能源計(jì)量管理系統(tǒng)在企業(yè)生產(chǎn)園區(qū)中的應(yīng)用

舒新銘 郭江帆

摘要：為了提高企業(yè)生產(chǎn)園區(qū)能源計(jì)量的管理效率，通過(guò)能源管理與計(jì)算機(jī)技術(shù)、自控技術(shù)、通信技術(shù)等多種技術(shù)相結(jié)合，設(shè)計(jì)一套能源計(jì)量管理系統(tǒng)，對(duì)園區(qū)內(nèi)的能源、能耗的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，通過(guò)數(shù)據(jù)分析處理，為企業(yè)生產(chǎn)園區(qū)提供直觀的可視化數(shù)據(jù)圖表，實(shí)現(xiàn)能源實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)調(diào)度以及動(dòng)力設(shè)備的遠(yuǎn)程可視化和智能化管理，達(dá)到真正意義上的智能生產(chǎn)。

關(guān)鍵詞：能源計(jì)量;能耗管理;動(dòng)力設(shè)備監(jiān)測(cè);設(shè)計(jì)方案

中圖分類號(hào)：TP39 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2020）09-0126-02

0 引言

隨著工業(yè)化和信息化的深度融合，生產(chǎn)企業(yè)的智慧園區(qū)需要以信息化為支撐，不僅能夠提高企業(yè)的管理效率、生產(chǎn)效率和園區(qū)的安全保障能力，而且還能夠?qū)⑸鷳B(tài)、綠色、低碳、循環(huán)的可持續(xù)發(fā)展融為一體。綠色環(huán)保務(wù)必將成為各個(gè)企業(yè)高度重視的問(wèn)題之一，隨著企業(yè)園區(qū)信息化的建設(shè)，能源計(jì)量管理系統(tǒng)將在此領(lǐng)域中發(fā)揮著必不可少作用。

1 能源計(jì)量管理系統(tǒng)概述

在企業(yè)生產(chǎn)園區(qū)中，能源計(jì)量管理系統(tǒng)主要由四個(gè)子系統(tǒng)構(gòu)成：能源計(jì)量系統(tǒng)、設(shè)備動(dòng)力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、能耗管理平臺(tái)系統(tǒng)和綜合管理調(diào)度中心。

在企業(yè)園區(qū)能耗智能化建設(shè)中主要采用的是帶有遠(yuǎn)傳功能的自動(dòng)化儀表，在前端數(shù)據(jù)采集的工具是運(yùn)用工業(yè)傳輸模塊來(lái)進(jìn)行的，將采集到的能源數(shù)據(jù)及運(yùn)行參數(shù)經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器將不同協(xié)議都轉(zhuǎn)換為TCP/IP協(xié)議，經(jīng)過(guò)局域網(wǎng)交換機(jī)，接入到中心服務(wù)器，再通過(guò)路由器將數(shù)據(jù)發(fā)布到公司內(nèi)網(wǎng)、手機(jī)APP等，完成對(duì)數(shù)據(jù)的監(jiān)控，同時(shí)數(shù)據(jù)可與其他第三方系統(tǒng)（比如ERP、MIS等）對(duì)接。

2 建設(shè)方案

2.1 能源計(jì)量系統(tǒng)

能源計(jì)量系統(tǒng)數(shù)據(jù)通過(guò)自動(dòng)化儀表、監(jiān)測(cè)終端、數(shù)據(jù)采集器、光纖專網(wǎng)、數(shù)據(jù)服務(wù)器、系統(tǒng)軟件存儲(chǔ)至數(shù)據(jù)中心，并采用集中控制的方式設(shè)置中央控制室，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一監(jiān)管，統(tǒng)一調(diào)度指揮，實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)智能管控。能源計(jì)量系統(tǒng)（電力、供水、燃?xì)猓┐笾驴筛鶕?jù)園區(qū)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分為三個(gè)級(jí)別：一級(jí)計(jì)量點(diǎn)位可設(shè)置在園區(qū)能源總進(jìn)口處;二級(jí)計(jì)量點(diǎn)位可設(shè)置在各車間區(qū)域總進(jìn)口處;三級(jí)計(jì)量點(diǎn)位可設(shè)置在各辦公樓、車間班組等總進(jìn)口處。

2.2 動(dòng)力設(shè)備監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

設(shè)備動(dòng)力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通過(guò)對(duì)動(dòng)力設(shè)備能耗實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)記錄的運(yùn)行參數(shù)實(shí)時(shí)傳送到數(shù)據(jù)監(jiān)控中心，通過(guò)分析處理相關(guān)數(shù)據(jù)，判定設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)是否正常，若不正常，提前發(fā)出預(yù)警信息，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)園區(qū)動(dòng)力設(shè)備的遠(yuǎn)程維護(hù)、提前故障危險(xiǎn)預(yù)警、遠(yuǎn)程診斷分析，并實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備進(jìn)行集中化管理，對(duì)故障服務(wù)進(jìn)行自動(dòng)化響應(yīng)，對(duì)售后人員進(jìn)行智能化調(diào)度。

2.3 能耗管理平臺(tái)系統(tǒng)

能耗管理平臺(tái)系統(tǒng)可通過(guò)BIM三維建模[1]將園區(qū)內(nèi)的建筑和設(shè)備在3D場(chǎng)景中展示，對(duì)接各個(gè)子系統(tǒng)組件，并將獲取到的數(shù)據(jù)以彈窗和浮窗的形式在三維地圖上展示，能夠可視化管理園區(qū)能源計(jì)量系統(tǒng)和監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)分類能耗（電、水、燃?xì)獾饶茉搭愋停?shù)據(jù)采集及分項(xiàng)計(jì)量、動(dòng)力設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、能耗用量監(jiān)測(cè)管理、能耗用量統(tǒng)計(jì)分析、能源成本KPI分析、能耗節(jié)能分析、能源計(jì)費(fèi)和預(yù)付費(fèi)等高級(jí)管理功能應(yīng)用。能耗管理平臺(tái)系統(tǒng)總體架構(gòu)如圖1所示。

（1）能耗（電、水、燃?xì)獾饶茉搭愋停?shù)據(jù)采集及分項(xiàng)計(jì)量。采用信息化手段、智能化終端（包括智能電表、智能水表、智能氣表）對(duì)能耗數(shù)據(jù)進(jìn)行遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集，并可針對(duì)收集數(shù)據(jù)進(jìn)行分項(xiàng)計(jì)量及實(shí)時(shí)分析。（2）動(dòng)力設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。對(duì)重點(diǎn)耗能設(shè)備提供全方位的運(yùn)行監(jiān)測(cè)，包括設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)及關(guān)鍵參數(shù)監(jiān)視、設(shè)備臺(tái)賬管理、設(shè)備能耗統(tǒng)計(jì)分析以及設(shè)備維護(hù)管理等。（3）能耗用量監(jiān)測(cè)管理。通過(guò)專用圖形畫面組態(tài)和查看工具模塊，提供基于3D圖形畫面的可視化能耗用量監(jiān)測(cè)管理。對(duì)企業(yè)的用能分布區(qū)域進(jìn)行3D圖形畫面建模，對(duì)指定區(qū)域或設(shè)備的耗能數(shù)據(jù)組態(tài)和展示。（4）能耗用量統(tǒng)計(jì)分析。對(duì)設(shè)備能耗數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析并提供多種對(duì)比方式，可實(shí)現(xiàn)對(duì)于水、電、氣等能耗數(shù)據(jù)的同比、環(huán)比，了解各類能源的消耗比重，及時(shí)掌握各個(gè)區(qū)域耗能量的所占比重。（5）能源成本KPI分析。能源成本KPI分析可對(duì)統(tǒng)計(jì)周期內(nèi)的能源數(shù)據(jù)進(jìn)行消耗量及費(fèi)用數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析，了解能源費(fèi)用成本分布情況并對(duì)單位成本進(jìn)行分析。（6）能耗節(jié)能分析。對(duì)能源供給、轉(zhuǎn)換以及消耗的全過(guò)程實(shí)施動(dòng)態(tài)平衡管理，及時(shí)發(fā)現(xiàn)存在的用能異常、能源浪費(fèi)以及能源利用效率偏低的問(wèn)題，用戶可以通過(guò)能耗數(shù)據(jù)情況掌握能耗和能效情況，達(dá)到節(jié)能增效的目的。（7）能源計(jì)費(fèi)。能源計(jì)費(fèi)統(tǒng)計(jì)功能可根據(jù)用戶特定需求，提供多樣化、定制化的計(jì)費(fèi)方式（如階梯式計(jì)費(fèi)、分時(shí)計(jì)費(fèi)等），對(duì)能源成本進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。（8）預(yù)付費(fèi)。通過(guò)智能終端和預(yù)付費(fèi)平臺(tái)，通過(guò)多種支付方式，可對(duì)用戶使用的水、電、氣等進(jìn)行集中管理，降低管理部門人力成本。

3 應(yīng)用效果

（1）使企業(yè)具備運(yùn)營(yíng)管理標(biāo)準(zhǔn)與服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)體系，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一監(jiān)管，統(tǒng)一調(diào)度指揮，凸顯企業(yè)規(guī)模效益;（2）實(shí)現(xiàn)企業(yè)園區(qū)能源動(dòng)力數(shù)據(jù)及視頻數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集、顯示、分析、報(bào)警和存儲(chǔ)，且具備歷史數(shù)據(jù)可查詢和追溯;（3）實(shí)現(xiàn)全廠能源一、二、三級(jí)能耗實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)、分析，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的同比和環(huán)比等多種對(duì)比方式，分析園區(qū)內(nèi)的能耗KPI指標(biāo)，可對(duì)每個(gè)能耗點(diǎn)進(jìn)行能耗成本核算及考核;（4）全廠動(dòng)力系統(tǒng)可根據(jù)能源能耗數(shù)據(jù)對(duì)動(dòng)力設(shè)備的運(yùn)行進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)調(diào)度，使動(dòng)力設(shè)備運(yùn)行更合理、更智能。

參考文獻(xiàn)

[1] 王棟，張拓，張建平.BIM技術(shù)在電氣施工進(jìn)度控制及技術(shù)交底中的應(yīng)用[J].中國(guó)設(shè)備工程，2020（15）：24-25.