四川安居区用能单位能耗系统工厂能耗管理能耗在线监测系统

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；

伴随着我国工业的发展，无人值守的能耗监测管理系统成为了工厂企业节能减排的重要技术之一。通过采用此系统，克服人工报表方式的弊端，更能客观地反映工厂企业的实际能耗情况。另外也可以为工厂避峰用谷提供数据决策依据，提高工厂的生产效率和管理水平。

能耗监测管理系统介绍

过去工厂能耗监测，采用人工定期上报能耗报表，弊端百出。能耗监测管理系统反映实际能耗相比人工更加的客观，能针对不同类别能耗进行单分析，它采用了各种智能技术，对现场各种物理信号进行检测，收集各监测点的数据，汇总各车间的数据，并以此对厂区内水电表装置进行控制。

能耗监测管理系统功能

1、15分钟自动抄表与数据可视化：根据工业要求15分钟的采集数据频率，系统支持15分钟、1小时日/月/年数据查询；瞬时数据支持15分钟、1小时数据查询。

2、实时抄读数据：新数据一键抄读，实时掌握新数据动态。统计并记录有功电量、无功电量、有功功率、无功功率、功率因数、大需量、电流、电压等数据。

3、效率评估：设置生产线、班次、部门，部门用能报表、班次用能报表、单品用能趋势立即生成，并可选择时间区间生成任意时间段数据报表。

4、远程阀控：设置定时任务，表计定时开/合闸，也可以一键控制开/合闸，用于远程设备的开关机控制和检查开关机是否控制到位。

5、设备安全：工业设备使用时各相之间的不平衡会导致用电设备使用寿命缩短，加速设备部件更换频率，增加设备维护的成本。系统可实时查看三相电压/电流不平衡度，并能设置异常预警。

工厂通过无人值守的能耗监测管理系统的应用，提高工厂用电用能管理水平上，通过智能化的手段实现用能信息的收集、分析、预测、评价，解决工业发展面临的节能难题。

在能源消耗中工业生产占据着部分的比例，工厂占地面积大、能源消耗时间长、耗能设备繁多，普遍存在各种能耗计量不全面、管理不到位、能耗高等现象。为了全面提高能源管理水平，节约用能，建立覆盖面广、功能完善的能源管理系统十分必要。 工厂能耗监测系统通过采集、存储、统计、分析等多层面应用实现能耗的全过程监控，以实时数据的更新形成数据流，不断在错综复杂的各项用能数据中发现管理节能、改造节能的空间，强化能耗管理手段。
对各分类耗进行能耗分类、分项、分户计量，计量数据 远程传输，数据采集与存储，数据统计与分析，数据发布与远传;
与舒适环境、提高节能意识等提供有效手段，实现有效节能，并提高建筑能源的自动化管理水平;
对能源使用情况进行监控，为能源管理部门的能源利用诊断、能源账 单核对、节能控制、节能潜力分析、节能效果验证、能源调度、保障健康 实现电能质量监测，工厂变压器配电监测分析，设备安全分析;
针对生产设备监测，掌握设备实时运行状态，异常情况及时预警；
结合生产情况，进行单品能耗分析，通过部门能耗排名，形成能源管理制度，引入能源绩效考核制度，督促各个部门从领导到员工对于节约能源的重视。