淺談基于物聯(lián)網(wǎng)的企業(yè)能效管理平臺(tái)分析與探討
江蘇安科瑞電器制造有限公司 江蘇江陰 214405
摘要：針對(duì)當(dāng)前企業(yè)中能耗設(shè)備繁雜、能耗量大的現(xiàn)狀，分析了一種基于物聯(lián)網(wǎng)的企業(yè)能效管理平臺(tái)參考模型方案，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)對(duì)動(dòng)態(tài)采集的能耗信息進(jìn)行分析，為企業(yè)能效的管理決策以及制定節(jié)能減排規(guī)劃提供決策支撐。
關(guān)鍵詞：企業(yè)能效管理；物聯(lián)網(wǎng)；決策支持
智慧城市的建設(shè)，讓節(jié)能減排成為企業(yè)綠色可持續(xù)發(fā)展的必然趨勢(shì)。電能能效管理是節(jié)能戰(zhàn)略的重要組成部分，隨著企業(yè)電能消耗大幅度上升，優(yōu)化用電質(zhì)量，改善傳統(tǒng)用電方式，提升電能利用率的任務(wù)迫在眉睫。目前，很多企業(yè)逐漸在能耗管理方面加大投入，但仍然缺乏統(tǒng)一的企業(yè)能耗監(jiān)測(cè)指標(biāo)和能耗評(píng)價(jià)體系，過分強(qiáng)調(diào)節(jié)能目標(biāo)，而在能耗管理方面缺乏相應(yīng)的技術(shù)支撐。雖然一些能耗監(jiān)控系統(tǒng)在企業(yè)電能消耗統(tǒng)計(jì)方面發(fā)揮了一定的作用，但是用電設(shè)備分布廣泛、分類繁多的情況下，并不能對(duì)大量分散能耗數(shù)據(jù)進(jìn)行有效采集、存儲(chǔ)、分析與預(yù)測(cè)，因此對(duì)企業(yè)實(shí)施有效化、智能化的節(jié)能降耗管理工作勢(shì)在必行。
1 基于物聯(lián)網(wǎng)的企業(yè)能效管理平臺(tái)研究設(shè)計(jì)思路
基于物聯(lián)網(wǎng)的企業(yè)能效管理平臺(tái)參考模型將嵌入式技術(shù)、傳感器技術(shù)和通訊技術(shù)融入系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集層和傳輸層，對(duì)能耗數(shù)據(jù)進(jìn)行智能采集，并將其數(shù)據(jù)上傳到能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中，在此基礎(chǔ)上，利用數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)和數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，為企業(yè)實(shí)時(shí)、直觀地反映設(shè)備能耗趨勢(shì)、能耗分布狀況、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，從而形成對(duì)全局能源形勢(shì)的監(jiān)控。在能效管理服務(wù)平臺(tái)上為高能耗企業(yè)與節(jié)能設(shè)備提供商搭建信息橋梁，企業(yè)根據(jù)可行的節(jié)能方案選用設(shè)備，通過不同部門之間的協(xié)作達(dá)到互利共贏。基于物聯(lián)網(wǎng)的企業(yè)能效管理平臺(tái)參考模型主要分為以下兩大步：
1）建設(shè)“企業(yè)能效管理系統(tǒng)"服務(wù)重要企業(yè)，對(duì)企業(yè)用電數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，存儲(chǔ)并加以分析。
2）分析能耗數(shù)據(jù)，制定節(jié)能方案，建設(shè)“基于物聯(lián)網(wǎng)的企業(yè)能效管理平臺(tái)"向企業(yè)提供節(jié)電服務(wù)。
1.1 建設(shè)“企業(yè)能效管理系統(tǒng)"服務(wù)重要企業(yè)，對(duì)企業(yè)用電數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，存儲(chǔ)并加以分析
通過采用基于嵌入式技術(shù)和虛擬儀器平臺(tái)的電能質(zhì)量實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)儀，實(shí)現(xiàn)對(duì)企業(yè)的用電數(shù)據(jù)信息進(jìn)行采集與電能質(zhì)量分析，將多線程異步通信技術(shù)和海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)大量采集終端的并發(fā)能耗數(shù)據(jù)可靠傳輸與存儲(chǔ)；采用數(shù)據(jù)清洗、數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)從大量的實(shí)際數(shù)據(jù)中，還原和糾正因檢測(cè)設(shè)備故障而缺失或錯(cuò)誤的用電數(shù)據(jù)，并提取隱含在其中的潛在有用的信息，為電力用戶企業(yè)能效管理云平臺(tái)的統(tǒng)計(jì)、分析與展現(xiàn)提供實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、完善、有效的統(tǒng)計(jì)結(jié)果數(shù)據(jù)。
1.2 分析能耗數(shù)據(jù)，制定節(jié)能方案，建設(shè)“基于物聯(lián)網(wǎng)的企業(yè)能效管理平臺(tái)"向企業(yè)提供節(jié)電服務(wù)。
構(gòu)建云計(jì)算樞紐，將基于物聯(lián)網(wǎng)的企業(yè)能效管理平臺(tái)在邏輯功能方面劃分為物理資源層、云計(jì)算基礎(chǔ)服務(wù)層、云計(jì)算管理層三層。
圖1 基于物聯(lián)網(wǎng)的企業(yè)能效管理平臺(tái)邏輯功能劃分圖
物理資源層為支撐系統(tǒng)運(yùn)行的基礎(chǔ)設(shè)施集合。
云計(jì)算基礎(chǔ)服務(wù)層包括數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)檢測(cè)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)清洗、數(shù)據(jù)分析等功能。
云計(jì)算管理層為系統(tǒng)管理人員及終端用戶提供系統(tǒng)管理及系統(tǒng)使用的功能，包括系統(tǒng)管理、用電需求側(cè)管理、運(yùn)行維護(hù)管理等功能。
2 基于物聯(lián)網(wǎng)的企業(yè)能效管理平臺(tái)技術(shù)原理
為了構(gòu)建高可用性、安全性、可靠性、可伸縮性和擴(kuò)展性的基于物聯(lián)網(wǎng)的企業(yè)能效管理平臺(tái)，主站軟件使用成熟、標(biāo)準(zhǔn)的J2EE[5（] Java 2 Enterprise Edition）企業(yè)平臺(tái)架構(gòu)搭建，采用多層的分布式應(yīng)用模型、組件再用、一致化的安全模型及靈活的事務(wù)控制，使系統(tǒng)具有更好的移植性，以適應(yīng)企業(yè)能效管理平臺(tái)應(yīng)用環(huán)境復(fù)雜、業(yè)務(wù)規(guī)則多變、信息發(fā)布的需要，以及系統(tǒng)將來的擴(kuò)展需要。技術(shù)原理如下圖所示：
圖2 基于物聯(lián)網(wǎng)的企業(yè)能效管理平臺(tái)技術(shù)原理圖
平臺(tái)采用分布式多層結(jié)構(gòu)，典型的軟件架構(gòu)分表現(xiàn)層、應(yīng)用層、服務(wù)層、數(shù)據(jù)層。根據(jù)本系統(tǒng)業(yè)務(wù)特點(diǎn)，應(yīng)用層進(jìn)一步細(xì)分為采集子層和業(yè)務(wù)子層、對(duì)外接口等。主站軟件通過對(duì)外接口與外系統(tǒng)交互。
表現(xiàn)層：提供統(tǒng)一的業(yè)務(wù)應(yīng)用操作界面和信息門戶展示窗口，是系統(tǒng)直接面向操作用戶的部分。
業(yè)務(wù)層：實(shí)現(xiàn)具體業(yè)務(wù)邏輯，是系統(tǒng)主站的核心層，根據(jù)系統(tǒng)的應(yīng)用特點(diǎn)，業(yè)務(wù)層可分為采集子層、業(yè)務(wù)子層、對(duì)外接口等。業(yè)務(wù)子層，負(fù)責(zé)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗和挖掘，將檢測(cè)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為決策知識(shí)，并在決策知識(shí)的形成階段融入專家群智能。
服務(wù)層：提供全局通用的業(yè)務(wù)服務(wù)、安全服務(wù)等組件服務(wù)支持，并實(shí)現(xiàn)本系統(tǒng)的業(yè)務(wù)邏輯服務(wù)，為業(yè)務(wù)層提供通用的技術(shù)支撐。
數(shù)據(jù)層：實(shí)現(xiàn)海量信息的存儲(chǔ)、訪問、整理，為系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)的管理支持。數(shù)據(jù)層通過大型關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)現(xiàn)。
3 基于物聯(lián)網(wǎng)的企業(yè)能效管理平臺(tái)優(yōu)勢(shì)分析
3.1可以豐富企業(yè)能效管理手段
企業(yè)能效管理服務(wù)云平臺(tái)對(duì)企業(yè)的能耗數(shù)據(jù)加以收集、整理、分析，形成企業(yè)能效分析報(bào)告，使企業(yè)用戶可以更直觀地了解企業(yè)用電效率的整體水平，合理安排生產(chǎn)、科學(xué)安裝選用節(jié)電設(shè)備、合理分配用電負(fù)荷，為提高用電效率、降低單位GDP能耗指標(biāo)在數(shù)據(jù)層面上提供支持。
3.2可以促進(jìn)電力需求側(cè)管理和合同能源管理的發(fā)展
企業(yè)能效管理服務(wù)云平臺(tái)主要以合同能源管理的方式對(duì)外提供服務(wù)，推動(dòng)合同能源管理的發(fā)展。同時(shí)該平臺(tái)將作為企業(yè)和電力需求側(cè)管理的中堅(jiān)力量，推動(dòng)電力需求側(cè)管理和企業(yè)節(jié)能的發(fā)展。
3.3可以促進(jìn)節(jié)能產(chǎn)業(yè)和市場(chǎng)的發(fā)展
企業(yè)能效管理服務(wù)云平臺(tái)可以幫助企業(yè)建立起完善的用電監(jiān)管系統(tǒng)，通過數(shù)據(jù)分析，結(jié)合企業(yè)的自身情況，為企業(yè)定制節(jié)能方案，達(dá)到節(jié)能效果。在節(jié)能方案的實(shí)施中，會(huì)拉動(dòng)節(jié)能設(shè)備制造商、項(xiàng)目施工單位等一系列市場(chǎng)。
3.4應(yīng)用水泥企業(yè)案例預(yù)期效益分析
以水泥企業(yè)中高能耗設(shè)備生料磨排風(fēng)機(jī)、窯尾收塵排風(fēng)機(jī)、原料磨循環(huán)風(fēng)機(jī)為例，應(yīng)用基于物聯(lián)網(wǎng)的企業(yè)能效管理平臺(tái)后的節(jié)能收益預(yù)期如下表1、2所示。
表1 企業(yè)能效管理平臺(tái)前期投入預(yù)期
表2 企業(yè)能效管理平臺(tái)預(yù)期收益
注：按年運(yùn)行7200h（300天）計(jì)算，電價(jià)0.45元/kW·h。
4 安科瑞企業(yè)能耗管理系統(tǒng)介紹
安科瑞企業(yè)能源管控系統(tǒng)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(cè)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(shì)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。
5 應(yīng)用場(chǎng)所
鋼鐵、石化、冶金、有色金屬、采礦、醫(yī)藥、水泥、煤炭、造紙、化工、物流、食品、水廠、電廠、供熱站、軌道交通、航空工業(yè)、木材、工業(yè)園區(qū)、醫(yī)院、學(xué)校、酒店、寫字樓以及汽車制造、機(jī)電設(shè)備、電器產(chǎn)品、工器具制造等離散制造業(yè)。
6 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
現(xiàn)場(chǎng)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(chǎng)設(shè)備層、網(wǎng)絡(luò)通訊層和平臺(tái)管理層。
現(xiàn)場(chǎng)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(cè)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(cè)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(chǎng)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(chǎng)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(kù)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。
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：
7 系統(tǒng)功能
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。實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)企業(yè)各類能源的消耗情況，通過數(shù)據(jù)分析、挖掘和趨勢(shì)分析，幫助企業(yè)加強(qiáng)能源管理，提高能源利用效率和節(jié)能潛力，為節(jié)能改造提供數(shù)據(jù)依據(jù)。
在瀏覽器打開云平臺(tái)鏈接、輸入賬戶名和權(quán)限密碼，進(jìn)行登錄，防止未授權(quán)人員瀏覽有關(guān)信息。
7.2大屏展示
用戶登錄成功之后進(jìn)入大屏展示頁面，展示企業(yè)及各區(qū)域的能耗折標(biāo)、產(chǎn)值、異常、排名、占比、通訊情況，點(diǎn)擊區(qū)域展示該區(qū)域的分類能耗、產(chǎn)值等相關(guān)信息。
7.3首頁
首頁展示峰谷平用電、變壓器情況、年能耗趨勢(shì)、單耗趨勢(shì)、分類能耗等企業(yè)級(jí)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。
對(duì)企業(yè)各點(diǎn)位的能源使用、報(bào)警等情況進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控。以便企業(yè)用戶能夠?qū)崟r(shí)的監(jiān)測(cè)各個(gè)點(diǎn)位的運(yùn)作情況，同時(shí)能更快的掌握點(diǎn)位的報(bào)警，并為企業(yè)削峰填谷、調(diào)整負(fù)載等技改措施提供數(shù)據(jù)支撐。
能源實(shí)時(shí)監(jiān)控：對(duì)于水、電、氣等能源消耗進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，確保用能環(huán)節(jié)的持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行，顯示配電圖、能流圖、能源平衡網(wǎng)絡(luò)圖、能源計(jì)量網(wǎng)絡(luò)圖等功能。
能流圖：需要在能流圖上對(duì)水、電、氣的消耗情況進(jìn)行實(shí)時(shí)展示；當(dāng)能源參數(shù)越限報(bào)警，可提供報(bào)警重要性等級(jí)分類，同時(shí)支持APP推送、手機(jī)短信、郵件、釘釘、語音播報(bào)、系統(tǒng)彈窗報(bào)警提示等；
配電圖：將配電房真實(shí)情況畫入配電圖，實(shí)時(shí)展示接入的門禁、水浸、電水氣等儀表的實(shí)時(shí)參數(shù)、門禁水浸狀態(tài)及能耗數(shù)據(jù)。
實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)：實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)工廠、車間、工序、設(shè)備的當(dāng)年、季度、月、周、日、班次等能耗值；
數(shù)據(jù)展示：通過實(shí)時(shí)曲線和歷史曲線展示不同區(qū)域、不同設(shè)備的不同的能耗參數(shù)；
檢測(cè)：對(duì)能源報(bào)警信息進(jìn)行集中顯示，可以對(duì)報(bào)警閾值信息進(jìn)行相關(guān)處理操作，可以對(duì)報(bào)警參數(shù)進(jìn)行在線設(shè)置，當(dāng)能源參數(shù)越限報(bào)警，可提供報(bào)警重要性等級(jí)分類，具備APP推送、手機(jī)短信、郵件、釘釘、語音播報(bào)、系統(tǒng)彈窗等報(bào)警提示；
接入攝像頭，實(shí)時(shí)掌控企業(yè)內(nèi)實(shí)際情況。
展示各電壓器的負(fù)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(guī)劃。通過各種運(yùn)行參數(shù)狀態(tài)下用電效能的對(duì)比分析，找出更好的運(yùn)行模式。根據(jù)運(yùn)行模式調(diào)整負(fù)載，從而降低用電單耗，使電能損失降低。
展示各個(gè)水電氣儀表的實(shí)時(shí)參數(shù)變化，以曲線圖的方式展示。
將所有有關(guān)能源的能源參數(shù)集中在一個(gè)看板中，能從多個(gè)維度對(duì)比分析，實(shí)現(xiàn)各個(gè)產(chǎn)業(yè)線的對(duì)比，幫助領(lǐng)導(dǎo)掌控整個(gè)工廠的能源消耗，能源成本，標(biāo)煤排放等的情況。
從能源使用種類、監(jiān)測(cè)區(qū)域、車間、生產(chǎn)工藝、工序、工段時(shí)間、設(shè)備、班組、分項(xiàng)等維度，采用曲線、餅圖、直方圖、累積圖、數(shù)字表等方式對(duì)企業(yè)用能統(tǒng)計(jì)、同比、環(huán)比分析、實(shí)績(jī)分析，折標(biāo)對(duì)比、單位產(chǎn)品能耗、單位產(chǎn)值能耗統(tǒng)計(jì)，找出能源使用過程中的漏洞和不合理地方，從而調(diào)整能源分配策略，減少能源使用過程中的浪費(fèi)。
統(tǒng)計(jì)各個(gè)監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)（工廠、車間）的當(dāng)年、季度、月、周、日各類能源消耗費(fèi)用，其中電包括峰電量、峰電費(fèi)、谷電量、谷電費(fèi)以及平均電量和平均電費(fèi)。
與企業(yè)MES系統(tǒng)對(duì)接，通過產(chǎn)品產(chǎn)量以及系統(tǒng)采集的能耗數(shù)據(jù)，在產(chǎn)品單耗中生成產(chǎn)品單耗趨勢(shì)圖，并進(jìn)行同比和環(huán)比分析。同時(shí)將產(chǎn)品單耗與行業(yè)/國(guó)家/國(guó)際指標(biāo)對(duì)標(biāo)，以便企業(yè)能夠根據(jù)產(chǎn)品單耗情況來調(diào)整生產(chǎn)工藝，從而降低能耗。
對(duì)各類能源使用、消耗、轉(zhuǎn)換，按班組、區(qū)域、車間，產(chǎn)線、工段、設(shè)備等進(jìn)行日、周、月、年、規(guī)定時(shí)段績(jī)效統(tǒng)計(jì)按照能源計(jì)劃或定額制定的績(jī)效指標(biāo)進(jìn)行KPI比較考核，幫助企業(yè)了解內(nèi)部能效水平和節(jié)能潛力，評(píng)定能源消耗是否合理。
系統(tǒng)對(duì)區(qū)域、工段、設(shè)備能源消耗進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，監(jiān)測(cè)設(shè)備及工藝運(yùn)行狀態(tài)，如溫度、濕度、流量、壓力、速度等，并支持變配電系統(tǒng)一次運(yùn)行監(jiān)視?？芍苯訌膭?dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)平面圖快速瀏覽到所管理的能耗數(shù)據(jù)，支持按能源種類、車間、工段、時(shí)間等維度查詢相關(guān)能源用量。
用戶可通過自定義報(bào)表頭與列，靈活生產(chǎn)各種報(bào)表，查看企業(yè)各個(gè)節(jié)點(diǎn)的能耗，單耗，成本，綜合能耗等信息，并同比、環(huán)比報(bào)表，支持導(dǎo)出報(bào)表。
提供能耗成本的圖形對(duì)比分析，包括分時(shí)段（日、月、年）的同比、環(huán)比分析，分類、分時(shí)段、分項(xiàng)（地點(diǎn)、機(jī)構(gòu)、設(shè)備）統(tǒng)計(jì)圖形對(duì)比分析（柱狀圖、餅圖、堆積圖等）。
同比
環(huán)比
以年、月、日對(duì)企業(yè)的能源利用情況、線路損耗情況、設(shè)備運(yùn)行情況、運(yùn)維情況等進(jìn)行仔細(xì)的統(tǒng)計(jì)分析，讓用戶更加了解系統(tǒng)的運(yùn)行情況，并為用戶提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，方便用戶發(fā)現(xiàn)設(shè)備異常，從而找出改善點(diǎn)，以及針對(duì)用能情況挖掘節(jié)能潛力。
監(jiān)控耗能設(shè)備運(yùn)行、停機(jī)及異常狀態(tài)，及時(shí)解決設(shè)備故障停運(yùn)導(dǎo)致無法正常生產(chǎn)。
根據(jù)節(jié)點(diǎn)、能源分類，查詢各個(gè)節(jié)點(diǎn)線路上的能源損耗數(shù)據(jù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)能量在使用過程中的跑冒滴漏和異常用能等浪費(fèi)的問題，提醒用戶及時(shí)進(jìn)行干預(yù)。
按照區(qū)域?qū)μ寂欧趴偭康淖兓厔?shì)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并進(jìn)行同環(huán)比分析。對(duì)單位產(chǎn)值碳排放量進(jìn)行計(jì)算，并結(jié)合減排指標(biāo)實(shí)現(xiàn)超標(biāo)預(yù)警，提升區(qū)域減排水平，促進(jìn)碳達(dá)峰目標(biāo)實(shí)現(xiàn)。
實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)諧波含量、三相不平衡度、功率因數(shù)等，確保功率因數(shù)不低于供電局考核指標(biāo)，避免被罰款和設(shè)備出現(xiàn)故障。
系統(tǒng)支持設(shè)備日常巡檢計(jì)劃、派工、消缺、報(bào)修、派工等設(shè)備運(yùn)維管理，方便運(yùn)行管理人員的制定巡檢計(jì)劃、派工，巡檢人員執(zhí)行巡檢、完成工單、巡檢發(fā)現(xiàn)問題消缺，進(jìn)行故障報(bào)修、跟進(jìn)維修進(jìn)度，滿足日常巡檢、設(shè)備維修保養(yǎng)需要。
針對(duì)于電氣正常開展、限電和能耗雙控，實(shí)現(xiàn)電參量異常報(bào)警、電氣火災(zāi)隱患報(bào)警、能耗超標(biāo)報(bào)警、限電報(bào)警等，幫助企業(yè)提前預(yù)警，避免發(fā)生火災(zāi)事故和被罰款導(dǎo)致用能成本過高。支持分級(jí)分類報(bào)警，可對(duì)報(bào)警進(jìn)行派發(fā)與閉環(huán)處理。
可自定義時(shí)間段抄儀表的抄表值以及差值，可自定義抄表的分類分項(xiàng)。
可自定義時(shí)間段內(nèi)各個(gè)拓?fù)涔?jié)點(diǎn)的能耗值，可自定義抄表能耗值的的分類分項(xiàng)。
提供容需量報(bào)表，實(shí)時(shí)展示容量需量?jī)r(jià)格的變化情況，幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)容改需，降低基本電費(fèi)。
對(duì)尖、峰、平、谷用電量及成本費(fèi)用進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，為企業(yè)分時(shí)用電，優(yōu)化成本效益提供數(shù)據(jù)支持。
對(duì)國(guó)標(biāo)、能源管理制度、能源指標(biāo)體系等文件進(jìn)行歸檔，可快速查詢相關(guān)文檔。對(duì)儀表臺(tái)賬進(jìn)行系統(tǒng)管理，支持文件的上傳和下載。
對(duì)場(chǎng)景進(jìn)行虛擬仿真，展示各區(qū)域運(yùn)行及能源消耗情況，可實(shí)現(xiàn)分層預(yù)覽、轉(zhuǎn)場(chǎng)展示、風(fēng)格切換、智能巡檢等效果，支持模型與監(jiān)測(cè)點(diǎn)位的自定義綁定。
對(duì)各動(dòng)力子系統(tǒng)進(jìn)行虛擬仿真，展示子系統(tǒng)的動(dòng)力管線、設(shè)備的實(shí)時(shí)狀態(tài)及能源消耗情況，可實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)的能源流向效果。
可通過圖形化的編輯方式自定義組態(tài)圖，展示設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)及能源消耗情況，可上傳自定義素材及綁定監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。
可通過圖形化的操作方式自定義駕駛艙，以折線圖、餅圖、表格等圖形展示采集數(shù)據(jù)及各類統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)源包括API、數(shù)據(jù)庫(kù)查詢、MQTT、Excel等方式。
對(duì)系統(tǒng)的項(xiàng)目、探測(cè)器、設(shè)備型號(hào)、電參量、節(jié)點(diǎn)、能源、公示、及相關(guān)參數(shù)進(jìn)行配置、修改、刪除等管理、進(jìn)行用戶添加和授權(quán)管理、合同管理。
APP支持Android、iOS操作系統(tǒng)，方便用戶按能源分類、區(qū)域、車間、工序、班組、設(shè)備等不同維度掌握企業(yè)能源消耗、產(chǎn)線比對(duì)、效率分析、同環(huán)比分析、能耗折標(biāo)、事件記錄、運(yùn)行監(jiān)視、異常報(bào)警、配電圖、工藝流程圖、能流圖。
8 系統(tǒng)硬件配置
應(yīng)用場(chǎng)景 | 型號(hào) | 圖 片 | 保護(hù)功能 |
企業(yè)能源管控平臺(tái) | Acrel-7000 |
| 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(cè)企業(yè)電、水、燃?xì)?、蒸汽及壓縮空氣等各類能源的消耗情況。 |
智能網(wǎng)關(guān) | Anet-2E8S1 |
| 8路RS485串口，光耦隔離，2路以太網(wǎng)接口，支持ModbusRtu、ModbusTCP、DL/T645-1997、DL/T645-2007、CJT188-2004、OPC UA等協(xié)議的數(shù)據(jù)接入，ModbusTCP（主、從）、104（主、從）、建筑能耗、SNMP、MQTT 等協(xié)議上傳，支持不同協(xié)議向多平臺(tái)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)；輸入電源：AC/DC 220V，導(dǎo)軌式安裝。 |
ANet-2E4SM |
| 4路RS485 串口，光耦隔離，2路以太網(wǎng)接口，支持ModbusRtu、ModbusTCP、DL/T645-1997、DL/T645-2007、CJT188-2004、OPC UA、ModbusTCP（主、從）、104（主、從）、建筑能耗、SNMP、MQTT；（主模塊）輸入電源：DC 12 V ～36 V 。支持4G擴(kuò)展模塊，485擴(kuò)展模塊。 | |
ANet-485 | M485模塊：4路光耦隔離RS485 | ||
ANet-M4G | M4G模塊：支持4G | ||
35kV/10kV/6kV進(jìn)線 | AM5SE-F |
| 三段式過流保護(hù)、反時(shí)限過流保護(hù)、兩段式零序101過流/反時(shí)限過流保護(hù)、兩段式零序102過流/反時(shí)限過流保護(hù)、重合閘、后加速過流保護(hù)、過負(fù)荷保護(hù)、PT斷線告警、控制回路故障告警、頻率保護(hù)、FC閉鎖、失壓跳閘、逆功率保護(hù)、過電壓保護(hù)、零序過壓保護(hù)；斷路器遙控分/合閘操作；故障錄波；獨(dú)立的操作回路；檢同期；U、I、P、Q、Ep、Eq等電參量測(cè)量。 |
35kV/10kV/6kV饋線 | |||
配電變壓器 | AM5SE-T | 三段式過流保護(hù)、反時(shí)限過流保護(hù)、兩段式零序101過流保護(hù)、兩段式零序102過流保護(hù)、101反時(shí)限過流保護(hù)、102反時(shí)限過流保護(hù)、過負(fù)荷保護(hù)、PT斷線告警、控制回路故障告警、非電量保護(hù)、FC 閉鎖；斷路器遙控分/合閘操作；故障錄波；獨(dú)立的操作回路；U、I、P、Q、Ep、Eq等電參量測(cè)量。 | |
電動(dòng)機(jī)（2000KW以下） | AM5SE-M | 過流一段保護(hù)（啟動(dòng)中、已運(yùn)行）、過流二段 保護(hù)、反時(shí)限過流保護(hù)、兩段式負(fù)序過流/負(fù)序 反時(shí)限過流保護(hù)、兩段式零序過流保護(hù)、熱過載保護(hù)、過負(fù)荷保護(hù)、堵轉(zhuǎn)保護(hù)、啟動(dòng)時(shí)間過長(zhǎng)保護(hù)、低電壓保護(hù)、非電量保護(hù)、PT斷線告警、控制回路故障告警、零序過壓告警、FC閉 鎖、電壓不平衡保護(hù)、相序保護(hù)、電壓斷相保 護(hù)、過電壓保護(hù)；斷路器遙控分/合閘操作；故 障錄波；獨(dú)立的操作回路；U、I、P、Q、Ep、 Eq等電參量測(cè)量。 | |
35kV/10kV/6kV母聯(lián) | AM5SE-B | 兩段式過流保護(hù)、反時(shí)限過流保護(hù)、后加速過流保護(hù)、進(jìn)線備投/母聯(lián)備投/聯(lián)切備投/自適應(yīng)備投、PT斷線告警、控制回路故障告警、母線充電保護(hù)；斷路器遙控分/合閘操作；故障錄波；獨(dú)立的操作回路檢同期。 | |
35KV/10kV/6kV電容器 | AM5SE-C | 兩段式定時(shí)限過流保護(hù)、反時(shí)限過流保護(hù)、兩段式零序過流保護(hù)、欠電壓保護(hù)、過電壓保護(hù)、零序過電壓保護(hù)、不平衡電壓保護(hù)、不平衡電流保護(hù)、非電量保護(hù)、PT斷線告警、控制回路故障告警；斷路器遙控分/合閘操作；故障錄波；獨(dú)立的操作回路；U、I、P、Q、Ep、Eq等電參量測(cè)量。 | |
主變 | AM5SE-D2 | 兩圈變差動(dòng)速斷保護(hù)、比率制動(dòng)差動(dòng)保護(hù) | |
主變 | AM5SE-TB | 三段式過流保護(hù)（帶復(fù)合電壓、帶方向閉鎖）、反時(shí)限過流保護(hù)、零序過流保護(hù)、間隙零序電流保護(hù)、零序電壓保護(hù)、過負(fù)荷保護(hù)、啟動(dòng)通風(fēng)、閉鎖有載調(diào)壓、斷路器遙控分合 閘、故障錄波、全電量測(cè)量、獨(dú)立操作回路、遙控升檔/降檔/急停、變壓器檔位測(cè)量；U、1、P、Q、Ep、Eq等電參量測(cè)量。 | |
PT并列監(jiān)測(cè) | AM5SE-UB |
| PT并列、低電壓告警、PT斷線告警、過電壓告警、零序過壓告警 |
大功率異步電機(jī) | AM5SE-MD | 電機(jī)差動(dòng)速斷保護(hù)、比率差動(dòng)保護(hù)、啟動(dòng)中過流一段保護(hù)、已運(yùn)行定時(shí)限過流保護(hù)、過負(fù)荷保護(hù)、零序過流保護(hù)、過熱保護(hù)、堵轉(zhuǎn)保護(hù)、低電壓保護(hù)、斷路器遙控分合閘、獨(dú)立操作回路、故障錄波、全電量測(cè)量；U、I、P、Q、Ep、Eq等電參量測(cè)量。 | |
主變保護(hù) | AM5SE-D3 | 三圈變差動(dòng)速斷保護(hù)、比率制動(dòng)差動(dòng)保護(hù) | |
主變公共測(cè)控、進(jìn)線公共測(cè)控 | AM5SE-K | 20路遙信、10路開出、遙測(cè) | |
35kV/10kV/6kV 弧光保護(hù) | ARB5-M |
| 測(cè)量所有的常用電力參數(shù)，如三相電流、電壓，有功、無功功率，電度，諧波等，并具備完善的通信聯(lián)網(wǎng)功能，非常適合于實(shí)時(shí)電力監(jiān)控系統(tǒng)。 |
ARB5-E |
| DIN35mm導(dǎo)軌式安裝結(jié)構(gòu)，體積小巧，能測(cè)量電能及其他電參量，可進(jìn)行時(shí)鐘、費(fèi)率時(shí)段等參數(shù)設(shè)置，精度高、可靠性好、性能指標(biāo)符合國(guó)標(biāo)GB/T17215-2002、GB/T17883-1999和電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL/T614-2007對(duì)電能表的各項(xiàng)技術(shù)要求，并且具有電能脈沖輸出功能；可用RS485通訊接口與上位機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。 | |
ARB5-S |
| 三相全電量測(cè)量，剩余電流、2-63次諧波，支持付費(fèi)率，量值、電纜溫度，可選2G/4G通訊。 | |
35kV/10kV/6kV進(jìn)線柜電能質(zhì)量在線監(jiān)測(cè) | APView500 |
| 相電壓電流+零序電壓零序電流，電壓電流不平衡度，有功無功功率及電能、事件告警及故障錄波，諧波（電壓/電流 63 次諧波、50 組間諧波、35 組高次諧波、諧波含有率、諧波功率、諧波畸變率、K因子）、波動(dòng)/閃變、電壓暫升、電壓暫降（故障源定位）、電壓中斷、沖擊電流、1024點(diǎn)波形采樣、定時(shí)錄波、電能質(zhì)量合格率統(tǒng)計(jì)，波形實(shí)時(shí)顯示及故障波形查看，內(nèi)存32G，16DO+22DI,2RS485+1RS232+1GPS,+3以太網(wǎng)接口+1WiFi+1USB接口支持U盤到處數(shù)據(jù)，支持61850協(xié)議。 |
35kV/10kV/6kV間隔智能操控、節(jié)點(diǎn)測(cè)溫 | ASD500 |
| 液晶屏顯示一次回路動(dòng)態(tài)模擬圖、彈簧儲(chǔ)能指示、高壓帶電顯示及閉鎖、驗(yàn)電、核相、3路溫濕度控制及顯示、遠(yuǎn)方/就地、分合閘、儲(chǔ)能旋鈕、預(yù)分預(yù)合閃光指示、分合閘完好指示、分合閘回路電壓測(cè)量、人體感應(yīng)、柜內(nèi)照明控制、1路以太網(wǎng)、2路RS485、1路USB接口、GPS對(duì)時(shí)、高壓柜內(nèi)電氣接點(diǎn)無線測(cè)溫、全電參量測(cè)溫、脈沖輸出、4~20mA輸出 |
35kV/10kV/6kV傳感器 | ATE400 |
| 合金片固定，CT感應(yīng)取電，啟動(dòng)電流大于5安培，測(cè)溫范圍-50-125℃，測(cè)量精度±1℃；傳輸距離空曠150米 |
35kV/10kV/6kV間隔 電參量測(cè)量 | APM810 |
| 三相（I、U、kW、kvar、kWh、kvarh、Hz、cosΦ），零序電流In，四象限電能，實(shí)時(shí)及需量，本月和上月峰值，電流、電壓不平衡度，66種報(bào)警類型及外部事件（SOE）各16條事件記錄，支持SD卡擴(kuò)展記錄，2-63次諧波，2DI+2DO，RS485/Modbus，LCD顯示 |
低壓進(jìn)線 | APM810 | 三相（I、U、kW、kvar、kWh、kvarh、Hz、cosΦ），零序電流In；四象限電能；實(shí)時(shí)及需量；本月和上月峰值；電流、電壓不平衡度；負(fù)載電流柱狀圖顯示；66種報(bào)警類型及外部事件（SOE）各16條事件記錄，支持SD卡擴(kuò)展記錄；2-63次諧波；2DI+2DO RS485/Modbus；LCD顯示 | |
AEM96 |
| 三相電參量U、I、P、Q、S、PF、F測(cè)量，總正反向有功電能統(tǒng)計(jì)，正反向無功電能統(tǒng)計(jì)；2-31次分次諧波及總諧波含量分析、分相諧波及基波電參量（電壓、電流、功率）；電流規(guī)格3×1.5(6)A，有功電能精度0.5S級(jí),無功電能精度2級(jí) | |
0.4kV無功補(bǔ)償 | ARC |
| 測(cè)量I、U、Hz、cosΦ，具備過電壓保護(hù)、欠流鎖定、電網(wǎng)諧波過大保護(hù)功能,可控制電容器的投切，RS485/Modbus協(xié)議 |
APM810 |
| 三相（I、U、kW、kvar、kWh、kvarh、Hz、cosΦ），零序電流In，四象限電能，實(shí)時(shí)及需量，本月和上月峰值，電流、電壓不平衡度，66種報(bào)警類型及外部事件（SOE）各16條事件記錄，支持SD卡擴(kuò)展記錄，2-63次諧波，2DI+2DO，RS485/Modbus，LCD顯示 | |
ANSVC |
| ANSVC低壓無功功率補(bǔ)償裝置并聯(lián)在整個(gè)供電系統(tǒng)中，能根據(jù)電網(wǎng)中負(fù)載功率因數(shù)的變化控制電力電容器投切進(jìn)行補(bǔ)償，具有多種補(bǔ)償形式，可根據(jù)電網(wǎng)的實(shí)際情況，合理選用補(bǔ)償形式。 | |
0.4kV有源濾波 | AnSin-□-M Ⅰ型 |
| 采用DSP+FPGA全數(shù)字控制方式，并聯(lián)在系統(tǒng)中，兼補(bǔ)諧波和無功；可對(duì)2～51次諧波進(jìn)行全補(bǔ)償或規(guī)定特定次諧波進(jìn)行補(bǔ)償；具備完善的橋臂過流保護(hù)、直流過壓保護(hù)、裝置過溫保護(hù)功能；基于谷歌Fliutter框架構(gòu)建的遙信、遙控軟件平臺(tái)，具備遠(yuǎn)程服務(wù)與數(shù)據(jù)處理功能；支持IOS、安卓、PC多平臺(tái)交互；具備超前和滯后的功率因數(shù)校正功能，可將三相不平衡負(fù)荷調(diào)整至平衡；具備動(dòng)態(tài)過溫降載功能，較大限度的保證濾波器的持續(xù)運(yùn)行；具備智能風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制功能，根據(jù)負(fù)荷率和環(huán)境溫度智能控制風(fēng)扇轉(zhuǎn)速，降低損耗；具備動(dòng)態(tài)擴(kuò)容功能。 |
0.4kV出線 | AEM72 |
| 三相電參量U、I、P、Q、S、PF、F測(cè)量，總正反向有功電能統(tǒng)計(jì)，正反向無功電能統(tǒng)計(jì)；2-31次分次諧波及總諧波含量分析、分相諧波及基波電參量（電壓、電流、功率）；電流規(guī)格3×1.5(6)A，有功電能精度0.5S級(jí),無功電能精度2級(jí) |
ARD3M |
| ARD3智能電動(dòng)機(jī)保護(hù)器適用于額定電壓至AC690V、額定電流至AC800A、額定頻率為50/60Hz的電動(dòng)機(jī)，可與接觸器、電動(dòng)機(jī)起動(dòng)器等電器元件構(gòu)成電動(dòng)機(jī)控制保護(hù)單元，有遠(yuǎn)程自動(dòng)控制、現(xiàn)場(chǎng)直接控制、面板指示、信號(hào)報(bào)警、現(xiàn)場(chǎng)總線通信等功能。 | |
ANHPD300 |
| 對(duì)用電設(shè)備產(chǎn)生的隨機(jī)高次諧波、脈沖尖峰、電涌等具有吸收作用，能濾除電壓尖峰雜波、矯正畸變的電壓波形，對(duì)諧波噪聲進(jìn)行消化和吸收，防止保護(hù)裝置誤跳閘，保證用電設(shè)備正常運(yùn)行。 | |
DTSD1352 |
| 三相電參量U、I、P、Q、S、PF、F測(cè)量，分相正向有功電能統(tǒng)計(jì)，總正反向有功電能統(tǒng)計(jì)，總正反向無功電能統(tǒng)計(jì)；紅外通訊；電流規(guī)格：經(jīng)互感器接入3×1(6)A,直接接入3×10(80)A，有功電能精度0.5S級(jí),無功電能精度2級(jí) | |
變壓器繞組溫度檢測(cè) | ARTM-8 |
| 8路溫度巡檢，熱電阻信號(hào)輸入，RS485接口，2路繼電器輸出，預(yù)埋PT100 |
變壓器接頭測(cè)溫 低壓進(jìn)出線柜接頭測(cè)溫 | ARTM-Pn-E |
| 可以嵌入式安裝低壓柜面板上，每臺(tái)裝置可以接收60個(gè)無線傳感器的數(shù)據(jù)。裝置帶有一路485接口，可將采集到的溫度數(shù)據(jù)上傳到監(jiān)控。2路告警出口，全電參量測(cè)量 |
ATE400 |
| 合金片固定，CT感應(yīng)取電，啟動(dòng)電流大于5（A），測(cè)溫范圍-50-125℃，測(cè)量精度±1℃；傳輸距離空曠150米 | |
配套附件 | AKH-0.66 |
| 測(cè)量型互感器，采集交流電流信號(hào) |
AKH-0.66L |
| 剩余電流互感器，采集剩余電流信號(hào)。 | |
柜內(nèi)環(huán)境溫濕度 | AHE |
| 無線溫濕度傳感器，溫度精度：±1℃，濕度精度：±百分之3RH，發(fā)射頻率：5min，傳輸距離:200m，電池壽命：≥3年（可更換） |
ATC600 |
| 兩種工作模式：終端、中繼。ATC600-Z做中繼透?jìng)?，ATC600-Z到ATC600-C的傳輸距離空曠1000m，ATC600-C可接收AHE傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，1路485,2路報(bào)警出口。 | |
智能遠(yuǎn)傳水表 | 物聯(lián)網(wǎng)水表 LXSY-O-M/NB |
| 電子直讀式，高清晰液晶顯示，具備誤差自動(dòng)修正功能；各參數(shù)可設(shè)；斷電后數(shù)據(jù)可保存10年以上；可根據(jù)需要擴(kuò)展遠(yuǎn)程控制閥門開關(guān)功能；可在120℃下長(zhǎng)期工作，水解穩(wěn)定；抗酸堿腐蝕性強(qiáng)不易被腐蝕，阻燃性能好；水資源免遭二次污染 |
智能遠(yuǎn)傳 燃?xì)獗?/p> | 燃?xì)獗?/p> |
| 直接讀取燃?xì)獗淼拇翱谥?，無累計(jì)誤差；電子部分平時(shí)可不工作，可在讀表瞬間工作；直讀燃?xì)獗頍o需初始化；表計(jì)地址可以靈活設(shè)定 |
冷熱量表 | 冷熱量表 |
| 流量計(jì)量無機(jī)械齒輪，無磁傳感器，耐磨、耐腐蝕、防攻擊；電壓低或受到攻擊破壞時(shí)自動(dòng)報(bào)警；溫度傳感器斷路、短路時(shí)自動(dòng)報(bào)警；流量和溫度分段，準(zhǔn)確度高；溫度的冷熱端采用數(shù)字方法修正和校準(zhǔn)，誤差接近于0；根據(jù)流速智能降耗；數(shù)據(jù)多重備份自動(dòng)糾錯(cuò)技術(shù)；低功耗 |
9 結(jié)語
企業(yè)能耗的有效管理關(guān)系著企業(yè)的運(yùn)營(yíng)成本，基于物聯(lián)網(wǎng)的企業(yè)能效管理平臺(tái)研究在優(yōu)化用電質(zhì)量、提升用電效率，為企業(yè)管理層檢查節(jié)能減排效果、制定節(jié)能減排規(guī)劃，降低企業(yè)成本等方面有著重要的研究意義和價(jià)值。
參考文獻(xiàn)
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