安科瑞电气王丹丹——微信

【摘要】 能源管理系统是对能源消耗进行监控和管理的系统。可实时监控各类能源的使用情况，自动分析每台设备的能耗和能效，并给出合理建议，从而进一步优化设备。为实现企业用能的理想配置，确保所有设备处于高效、节能、减排的运行状态。

关键词：能源管理；能源消耗收集；能耗分析；能耗监测

1 能源管理系统应用背景

1.1能源管理概述

能源的消耗是持续不断的，不宜无计划地随意使用。随着我国经济的发展和环境资源压力的加大，节能减排形势严峻。能源供应危机等问题。节能减排、低碳环保不再只是社会的热门话题，也是我们未来的必由之路。认真贯彻党的精神，要求加快推进节能降耗，加快实施清洁生产，加快资源循环利用，向经济、清洁、低碳、高效转型高效生产模式，

企业建设能源管理体系，不仅可以满足企业对能源管理的需求，还可以随着企业的不断发展而扩展。使用本系统可以有效降低企业因能耗数据统计、表格维护、报表和数据处理等方面的成本。通过监测数据的在线分析，帮助企业对能耗进行实时监测、准确统计和详细预测。节能降耗和自我提升提供了坚实的数据基础和强大的决策支持。

1.2 企业现状分析

能耗数据信息是一个企业的重要能耗点和关键指标。大多数企业没有充分利用信息化集中管理的方法来收集车间或设备的能耗信息。没有这些信息，就不可能准确分析生产过程中的能源。消耗情况和成本情况，导致能源消耗在生产过程中没有起到关键作用和引导作用。大多数企业仍在使用的老式电表没有预留数据通信接口，电表无法形成网络连接。能耗等信息的采集主要依靠传统的人工抄表进行数据记录，劳动强度大，容易出现人工错误，导致数据不准确。，数据不能以结构化的方式存储，不能在企业内部的信息系统之间共享。

1.3企业管理需求

1.3.1 功耗监控

能源管理系统的主要目标之一是收集和监控用电信息，建立企业用能数据中心，为企业精细化运营和降低生产成本提供数据管理平台：通过实及时准确的采集电能数据，原劳动完成电能数据采集任务；通过数据分析、总用电量趋势分析、总用电量偏差分析、设备或地区用电量对比、链式分析等，及时发现用电问题，为企业生产经营提供强大的决策数据；实现设备智能用电，提高电能利用率，达到节能效果；

1.3.2水质监测

工厂地图可分区域监控各工厂、车间的工业用水、生活用水、绿化用水等实时数据。实时显示用水计划，有效监督整个厂区的用水管理。

1.3.3 气体监测

可实现对全厂区天然气、压缩空气、高温蒸汽等气体的能耗实时监控和集中管理，对使用安全进行集中管理，有效避免浪费，规范运营。

1.3.4 能耗分析

能源成本分析和账单管理；能耗统计台账和报表。

1.4解决思路

通过更换原有的水表、电表、燃气表，使用具有远程通讯功能的智能监控仪表，采集检测数据后，上传至通讯管理服务器，能源管理系统分析并呈现能源消耗使用情况。

1.5能源管理系统的基本功能

1.5.1在线监控：

实时查看各监测点的各项能耗指标，包括电压、电流、负荷、电量、水流量、燃气流量等。

1.5.2统计分析：

从成本、能耗、指标三部分入手，分为日、月、年三个模块，通过能耗轨迹图、表格等形式反映用能设备的能耗情况。并且易于操作和查看历史数据。

1.5.3数据分析对比

比较单个用能设备在不同时间段的能耗指标差异，比较同类用能设备在同一时间段的能耗指标差异，指导用户进行能耗管理。

1.5.4 分析结果展示表：

能源管理系统可以展示在服务器界面，也可以通过APP或微信服务号展示相关信息。用户可以随时了解配电室的现场运行情况以及水、气的能源消耗情况。该平台还具有故障及时报警、信息推送等功能。

2 能源管理系统方案设计

2.1设计目标

能源管理系统是应用物联网技术结合现代理性能源管理思想为企业构建的信息系统。能源目标和能源管理的“可视化”。

通过能源消耗管理的“可视化”应用，帮助企业改变能源消耗方式，提高能源消耗效率，优化资源配置，改善能源消耗环境，从而实现：降低能源消耗，降低能源消耗成本。

2.2结构设计

2.2.1系统结构

能源管理系统包括能效管理应用层、网络通信层和现场设备层。

图1 能源管理系统示意图

◎能效管理应用层：完成数据采集、验证、分析、处理、输出、系统维护、授权使用、权限分级控制等；并可将现场运行的重要数据、报警信息、故障信息等传递给企业决策人员。

◎网络通信层：采用以太网、5G、WIFI等现场传输方式，将区域内的能量采集模块连接到相应的通信管理机，每台通信管理机通过网络连接到中央服务器.

◎现场设备层：现场设备层负责电、水、气参数的采集和上传。现场设备层由多功能电能表、多功能电能表、水、气能源等采集装置组成。

2.2.2功能结构

◎数据采集结构

采集企业配电网中分布的能耗数据，如将电压、电流的模拟信号转换为数字信号，并将电能数据传输至数据主站；主要设备包括多功能电表、485通信服务器、485通信网络、5G通信网络等，系统将各种传感器互联成网络并与主站系统连接；

◎数据中心架构

包括数据主控系统、数据库系统、数据处理系统和信息发布系统：

数据主站系统：接收企业传感器采集的数据进行分析和存储，同时向企业传感器发出指令，请求所需数据；

数据库系统：存储企业能耗指标数据和数据处理系统的处理结果；

数据处理系统：完成企业能耗数据的处理。系统包括应用服务器、数据分析模型、信息展示模型、智能用电模型等；

信息发布系统：将企业管理信息发布到Web服务器，企业通过登录互联网获取电力管理信息。该系统包括Web服务器、Web应用程序、信息安全系统等。

3 能源管理体系具体实施分析

3.1系统概述

能源管理系统采用先进的智能集成技术，是基于B/S架构的能源管理平台。在能源统一调度、优化能源介质平衡、减少气体排放、提高环保质量、降低企业综合能耗、提高劳动生产率等方面发挥着重要作用，帮助客户更优化地利用能源，从而实现“节能管理，绿色节能”。

3.2平台架构

能源管理系统采用B/S多层结构。B/S模式下，客户端运行标准浏览器软件，通过HTTP协议向Web服务器发出页面访问请求，页面执行相应的逻辑程序（一般通过组件访问数据库），Web服务器执行页面程序和返回的结果被转换并以 HTML 文档的形式转发给客户端浏览器。

系统采用三层架构，可满足用户个性化需求和系统安全需求；同时维护系统核心架构的稳定性，从而保证定制系统的质量、稳定性、开发周期和开发成本。要求。

3.3 系统功能介绍

（1)用户登录认证功能，系统可以使用用户名和登录密码进行认证登录。进入主界面后会自动弹出新的报警信息，提醒值班和运维人员要及时检查处理。

（2)能源看板功能。通过能源流图展示企业各部门主要设备的能源消耗情况。

（3)能源监测功能。能源监测显示的实时数据和历史数据可以通过数字表格或图形曲线直观显示。

（4)能耗统计功能。能耗统计包括分项能耗、部门能耗和能耗排名三个部分。企业各部门、各监测点的实际能耗以不同的方式显示方式显示出来。

(5)能耗分析功能。能耗分析包括四类：企业能耗分析、部门综合能耗、设备能耗分析和指标综合分析。企业各部门和监测点的实际能耗情况进行分析，通过不同的分析方法。

(6)报表功能。报表功能分为日报表、月报表和年报表。通过多种报表服务，满足生产现场的各种需求。报表具有打印功能，可定时自动打印或由条件触发打印输出为excel表格，可显着降低抄表人工成本，提高用户经济效益。

（7)报警功能。可设置和提示设备能耗等报警信息。

（8)APP或微信功能。通过APP或微信服务号，您可以随时了解设备现场运行情况、能耗、实时故障报警、信息推送等功能。

3.4网络传输方案

嵌入式低功耗ARM内核的工业级嵌入式智能网关，作为车站监控系统的核心，解决各种现场设备接入、数据传输和协议转换问题，提供完整的协议层解决方案，支持各种常见的电力系统通信协议、可定制的私有协议和事件处理功能。支持数据冻结和分阶段存储。支持数据传输至云平台，可接收云平台指令，实现本地控制、自动巡检等功能，支持远程系统升级。

3.5服务器部署方案

选择一台应用服务器和一台数据库服务器，实现业务与数据分离的结构。服务器部署在企业中，企业需要有互联网连接。系统访问接口可在互联网上公布，方便后期数据访问。

4 系统实现目标

(1)实现企业使用的各种能源的计量，实现企业水、气、电能耗数据的远程抄表，接口能耗数据，对比分析能耗报表，实现监控和杜绝跑、跑、滴、漏现象的发生，分析对比能耗历史数据，为节能技术改造提供科学依据。

（2)生产企业通过手机APP或网页，通过能耗监控和大数据分析云计算中心，远程对生产设备进行加解密和设备故障报警。

(3)通过对能耗信息的采集和监控，建立公司能耗数据中心，为公司精细化运营和降低生产成本提供数据支持。

(4)降低值班人员的工作强度，避免人工抄表数据不准确，提高事故响应速度和解决效率。

(5)通过数据分析及时发现能耗问题，通过总能耗趋势分析、能耗偏差分析、设备或区域能耗对比、环比分析等，为公司生产经营数据提供有力决策；提高能源利用率，达到节能效果。

5 安科瑞企业能源管理平台

5.1 平台概述

安科瑞企业能源管理平台采用自动化、信息化、集中管理模式，对企业的生产、输配、消费环节实施集中、扁平化的动态监控和数据管理能耗管理平台，监控企业的电力、水、气、汽、压缩空气等各种能源的消耗情况，通过数据分析、挖掘和趋势分析，帮助企业针对各种能源需求和能耗、能源质量、产品单位能耗、各工序能耗、主要能源耗能设备能耗统计、同比对比分析、能耗成本分析、能耗预测、碳排放分析等，为企业加强能源管理、提高能源利用效率、挖掘节能潜力和节能评估提供基础数据和支持。

5.2 应用场所

钢铁、石化、冶金、有色金属、矿山、医药、水泥、煤炭、物流、铁路、航空工业、木材、化工原料、机电设备、电工产品、工具制造等。

5.3平台结构

图2 平台结构

5.4平台主要功能