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關鍵詞：數字能源管理，數據采集，節約能源
前言
目(mu)前(qian)能(neng)源(yuan)緊(jin)缺(que)與(yu)環(huan)境(jing)惡(e)化(hua)已(yi)經(jing)成(cheng)為(wei)全(quan)球(qiu)麵(mian)臨(lin)的(de)最(zui)大(da)問(wen)題(ti)。中(zhong)國(guo)持(chi)續(xu)高(gao)速(su)的(de)經(jing)濟(ji)增(zeng)長(chang)成(cheng)為(wei)過(guo)去(qu)幾(ji)年(nian)中(zhong)全(quan)球(qiu)經(jing)濟(ji)的(de)最(zui)大(da)亮(liang)點(dian)，但(dan)同(tong)時(shi)也(ye)引(yin)發(fa)了(le)能(neng)源(yuan)供(gong)應(ying)危(wei)機(ji)及(ji)環(huan)境(jing)保(bao)護(hu)的(de)巨(ju)大(da)壓(ya)力(li)，其(qi)要(yao)求(qiu)從(cong)個(ge)人(ren)到(dao)公(gong)司(si)必(bi)須(xu)采(cai)取(qu)有(you)力(li)措(cuo)施(shi)來(lai)降(jiang)低(di)能(neng)源(yuan)消(xiao)耗(hao)。中(zhong)國(guo)政(zheng)府(fu)高(gao)度(du)重(zhong)視(shi)節(jie)能(neng)與(yu)環(huan)保(bao)，已(yi)經(jing)將(jiang)節(jie)能(neng)增(zeng)效(xiao)提(ti)升(sheng)為(wei)國(guo)家(jia)戰(zhan)略(lve)的(de)一(yi)部(bu)份(fen)。國(guo)務(wu)院(yuan)頒(ban)布(bu)的(de)《“十二五”節能減排綜合性工作方案》，明確了到 2015 年，全國萬元國內生產總值能耗下降到 0.869 噸標準煤（按 2005 年價格計算），比 2010 年的 1.034 噸標準煤下降 16%，比 2005 年的 1.276 噸標準煤下降 32%；“十二五”期間，實現節約能源 6.7 億噸標準煤。2015 年，全國化學需氧量和二氧化硫排放總量分別控製在 2347.6 萬噸、2086.4 萬噸，比 2010 年的 2551.7 萬噸、2267.8 萬噸分別下降 8% ；全國氨氮和氮氧化物排放總量分別控製在 238.0 萬噸、2046.2 萬噸比 2010
年的 264.4 萬噸、2273.6 萬噸分別下降 10%。
借助計算機技術、網絡技術、通(tong)信(xin)技(ji)術(shu)和(he)自(zi)動(dong)化(hua)技(ji)術(shu)等(deng)技(ji)術(shu)手(shou)段(duan)來(lai)解(jie)決(jue)企(qi)業(ye)能(neng)源(yuan)管(guan)理(li)方(fang)麵(mian)的(de)難(nan)題(ti)，基(ji)於(yu)紫(zi)金(jin)橋(qiao)實(shi)時(shi)數(shu)據(ju)庫(ku)平(ping)台(tai)，紫(zi)金(jin)橋(qiao)軟(ruan)件(jian)公(gong)司(si)攜(xie)手(shou)合(he)作(zuo)夥(huo)伴(ban)，為(wei)石(shi)化(hua)、化工、冶金、鋼鐵、水泥、印染等高耗能企業節能降耗、降低成本、提高企業綜合競爭力提供切實可行的解決方案。我們為客戶提供的核心價值體現在如下方麵：
降低客戶在生產運行中各方麵、各種能源的消耗
綜合運用技術手段和管理手段降低能源消耗，減少溫室氣體排放
降低客戶的綜合能源成本
優化能源配給使用.能源采購及使用時段
保障可靠有效的設備運行，實現可持續的能源節省
通過合理的設計及管理，降低生產中斷風險
依靠主動性預防性的維護及服務，保證能源高效平穩的使用
係統概況:
本係統涉及到某某市高新區高耗能企業 55 家，要采集的能源介質主要有：水、電、煤、天然氣、蒸汽；
係統結構設計：
該係統采用三層結構設計，第一層負責數據采集，第二層負責數據轉發和存儲，第三層負責業務應用。係統拓撲圖如下：
係統結構描述：
1． 第一層由智能數據采集器和無線傳輸模塊組成，負責企業現場計量儀表的數據采集和傳輸。企業計量儀表必須具備 RS-232/485 數據采集接口，沒有接口的需要對儀表進行改造。
2． 第二層由無線基站、無線網關和公用網絡組成，負責將現場測控層和服務器係統的數據傳輸。
3． 第三層是數據處理層，紫金橋實時數據庫負責數據的集中、歸檔和處理等工作。
4． 第四層是業務應用層，主要滿足各單位的數據監控，統計報表、決策支持等業務應用。
功能架構設計：
能(neng)源(yuan)信(xin)息(xi)管(guan)理(li)主(zhu)要(yao)將(jiang)需(xu)要(yao)的(de)各(ge)種(zhong)一(yi)級(ji)或(huo)二(er)級(ji)能(neng)源(yuan)實(shi)時(shi)數(shu)據(ju)集(ji)成(cheng)起(qi)來(lai)，以(yi)便(bian)於(yu)進(jin)行(xing)後(hou)續(xu)能(neng)源(yuan)管(guan)理(li)和(he)分(fen)析(xi)。我(wo)們(men)的(de)係(xi)統(tong)打(da)包(bao)了(le)幾(ji)乎(hu)全(quan)世(shi)界(jie)所(suo)有(you)的(de)著(zhu)名(ming)的(de)控(kong)製(zhi)器(qi)的(de)驅(qu)動(dong)程(cheng)序(xu),支持PROFIBUS、DH+、MODBUS、MODNET、SSEVEN(Siemens Industrial Ethernet)等常規的通訊協議。具有速度快、工作穩定可靠的優點。同時也支持OPC(OLE for Process Control)和ODBC的通訊方式。能源管理中心紫金橋實時數據庫服務器通過驅動程序實現對現場PLC以及配電係統通訊。
能源信息處理
能源數據采集(周期采集、中斷采集、SOE)，能源運行監控 (能源實績、能源計劃、能源預測及對比分析)，分類數據歸檔(實時數據 短時數據 統計數據 曆史數據、記錄)，邏輯分析處理(條件聯鎖、越限報警等)，人機界麵(過程圖、過程曲線、設定和查詢等)，管理報表(瞬時報、正點報、日報、月報等)。
能源故障處理
故障監測、分級報警(按輕、重故障分類)，故障信息記錄和歸檔(按類別)，故障基本分析(時序記錄分析、在線查詢等)、
能源計劃管理
實(shi)現(xian)參(can)考(kao)能(neng)源(yuan)預(yu)測(ce)的(de)結(jie)果(guo)進(jin)行(xing)能(neng)源(yuan)數(shu)據(ju)計(ji)劃(hua)的(de)製(zhi)訂(ding)，對(dui)執(zhi)行(xing)情(qing)況(kuang)進(jin)行(xing)統(tong)計(ji)分(fen)析(xi)，根(gen)據(ju)調(tiao)度(du)算(suan)法(fa)及(ji)時(shi)做(zuo)出(chu)調(tiao)整(zheng)，節(jie)能(neng)降(jiang)耗(hao)指(zhi)標(biao)預(yu)測(ce)與(yu)分(fen)析(xi)。
能源實績管理
實績分析、歸檔、查詢、平衡分析、對標分析等。
運行技術支持
運行方式管理、停複役管理、操作評估等。
能源設備管理
能源設備管理實現能源設備生命期的管理過程。設備狀態監控、設備檢修計劃製定、設備運行綜合查詢。
能源平衡及預測
采用不同的預測算法建立能源模型，或根據曆史數據、現場經驗，預測轄區內各企業各種能源介質在未來一段時間的消耗量及變化趨勢；根據轄區各企業能源介質的購進、消耗和庫存情況，做好轄區企業之間的能源調度，保證能源供給，保生產，促進企業之間在能源使用方麵的合作。
數據采集方案：
采集原則：
1. 降低成本原則：對於已經進入采集平台的儀表可以直接從現有係統做數據接口，不必增加硬件投資。
2. 數據統一原則：對於已經進入采集平台的儀表可以直接從現有係統做數據接口，這樣就能做到數出一家，保證數據的統一行。
3. 數據共享原則：采集數據可以多中心發送，如果企業以後上自己的能源平台可以從現有係統接收數據，不必再增加投資。
4. 數據安全原則：采集數據加密傳輸，防止泄密，保證企業隱私不受侵害。
采集係統架構：
係統結構描述：
1． 每個計量儀表通過無線模塊和采集器通訊，采集器集中采集某個單位的能耗數據。
2． 采集器將每個企業的數據集中後通過 GRRS 模塊上傳到監控中心的數據采集服務器上。
3． 采集器可以本地保存采集數據，以應對各種網絡異常和數據異常。
能源管理係統應用架構：
係統主要實現目標：
完善能源信息的采 集與存儲管理
有效利用 EMS 對能源數據進行分析、處理和加工，能源調度人員和專業能源管理人員能實時掌握係統狀態。通過係統的實時調整，確保能源係統運行在最佳狀態。
實現政府級全局能 源管理
通過EMS，管guan理li者zhe在zai政zheng府fu層ceng麵mian對dui能neng源yuan係xi統tong采cai用yong分fen散san控kong製zhi和he集ji中zhong管guan理li。實shi現xian從cong政zheng府fu全quan局ju的de角jiao度du審shen視shi能neng源yuan的de基ji本ben管guan理li需xu求qiu，以yi適shi應ying經jing濟ji的de戰zhan略lve發fa展zhan需xu要yao。 減少管理漏洞，優 化管理流程
建jian立li能neng源yuan消xiao耗hao評ping價jia體ti係xi，實shi現xian在zai數shu據ju基ji礎chu上shang的de能neng源yuan監jian控kong和he能neng源yuan管guan理li的de流liu程cheng優you化hua再zai造zao，從cong而er不bu斷duan地di向xiang管guan理li要yao效xiao益yi。同tong時shi也ye滿man足zu能neng源yuan設she備bei管guan理li、運行管理等的自動化。
降低能源係統運行 成本
EMS 在能源管理體製的改革將發揮重要作用。通過簡化能源運行管理，減少日常管理的人力投入，節約人力資源成本，提高管理效率。
能源故障快速響應
EMS 能迅速從全局的角度了解係統的運行狀況、故障的影響程度等， 從而及時采取係統的措施．限製故障範圍的進一步擴大．並有效恢複係統的正常運行。 優化調度節能降耗
通過 EMS 進一步對數據進行挖掘、分析、加工和處理，尋找改善能源平衡的空間。結合 EMS 和工藝創新以減少高爐煤氣的放散、提高轉爐煤氣的回收率、采用綜合平衡和燃料轉換使用的係統方法，使能源合理利用達到一個新高度。
能源管理係統實施的意義
我wo國guo經jing濟ji快kuai速su增zeng長chang，各ge項xiang建jian設she取qu得de巨ju大da成cheng就jiu，但dan也ye付fu出chu了le巨ju大da的de資zi源yuan和he環huan境jing代dai價jia，經jing濟ji發fa展zhan與yu資zi源yuan環huan境jing的de矛mao盾dun日ri趨qu尖jian銳rui，群qun眾zhong對dui環huan境jing汙wu染ran問wen題ti反fan應ying強qiang烈lie。這zhe種zhong狀zhuang況kuang與yu經jing濟ji結jie構gou不bu合he理li、增長方式粗放直接相關。不加快調整經濟結構、轉變增長方式，資源支撐不住，環境容納不下，社會承受不起，經濟發展難以為繼。隻有堅持節約發展、清潔發展、安全發展，才能實現經濟又好又快發展。進一步加強節能減排工作，也是應對全球氣候變化的迫切需要，是我們應該承擔的責任。
目前，我國煤炭、石油、電dian力li等deng各ge大da能neng源yuan生sheng產chan企qi業ye，能neng源yuan的de生sheng產chan利li用yong效xiao能neng不bu高gao，主zhu要yao原yuan因yin就jiu是shi生sheng產chan的de信xin息xi管guan理li水shui平ping不bu高gao。由you於yu能neng源yuan是shi稀xi缺que資zi源yuan，在zai市shi場chang上shang供gong不bu應ying求qiu，因yin此ci大da多duo數shu的de能neng源yuan生sheng產chan企qi業ye主zhu要yao關guan注zhu的de還hai是shi如ru何he提ti高gao產chan量liang，而er較jiao少shao去qu考kao慮lv推tui進jin信xin息xi化hua建jian設she。而er隨sui著zhe全quan球qiu經jing濟ji一yi體ti化hua進jin程cheng加jia快kuai，麵mian對dui國guo外wai大da型xing能neng源yuan公gong司si的de競jing爭zheng，我wo國guo能neng源yuan生sheng產chan企qi業ye隻zhi有you根gen據ju市shi場chang的de變bian化hua和he要yao求qiu，及ji時shi形xing成cheng和he調tiao整zheng產chan品pin生sheng產chan結jie構gou，實shi現xian生sheng產chan、經jing營ying過guo程cheng的de整zheng體ti優you化hua，增zeng強qiang企qi業ye競jing爭zheng能neng力li，才cai能neng在zai市shi場chang競jing爭zheng中zhong取qu得de更geng好hao的de經jing濟ji效xiao益yi。為wei了le加jia強qiang對dui瞬shun息xi萬wan變bian的de市shi場chang的de響xiang應ying能neng力li，能neng源yuan生sheng產chan企qi業ye迫po切qie需xu要yao引yin入ru先xian進jin的de管guan理li理li念nian和he信xin息xi技ji術shu。
同時，目前我國在能源管理，特別是能源消費統計領域的信息化水平還比較低，信息采集、溝通、gongxiangdenghuanjiedounanyimanzujienenggongzuodeyaoqiu，poqiexuyaotigaoxinxihuashuiping。chongfenliyongxiandaixinxijishushouduan，jiaqiangduiziyuanxiaohaodejilianghejianceguanli，weiqiyejienengjianghaotigongzhunque、可靠、科學的監測數據，發現並解決存在的突出節能問題，對於政府和企業加強能源管理、合理使用能源資源、提高能源利用率、節約能源、保護環境具有重要意義。
gaixitongdeshishiyuyunxingyouzhuyujiaqiangnengyuanjiliangguanlidezuzhijianshe，jiaqiangnengyuanjiliangqijudepeizhiheguanli，jiaqiangnengyuanjiliangdeshujuguanlihetongjikaohe，jiaqiangjiliangjiancetixijianshe。jingguojinjiniandenulihexitonggongnengdebuduanwanshan,能源計量和節能 減排的有關政 策、法規和標 準得到有效實施,企業節能意識和計量意識顯著增強,能源計量器具的配備率、檢測數據的管理、應用效果明顯提高，能源計量薄弱和嚴重浪費能源的現象得到有效遏製,能源計量技術和管理水平明顯提高,重點用能單位的能源計量工作達到科學、規範的管理水平。企業能源計量器具的配備和管理達到了 GB17167-2006《用能單位能源計量器具配備和管理通則》標準，滿足了生產經營管理對能源計量器具配備和管理的要求。
能源管理係統畫麵：
 
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