分類統(tǒng)計(jì)體系，能源消耗統(tǒng)計(jì)體系，考核評(píng)價(jià)體系等，對(duì)各的節(jié)能效果實(shí)施量化考評(píng)。同時(shí)，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(duì)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(xiàng)規(guī)章制度，加強(qiáng)過程控制，達(dá)到節(jié)能降耗目的。同時(shí)，通過多種統(tǒng)計(jì)表格的形式，對(duì)能源消耗進(jìn)行全面的公示，采用多種靈活的結(jié)算方法，實(shí)現(xiàn)對(duì)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(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(shí)際應(yīng)用中取得了令人滿意的效果。通過對(duì)能源消耗的大量數(shù)據(jù)處理和分析，可生成各種統(tǒng)計(jì)圖表，實(shí)時(shí)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(duì)比，甚至對(duì)未來能源消耗趨勢進(jìn)行預(yù)測，實(shí)現(xiàn)對(duì)能源指標(biāo)的合理評(píng)價(jià)，從而對(duì)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(jí)及能耗結(jié)構(gòu)，并為同類園區(qū)的節(jié)能等級(jí)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(tái)進(jìn)行系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)和功能模塊劃，對(duì)系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)做了重點(diǎn)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(jìn)行數(shù)據(jù)周期的分配。

     （10）電能計(jì)量子系統(tǒng)。電能計(jì)量子系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)按戶、按項(xiàng)目、按類別的實(shí)時(shí)測量。根據(jù)用戶負(fù)荷曲線計(jì)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(gè)工業(yè)企業(yè)的電力系統(tǒng)的基礎(chǔ)運(yùn)作。

 三、平臺(tái)概述

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(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)測企業(yè)電、水、燃?xì)?、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(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。

3.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

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：

 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(hào)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。

3.2平臺(tái)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(jìn)行能效排名等等。

3.2.3首頁

首頁給用戶展示企業(yè)集團(tuán)與分公司的每日用電統(tǒng)計(jì)信息、每周用電統(tǒng)計(jì)信息、總碳排統(tǒng)計(jì)信息、各分部用電統(tǒng)計(jì)信息、分時(shí)段用能統(tǒng)計(jì)等相關(guān)信息，展示報(bào)警的數(shù)據(jù)和分類，用戶還可以切換平臺(tái)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(xiàng)目信息和項(xiàng)目下所有的設(shè)備信息，可以看到每個(gè)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(shí)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(huì)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(gè)電參量在一段時(shí)間內(nèi)，每天值數(shù)據(jù)及發(fā)生時(shí)間，還能統(tǒng)計(jì)平均值。

3、參數(shù)報(bào)表

用戶可以查看各個(gè)區(qū)域設(shè)備的電參量報(bào)表，可以通過切換時(shí)間和調(diào)整參量顯示查看對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)，如圖所示。支持報(bào)表導(dǎo)出和批量導(dǎo)出，導(dǎo)出報(bào)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(bào)表

展示各個(gè)項(xiàng)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(shí)間，形成報(bào)表形式進(jìn)行展示，并可導(dǎo)出。

5、平均功率因數(shù)

展示了項(xiàng)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(xiàng)目名稱，即可查看該配電一次圖。點(diǎn)擊圖中數(shù)據(jù)，可以調(diào)出控制箱，查看實(shí)時(shí)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(dòng)，相序錯(cuò)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(tái)能夠采用自動(dòng)化、信息化技術(shù)建立能源管理調(diào)中心，實(shí)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(dòng)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(jī)結(jié)合起來，使之能夠運(yùn)用的數(shù)據(jù)處理與分析技術(shù)，進(jìn)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。