工廠(chǎng)能耗監測系統

1. 平臺概述

工廠(chǎng)能耗監測系統采用自動(dòng)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)節實(shí)行集中扁平化的動(dòng)態(tài)監控和數據化管理，監測企業(yè)電、水、燃氣、蒸汽及壓縮空氣等各類(lèi)能源的消耗情況，通過(guò)數據分析、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、重大能耗設備的能源利用情況等進(jìn)行能耗統計、同環(huán)比分析、能源成本分析、用能預測、碳排分析，為企業(yè)加強能源管理，提高能源利用效率、挖掘節能潛力、節能評估提供基礎數據和支持。

2. 應用場(chǎng)所

鋼鐵、石化、冶金、有色金屬、采礦、醫藥、水泥、煤炭、物流、鐵路、航空工業(yè)、木材、

化學(xué)原料以及機電設備、電器產(chǎn)品、工器具制造等。

3. 平臺結構

現場(chǎng)通過(guò)廠(chǎng)區內網(wǎng)和平臺通訊，平臺搭建在客戶(hù)自己配置的服務(wù)器上，搭建完成之后客戶(hù)可以通過(guò)任意能上網(wǎng)的地方通過(guò)賬號權限在網(wǎng)頁(yè)登陸以及手機APP查看各處的運行情況。

系統可分為三層：即現場(chǎng)設備層、網(wǎng)絡(luò )通訊層和平臺管理層。

現場(chǎng)設備層：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(lèi)型的儀表等，也是構建該配電、耗水、耗氣系統必要的基本組成元素。肩負著(zhù)采集數據的重任，這些設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(kāi)關(guān)量監測模塊以及合格供應商的水表、氣表、冷熱量表等。

網(wǎng)絡(luò )通訊層：包含現場(chǎng)智能網(wǎng)關(guān)、網(wǎng)絡(luò )交換機等設備。智能網(wǎng)關(guān)主動(dòng)采集現場(chǎng)設備層設備的數據，并可進(jìn)行規約轉換，數據存儲，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò )把數據上傳至搭建好的數據庫服務(wù)器，智能網(wǎng)關(guān)可在網(wǎng)絡(luò )故障時(shí)將數據存儲在本地，待網(wǎng)絡(luò )恢復時(shí)從中斷的位置繼續上傳數據，保證服務(wù)器端數據不丟失。

平臺管理層：包含應用服務(wù)器、WEB服務(wù)器和數據服務(wù)器，一般應用服務(wù)器和WEB服務(wù)器可以合一配置。

4. 工廠(chǎng)能耗監測系統主要功能

（1）大屏展示

大屏展示企業(yè)及各區域的能耗折標、異常情況、點(diǎn)位數量、通訊情況、本月分類(lèi)能耗排名、當年/去年用電量對比、分類(lèi)能耗占比等相關(guān)信息，可直觀(guān)了解企業(yè)當前總體概況，支持3D建模。

（2）首頁(yè)

首頁(yè)展示企業(yè)當日峰谷平用的、變壓器概括、日/月/年分類(lèi)能耗數據、當年/去年單耗趨勢對比、當年能耗趨勢，展示用戶(hù)最關(guān)心的數據統計結果。

（3）運行監控

能源管理系統的動(dòng)態(tài)顯示對企業(yè)使用的各種能源（電、水、蒸汽）進(jìn)行實(shí)時(shí)監控，并提供從概貌到具體的動(dòng)態(tài)圖形顯示，并提供區域數據監控，在工廠(chǎng)平面圖或者某個(gè)車(chē)間的平面圖快速瀏覽到所管理的能耗數據。

系統提供對能源管理系統運行狀態(tài)的實(shí)時(shí)監視功能，實(shí)現對能源系統運行過(guò)程中關(guān)鍵的用能狀態(tài)參數的變化趨勢、耗能設備的運行狀態(tài)以及系統運行報警事件進(jìn)行實(shí)時(shí)監視，確保整個(gè)能源供給、轉換和消耗過(guò)程的安全、可靠和穩定。系統提供圖形化工具，不僅可以組態(tài)出數字化的監控界面，還具有實(shí)時(shí)趨勢顯示。

l 變配電系統的電氣主接線(xiàn)圖展示，實(shí)現對全電量參數以及開(kāi)關(guān)斷路器狀態(tài)的實(shí)時(shí)監視，如電壓、電流、頻率、功率、功率因數、三相不平衡度、諧波等參數。

l 水、燃氣、壓縮空氣等系統各分支管道分布示意圖以及流量、壓力、溫度等參數狀態(tài)的實(shí)時(shí)監視；

l 重點(diǎn)用能設備系統（如空壓機等)的運行狀態(tài)以及用能參數的實(shí)時(shí)監視；

l 過(guò)壓、過(guò)流、欠壓等保護信號報警、系統通信中斷、電量、非電量參數越限、能耗超標預警等實(shí)時(shí)事件報警監視。

l 監視空調的運行狀態(tài)，可遠程設定工作模式、室內溫度值，風(fēng)機三速、水閥開(kāi)/關(guān)。

（4）變壓器監控

展示各變壓器負載情況，從而可以為變壓器配備情況進(jìn)行科學(xué)合理的規劃。通過(guò)各種運行參數狀態(tài)下用電效能的對比，測算變壓器損耗，找出變壓器最佳經(jīng)濟運行區間。根據變壓器經(jīng)濟運行區間，調整負載，從而降低變壓器損耗，節約電量。

（5）用能統計

系統支持為企業(yè)不同的計量監測對象，提供快速查詢(xún)顯示日、周、月、季、年的企業(yè)用能同比環(huán)比、峰谷平用電、能耗排名等。數據通過(guò)棒圖，餅圖，直方圖等形式，實(shí)現對系統中耗電量、耗水量、耗氣量等能耗數據的統計分析。大到整個(gè)企業(yè)，小到單個(gè)設備或車(chē)間，通過(guò)對這些區域的計量節點(diǎn)能耗數據查詢(xún)分析，實(shí)現整個(gè)企業(yè)能耗數據的統計分析，滿(mǎn)足用戶(hù)實(shí)現對任意時(shí)段內區域、車(chē)間、工藝和設備類(lèi)型等的能耗數據查詢(xún)要求。通過(guò)對比不同區域等的能耗數據情況，了解不同對象區域等的能耗規律，自動(dòng)對這些對象進(jìn)行能耗排名，找出能源使用過(guò)程中的漏洞和不合理地方，從而調整能源分配策略，減少能源使用過(guò)程中的浪費。

（6）分項用能

系統提供對企業(yè)分項用能的分項統計。根據分項，用柱狀圖以及餅圖，展示各分項用能情況，直觀(guān)，清晰。通過(guò)用能趨勢，及時(shí)掌握企業(yè)分項用能趨勢情況。對于分項用能異常，能即時(shí)發(fā)現，調整策略，改善用能，節約能源。

（7）單位產(chǎn)品/產(chǎn)值能耗

系統可以與企業(yè)MES系統對接，導入產(chǎn)量/產(chǎn)值。對不能導入的數據提供人工錄入功能。通過(guò)系統采集的能耗數據，結合產(chǎn)量/產(chǎn)值，計算單位產(chǎn)品/產(chǎn)值能耗，生成趨勢圖，并進(jìn)行同比和環(huán)比分析。當單位產(chǎn)品/產(chǎn)值能耗超標時(shí)可生成報警，以便企業(yè)能夠根據產(chǎn)品單耗情況來(lái)調整生產(chǎn)工藝，從而降低能耗。

（8）能源中控

系統將所有有關(guān)能源的能源參數集中在一個(gè)看板中，能從多個(gè)維度對比分析，實(shí)現各個(gè)產(chǎn)業(yè)線(xiàn)的對比，幫助領(lǐng)導掌控整個(gè)工廠(chǎng)的能源消耗，能源成本，標煤排放等的情況。

（9）同環(huán)比分析

系統提供能耗成本的圖形對比分析，包括分時(shí)段（日、月、年）的同比、環(huán)比分析，分類(lèi)、分時(shí)段、分項（地點(diǎn)、機構、重點(diǎn)設備）統計圖形對比分析（柱狀圖、餅圖、堆積圖等）。

（10）能耗管控

響應能耗雙控，對企業(yè)限電、階梯電價(jià)、單位產(chǎn)品超能耗限額標準懲罰性電價(jià)及碳排放進(jìn)行監控并預警，防止企業(yè)因超出限額造成成本上升。

l 根據變壓器負載監控限電執行情況，并進(jìn)行預警；

l 根據階梯電價(jià)，對企業(yè)用電進(jìn)行監控及預警；

l 根據行業(yè)工序產(chǎn)品單耗，對企業(yè)用能進(jìn)行監控及預警。

（11）績(jì)效分析

對各類(lèi)能源使用、消耗、轉換，按班組、區域、車(chē)間，產(chǎn)線(xiàn)、工段、設備等進(jìn)行日、周、月、年、某時(shí)段績(jì)效統計按照能源計劃或定額制定的績(jì)效指標進(jìn)行KPI比較考核，幫助企業(yè)了解內部能效水平和節能潛力。結合行業(yè)/國家先進(jìn)單耗指標，對企業(yè)能效做出診斷。

（12）能耗預測

通過(guò)對企業(yè)車(chē)間、生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)設備等的能耗使用情況進(jìn)行分析，建立能耗計算模型，根據人工智能算法對數據和模型進(jìn)行修正，對未來(lái)企業(yè)能耗趨勢進(jìn)行分析，為節能提供有效的決策依據。

（13）運行監測

系統對區域、工段、設備能源消耗進(jìn)行數據采集，監測重點(diǎn)設備運行、停機、待機、異常狀態(tài)及工藝運行狀態(tài)，如溫度、濕度、流量、壓力、速度等，并支持變配電系統一次運行監視?？芍苯訌膭?dòng)態(tài)監測平面圖快速瀏覽到所管理的能耗數據，支持按能源種類(lèi)、車(chē)間、工段、時(shí)間等維度查詢(xún)相關(guān)能源用量。

（14）能源平衡及損耗分析

能源平衡及損耗統計分析主要為企業(yè)的電、水、汽等能源在轉換、運輸、使用過(guò)程中的各個(gè)環(huán)節提供能量平衡分析，及時(shí)的發(fā)現能量在使用過(guò)程中的跑冒滴漏和異常用能等浪費的問(wèn)題，提醒用戶(hù)及時(shí)進(jìn)行干預。通過(guò)分別統計重要用能環(huán)節的能源供給量和能源消耗量并計算兩者之間的差值損耗量，來(lái)評估個(gè)環(huán)節的用能損耗程度。比如對用水系統的干管計量和各個(gè)車(chē)間支管的計量消耗量之和進(jìn)行損耗分析，有利于及時(shí)發(fā)現是否存在水管漏水或者違規用水的情況；對用電系統的低壓進(jìn)線(xiàn)計量和各饋線(xiàn)回路的計量消耗量之和進(jìn)行損耗分析，來(lái)評估判斷是否存在違規用電、竊電等異常用電現場(chǎng)，幫助用戶(hù)發(fā)現并糾正能源使用過(guò)程中的能源浪費問(wèn)題，降低能源綜合運行成本。

（15）節能分析

節能分析主要是為企業(yè)在實(shí)施節能措施后，具體節能效果的分析，通過(guò)錄入節能措施，對比分析實(shí)施節能措施前與實(shí)施節能措施后的用能情況，以此來(lái)評判節能措施的實(shí)施效果，為企業(yè)節能提供幫助，提高經(jīng)濟效益。

l 測算損耗，找出最佳經(jīng)濟運行區間，調整負載，從而降低損耗，進(jìn)行無(wú)功補償，節約電量；

l 實(shí)現“容改需"，降低基本電費；

l 為企業(yè)削峰填谷、移峰、降耗、工藝優(yōu)化等技改措施提供數據支撐；

l 對運行改善項目實(shí)際節能效果進(jìn)行評價(jià)。

（16）分析報告

系統提供的用戶(hù)分析報告主要是為企業(yè)的中、高層管理人員提供有關(guān)企業(yè)的能耗數據統計結果匯總和分析結論展示，注重整體能耗狀況和變化趨勢的說(shuō)明。一般包括企業(yè)的能源利用情況、線(xiàn)路損耗情況、設備運行情況、運維情況，用能趨勢排名，重點(diǎn)能耗排名，綜合能耗排名等。通過(guò)豐富多樣的圖形化組件組態(tài)成為一份用戶(hù)分析報告，讓用戶(hù)全面了解系統的運行情況，方便用戶(hù)發(fā)現設備異常，從而找出改善點(diǎn)，以及針對用能情況挖掘節能潛力。

（17）事件記錄

事件報警分析主要是為系統的異常運行狀態(tài)或故障原因診斷分析提供依據和分析手段。系統運行過(guò)程中所產(chǎn)生的各種報警時(shí)間均會(huì )被自動(dòng)記錄和存儲，通過(guò)對事件的發(fā)生時(shí)間、范圍對象、事件的類(lèi)型、事件的等級以及事件描述關(guān)鍵字搜索查詢(xún)，即可快速的實(shí)現對目標事件的查詢(xún)和分類(lèi)。

（18）自定義報表

用戶(hù)可通過(guò)自定義報表頭與列，靈活生成各種報表，從各種能耗數據及費用比較，到電力峰谷平報表；從碳排放報告到系統能耗評估，從能耗指標到能耗預算等等，使用者無(wú)需繁瑣的編輯，只需要簡(jiǎn)單操作就能生成精美的報表。

（19）移動(dòng)端支持

APP支持Android、iOS操作系統，方便用戶(hù)按能源分類(lèi)、區域、車(chē)間、工序、班組、設備等不同維度掌握企業(yè)能源消耗、產(chǎn)線(xiàn)比對、效率分析、同環(huán)比分析、能耗折標、事件記錄、運行監視、異常報警、配電圖、工藝流程圖、能流圖等。

5. 業(yè)務(wù)模式

（一）本地系統模式

平臺建在本地局域網(wǎng)內，硬件通過(guò)以太網(wǎng)進(jìn)行數據傳輸。

（二）云平臺模式

平臺建在云端，可以采用用戶(hù)自建的私有云，也可以采用阿里云、華為云等公有云，硬件通過(guò)公網(wǎng)進(jìn)行數據傳輸。

6. 產(chǎn)品選型