一、平台概况

信息化水平已经成为衡量一个国家综合国力的重要标志。随着我国信息产业的快速发展，数据中心作为重要的信息基础设施，也进入了建设热潮期。与此同时，我国正在加紧应用5G、智慧城市、大数据、云计算等新技术。数据中心的作用和地位日益凸显。

数据中心建设正朝着规模化、科学化、集中化、绿色化的方向发展。各种数据中心都面临着成本、速度、集成、管理、安全、资源共享、能耗、计算密度、自动化和业务连续性等方面的挑战。一系列的挑战。如何了解数据中心的现状和功能，如何采用新技术、新理念建设与业务相匹配的数据中心，如何从技术上保障数据中心稳定、安全、持续运行，成为重要课题信息系统建设者所关心的。

2. 平台构成

安科瑞电气紧跟数据中心的发展形态，推出-IDC数据中心综合能效管理解决方案，包括电力监控、动环境监控、火灾监控、能耗统计分析、智能照明控制、新能源监控等多个子系统. 集变配电监控、备用电源及自动投切、电接点温度测量、智能照明控制、电能质量监控管理、电池在线监控、精准配电监控、智能母线监控、电气火灾、应急照明及疏散指示于一体等。种子功能可以帮助用户实时掌握数据中心的运行状态，确保可靠、安全、

数据中心综合能效管理系统为数据中心的能源管理提供全面的监控和控制，主要分为电源监控、动态环境监控、能耗统计分析（能源管理）、电池监控、精准配电监控、智能公交 与监控、智能照明、消防相关的子系统。

3. 平台拓扑

4. 平台子系统

4.1 电源监控方案

电力监控系统实现数据中心中低压配电系统、UPS、电池组、ATS/STS、精密配电柜、供电支路电流、PDU柜的监控、测量、记录、报警等功能电源和其他重要设备。实时掌握供电系统运行状态及可能存在的隐患，快速排除故障，提高数据中心供电的可靠性。

4.2 动环境监测系统解决方案

通过数据中心动态环境监控系统，实时监控数据中心的门禁状态、水浸状态、烟雾状态、视频状态、环境状态、高低压配电状态、设备运行状态等- 提供时间警报以确保数据保护。中心正常运行，避免了运行环境失控导致配电设备故障，保障了维护人员的安全，延长了设备的使用寿命，减少了粗放式管理带来的过高成本的配电室。同时实现动态环境监测，对能耗进行能效分析，帮助用户优化能效。

的

系统功能

1) 显示当前数据中心的总能耗、IT能耗、空调能耗、其他能耗并计算出当前数据中心的实时PUE值，以仪表板的形式直观显示.

2) 选择查看数据中心中低压配电系统主接线图，将配电系统当前遥测、遥信数据和状态一图显示。实时监控各配电柜的电压、电流等用电参数，以及变电站的温湿度、烟雾、水浸、门禁等环境状况。

3）实时监测电触点温度。在断路器触头、触臂、母排、电缆接头等位置安装无线测温传感器，监测触头温度，便于及早发现温度异常引发的事故。

4) 监测各变压器的各种参数，包括负载率、频率、功率因数、三相不平衡度等，并显示延时图，数据实时变化。直接帮助用户

5）电能质量在线监测，可监测电流电压谐波畸变率、电压骤升、骤降、暂降及中断等暂态事件记录、ITIC容限曲线等。

6）系统采集UPS输入、输出和旁路三相电压、电流、有功功率、功率因数频率，同时监测UPS温度、电池电压、当前负载下剩余时间等数据。

7) 显示单体电池的电压、内阻、温度，预测电池带载时的剩余时间，并对每个电池数据设置异常报警，及时发现电池异常。

8）显示精密配电柜中进线和馈线回路的电气参数，包括电流、电压、功率、电能、开关状态，并可对数据进行设置和分类。数据取自精密配电柜的测量模块。

9) 显示智能小客车始端盒和插接盒的电参数，包括电流电压、开关状态、插接点温度，并设置告警和数据分类。

10) 通过平面图展示数据中心的能量分布和设备分布，展示设备的能耗数据。点击平面图上的设备能源能耗管理运营，进入具体设备监控界面。

11) 实时显示当前数据中心PUE值和历史PUE曲线。并显示各子项的能耗和能耗排名。监测各台变压器的运行情况和负荷情况，给出本月变压器输出功率排名。

12) 显示耗电量日/月/年报表，显示具体电路选择曲线和饼图。对数据中心用电数据进行同比、环比分析对比，查看用电趋势。

13) 监控精密空调回风温湿度，回水温度，可设定精密空调温湿度，达到更好的控制效果。

14) 监控数据中心参数，如温度和湿度、开关门、洪水、烟雾、噪音和气体浓度。图表直观清晰，支持历史数据查询

15) 列表显示各种告警事件数量，以柱状图显示每日告警数量，并提供告警总数和增长趋势。

16)维护管理功能，可对数据中心主要设备进行巡检、调度、故障排除、抢修等维护任务。

4.3 能耗统计分析（能源管理）解决方案

建立高效的能耗监测管理系统，实时测量建筑物内各种用能设备的能耗数据，并对采集到的数据进行统计分析。可以合理确定各地区建筑能耗的经济指标和绩效评价指标，发现能源使用和能源浪费的规律，提高人员积极节约能源的意识。

① 构建数据中心智慧能源管理系统的基础框架，对能源消耗的各个环节进行实时监控；

②碳排放数据：通过系统可实现建筑单元人均能耗分析（包括水、电、能），实现低碳办公数据；

③区域能效比：实现建筑单元内区域能耗比较，便于能耗评估；

④同期能效比：实现同年、同期、同区域的能耗对比，方便分析节能数据；

⑤能耗考核管理：根据能耗定额标准约束值、标准值、指导值对单位面积能耗和人均能耗指标进行分析；

⑥ 能耗竞争排名：比较各功能区能耗，实现能耗排名，增强员工节能意识；

⑦ 对能耗数据进行综合分析、统计、打印、查询等功能，并可根据能耗监控管理系统的需要选择打印不同样式的报表。为能耗运行管理部门提供可靠依据；

⑧ 能耗数据采集，随时查询，并根据采集到的数据进行统计分析，监测异常能耗，对能源智能表故障进行报警，提高系统信息化和自动化水平。

4.4 电池监控系统

安科瑞公司ABAT系列铅酸蓄电池在线监测系统是一款电池在线监测产品，可以对失效的铅酸蓄电池进行预警和电池平衡，符合ANSI/TIA-942标准要求。

系统具有电池电压、内阻、内部温度监测功能，安装、维护、接入非常方便。系统主要由ABAT-S模块、ABAT-C模块和ABAT-M采集器组成。可通过采集器查询告警和实时数据，设置参数，可选择监控平台，实现网络化集中管理。

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4.5 精密配电管理系统解决方案

该系统可以显示精密配电柜中进线和馈线电路的电气参数，包括电流、电压、功率、能量和开关状态，并可以对数据进行设置和分类。数据取自精密配电柜的测量模块。

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4.4.6 智能小母线监控方案

传统上，精密配电柜用于数据中心IT服务器的配电，占用空间大，配电线缆多，不方便增加新设备。受到很多数据中心的青睐，使用也越来越多。

安科瑞智能母线监控产品分为交直流母线监控两大类，包括前端盒监控模块、插件盒监控模块和触摸屏。此外，还可与母线槽连接器红外测温模块配套使用，监测母线槽运行温度，保障母线槽配电安全。通过手拉手标准网线的简单组网，可以在不影响其他在线运行插件的数据上传通信的情况下，对任意一个插件进行维修或更换。

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4.7 智能照明控制系统解决方案

数据中心人流量小，面积大，机房多。灯光控制系统使用合理。通过感应控制，人来灯亮，人走灯灭或保持低强度照明。

配电箱内系统模块主要包括母线电源、开关驱动器、IP网关、耦合器、干接点输入模块等，这些模块采用35mm标准导轨安装。

安装在控制现场的模块主要包括照度传感器、红外传感器和智能面板。有的人可以设置红外感应器控制灯光，人走后在设定的时间内关灯。智能面板等手动控制设备可在值班室实现自动控制、现场控制和远程控制相结合。

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4.8 电气安全

实时监测电触头温度，在断路器触头、触臂、母线、电缆接头等位置安装无线温度传感器监测触头温度，便于及早发现温度异常引发的事故。

4.8.1电气火灾监控系统解决方案

电气火灾监控系统是运行在计算机上的工业级硬件/软件系统，接收剩余电流电气火灾监控探测器等现场设备的信号，实现对被保护电气线路的报警、监测、控制和管理。对分散在建筑物内的探测器进行遥测、遥调、遥控、遥信，便于监控和管理。

4.8.2消防设备供电监控系统解决方案

消防设备供电监控系统可实时监控消防设备供电情况，判断供电设备是否存在断路、短路、过压、欠压、故障等缺相和过流（过载）等故障信息并实时报警、记录监控系统。该系统可靠、实时，具有数字化、智能化、网络化、自动化和连续监测的特点。实时反映被监控设备供电状态并集中显示，有效避免发生火灾时消防设备因停电无法正常工作的危急情况，确保消防联动系统的可靠性。

4.8.3 防火门监控系统解决方案

数据中心有很多防火门。由于一些地区经常有人走动，常开和常闭的防火门很多。防火门监控系统的作用是监控防火门的启闭状态，发生火灾后自动关闭常开的防火门。, 防止烟雾扩散。防火门监控系统采用第二条消防总线连接具有通讯功能的监控模块，对防火门的状态进行监测和控制。当防火门有异常位置信号时，防火门监控器可发出故障报警信号，指示故障报警位置，并保存故障报警信息。发生火灾时，关闭事故区域所有常开防火门，防止烟雾扩散至安全区域。

4.8.4 消防应急照明及疏散指示系统解决方案

数据中心消防相对复杂。一旦发生火灾，疏散指示系统非常重要。消防应急照明及指示系统可与火灾报警系统联动，提供应急照明和疏散路径指示，引导人群快速找到疏散出口，并可一键选择疏散应急方案，增加逃生概率.

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4.9 充电桩系统方案

数据中心停车场有电动车、电动自行车，需要充电桩。充电桩管理系统利用物联网技术，对接入系统的充电桩站点和每个充电桩进行持续采集和监控，解决物业和电力管理部门对充电桩的使用和监控问题。电动自行车可以投币和扫码充电，电动车支持IC卡和扫码充电。远程充电桩系统可以远程实时完成开始充电、强制停止、单价设置等控制指令。用户可通过APP、微信、支付宝小程序扫描二维码。付款后，系统发起充电请求，控制相应的充电桩完成电动汽车的充电过程。同时对充电器过温保护、充电器输入输出过压、欠压、绝缘检测故障等一系列故障进行预警；可远程控制，提供财务报表、数据分析等功能。

4.10电能质量控制方案

数据中心常用的设备有不间断电源系统UPS、LED照明、IT服务器等，容易产生谐波电流和三相负载不平衡问题。电能质量监测管理装置可根据负荷运行状态进行实时检测、分析和跟踪治理，针对不同负荷类型的电能质量问题提供合适的设计方案，以达到改善供电质量的目的确保电力系统安全经济运行。

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摘要：综合分析了焦化企业智能能源管理系统的应用。在节能减排、提高经济效益、优化生产组织等方面具有很高的应用价值。智能能源管理系统在企业转型升级中发挥着重要作用。转型前景广阔。

关键词：智能；能源管理; 节能；成本; 分析

1 概述

近年来，我国逐步实施高耗能行业转型升级，淘汰落后产能，不断推广应用节能减排、能源循环利用等新技术、新工艺、新材料。随着焦炉大型化和设备自动化、智能化逐步得到新技术、新装备的支持，焦化行业节能减排成效显着。在企业的管理系统中，能源管理系统是综合生产管理系统中非常重要的一个子系统。在组织生产管理的同时，能够合理利用和规划能量介质的使用过程，降低企业吨焦能耗指标，减少氮氧化物排放，减少粉尘、粉尘等污染物排放，提高企业经营业绩。焦化企业采用智能化能源管理系统，安全、经济、高效地使用能源，实现节能减排，提升经营业绩。

2 智能能源管理系统的主要功能

智能能源管理系统的主要功能是能源数据的实时在线监测、自动采集、存储、分析和利用，数据分析和报警，实时控制生产过程，降低企业能源成本；减少各种污染物（废气、废渣、废液）对环境的污染；实现能源数据的集中可视化；发现和改善能源成本，增强企业节能潜力，建立能源绩效评价体系，促进企业生产良性循环。

3 智能能源管理系统建设目标

自动采集各工序能耗数据，对各类能耗进行环比、同比、占比等统计分析。使能源消耗指标不偏离计划指标，生成各类数据报表，能源介质实时计量监测，实时趋势分析，各工序能耗可视化管理预警，及时发现异常能耗，及时跟进和修正，动态掌握各工序的生产状况。

4 智能能源管理系统架构

智能能源管理系统采用系统级发散式设计，自动采集、上传、自动存储各生产过程中各种能源介质（包括水、电、风、气、汽）的消耗数据，并汇总并分析它们。实现各种能源介质消耗数据的集成和直观表达，并在此基础上实现各种能源介质消耗数据日分析、周分析、月分析的自动化，实现能源消耗成本控制的及时性和准确性。同时在系统中设置超值报警和追溯。

4.1 智能能源管理系统可分为四层

现场数据采集层，可上传数据，实现每台测量仪器的智能化；

基于一定协议的网络通信层，实现测量数据的可传递性；

采用能源管理软件主站服务层，实现数据上传集约化；

企业能源管理软件的管理，实现决策的及时性和准确性。

4.2 智能能源管理系统主要特点

智能能源管理系统是基于能源消耗数据自动上传的平台，在这个平台上，根据不同的能源用途组织各类能源媒介。该系统分为三个级别。

能源介质输入，即厂内各种能源介质均由外界提供；

以车间为单位的工厂能源介质消耗量，即工厂内各生产过程中各种能源介质的能源消耗量；

工厂输出的能源介质（主要包括燃气、蒸汽、生化水和第三方能源消耗），各层级各能源介质关键节点的计量仪表实现智能化，数据可实时自动上传时间，自动累计、分析、打印报告。实现日消耗量超过月平均消耗量5%的告警，实现散装能耗（日均小时流量的5%）在线告警功能，实现输出能源介质在线告警（下图）月平均流量值的5%）%）。根据这个结构框架，可以定制个性化的功能需求，具有很强的数据元素兼容性和扩展性，

4.3 智能能源管理系统分析功能

4.3.1 能源监测

实时检测各工艺设备和重点耗能设备设施的电流、电量、功率，并对各设备的运行状态、停机和开机、故障报警等信号进行监控和管理。同时实现对设备状态的远程监控，对关键设备实施远程控制并同时设置相关设备的报警值，实现超值声光报警，达到及时发现问题，及时调整处理的目的。

4.3.2 智能数据分析

能耗分析。对各生产工序的能耗进行分析，分析同一工序的产量与能耗比，同一产量不同班次的能耗比，不同生产组织条件下同一班次的能耗比，所占比例不同能源介质占总能耗的比例，不同生产工序的能耗占生产总成本的比例，不同生产工序中各种能耗大的设备的能耗比例，以及统计分析各种能量介质的消耗量，以及各种能量介质的消耗每日、每周、每月自动统计分析，每班产量和能耗统计分析，异常能耗分析。每个过程的能源成本分析。分析关键设备设施的能源质量；分析设备的能效；与设定的行业标杆进行比较，与相同功能的节能设备能效水平进行比较，与企业同类设备的能效进行比较，通过分析比较确定重点能耗的设备和能耗相对较高的设备提高设备日常检查维护的针对性，确保设备处于良好的运行状态，保持设备的经济运行。每个过程的能源成本分析。分析关键设备设施的能源质量；分析设备的能效；与设定的行业标杆进行比较，与相同功能的节能设备能效水平进行比较，与企业同类设备的能效进行比较，通过分析比较确定重点能耗的设备和能耗相对较高的设备提高设备日常检查维护的针对性，确保设备处于良好的运行状态，保持设备的经济运行。每个过程的能源成本分析。分析关键设备设施的能源质量；分析设备的能效；与设定的行业标杆进行比较，与相同功能的节能设备能效水平进行比较，与企业同类设备的能效进行比较，通过分析比较确定重点能耗的设备和能耗相对较高的设备提高设备日常检查维护的针对性，确保设备处于良好的运行状态，保持设备的经济运行。

4.3.3 节能措施

对于控制系统，通过实现远程控制，增加了各工序启停的连续性，消除了空车和不连续生产造成的能源浪费；同时便于管理人员调整生产节奏、设备维护、生产组织和人力资源配置。优化。

对单台设备故障报警和参数超值报警进行合理设置，确保设备安全、经济运行。

对能耗较大的单台设备进行能效比分析，及时发现、更换或淘汰高耗能设备，降低企业能耗成本。

4.3.4能源成本与产量综合分析

生产和成本分析。通过分析各单元能源介质在不同时期的消耗差异，直观判断某道工序的生产平衡和经济性，使管理人员清楚掌握该工序的设备运行状况，找出真正原因的问题。提升了基层生产组织和设备管理水平，也有利于基层管理和技术人员发现和改进日常工作中的不足，查明和补强生产过程中的薄弱环节，提高生产效率。设备的检查和维护。，提高设备运行的经济性，增强基层单位的主动性和积极性。

推动各单位成本有效控制，提高投入产出比。根据机组总能耗和管件耗能设备的运行情况，各基层单位管理人员可以掌握本工序各环节设备运行状况，发现优势分析各班生产组织的优缺点，推广经济效益高的生产组织模式。有利于激发团队生产形成良性循环，实现低投入高产出，扎根企业内部市场化考核机制，真正实现生产主体下移。企业的生产经营，充分调动全体员工参与生产经营的主动性和积极性。积极性。

用好能源异常数据超值在线超值报警功能，及时介入报警设备和媒体纠偏，及时发现问题，及时分析原因，及时整改，是有利于避免因不能及时发现问题而造成的积压。突发重大问题，造成重大事故或无法弥补的损失；同时，为全厂生产经营的周成本分析和月成本分析提供真实、可靠、有效的数据支持，从而提高企业的生产经营绩效。

减排统计。如二氧化碳减排量统计，根据各焦炉耗气量的瞬时流量，计算碳排放量，按热值计算二氧化硫、氮氧化物、生化废水等排放量统计；高、高方向加热的均匀性和稳定性，可以避免推焦冒黑烟或气流过大引起过火等各种事故，从而提高能源利用效率，实现节能减排。

废水减排方面，通过检测冷热水的温度和流量，进行梯级利用，同时提高成品率，达到节能减排的目的。

分车间成本统计，计算出各车间的各项能耗数据，对各工序成本中的能耗进行统计分析，便于基层管理人员对生产组织方式进行优化改造。

财务分析，通过对全厂生产成本中能耗的统计分析，便于管理人员发现和发现改善和降低能耗的机会，寻找突破口，增强改善生产经营的准确性和及时性，从而进一步加强节能减排，实现企业效益和社会效益的双丰收，有利于增强企业竞争力，树立良好的社会形象。

实际成本与理论成本分析，通过分析实际能耗成本与理论能耗成本的差异，掌握各工序产能指标，找出正差异较大的设备、物流等因素，实施改进，实现精益生产企业。

5 安科瑞企业能源管控系统解决方案

5.1 系统解决方案

Acrel-7000企业能源管控系统采用自动化、信息化和集中管理模式，对企业的生产、输配电和用电环节实施动态监控和数据管理，监控企业的电、水、气、汽以及压缩空气等各类能源消耗，通过数据分析和挖掘能源能耗管理运营，帮助企业进行能源消耗统计、同比对比分析、能源成本分析、能源消耗预测、碳排放分析等，为企业提供基础数据加强能源管理，提高能源利用效率，挖掘节能潜力，开展节能评估和能源审计。

5.2 应用场所

适用于新建或改建供能企业、高耗能企业和离散制造企业车间、工业园区、集团公司等行业的能耗监控管理的系统设计、建设和运维。在具体项目中，可结合地方政府部门要求和企业管理需要，对系统软硬件配置进行优化调整，以满足各类项目能耗监测管理的要求。

5.3 系统结构

5.4 系统功能

1）大屏幕显示

显示企业及各区域用能折扣、异常情况、点数、通讯情况、本月分类能耗排行、当年/去年用电量对比、分类能耗比等相关信息。直观了解企业现状。总体概述，支持 3D 建模。