淺析能耗管理系統(tǒng)在企業(yè)中的應用

    摘要:能耗管理系統(tǒng)是對能源消耗的一種監(jiān)控管理系統(tǒng),它可以實時監(jiān)測各類型能源使用的情況,自動分析各設備的能耗、能效情況并給出合理建議,從而進一步對設備進行優(yōu)化,以實現(xiàn)企業(yè)對能源使用的較好配置,確保所有設備處于、節(jié)能、減排的運行狀態(tài)。
    關鍵詞:能源管理 能耗采集 能耗分析 用能監(jiān)測
     
    1 能耗管理系統(tǒng)應用背景
    1.1 能源管理概述
            能源的消耗是持續(xù)的,沒有規(guī)劃地任意使用是不可取的,隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展和環(huán)境資源壓力越來越大,節(jié)能減排形勢嚴峻,在中國,持續(xù)高速的經(jīng)濟增長的同時也引發(fā)了能源供應危機等問題。節(jié)能減排、低碳環(huán)保不再只是一個社會的熱點話題,*是我們未來的必經(jīng)之路。認真貫徹落實黨的精神,要求加快推進節(jié)能降耗,加快實施清潔生產(chǎn),加快資源循環(huán)利用,向節(jié)約、清潔、低碳、生產(chǎn)方式轉(zhuǎn)變,實施節(jié)約與開發(fā)并舉、把節(jié)約放在前位的能源發(fā)展戰(zhàn)略。
           一個企業(yè)建設能耗管理系統(tǒng)不僅能夠滿足公司對能源管理的需求,而且能夠隨企業(yè)的持續(xù)發(fā)展而拓展。利用該系統(tǒng)能夠有效降低企業(yè)因能源消耗數(shù)據(jù)統(tǒng)計、表單維護以及報表、數(shù)據(jù)處理而產(chǎn)生的費用,通過對監(jiān)測數(shù)據(jù)進行在線分析,幫助企業(yè)進行能源消耗的實時監(jiān)測、準確統(tǒng)計和詳細預測,較終為企業(yè)節(jié)能降耗和自我完善提供確鑿的數(shù)據(jù)基礎和有力的決策支持。
    1.2 企業(yè)現(xiàn)狀分析
          能耗數(shù)據(jù)信息是企業(yè)的重要能耗點和關鍵指標,多數(shù)企業(yè)并沒有充分運用信息化集中管理手段,采集某個車間或設備的能耗信息,沒有該信息就無法在生產(chǎn)過程中準確分析能量消耗情況和成本情況,造成了能耗在生產(chǎn)過程中沒有起到關鍵作用和指導作用。大多數(shù)企業(yè)仍然使用的老式儀表并沒有預留數(shù)據(jù)通信接口,儀表無法形成網(wǎng)絡連接,能耗等信息的主要靠傳統(tǒng)的人工抄表進行數(shù)據(jù)記錄,工作強度大,人工易出錯造成數(shù)據(jù)不準確,數(shù)據(jù)無法通過結(jié)構(gòu)化存儲,無法在企業(yè)內(nèi)部通過信息化系統(tǒng)之間共享。
    1.3 企業(yè)管理需求
    1.3.1 用電監(jiān)控
           能耗管理系統(tǒng)主要目標之一是采集與監(jiān)測用電信息,建立企業(yè)的能耗數(shù)據(jù)中心,為企業(yè)的精細化運營、生產(chǎn)成本的降低提供數(shù)據(jù)管理平臺:通過實時、準確采集電力數(shù)據(jù),解決原人工完成的電力數(shù)據(jù)采集任務;通過數(shù)據(jù)分析及時發(fā)現(xiàn)電力能耗問題,通過能耗總量走勢分析、電總能耗的偏差分析、電能耗按設備或區(qū)域進行對比、環(huán)比分析等,為企業(yè)生產(chǎn)運營提供有力的決策數(shù)據(jù);實現(xiàn)設備的智能化用電,提高電能利用率,達到節(jié)能效果;對**工作流程的電能耗指標、單位產(chǎn)品能耗指標等進行監(jiān)控,對規(guī)定的節(jié)能目標設置警戒線,對未達目標的指標進行自動告警、動態(tài)監(jiān)測及在生產(chǎn)過程中的實時監(jiān)測;
    1.3.2 用水監(jiān)控
            可以在廠區(qū)地圖上按照區(qū)域監(jiān)控各個廠區(qū)、車間的工業(yè)用水、生活用水、綠化用水等實時數(shù)據(jù)。實時顯示用水計劃情況,有效監(jiān)督整個廠區(qū)用水管理。
    1.3.3 用氣監(jiān)控
           可以實現(xiàn)對整個廠區(qū)的天然氣、壓縮空氣、高溫蒸汽等氣體能耗進行實時監(jiān)控和使用安全進行集中管理,達到有效避免浪費及規(guī)范操作的目的。
    1.3.4 能耗分析
           能源成本分析和賬單管理;能源消耗統(tǒng)計臺賬與報表。
    1.4 解決思路
           通過對原有水、電、氣表進行替換,改用具有通訊遠傳功能的智能監(jiān)測儀表,采集檢測數(shù)據(jù)后,上傳至通訊管理服務器,能耗管理系統(tǒng)對能耗使用情況進行分析與呈現(xiàn)。
    1.5 能耗管理系統(tǒng)基本功能
    1.5.1 在線監(jiān)測:
    實時查看各監(jiān)測點的多種能耗指標,包括電壓、電流、負荷、電量,用水流量、用氣流量等。
    1.5.2 統(tǒng)計分析:
            從費用、能耗、指標三部分出發(fā),分為日、月、年三大模塊,并通過能源消耗軌跡圖、表格等多種形式,反映用能設備的能源消耗情況。且便于操作、查看歷史數(shù)據(jù)。
    1.5.3 數(shù)據(jù)分析比較
    單臺用能設備不同時間段內(nèi)的能耗指標差異的比較,及同一時間段內(nèi)同類能源設備的能耗指標差異的比較,指導用戶進行能耗使用的管理。
    1.5.4 分析結(jié)果展現(xiàn)形式:
           能耗管理系統(tǒng)可在服務器界面展示,也可通過 APP 或 微信服務號展示相關信息,用戶可隨時時了解配電室現(xiàn)場運行情況、水、氣能源消耗情況。平臺同時具有故障及時報警、信息推送等功能。
    2 能耗管理系統(tǒng)方案設計
    2.1 設計目標
            能耗管理系統(tǒng)是應用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)結(jié)合現(xiàn)代合理用能管理思想為企業(yè)構(gòu)建的信息系統(tǒng),其目標是讓企業(yè)通過智能化能耗管理系統(tǒng)科學用能,實現(xiàn)“安全、**、經(jīng)濟、、潔凈”的用能目標和用能管理的“可視化”。
            通過用能管理的“可視化”運用,幫助企業(yè)改變用能方式、提升用能效率、優(yōu)化資源配置及改善用能環(huán)境,較終實現(xiàn):減少能源消耗,降低用能成本。
           能耗管理系統(tǒng)包括能效管理應用層、網(wǎng)絡通訊層、現(xiàn)場設備層。
           能效管理應用層:完成數(shù)據(jù)采集、校驗、分析、處理、輸出、系統(tǒng)維護、授權(quán)使用、權(quán)限分級控制等;并可將現(xiàn)場運行的重要數(shù)據(jù)、報警信息、故障信息等傳送到企業(yè)決策人員。
            網(wǎng)絡通訊層:現(xiàn)場采用RS485、以太網(wǎng)、5G、WIFI等傳輸方式,將區(qū)域內(nèi)的能源采集模塊連接至相對的通訊管理機,各通訊管理機通過網(wǎng)絡連接至*服務器。
           現(xiàn)場設備層:現(xiàn)場設備層負責電、水、氣參數(shù)的采集和上傳?,F(xiàn)場設備層有多功能電力儀表、多功能電能表、水、氣能等采集裝置組成。
    2.2 結(jié)構(gòu)設計
    2.2.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
           能耗管理系統(tǒng)包括能效管理應用層、網(wǎng)絡通訊層、現(xiàn)場設備層。
           能效管理應用層:完成數(shù)據(jù)采集、校驗、分析、處理、輸出、系統(tǒng)維護、授權(quán)使用、權(quán)限分級控制等;并可將現(xiàn)場運行的重要數(shù)據(jù)、報警信息、故障信息等傳送到企業(yè)決策人員。
            網(wǎng)絡通訊層:現(xiàn)場采用RS485、以太網(wǎng)、5G、WIFI等傳輸方式,將區(qū)域內(nèi)的能源采集模塊連接至相對的通訊管理機,各通訊管理機通過網(wǎng)絡連接至*服務器。
            現(xiàn)場設備層:現(xiàn)場設備層負責電、水、氣參數(shù)的采集和上傳。現(xiàn)場設備層有多功能電力儀表、多功能電能表、水、氣能等采集裝置組成。
     

     
     
    能耗管理系統(tǒng)示意圖
    2.2.2功能結(jié)構(gòu)
           數(shù)據(jù)采集結(jié)構(gòu)
           收集分布在企業(yè)配網(wǎng)中的能耗數(shù)據(jù),如將電壓、電流的模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號,將電能到數(shù)據(jù)主站;主要設備有多功能電力儀表、485通信服務器、485 通信網(wǎng)絡、5G通信網(wǎng)絡等,系統(tǒng)將各種傳感器互聯(lián)成網(wǎng)絡與主站系統(tǒng)連接。
            數(shù)據(jù)中心結(jié)構(gòu)
            包括數(shù)據(jù)主站系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)與信息發(fā)布系統(tǒng):
            數(shù)據(jù)主站系統(tǒng): 接收企業(yè)傳感器采集的數(shù)據(jù)進行解析及存儲,同時向企業(yè)傳感器發(fā)布指令,請求所需要的數(shù)據(jù);
            數(shù)據(jù)庫系統(tǒng):存儲企業(yè)能耗指標數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的處理結(jié)果;
           數(shù)據(jù)處理系統(tǒng):完成企業(yè)能耗數(shù)據(jù)加工。系統(tǒng)包括應用服務器、數(shù)據(jù)分析模型、信息展示模型、智能用電模型等;
           信息發(fā)布系統(tǒng):將企業(yè)管理信息發(fā)布到 Web 服務器,企業(yè)通過登陸互聯(lián)網(wǎng)獲取電能管理信息。系統(tǒng)包括 Web 服務器、Web 應用、信息安全系統(tǒng)等。
    3 能耗管理系統(tǒng)具體實現(xiàn)分析
    3.1 系統(tǒng)概述
           能耗管理系統(tǒng)是采用**的智能化集成技術(shù),基于B/S架構(gòu)的能源管理平臺,該平臺采集各個能耗監(jiān)測點的能耗和運行信息,形成能耗的分類、分項、分區(qū)域統(tǒng)計分析,對能源的統(tǒng)一調(diào)度、優(yōu)化能源介質(zhì)平衡、減少煤氣放散、提高環(huán)保質(zhì)量、降低企業(yè)綜合能耗和提高勞動生產(chǎn)率有重要作用,幫助客戶*優(yōu)化的使用能源,從而實現(xiàn)“節(jié)能管理、綠色能效”。
    3.2平臺架構(gòu)
            能耗管理系統(tǒng)采用B/S多層結(jié)構(gòu)。在B/S模式中,客戶端運行標準的瀏覽器軟件,通過HTTP協(xié)議向Web 服務器提出頁面訪問請求,頁面執(zhí)行相應的邏輯程序(一般通過組件訪問數(shù)據(jù)庫),Web服務器再將頁面程序執(zhí)行返回的進行轉(zhuǎn)化,轉(zhuǎn)變成HTML文檔形式轉(zhuǎn)發(fā)給客戶端瀏覽器。信息發(fā)布系統(tǒng):將企業(yè)管理信息發(fā)布到Web服務器,企業(yè)通過登陸互聯(lián)網(wǎng)獲取電能管理信息。系統(tǒng)包括Web服務系統(tǒng)采用三層體系結(jié)構(gòu),可以滿足用戶個性化需求以及系統(tǒng)安全性等方面的需要;同時保持系統(tǒng)**架構(gòu)的穩(wěn)定性,從而可以*定制系統(tǒng)的質(zhì)量、穩(wěn)定性、開發(fā)周期和開發(fā)成本等方面的要求。
            能耗管理系統(tǒng)包括能效管理應用層、網(wǎng)絡通訊層、現(xiàn)場設備層。
    3.3 系統(tǒng)功能介紹
           (1)用戶登錄認證功能。系統(tǒng)可采用用戶名和登陸密碼認證登錄,進入主界面后會自動彈出新增告警信息,提醒值班及運維人員及時查看和處理。
         (2)能源看板功能。通過能流圖形象的將該企業(yè)各部門主要設備用能情況展示出來。
         (3)能源監(jiān)控功能。能源監(jiān)控展示的實時數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù),通過數(shù)字表格或圖形曲線的方式將數(shù)據(jù)形象的展示出來。
         (4)能源統(tǒng)計功能。能耗統(tǒng)計包括分項能耗、部門能耗和能耗排名這三部分,將企業(yè)中各部門及各監(jiān)測點實際用能情況,通過不同的展示方式展示出來。
         (5)能耗分析功能。能耗分析包括企業(yè)用能分析、部門綜合能耗、設備用能分析和指標綜合分析這四類,將企業(yè)中各部門及各監(jiān)測點實際用能情況,通過不同的分析方式展現(xiàn)出來。
         (6)報表功能。報表功能分為日報表、月報表和年報表。通過多樣化的報表服務滿足生產(chǎn)現(xiàn)場的多種多樣需求。報表設有打印功能,可定時自動打印或觸發(fā)條件打印,并可導出到excel 表格中,顯著減少抄表工作的人力成本,提高用戶的經(jīng)濟效益。
           (7)告警功能。可設置和提示設備的能耗等告警信息。
           (8)APP或微信功能。通過APP或微信服務號及時了解設備現(xiàn)場運行情況、能源消耗情況、實現(xiàn)故障及時報警,信息推送等功能。
    3.4 網(wǎng)絡傳輸方案
          采用嵌入式低功耗ARM**的工業(yè)級嵌入式智能網(wǎng)關,作為站端監(jiān)控系統(tǒng)的**,解決各類現(xiàn)場設備接入、數(shù)據(jù)傳輸和協(xié)議轉(zhuǎn)換問題,提供完整的協(xié)議層解決方案,支持各種常見電力系統(tǒng)通信規(guī)約,可定制私有協(xié)議,同時具有事件處理功能。 支持數(shù)據(jù)凍結(jié)和階段性存儲。支持向云平臺的數(shù)據(jù)傳輸,并可接收云平臺的指令實現(xiàn)就地控制、自動巡檢等功能,支持遠程系統(tǒng)升級。
    3.5 服務器部署方案
            選用一臺應用服務器和一臺數(shù)據(jù)庫服務器,實現(xiàn)業(yè)務和數(shù)據(jù)分離的架構(gòu),服務器部署在企業(yè)內(nèi)部,企業(yè)內(nèi)需要有互聯(lián)網(wǎng)連接,可將系統(tǒng)訪問接口發(fā)布于互聯(lián)網(wǎng),便于后期的數(shù)據(jù)訪問。
     
    4 系統(tǒng)實現(xiàn)目標
          (1)實現(xiàn)對企業(yè)所使用的各種能源進行全面計量,對企業(yè)的水、氣、電能耗數(shù)據(jù)實現(xiàn)遠程抄表,能耗數(shù)據(jù)界面化,對比分析能耗報表,實施監(jiān)控和考核。杜絕跑、冒、滴、漏現(xiàn)象的發(fā)生,分析比較能耗歷史數(shù)據(jù),為節(jié)能技改提供科學依據(jù)。
          (2)通過手機APP或網(wǎng)頁,生產(chǎn)企業(yè)可以通過能源消耗監(jiān)測及大數(shù)據(jù)分析云計算中心對生產(chǎn)的設備進行遠程加、設備故障報警。
          (3)通過采集與監(jiān)測能耗信息,建立企業(yè)的能耗數(shù)據(jù)中心,為企業(yè)的精細化運營、生產(chǎn)成本的降低提供數(shù)據(jù)支撐。
          (4)減少值班人員工作強度,避免人工抄表的數(shù)據(jù)不準確因素,提高事故的反應速度及解決效率。
          (5)通過數(shù)據(jù)分析及時發(fā)現(xiàn)能耗問題,通過能耗總量走勢分析、能耗的偏差分析,能耗按設備或區(qū)域進行對比、環(huán)比分析等,為公司生產(chǎn)運營提供有力的決策數(shù)據(jù);提高能源利用率,達到節(jié)能效果。
     
    5 Acrel-EIOT能源物聯(lián)網(wǎng)云平臺
    5.1概述
           Acrel-EIoT能源物聯(lián)網(wǎng)開放平臺是一套基于物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù),建立統(tǒng)一的上下行數(shù)據(jù)標準,為互聯(lián)網(wǎng)用戶提供能源物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)服務的平臺。 用戶僅需購買安科瑞物聯(lián)網(wǎng)傳感器,選配網(wǎng)關,自行安裝后掃碼即可使用手機和電腦得到所需的行業(yè)數(shù)據(jù)服務。
           該平臺提供數(shù)據(jù)駕駛艙、電氣安全監(jiān)測、電能質(zhì)量分析、用電管理、預付費管理、充電樁管理、智能照明管理、異常事件報警和記錄、運維管理等功能,并支持多平臺、多語言、多終端數(shù)據(jù)訪問。
    5.2應用場所
           本平臺適用于公寓出租戶、連鎖小超市、小型工廠、樓管系統(tǒng)集成商、小型物業(yè)、智慧城市、變配電站、建筑樓宇、通信基站、工業(yè)能耗、智能燈塔、電力運維等領域。
    5.3平臺結(jié)構(gòu)

     
     
    5.4平臺功能
    ?電力集抄
           電力集抄模塊可以實現(xiàn)對各種監(jiān)測數(shù)據(jù)的查詢、分析、預警及綜合展示,以*配電室的環(huán)境友好。在智能化方面實現(xiàn)供配電監(jiān)控系統(tǒng)的遙測'、遙信、遙控控制,對系統(tǒng)進行綜合檢測和統(tǒng)一管理;在數(shù)據(jù)資源管理方面,可以顯示或查詢供配電室內(nèi)各設 備運行(包括歷史和實時參數(shù),并根據(jù)實際情況進行日報、月報和年報查詢或打印,提高工作效率,節(jié)約人力資源。

     
    變壓器監(jiān)控

     
    配電圖
    ?能耗分析
            能耗分析模塊采用自動化、信息化技術(shù),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、科學化管理,使能源管理、能源生產(chǎn)以及使用的全過程**結(jié)合起來,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,實現(xiàn)全廠能源系統(tǒng)的統(tǒng)一調(diào)度,優(yōu)化能源介質(zhì)平衡、有效利用能源,提高能源質(zhì)量、降低能源消耗,達到節(jié)能降耗和提 升整體能源管理水平的目的。

     
    能耗概況

     
     
     
    ?預付費管理
              1)登陸管理:管理操作員賬戶及權(quán)限分配,查看系統(tǒng)日志等功能;
              2)系統(tǒng)配置:對建筑、通訊管理機、儀表及默認參數(shù)進行配置;
              3)用戶管理:對商鋪用戶執(zhí)行開戶、銷戶、遠程分合閘、批量操作及查詢等操作;
              4)售電管理:對已開戶的表進行遠程售電、退電、沖正及查詢等操作;
              5)售水管理:對已開戶的表進行遠程售水、退水、查詢等操作;
              6)報表中心:提供售電、售水財務報表、用能報表、報警報表等查詢,本系統(tǒng)所有的報表及查詢,都支持excel格式導出。

    預付費看板
    ?充電樁管理
            通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),對接入系統(tǒng)的充電樁站點和各個充電樁進行不間斷地數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控,同時對各類故障如充電機過溫保護、充電機輸入輸出過壓、欠壓、絕緣檢測故障等一系列故障進行預警。云平臺包含了充電收費和充電樁運營的所有功能,包括城市級大屏、交易管理、財務管理、變壓器監(jiān)控、運營分析、基礎數(shù)據(jù)管理等功能。

    充電樁看板
    ?智能照明
           智能照明通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對安裝在城市各區(qū)域的室內(nèi)照明、城市路燈等照明回路的用電狀態(tài)進行不間斷地數(shù)據(jù)監(jiān)測,也可以實現(xiàn)定時開關策略配置及后臺遠程管理和移動管理等,降低路燈設施的維護難度和成本,提升管理水平,并達到一定節(jié)能減掛的效果。

     
    監(jiān)控頁面
    ?安全用電
            安全用電采用*的剩余電流互感器、溫度傳感器、電氣火災探測器,對引發(fā)電氣火災的主要因素(導線溫度、電流和剩余電流)進行不間斷的數(shù)據(jù)跟蹤與統(tǒng)計分析,并將發(fā)現(xiàn)的各種隱患信息及時推送給企業(yè)管理人員,指導企業(yè)實現(xiàn)*時間的排查和治理,達到消除潛在電氣火災安全隱患,實現(xiàn)“防患于未然”的目的。
    ?智慧消防
            通過云平臺進行數(shù)據(jù)分析、挖掘和趨勢分析,幫助實現(xiàn)科學預警火災、網(wǎng)格化管理、落實多元責任監(jiān)管等目標。填補了原先針對“九小場所”和?;飞a(chǎn)企業(yè)無法有效監(jiān)控的空白,適應于所有公建和民建,實現(xiàn)了無人化值守智慧消防,實現(xiàn)智慧消防“自動化”、“智能化”、“系統(tǒng)化”、用電管理“精細化”的實際需求。
    5.5系統(tǒng)硬件配置






     
     
    6 結(jié)束語         
            該系統(tǒng)在實時監(jiān)測各種類型能源的能耗,通過相同設備能效指標對比,及時發(fā)現(xiàn)低能效設備,進而對設備進行優(yōu)化,提高設備性能;通過對運行參數(shù)監(jiān)測,讓所有設備節(jié)能地運行,以實現(xiàn)企業(yè)對能源使用的配置,較終實現(xiàn)企業(yè)節(jié)能、減排的目的。

    安科瑞電氣股份有限公司專注于弧光保護裝置,工業(yè)絕緣檢測裝置等

  • 詞條

    詞條說明

  • 智能弧光保護裝置的功能特點

    智能弧光保護裝置是根據(jù)國內(nèi)實際情況,吸收國外電弧光保護的特點,而研發(fā)的一款具特的技術(shù)、具有廣泛實用性的新型電弧光保護系統(tǒng)。智能弧光保護裝置的功能特點有以下幾點:1.使用新型高速的32位CPU硬件平臺,內(nèi)嵌實時多任務操作系統(tǒng);2.大屏幕液晶顯示,界面友好,操作簡便;3.全數(shù)字化設計,無撥碼開關、旋鈕等機械元件,精度高;4.動作判據(jù)可設置為弧光+電流或僅弧光;5.快速跳閘出口,7ms,可保證在100m

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