安科瑞电子商务（上海）有限公司 已通过实名认证

黄豫明

安科瑞电气股份有限公司 上海嘉定 201801

摘要：

针对低能耗的绿色建筑，提出了一种智慧能源管理系统。该系统关键的核心产品采用非常**的绿色建筑的能源管理技术，实时监测各弱电子系统的运行状态，并将数据汇集到中心数据库，系统自动分析各设备的能耗、能效情况并给出合理建议，从而进一步对设备进行优化，以实现整个弱电系统信息资源的合理共享与分配，确保建筑内所有设备处于节能的运行状态。该系统侧重于整体的节能运行，其运行管理模式及系统控制策略易于理解和应用。

关键词

：能源管理；能耗**；能耗分析；用能监测

一、引言  

绿色建筑是指节约资源、保护环境和减少污染，为人们提供健康、适用使用空间，与自然和谐共处的建筑。建筑能源管理系统以绿色建筑为核心，确保建筑内所有设备处于节能的运行状态。侧重于系统整体的节能运行，其运行管理模式及系统控制策略易于理解和应用。

二、系统结构  

建筑能源管理系统是一整套的能源管理的解决方案，提供从硬件到软件的设备和技术措施。硬件方面，支持国内外大多数通讯**仪表（支持OPC、Modbus、TCP/IP等协议）；软件方面，包括数据**、实时数据、历史数据、能源管理分析数据、系统管理、数据展示、分析、控制等多个层面功能。

三、系统各功能设计1.建筑基础信息配置  

可自由的在系统中配置所管辖的建筑信息，包括向系统中添加建筑、配置建筑的楼层及支路信息；配置楼层及房间用户信息，能源收费及价格信息等等。当管辖建筑增加或减少时，可以快速方便的自行配置。

四、系统特点1.人机交互技术  

基于人机交互的界面设计，采用WEB的展现方式，同时系统支持个性化需求，用户可根据自己的喜好配置不同的展现形式，满足不同人群的需求。

2.多终端访问  

满足多种不同终端，即个人电脑、手机、Ipad等不同的终端访问，支持多种主流浏览器。

3.多样化的数据分析  

数据呈现丰富，功能配置灵活。采用数据层层挖掘技术，发现数据价值。

4.设备运行管理  

关注设备的运行管理，通过监测找出设备运行异常状况，进而优化设备，提高设备性能，延长设备使用寿命。

5.分布式海量存储技术  

分布式海量存储技术，能够快速处理大数据量，并具有强大的系统兼容性、开放性和扩展性。

系统能够与光伏发电系统、暖通空调系统、智能照明系统、地热采暖系统、楼宇自控系统等第三方系统对接，只需登录我们的系统就可以满足所有的需求。并且系统提供二次开发手册、驱动开发、Web接口，保证系统的开放性和扩展性。

五、安科瑞企业能源管理平台

1.平台概述  

安科瑞企业能源管理平台采用自动化、信息化技术和集中管理模式，对企业的生产、输配和消耗环节实行集中扁平化的动态监控和数据化管理，监测企业电、水、燃气、蒸汽及压缩空气等各类能源的消耗情况，通过数据分析、挖掘和趋势分析，帮助企业针对各种能源需求及用能情况、能源质量、产品能源单耗、各工序能耗、重大能耗设备的能源利用情况等进行能耗统计、同环比分析、能源成本分析、用能预测、碳排分析，为企业加强能源管理，提高能源利用效率、挖掘节能潜力、节能评估提供基础数据和支持。

2.应用场所  

钢铁、石化、冶金、有色金属、采矿、医药、水泥、煤炭、物流、铁路、航空工业、木材、化学原料以及机电设备、电器产品、工器具制造等。

3.平台结构4.平台主要功能

（1）首页

首页通过展示企业各类能耗总量、折标值、能源成本、能源消耗趋势、分项能耗占比、区域能源消耗对比,并三维展示企业重要工艺或设备的能源消耗动态，可直观了解企业当前用能。

（2）运行监控

能源管理系统的动态显示对企业使用的各种能源（电、水、蒸汽）进行实时监控，并提供从概貌到具体的动态图形显示，并提供区域数据监控，在工厂平面图或者某个车间的平面图快速浏览到所管理的能耗数据。

系统提供对能源管理系统运行状态的实时监视功能，实现对能源系统运行过程中关键的用能状态参数的变化趋势、耗能设备的运行状态以及系统运行报警事件进行实时监视，确保整个能源供给、转换和消耗过程的安全、可靠和稳定。系统提供图形化工具，不仅可以组态出数字化的监控界面，还具有实时趋势显示。

● 变配电系统的电气主接线图展示，实现对全电量参数以及开关断路器状态的实时监视，如电压、电流、频率、功率、功率因数、三相不平衡度、谐波等参数。

● 水、燃气、压缩空气等系统各分支管道分布示意图以及流量、压力、温度等参数状态的实时监视；

● 用能设备系统（如压机等)的运行状态以及用能参数的实时监视；

● 过压、过流、欠压等保护信号报警、系统通信中断、电量、非电量参数越限、能耗超标预警等实时事件报警监视。

● 工艺流程图展示关注工艺各设备运行参量以及能耗情况。

（3）变压器监控

展示各变压器负载情况，从而可以为变压器配备情况进行科学合理的规划。通过各种运行参数状态下用电效能的对比，测算变压器损耗，找出变压器较好经济运行区间。根据变压器经济运行区间，调整负载，从而降低变压器损耗，节约电量。

（4）用能统计

系统支持为企业不同的计量监测对象，提供快速查询显示日、周、月、季、年的企业用能情况同比环比、产品单耗、产品折标对比、能耗排名等。数据通过棒图，饼图，直方图等形式，实现对系统中耗电量、耗水量、耗气量等能耗数据的统计分析。大到整个企业，小到单个设备或车间，通过对这些区域的计量节点能耗数据查询分析，实现整个企业能耗数据的统计分析，满足用户实现对任意时段内区域、车间、工艺和设备类型等的能耗数据查询要求。通过对比不同区域等的能耗数据情况，了解不同对象区域等的能耗规律，自动对这些对象进行能耗排名，找出能源使用过程中的漏洞和不合理地方，从而调整能源分配策略，减少能源使用过程中的浪费。

（5）分项用能

系统提供对企业分项用能的分项统计。根据分项，用柱状图以及饼图，展示各分项用能情况，直观，清晰。通过用能趋势，及时掌握企业分项用能趋势情况。对于分项用能异常，能即时发现，调整策略，改善用能，节约能源。

（6）产品/产值单耗

系统可以与企业MES系统对接，导入产品产量。对不能导入的数据提供人工录入功能。通过系统**的能耗数据，结合产品产量，计算产品单耗，生成产品单耗趋势图，并进行同比和环比分析。以便企业能够根据产品单耗情况来调整生产工艺，从而降低能耗。

（7）用能成本分析

系统支持为企业整体以及车间等各个需要单独进行能耗考核的对象提供各种能源消耗的总费用成本的统计对比功能。可提供电、水、气等各种能源类型在统计周期中的消耗量以及对应的费用数据，并且可以将各种能源的费用进行百分比占比统计和对比，以了解整个企业能源费用成本的详细分布情况。同时支持对单位成本费用进行分析。用户可选择多个考核区域进行耗能成本的对比分析，为用户建立有效的绩效奖惩机制和日常管理提供真实、可靠的数据依据。

（8）用能成本预测分析

系统支持为企业以及需要单独考核计量的区域提供能源成本预算管理功能，允许用户录入能源成本的详细预算计划，通过对比能源实际费用和预算费用进行预算执行管理，可以直观的了解到每月或者每年能源成本是否超出预算，方便用户及时的进行预算的调整和干预。此外，系统还支持按照指定的预测算法进行能源成本的成本预测，根据历史的预算执行情况和实际耗能的数据预测后续的几个月的能源成本费用，帮助用户进行有效的成本计划管理。

（9）绩效分析

对各类能源使用、消耗、转换，按班组、区域、车间，产线、工段、设备等进行日、周、月、年、指定时段绩效统计按照能源计划或定额制定的绩效指标进行KPI比较考核，帮助企业了解内部能效水平和节能潜力。

（10）能耗预测

通过对企业车间、生产工艺、生产设备等的能耗使用情况进行分析，建立能耗计算模型，根据人工智能算法对数据和模型进行修正，对未来企业能耗趋势进行预测分析，为节能提供有效的决策依据。

（11）运行监测

系统的设备运行监测功能专门针对耗能设备提供管理，主要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。通过对设备工作状态参数以及工况参数的实时**和监视可及时判断设备的运行工况是否正常；设备能耗统计分析可提供针对设备对象的实时耗能量以及历史耗能趋势的分析和对比；设备台账管理以及维护管理可建立设备基本信息档案，可快速实现对于设备各种特性参数的查询和统计分类，对设备及其主要零配件的检修、更换历史记录进行信息化管理，并可提供设备计划检修到期提醒以及逾期检修告警等功能，便于为每一个重要设备建立经济运行档案，确保设备的安全、稳定、经济运行。

（12）能源平衡及损耗分析

能源平衡及损耗统计分析主要为企业的电、水、气等能源在转换、运输、使用过程中的各个环节提供能量平衡分析，及时的发现能量在使用过程中的跑冒滴漏和异常用能等浪费的问题，提醒用户及时进行干预。通过分别统计重要用能环节的能源供给量和能源消耗量并计算两者之间的差值损耗量，来评估各环节的用能损耗程度。比如对用水系统的干管计量和各个车间支管的计量消耗量之和进行损耗分析，有利于及时发现是否存在水管漏水或者违规用水的情况；对用电系统的低压进线计量和各馈线回路的计量消耗量之和进行损耗分析，来评估判断是否存在违规用电、窃电等异常用电现场，帮助用户发现并纠正能源使用过程中的能源浪费问题，降低能源综合运行成本。

（13）节能分析

节能分析主要是为企业在实施节能措施后，具体节能效果的分析，通过录入节能措施，对比分析实施节能措施前与实施节能措施后的用能情况，以此来评判节能措施的实施效果，为企业节能提供帮助，提高经济效益。

（14）分析报告

系统提供的用户分析报告主要是为企业的中、高层管理人员提供有关企业的能耗数据统计结果汇总和分析结论展示，注重整体能耗状况和变化趋势的说明。一般包括企业的能源利用情况、线路损耗情况、设备运行情况、运维情况，用能趋势排名，能耗排名，综合能耗排名等。通过丰富多样的图形化组件组态成为一份用户分析报告，让用户了解系统的运行情况，方便用户发现设备异常，从而找出改善点，以及针对用能情况挖掘节能潜力。

（15）事件记录

事件报警分析主要是为系统的异常运行状态或故障原因诊断分析提供依据和分析手段。系统运行过程中所产生的各种报警时间均会被自动记录和存储，通过对事件的发生时间、范围对象、事件的类型、事件的等级以及事件描述关键字搜索查询，即可快速的实现对目标事件的查询和分类。 

（16）自定义报表

用户可通过自定义报表头与列，灵活生成各种报表，从各种能耗数据及费用比较，到电力峰谷平报表；从碳排放报告到系统能耗评估，从能耗指标到能耗预算等等，使用者无需繁琐的编辑，只需要简单操作就能生成精美的报表。

（17）移动端支持

APP支持Android、iOS操作系统，方便用户按能源分类、区域、车间、工序、班组、设备等不同维度掌握企业能源消耗、效率分析、同环比分析、能耗折标、用能预测、运行监视、异常报警等。      

六、结语

该系统在实时监测各弱电子系统的能耗、能效和运行参数，通过相同设备能效指标对比，及时发现低能效设备，进而对设备进行优化，提高设备性能；通过对设备运行参数监测，及时发现设备故障，减少对设备的影响，延长设备寿命，让所有设备节能的运行。对所有设备集中管控，在“时间”维度上避免浪费，实现在不该用能时段不用能，在该用能时段合理用能，让所有设备协调工作，实现资源利用。

【参考文献】

[1]胥晓云.莱钢能源智能管控一体化系统的研究与应用[J].机电信息.2017（12），56-57. 

[2]黄培.智慧能源管理系统的设计与实现[J].办公自动化,2019,24(23):59-61.

[3]安科瑞企业微电网设计与应用手册.2020.06版

作者简介

技术选型及销售联系方式：

安科瑞电气股份有限公司

联系人：黄豫明

联系电话：021-69156053

手机：18702110578

QQ：2885206556

地址：上海市嘉定区育绿路253号