能源計量管理系統在企業生產園區中的應用

舒新銘 郭江帆

摘要：為了提高企業生產園區能源計量的管理效率，通過能源管理與計算機技術、自控技術、通信技術等多種技術相結合，設計一套能源計量管理系統，對園區內的能源、能耗的數據進行實時監測，通過數據分析處理，為企業生產園區提供直觀的可視化數據圖表，實現能源實時動態調度以及動力設備的遠程可視化和智能化管理，達到真正意義上的智能生產。

關鍵詞：能源計量;能耗管理;動力設備監測;設計方案

中圖分類號：TP39 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2020）09-0126-02

0 引言

隨著工業化和信息化的深度融合，生產企業的智慧園區需要以信息化為支撐，不僅能夠提高企業的管理效率、生產效率和園區的安全保障能力，而且還能夠將生態、綠色、低碳、循環的可持續發展融為一體。綠色環保務必將成為各個企業高度重視的問題之一，隨著企業園區信息化的建設，能源計量管理系統將在此領域中發揮著必不可少作用。

1 能源計量管理系統概述

在企業生產園區中，能源計量管理系統主要由四個子系統構成：能源計量系統、設備動力監測系統、能耗管理平臺系統和綜合管理調度中心。

在企業園區能耗智能化建設中主要采用的是帶有遠傳功能的自動化儀表，在前端數據采集的工具是運用工業傳輸模塊來進行的，將采集到的能源數據及運行參數經過數據轉換器將不同協議都轉換為TCP/IP協議，經過局域網交換機，接入到中心服務器，再通過路由器將數據發布到公司內網、手機APP等，完成對數據的監控，同時數據可與其他第三方系統（比如ERP、MIS等）對接。

2 建設方案

2.1 能源計量系統

能源計量系統數據通過自動化儀表、監測終端、數據采集器、光纖專網、數據服務器、系統軟件存儲至數據中心，并采用集中控制的方式設置中央控制室，實現統一監管，統一調度指揮，實現大數據智能管控。能源計量系統（電力、供水、燃氣）大致可根據園區結構特點分為三個級別：一級計量點位可設置在園區能源總進口處;二級計量點位可設置在各車間區域總進口處;三級計量點位可設置在各辦公樓、車間班組等總進口處。

2.2 動力設備監測系統

設備動力監測系統通過對動力設備能耗實時監測記錄的運行參數實時傳送到數據監控中心，通過分析處理相關數據，判定設備運行狀態是否正常，若不正常，提前發出預警信息，能夠實現對園區動力設備的遠程維護、提前故障危險預警、遠程診斷分析，并實現對設備進行集中化管理，對故障服務進行自動化響應，對售后人員進行智能化調度。

2.3 能耗管理平臺系統

能耗管理平臺系統可通過BIM三維建模[1]將園區內的建筑和設備在3D場景中展示，對接各個子系統組件，并將獲取到的數據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能源計量系統和監測系統，實現分類能耗（電、水、燃氣等能源類型）數據采集及分項計量、動力設備實時監測、能耗用量監測管理、能耗用量統計分析、能源成本KPI分析、能耗節能分析、能源計費和預付費等高級管理功能應用。能耗管理平臺系統總體架構如圖1所示。

（1）能耗（電、水、燃氣等能源類型）數據采集及分項計量。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）對能耗數據進行遠程數據采集，并可針對收集數據進行分項計量及實時分析。（2）動力設備實時監測。對重點耗能設備提供全方位的運行監測，包括設備運行狀態及關鍵參數監視、設備臺賬管理、設備能耗統計分析以及設備維護管理等。（3）能耗用量監測管理。通過專用圖形畫面組態和查看工具模塊，提供基于3D圖形畫面的可視化能耗用量監測管理。對企業的用能分布區域進行3D圖形畫面建模，對指定區域或設備的耗能數據組態和展示。（4）能耗用量統計分析。對設備能耗數據進行對比分析并提供多種對比方式，可實現對于水、電、氣等能耗數據的同比、環比，了解各類能源的消耗比重，及時掌握各個區域耗能量的所占比重。（5）能源成本KPI分析。能源成本KPI分析可對統計周期內的能源數據進行消耗量及費用數據的統計分析，了解能源費用成本分布情況并對單位成本進行分析。（6）能耗節能分析。對能源供給、轉換以及消耗的全過程實施動態平衡管理，及時發現存在的用能異常、能源浪費以及能源利用效率偏低的問題，用戶可以通過能耗數據情況掌握能耗和能效情況，達到節能增效的目的。（7）能源計費。能源計費統計功能可根據用戶特定需求，提供多樣化、定制化的計費方式（如階梯式計費、分時計費等），對能源成本進行統計。（8）預付費。通過智能終端和預付費平臺，通過多種支付方式，可對用戶使用的水、電、氣等進行集中管理，降低管理部門人力成本。

3 應用效果

（1）使企業具備運營管理標準與服務標準體系，實現統一監管，統一調度指揮，凸顯企業規模效益;（2）實現企業園區能源動力數據及視頻數據的實時采集、顯示、分析、報警和存儲，且具備歷史數據可查詢和追溯;（3）實現全廠能源一、二、三級能耗實時統計、分析，實現數據的同比和環比等多種對比方式，分析園區內的能耗KPI指標，可對每個能耗點進行能耗成本核算及考核;（4）全廠動力系統可根據能源能耗數據對動力設備的運行進行實時動態調度，使動力設備運行更合理、更智能。

參考文獻

[1] 王棟，張拓，張建平.BIM技術在電氣施工進度控制及技術交底中的應用[J].中國設備工程，2020（15）：24-25.