能源计量管理系统在企业生产园区中的应用

舒新铭 郭江帆

摘要：为了提高企业生产园区能源计量的管理效率，通过能源管理与计算机技术、自控技术、通信技术等多种技术相结合，设计一套能源计量管理系统，对园区内的能源、能耗的数据进行实时监测，通过数据分析处理，为企业生产园区提供直观的可视化数据图表，实现能源实时动态调度以及动力设备的远程可视化和智能化管理，达到真正意义上的智能生产。

关键词：能源计量;能耗管理;动力设备监测;设计方案

中图分类号：TP39 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2020）09-0126-02

0 引言

随着工业化和信息化的深度融合，生产企业的智慧园区需要以信息化为支撑，不仅能够提高企业的管理效率、生产效率和园区的安全保障能力，而且還能够将生态、绿色、低碳、循环的可持续发展融为一体。绿色环保务必将成为各个企业高度重视的问题之一，随着企业园区信息化的建设，能源计量管理系统将在此领域中发挥着必不可少作用。

1 能源计量管理系统概述

在企业生产园区中，能源计量管理系统主要由四个子系统构成：能源计量系统、设备动力监测系统、能耗管理平台系统和综合管理调度中心。

在企业园区能耗智能化建设中主要采用的是带有远传功能的自动化仪表，在前端数据采集的工具是运用工业传输模块来进行的，将采集到的能源数据及运行参数经过数据转换器将不同协议都转换为TCP/IP协议，经过局域网交换机，接入到中心服务器，再通过路由器将数据发布到公司内网、手机APP等，完成对数据的监控，同时数据可与其他第三方系统（比如ERP、MIS等）对接。

2 建设方案

2.1 能源计量系统

能源计量系统数据通过自动化仪表、监测终端、数据采集器、光纤专网、数据服务器、系统软件存储至数据中心，并采用集中控制的方式设置中央控制室，实现统一监管，统一调度指挥，实现大数据智能管控。能源计量系统（电力、供水、燃气）大致可根据园区结构特点分为三个级别：一级计量点位可设置在园区能源总进口处;二级计量点位可设置在各车间区域总进口处;三级计量点位可设置在各办公楼、车间班组等总进口处。

2.2 动力设备监测系统

设备动力监测系统通过对动力设备能耗实时监测记录的运行参数实时传送到数据监控中心，通过分析处理相关数据，判定设备运行状态是否正常，若不正常，提前发出预警信息，能够实现对园区动力设备的远程维护、提前故障危险预警、远程诊断分析，并实现对设备进行集中化管理，对故障服务进行自动化响应，对售后人员进行智能化调度。

2.3 能耗管理平台系统

能耗管理平台系统可通过BIM三维建模[1]将园区内的建筑和设备在3D场景中展示，对接各个子系统组件，并将获取到的数据以弹窗和浮窗的形式在三维地图上展示，能够可视化管理园区能源计量系统和监测系统，实现分类能耗（电、水、燃气等能源类型）数据采集及分项计量、动力设备实时监测、能耗用量监测管理、能耗用量统计分析、能源成本KPI分析、能耗节能分析、能源计费和预付费等高级管理功能应用。能耗管理平台系统总体架构如图1所示。

（1）能耗（电、水、燃气等能源类型）数据采集及分项计量。采用信息化手段、智能化终端（包括智能电表、智能水表、智能气表）对能耗数据进行远程数据采集，并可针对收集数据进行分项计量及实时分析。（2）动力设备实时监测。对重点耗能设备提供全方位的运行监测，包括设备运行状态及关键参数监视、设备台账管理、设备能耗统计分析以及设备维护管理等。（3）能耗用量监测管理。通过专用图形画面组态和查看工具模块，提供基于3D图形画面的可视化能耗用量监测管理。对企业的用能分布区域进行3D图形画面建模，对指定区域或设备的耗能数据组态和展示。（4）能耗用量统计分析。对设备能耗数据进行对比分析并提供多种对比方式，可实现对于水、电、气等能耗数据的同比、环比，了解各类能源的消耗比重，及时掌握各个区域耗能量的所占比重。（5）能源成本KPI分析。能源成本KPI分析可对统计周期内的能源数据进行消耗量及费用数据的统计分析，了解能源费用成本分布情况并对单位成本进行分析。（6）能耗节能分析。对能源供给、转换以及消耗的全过程实施动态平衡管理，及时发现存在的用能异常、能源浪费以及能源利用效率偏低的问题，用户可以通过能耗数据情况掌握能耗和能效情况，达到节能增效的目的。（7）能源计费。能源计费统计功能可根据用户特定需求，提供多样化、定制化的计费方式（如阶梯式计费、分时计费等），对能源成本进行统计。（8）预付费。通过智能终端和预付费平台，通过多种支付方式，可对用户使用的水、电、气等进行集中管理，降低管理部门人力成本。

3 应用效果

（1）使企业具备运营管理标准与服务标准体系，实现统一监管，统一调度指挥，凸显企业规模效益;（2）实现企业园区能源动力数据及视频数据的实时采集、显示、分析、报警和存储，且具备历史数据可查询和追溯;（3）实现全厂能源一、二、三级能耗实时统计、分析，实现数据的同比和环比等多种对比方式，分析园区内的能耗KPI指标，可对每个能耗点进行能耗成本核算及考核;（4）全厂动力系统可根据能源能耗数据对动力设备的运行进行实时动态调度，使动力设备运行更合理、更智能。

参考文献

[1] 王栋，张拓，张建平.BIM技术在电气施工进度控制及技术交底中的应用[J].中国设备工程，2020（15）：24-25.