四川荣县生产型企业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；

一、工厂用电监控系统的要素
监测不同机型，在每一个出厂测试位置，每一个测试环节的用电情况（持续时间，电流、功率数值，良捧获消耗电能）。

统计每一台设备，在冲捕生产测试环节的总用电情况（持续时间，总消耗电能，大功率）。

统计每一个出厂测试位置，周、酱伟月、年的用电情况（总工作时间，总电能消耗，大功率）。

统计工厂出厂测试位置总的用电情况（总工作时间，总电能消耗，大功率）。

统计、监测工厂其它用电设备，以及工厂车间照明的用电情况（周、月、年的总电能消耗，以及大功率）

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二、工厂用电监控系统的作用
传统的手工方式进行各类工厂用电能耗的计量，造成能耗数据不完整、不准确、不全面，因而无法进行用电能耗分析与诊断，造成用电管理不到位，对各种设备用电也没有行之有效的手段进行节能控制，所以存在各种用电浪费现象。

与传统的工厂用电能耗计量管理方式相比，深圳信立制造业工厂用电监控系统具有许多优势，一方面可以对工厂各种设备用电能耗数据实时无线采集、传输，便于管理者能够随时监测、分析整个工厂的用电情况，达到加强工厂用电能耗管理，降低用电能耗，产生节能效益；另一方面，该系统建设无需布线，安装调试便捷，不仅降低建设成本，还能提供用电监控管理的效率。

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三、工厂用电监控系统的解决方案
工厂用电监控系统，是基于XL.SN智能传感网络和XL.view监控软件，搭配物联网智能网关、智能测控装置、智能转换器、电力监控仪表等设备，实现电力监控装置数据的无线传输，便于管理者能够随时监测、分析整个工厂的用电情况，达到加强工厂用电能耗管理，降低用电能耗，产生节能效益。

，在每一个监测点，配置电力监控仪表及相应的无线传输装置，用电数据直接通过无线传感网络上传至智能网关。

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其次，在监控室配置一台监控计算机，一套XL.view监控软件和一台XL90智网关。智能网关通过无线网络读取电力监控仪表的数据，通过以太网，将数据转发给监控计算机。

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后，监控计算机上运行的XL.view监控软件，读取XL90智能网关上传的数据后，进行分析、统计、计算、判断等等处理，在人机界面上实时显示各监测点的用电数据，生成历史数据，报表、曲线，报警等等用户需求的信息。



节能环保一只都是我们倡导的一个方向，尤其是针对工厂企业，十二五”以及即将到来的“十三五”将是我国工业体系低碳发展和全面转型的关键时期，所以对企业的节能减排国家是看重的，我们务必要把“树立绿色、低碳发展理念。

工厂能耗监测系统

2007年印发《节能减排综合性工作方案》，对公共建筑节能建设和改造提出了具体的指导工作方案。对于新建公共建筑，人民共和国于2005年批准的国家标准《公共建筑节能设计标准》(GB50189—2005)规定，新建公共建筑的节能，要同步勘察、同步设计、同步施工、同步投入使用。在各级单位，规定并实施了节能减排工作实行严格的问责制和“一票否决制”，完成或完不成节能减排目标都将作为和领导班子政绩考核的重要内容。公共建筑能耗监测管理平台，通过分项计量对建筑进行能耗诊断、节能潜力判断、节能改造方案评估、确定，终实现对建筑用能的科学管理。

但是从数据来看，我国有很多的企业工厂还是采取的传统方式，我国工厂企业占地面积广、耗能设备多、能源消耗大生产成本高已经是普遍现象，工厂能源消耗占据全社会总能耗比重超过70%。所以，降低能源消耗，降低生产成本，建立功能完善的工业能耗监测管理系统是十分必要的。

工厂能耗监测系统

工厂能源监测系统利用现代通讯技术和数据处理等，为工厂企业、生产企业等的能源设施的全时动态的能源监测、管理提供为全面、经济、的解决方案，达到对用能设施的能耗细节和能耗过程的全面掌握，从而排查用能漏洞、不断挖掘节能空间，降低企业用能成本。

工厂能源监测系统具体功能：能源管理、效能分析(趋势、分时计费、指标诊断、空调效率、区域对比等)、设备分析、能耗报表(建筑分项能耗、设备能耗综合等)、系统管理(报表订制、费率设置、标准煤折算、CO2折算设置等)

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。

能耗系统一般具有以下特点：

1. 实时监测：能够实时采集和传输能耗数据，使用户及时了解能源使用的动态情况。
2. 计量：采用的计量设备和技术，确保能耗数据的准确性和可靠性。
3. 多能源类型覆盖：可以同时监测和管理电、水、气、热等多种能源形式的消耗。
4. 数据分析与处理：具备强大的数据处理和分析能力，能够对采集到的数据进行统计、分析和挖掘，为节能决策提供支持。
5. 可视化展示：通过直观的图表、报表等形式展示能耗数据，便于用户理解和掌握能源使用状况。
6. 远程控制：支持远程监控和控制能源设备的运行状态，实现智能化管理。
7. 智能报警：设定能耗阈值，当能耗异常或超过限定值时，及时发出报警信号，提醒相关人员采取措施。
8. 可扩展性：能够方便地与其他系统（如自动化控制系统、企业资源规划系统等）进行集成和对接，满足不断发展的需求。
9. 能效评估：根据能耗数据对用能设备或区域进行能效评估，找出节能潜力和改进方向。
10. 历史数据存储：长期保存能耗数据，便于进行历史对比和趋势分析。

不同的能耗系统可能会在功能和特点上有所侧重，具体取决于其应用场景和用户需求。
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。