工廠能耗監測系統

1. 平臺概述

工廠能耗監測系統采用自動化、信息化技術和集中管理模式，對企業的生產、輸配和消耗環節實行集中扁平化的動態監控和數據化管理，監測企業電、水、燃氣、蒸汽及壓縮空氣等各類能源的消耗情況，通過數據分析、挖掘和趨勢分析，幫助企業針對各種能源需求及用能情況、能源質量、產品能源單耗、各工序能耗、重大能耗設備的能源利用情況等進行能耗統計、同環比分析、能源成本分析、用能預測、碳排分析，為企業加強能源管理，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、木材、

化學原料以及機電設備、電器產品、工器具制造等。

3. 平臺結構

現場通過廠區內網和平臺通訊，平臺搭建在客戶自己配置的服務器上，搭建完成之后客戶可以通過任意能上網的地方通過賬號權限在網頁登陸以及手機APP查看各處的運行情況。

系統可分為三層：即現場設備層、網絡通訊層和平臺管理層。

現場設備層：主要是連接于網絡中用于水、電、氣等參量采集測量的各類型的儀表等，也是構建該配電、耗水、耗氣系統必要的基本組成元素。肩負著采集數據的重任，這些設備可為本公司各系列帶通訊網絡電力儀表、溫濕度控制器、開關量監測模塊以及合格供應商的水表、氣表、冷熱量表等。

網絡通訊層：包含現場智能網關、網絡交換機等設備。智能網關主動采集現場設備層設備的數據，并可進行規約轉換，數據存儲，并通過網絡把數據上傳至搭建好的數據庫服務器，智能網關可在網絡故障時將數據存儲在本地，待網絡恢復時從中斷的位置繼續上傳數據，保證服務器端數據不丟失。

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

4. 工廠能耗監測系統主要功能

（1）大屏展示

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

（2）首頁

首頁展示企業當日峰谷平用的、變壓器概括、日/月/年分類能耗數據、當年/去年單耗趨勢對比、當年能耗趨勢，展示用戶最關心的數據統計結果。

（3）運行監控

能源管理系統的動態顯示對企業使用的各種能源（電、水、蒸汽）進行實時監控，并提供從概貌到具體的動態圖形顯示，并提供區域數據監控，在工廠平面圖或者某個車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的實時監視功能，實現對能源系統運行過程中關鍵的用能狀態參數的變化趨勢、耗能設備的運行狀態以及系統運行報警事件進行實時監視，確保整個能源供給、轉換和消耗過程的安全、可靠和穩定。系統提供圖形化工具，不僅可以組態出數字化的監控界面，還具有實時趨勢顯示。

l 變配電系統的電氣主接線圖展示，實現對全電量參數以及開關斷路器狀態的實時監視，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、溫度等參數狀態的實時監視；

l 重點用能設備系統（如空壓機等)的運行狀態以及用能參數的實時監視；

l 過壓、過流、欠壓等保護信號報警、系統通信中斷、電量、非電量參數越限、能耗超標預警等實時事件報警監視。

l 監視空調的運行狀態，可遠程設定工作模式、室內溫度值，風機三速、水閥開/關。

（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行科學合理的規劃。通過各種運行參數狀態下用電效能的對比，測算變壓器損耗，找出變壓器最佳經濟運行區間。根據變壓器經濟運行區間，調整負載，從而降低變壓器損耗，節約電量。

（5）用能統計

系統支持為企業不同的計量監測對象，提供快速查詢顯示日、周、月、季、年的企業用能同比環比、峰谷平用電、能耗排名等。數據通過棒圖，餅圖，直方圖等形式，實現對系統中耗電量、耗水量、耗氣量等能耗數據的統計分析。大到整個企業，小到單個設備或車間，通過對這些區域的計量節點能耗數據查詢分析，實現整個企業能耗數據的統計分析，滿足用戶實現對任意時段內區域、車間、工藝和設備類型等的能耗數據查詢要求。通過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，自動對這些對象進行能耗排名，找出能源使用過程中的漏洞和不合理地方，從而調整能源分配策略，減少能源使用過程中的浪費。

（6）分項用能

系統提供對企業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，清晰。通過用能趨勢，及時掌握企業分項用能趨勢情況。對于分項用能異常，能即時發現，調整策略，改善用能，節約能源。

（7）單位產品/產值能耗

系統可以與企業MES系統對接，導入產量/產值。對不能導入的數據提供人工錄入功能。通過系統采集的能耗數據，結合產量/產值，計算單位產品/產值能耗，生成趨勢圖，并進行同比和環比分析。當單位產品/產值能耗超標時可生成報警，以便企業能夠根據產品單耗情況來調整生產工藝，從而降低能耗。

（8）能源中控

系統將所有有關能源的能源參數集中在一個看板中，能從多個維度對比分析，實現各個產業線的對比，幫助領導掌控整個工廠的能源消耗，能源成本，標煤排放等的情況。

（9）同環比分析

系統提供能耗成本的圖形對比分析，包括分時段（日、月、年）的同比、環比分析，分類、分時段、分項（地點、機構、重點設備）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，對企業限電、階梯電價、單位產品超能耗限額標準懲罰性電價及碳排放進行監控并預警，防止企業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，并進行預警；

l 根據階梯電價，對企業用電進行監控及預警；

l 根據行業工序產品單耗，對企業用能進行監控及預警。

（11）績效分析

對各類能源使用、消耗、轉換，按班組、區域、車間，產線、工段、設備等進行日、周、月、年、某時段績效統計按照能源計劃或定額制定的績效指標進行KPI比較考核，幫助企業了解內部能效水平和節能潛力。結合行業/國家先進單耗指標，對企業能效做出診斷。

（12）能耗預測

通過對企業車間、生產工藝、生產設備等的能耗使用情況進行分析，建立能耗計算模型，根據人工智能算法對數據和模型進行修正，對未來企業能耗趨勢進行分析，為節能提供有效的決策依據。

（13）運行監測

系統對區域、工段、設備能源消耗進行數據采集，監測重點設備運行、停機、待機、異常狀態及工藝運行狀態，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?？芍苯訌膭討B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、車間、工段、時間等維度查詢相關能源用量。

（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的電、水、汽等能源在轉換、運輸、使用過程中的各個環節提供能量平衡分析，及時的發現能量在使用過程中的跑冒滴漏和異常用能等浪費的問題，提醒用戶及時進行干預。通過分別統計重要用能環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，來評估個環節的用能損耗程度。比如對用水系統的干管計量和各個車間支管的計量消耗量之和進行損耗分析，有利于及時發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線計量和各饋線回路的計量消耗量之和進行損耗分析，來評估判斷是否存在違規用電、竊電等異常用電現場，幫助用戶發現并糾正能源使用過程中的能源浪費問題，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在實施節能措施后，具體節能效果的分析，通過錄入節能措施，對比分析實施節能措施前與實施節能措施后的用能情況，以此來評判節能措施的實施效果，為企業節能提供幫助，提高經濟效益。

l 測算損耗，找出最佳經濟運行區間，調整負載，從而降低損耗，進行無功補償，節約電量；

l 實現“容改需"，降低基本電費；

l 為企業削峰填谷、移峰、降耗、工藝優化等技改措施提供數據支撐；

l 對運行改善項目實際節能效果進行評價。

（16）分析報告

系統提供的用戶分析報告主要是為企業的中、高層管理人員提供有關企業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明。一般包括企業的能源利用情況、線路損耗情況、設備運行情況、運維情況，用能趨勢排名，重點能耗排名，綜合能耗排名等。通過豐富多樣的圖形化組件組態成為一份用戶分析報告，讓用戶全面了解系統的運行情況，方便用戶發現設備異常，從而找出改善點，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或故障原因診斷分析提供依據和分析手段。系統運行過程中所產生的各種報警時間均會被自動記錄和存儲，通過對事件的發生時間、范圍對象、事件的類型、事件的等級以及事件描述關鍵字搜索查詢，即可快速的實現對目標事件的查詢和分類。

（18）自定義報表

用戶可通過自定義報表頭與列，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，使用者無需繁瑣的編輯，只需要簡單操作就能生成精美的報表。

（19）移動端支持

APP支持Android、iOS操作系統，方便用戶按能源分類、區域、車間、工序、班組、設備等不同維度掌握企業能源消耗、產線比對、效率分析、同環比分析、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. 業務模式

（一）本地系統模式

平臺建在本地局域網內，硬件通過以太網進行數據傳輸。

（二）云平臺模式

平臺建在云端，可以采用用戶自建的私有云，也可以采用阿里云、華為云等公有云，硬件通過公網進行數據傳輸。

6. 產品選型