四川南部县用能单位能耗系统监测企业能源数据工厂能耗系统

一、建设背景

《用能单位节能管理办法》规定，用能单位包括年综合能源消费量1万吨标准煤以上(含1万吨)的用能单位以及各省、自治区、直辖市有关部门的年综合能源消费量5000吨标准煤以上(含5000吨 )、不足1万吨标准煤的用能单位。目在该范围内的用能单位全国约17000家，能源消费量占全国能源消费总量的60％，是节能工作的对象。

为贯彻落实《用能单位节能管理办法》（国家发改委2018年第15号令）、《国家发改委关于开展用能单位“百千万"行动有关事项的通知》（发改环资〔2017〕1909号）和国家发改委办公厅《关于发布“百家"用能单位名单的通知》（发改办环资〔2019〕351号），深入推进用能单位能源消耗总量和强度“双控"工作，各省市相关主管部门陆续发出通知，要求纳入“百千万"行动的用能单位落实节能主体责任，加强节能管理，并按照《用能单位能耗在线监测系统推广建设工作方案》（发改环资〔2017〕1711 号）等要求，建设接入端系统并按时接入省级用能单位能耗在线监测平台，对未按要求开展用能单位能耗在线监测系统建设、未配备和使用能源计量器具的，依法依规责令限期整改，逾期不整改或整改未达到要求的，严格按照有关法律法规进行处罚。

二、标准及规范

《NHJC-01-2018 用能单位能耗在线监测系统-总体架构规范》

《NHJC-02-2018 用能单位能耗在线监测系统-基础信息与格式规范》

《NHJC-03-2018 用能单位能耗在线监测系统-系统平台接口协议规范》

《NHJC-04-2018 用能单位能耗在线监测系统-端设备接口协议规范》

《NHJC-05-2018 用能单位能耗在线监测系统-省级平台机房与硬件配置规范》

《NHJC-06-2018 用能单位能耗在线监测系统-端设备技术规范》

《NHJC-07-2018 用能单位能耗在线监测系统-能源品种采集规范》

《NHJC-08-2018 用能单位能耗在线监测系统-系统安全规范》

《NHJC-09-2018 用能单位能耗在线监测系统-省级平台功能规范》

《GB/T15587-2008 工业企业能源管理导则》

《GB/T23331-2012 能源管理体系要求》

《GB/T2598-2008 综合能耗计算通则》

《GB/T3484-2009 企业能量平衡通则》

《GB/T38692-2020 用能单位能耗在线监测技术要求》

三、整体结构

工厂能耗管理系统

三级平台+端设备：

用能单位能耗在线监测系统采用“国家平台+省级平台+用能单位端系统"的架构，为各部委、 各级节能主管部门和质监部门、用能单位等用户提供不同层次的服务。

国家平台：

国家平台指设立在国家节能主管部门，接收、存储、汇总、分析全国用能单位能源相关数据的国家数据中心，为相关部门、用能单位、社会公众提供应用服务，也称“国家数据中心"。

省级平台：

省级平台是部署在省（区、市）相关部门，接收、存储、汇总、分析本地区内用能单位能耗在线监测数据，为本地相关部门、用能单位提供应用服务，也称“省级数据中心"。

端系统：

指用能单位接入端系统，是对企业能源转换、输配、利用和回收实施动态监测和管理的信息系统 。

端设备：

放置在用能单位，用于采集、分析、汇总用能单位能耗数据并将数据上传到系统平台的设备。

四、端系统结构

企业端系统由能耗在线监测端设备、计量器具、工业控制系统、生产监控系统、管理信息系统、通信网络及相应的管理软件等组成，通过能耗在线监测端设备实现数据采集、分析、汇总、上传等功能。

工厂能耗管理系统

五、端设备

能耗在线监测端设备放置于用能单位，实现数据接入、安全隔离、数据处理存储及上传、运维管理等功能，内网主机和外网主机通过安全隔离数据交互单元连接，确保生产网络安全，信息安全保护应符合相关标准以及企业自身需求，结构如下图所示：

工厂能耗管理系统


(1) 端设备硬件参数

单主板采用低功耗处理器；单主板内存大小4G；硬盘：128G 固态硬盘；立双主机“2+1"架构非IP物理隔离；带VGA接口，可外接显示器，便于现场维护操作；双冗余开关电源，互为备用、支持热插拔，保障端设备的可靠性，具有电源故障声光报警功能；8路RS485串口；6路千兆以太网；4个USB接口，可用于CA证书接口；

(2) 端设备软件功能

支持从现场的仪表通过Modbus（GB/T19582）、DL/T645、CJ/T188等协议采集需要的能耗实时数据，并进行汇总生成上报的能耗数据；支持从能源网关、DTU、SCADA通过Modbus TCP（GB/T19582）、能耗协议等上传的能耗实时数据，并进行汇总生成上报的能耗数据；支持从自动化信息系统通过OPC协议采集需要的能耗实时数据，并进行汇总生成上报的能耗数据；支持手工填报数据：对于不具备在线采集条件的数据，提供手工填报数据上传；具有基础数据处理、本地存储功能，本地历史数据可存储6个月以上；可根据项目情况录入企业基本信息、企业生产层级结构、计量器具档案信息、端设备信息、数据采集项信息等各类基本信息；按照《NHJC-04-2018 用能单位能耗在线监测系统技术规范-端设备接口协议规范》的要求往国家或省级平台上传数据；支持断线缓存，数据的连续性；端设备平台方便用户使用、配置；支持人工补录、远程升级；用能数据集抄；数据上传日志；

　工厂能耗监测系统是为了对企业中的能耗进行统一管理，对于空调灯具忘记关、空间设备耗能难以管理监管、采用人工查询方式等一系列问题，能够通过搭建企业能耗监测系统进行解决。

　工厂能耗监测系统解决方案，能够管理整个工厂的基本运行，将新型技术和物联网技术进行联合，可以通过数据信息化管理，实时对工厂综合形式进行掌握，从而能够推动工厂的发展，可为工厂中的工作人员提供科学的决策数据，便于管理人员更好的调整。

　　功能作用
　　1. 对分楼层、分栋监测，对各个供电回路、总能耗以及子系统实时监测，对于空调、电梯、消防、排风、冷水机组、排水管等对多个模块进行监测，可以24小时不间断的进行查看，对数据采集、分析分享能耗数据，帮助工厂查找能源浪费的原因;
　2. 对用电状态进行分析，实现实时监测、高能耗监测、高能预警、节能分析等，根据不同的区域、类型来分析能耗变化率、均值，从而能够制定节能策略，对能耗情况进行动态管控，达到节能减排的目标;
　 3. 根据能耗监测情况，自动异常告警，提醒管理人员进行符合调配，对于能源消耗异常现象的会提供准确的方案解决问题;
4. 自动生成网络设备运行报表、拓扑图，实时监测设备运行状态以及重要的数据，对设备数据、运行状态进行实时监控，
　 5. 对设备运行状态进行实时预警，起到提醒维护设备的作用，并可远程服务、自动巡查实现无人值守，进行实时监管，实现科学化的管理
　6. 利用物联网技术掌握设备运行状态，实时管理工厂能源消耗情况，减少能耗成本。
应用优势
　1.将工厂中的数据采集、能耗分析、实时监测、报表生成发布于一体的进行管理，对数据的采集、处理、分析，从而能够清楚掌握实时用能情况，及使用过程和能耗设备的状况。
2.用于不同的现场环境，对工厂的耗电量、功率数值、持续时间、电流、消耗电流、用水、用油量等参数，进行统计和监测。
3.实时监测的水电气等能耗情况，通过可视化监控大屏进行展现，多端口观察，有效降低人员成本，提升效率。
4.根据能源数据信息的计量、解决、剖析能源，合理分配能源，对能源消耗过程进行优化，通过不断的优化以及跟踪和分析，可以通过依靠数据支撑对能源过程进行不断的优化。
5.制定科学节能方案，改变人为抄表容易出错的情况，利用系统能够对各个部门、设备能源消耗数据，掌握能耗以及能源成本，提高能耗管理水平。
6.节约用电成本，便于用户能随时查看能耗报表，进行历史查询，通过多种能耗统计和分析工具，能够进行趋势分析，降低用量需求，减少浪费。
　7.系统24小时在线监控，通过智能设备监测用能设备的状态，进行实时预警，掌握能耗情况。
工厂能耗监测系统解决方案，发现工厂能耗浪费现象，帮助实现工厂空间管理的可视化、设备管理的可视化、运维管理的可视化等，提高能源利用率，实现节能降耗，降低企业的能耗成本。

能耗系统具有多方面的优势，包括但不限于以下几点：

1. 计量与监测
能够实现对能源消耗的计量和实时监测，获取准确、详细的能耗数据，避免了人工抄表的误差和不及时性。

2. 节能优化
通过对能耗数据的分析，发现能源使用中的浪费和低效环节，为制定节能策略和优化能源管理提供依据，从而有效降低能源消耗和成本。

3. 实时监控与预警
可以实时监控能源设备的运行状态，及时发现异常情况和潜在故障，提前发出预警，减少设备故障带来的损失，保障能源供应的稳定性和可靠性。

4. 数据分析与决策支持
对大量的能耗数据进行深入分析，帮助管理者了解能源消耗的趋势、规律和影响因素，为决策提供科学的数据支持，制定合理的能源规划和目标。

5. 提高能源管理效率
实现能源管理的自动化和信息化，减少人工干预，提高管理效率和工作质量，节省人力成本。

6. 促进可持续发展
有助于企业或机构实现节能减排目标，符合环保法规和可持续发展的要求，提升企业的社会形象和竞争力。

7. 成本控制
通过精细化的能源管理，合理控制能源成本，避免不必要的能源浪费和费用支出，增强企业的成本竞争力。

8. 智能化控制
与智能设备和系统集成，实现能源的智能化控制和调配，根据实际需求自动调整能源供应，提高能源利用效率。

9. 多能源管理
能够同时管理多种能源类型（如电、水、气、热等），实现综合能源管理，全面掌握能源消耗情况。

10. 便于审计与报告
方便生成准确、规范的能源审计报告和能耗统计报表，满足监管和内部管理的要求。