物聯(lián)網(wǎng)能耗平臺的廣泛應用前景

時間：2024-11-17作者：安科瑞電氣股份有限公司瀏覽：12

前言
     能耗監(jiān)測系統(tǒng)是一種用于監(jiān)測和管理建筑能源消耗的系統(tǒng)，它可以幫助建筑業(yè)主和管理者實時監(jiān)測建筑的能源消耗，并及時發(fā)現(xiàn)和解決能源浪費問題。隨著對節(jié)能減排的重視，能耗監(jiān)測系統(tǒng)的市場需求不斷增加，未來市場前景十分廣闊。
     一方面，隨著對環(huán)保和能源利用的關注度不斷提高，各國不斷出臺相關政策，鼓勵建筑行業(yè)采取節(jié)能措施，并強制要求一些公共建筑和高能耗建筑安裝能耗監(jiān)測系統(tǒng)。同時，隨著建筑節(jié)能技術的不斷發(fā)展和成熟，建筑能源消耗不斷降低，能耗監(jiān)測系統(tǒng)的市場需求也在不斷增加。

     另一方面，隨著人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等技術的不斷發(fā)展和應用，能耗監(jiān)測系統(tǒng)也將不斷升級和完善，具備加智能化、化的特點，能夠好地滿足市場需求。例如，通過物聯(lián)網(wǎng)技術，能耗監(jiān)測系統(tǒng)可以實現(xiàn)遠程監(jiān)控和管理，實時監(jiān)測建筑的能源消耗和設備運行狀態(tài)，提高建筑能源利用效率和管理效率。

總體來說，能耗監(jiān)測系統(tǒng)具有廣闊的市場前景，未來將繼續(xù)保持快速增長的態(tài)勢。

      本文提出基于物聯(lián)網(wǎng)的能耗在線監(jiān)測平臺總體方案，并針對企業(yè)級、平臺級的軟硬件進行設計、研發(fā)，并在化工企業(yè)能耗管理方面進行了實踐應用，探索我國行業(yè)節(jié)能降耗的信息化支撐。

一、平臺總體方案概述
       基于物聯(lián)網(wǎng)的能耗在線監(jiān)測平臺總體方案架構(gòu)，該方案從采集層、網(wǎng)絡層、數(shù)據(jù)層、應用層等層面，對實現(xiàn)能耗監(jiān)測的技術和方案進行分析，為下步開展具體的軟硬件設計和研發(fā)打下基礎。采集層與物理層直接通訊，主要基于部署在企業(yè)端的用能單位能耗采集端設備實現(xiàn)對能源消耗數(shù)據(jù)的采集、對能源計量器具的識別和動態(tài)管理。
       目前，能耗數(shù)據(jù)的采集主要基于三種方式實現(xiàn):一是通過傳感器、數(shù)據(jù)采集器等設備實現(xiàn)現(xiàn)場級數(shù)據(jù)采集，支持多種不同協(xié)議的能源計量傳感器，可同時對電表、水表、燃氣表等多種智能儀表進行數(shù)據(jù)采集; 二是通過與 PLC、DCS、OPC 服務器等管理系統(tǒng)對接實現(xiàn)控制級數(shù)據(jù)采集; 三是部分無法通過在線采集方式的能耗數(shù)據(jù)，通過手工填報方式采集。為減少平臺端數(shù)據(jù)處理的壓力，采集的數(shù)據(jù)經(jīng)拆分、清洗，將來自不同儀表、不同傳輸協(xié)議的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成平臺可以識別的標準協(xié)議數(shù)據(jù)，經(jīng)過解析和校驗，進行歸一化處理，傳輸至平臺端。
二、平臺設計與研發(fā)
1.能耗采集終端設計
       能耗數(shù)據(jù)的準確、實時采集是平臺運用的基礎。在該方案中，能耗采集終端主要實現(xiàn)能耗數(shù)據(jù)的實時采集。終端整體結(jié)構(gòu)框圖。該終端包括控制模塊、通訊模塊、存儲單元、管理單元、電源模塊、顯示模塊等。其中:
(1) 控制模塊?？刂颇K采用低功耗處理器，主要實現(xiàn)對通訊模塊、存儲單元、管理單元、電源模塊、顯示模塊的控制，確保終端功能和實現(xiàn)，以及終端的長時間運行。
(2) 通訊模塊。通訊模塊支持數(shù)據(jù)采集通訊、以及終端與平臺間的數(shù)據(jù)通訊。終端支持 ＲS485總線以及 MODBUS、OPC 等工業(yè)協(xié)議，實現(xiàn)與電表、油表、水表、氣表、煤氣表等能耗計量設備的數(shù)據(jù)接口，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集。終端具備以太網(wǎng)接口，支持終端與平臺間的互聯(lián)互通; 同時平臺通過該以太網(wǎng)接口，實現(xiàn)對終端的遠程監(jiān)控和配置功能，包括: 主機部分的上傳地址、點信息、計算公式等參數(shù)的配置以及安裝、卸載、升級等操作。
(3) 存儲單元。終端具備本地存儲功能，上傳數(shù)據(jù)經(jīng)過 HT 協(xié)議加密，如果傳輸**時或失敗，設備將重發(fā)數(shù)據(jù)，直到接收成功反饋消息，防止因為斷電、網(wǎng)絡異常等意外事故導致的數(shù)據(jù)丟失。
(4) 管理單元。設備采用“內(nèi)網(wǎng)主機+主機+數(shù)據(jù)交換單元”的“立雙主機 2+1”架構(gòu)，其中，數(shù)據(jù)交換單元不同時與內(nèi)主機連接，以此將內(nèi)網(wǎng)與隔離，防止企業(yè)內(nèi)部數(shù)據(jù)泄露和外部病毒木馬程序入侵，保證。
(5) 電源模塊。電源模塊支持交流電壓 220V±10%，雙路冗余熱備電源輸入。
(6) 顯示模塊。支持 7 寸液晶觸摸屏，方便顯示監(jiān)控數(shù)據(jù)以及設置參數(shù)等操作。
2．平臺軟件設計與研發(fā)
       能耗在線監(jiān)測平臺是面向企業(yè)、節(jié)能監(jiān)管部門等用戶的窗口。軟件部分主要功能模塊包括:用能單位子系統(tǒng)、**子系統(tǒng)、公眾服務子系統(tǒng)，基于 B /S 三層架構(gòu)、asp．net 技術開發(fā)實現(xiàn)。


1）能耗系統(tǒng)

(1) 能耗監(jiān)測。提供對用能單位的能耗數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析功能，包括: 能源消費強度、能源消費構(gòu)成及各能源品種消費量指標統(tǒng)計分析; 基于 GIS的企業(yè)和區(qū)域能耗分析，并形成圖表等可視化表示形式;服務**各級節(jié)能部門的數(shù)據(jù)匯總，報表填報等信息化工作需求。
(2) 能效分析。提供從宏觀監(jiān)測、地區(qū)、行業(yè)及產(chǎn)品的角度進行能效的統(tǒng)計分析功能，基于歷史能效指標狀況預測能效趨勢。
(3) 節(jié)能管理。提供總量及強度控制、節(jié)能業(yè)務管理、節(jié)能監(jiān)察、節(jié)能標準法規(guī)與技術產(chǎn)品發(fā)布等功能; 對能源“雙控”指標進行分配并對節(jié)能形勢進行分析和預測預警; 對企業(yè)管理崗位、主要負責人進行備案; 提供節(jié)能公司和節(jié)能審核機構(gòu)的注冊與查詢功能。
(4) 計量管理。提供用能單位計量器具配備情況匯總查詢功能，對用能單位計量器具的配備數(shù)、配備率、檢定校準情況進行匯總查詢，對即將到期或已到期的進行標注預警。
2 ）用能單位管理子系統(tǒng)
       用能單位管理子系統(tǒng)主要為企業(yè)用戶提供相關能耗數(shù)據(jù)、計量器具、政策法規(guī)等信息的維護查詢。
(1) 能耗監(jiān)測。對能耗監(jiān)測終端采集的煤、油、水、電、氣、汽等實時能耗數(shù)據(jù)進行監(jiān)測，實現(xiàn)。
(2) 能效分析。企業(yè)內(nèi)部能耗數(shù)據(jù)，進行能耗分析和成本分析，主要包括需量配置、需量查詢、峰平谷電耗分析、能源綜合成本分析的查詢功能，并支持企業(yè)與**業(yè)其他企業(yè)進行相應節(jié)能指標的對比分析和改進指導。
(3) 能源報表。匯總企業(yè)的電力損耗信息、能耗綜合成本、單位產(chǎn)品能耗、班次單位產(chǎn)品能耗、班組單位產(chǎn)品能耗、峰平谷電耗、能耗單位匯總、能耗成本單位匯總、能耗費用匯總、能耗比較等報表信息。
(4) 能耗預警。統(tǒng)計各報警類型的報警次數(shù)和報警時長，為企業(yè)開展能耗管理決策提供參考。
(5) 能源計量器具管理。對企業(yè)能源計量器具的使用、檢驗、計量等情況進行記錄和管理，從而提升企業(yè)能耗監(jiān)測的準確性和有效性。
(6) 能源管理標準規(guī)范查詢。方便企業(yè)及企業(yè)人員實時在線查詢國家有關法律法規(guī)、政策文件、標準規(guī)范等資料。
3 ）公眾服務子系統(tǒng)
       公眾服務子系統(tǒng)主要面向社會公眾提供服務，具備發(fā)布相關的政策法規(guī)、標準規(guī)范、新聞動態(tài)、節(jié)能技術產(chǎn)品等信息的功能，是平臺的門戶窗口，為實現(xiàn)節(jié)能降耗的多元共治局面提供支撐。
三、 應用案例
       基于物聯(lián)網(wǎng)的能耗在線監(jiān)測平臺總體方案目前已在山東省淄博市某化工企業(yè)進行了實際應用。該企業(yè)目前主要使用的能源類型包括: 原煤、電、氣、蒸汽，其中: 企業(yè)利用工業(yè)水進行自發(fā)電，部分電力上網(wǎng)，同時有外供蒸汽給周邊企業(yè)使用。部分能源數(shù)據(jù)已經(jīng)采集到企業(yè)自建的 MES 系統(tǒng)中。根據(jù)企業(yè)實際情況，結(jié)合有關政策要求，在平臺總體方案的基礎上，研究提出了符合企業(yè)需求的能源在線監(jiān)測方案。在邊緣采集側(cè)，部署能耗監(jiān)測終端，與企業(yè)的 MES 系統(tǒng)進行對接，通過ＲJ45 接口實現(xiàn)能耗數(shù)據(jù)的采集，同時終端通過有線網(wǎng)絡/4G/無線局域網(wǎng)等數(shù)據(jù)通訊模式將能耗數(shù)據(jù)定時發(fā)送到能耗在線監(jiān)測平臺。在云服務平臺側(cè)，主要面向企業(yè)、節(jié)能監(jiān)管部門，以軟件即服務的模式開展信息技術服務。
(1) 面向企業(yè)的云服務。企業(yè)登錄能耗在線監(jiān)測平臺，開展企業(yè)能耗信息化管理，對本企業(yè)實時能耗情況、計量器具情況等進行管理，對企業(yè)歷史能耗情況、能耗趨勢等進行分析，形成各類預警信息，如企業(yè)能耗指標預警、節(jié)能量預警、能源儲備預警等，并為企業(yè)提出生產(chǎn)和能源使用的具體改進措施提供數(shù)據(jù)支撐。如: 針對企業(yè)各類能耗比例進行同比或環(huán)比分析，結(jié)合企業(yè)生產(chǎn)情況進行分析，發(fā)現(xiàn)企業(yè)能耗過程中的問題，提出生產(chǎn)或能源使用的改進措施。
(2) 面向節(jié)能監(jiān)管部門的云服務。依托平臺實現(xiàn)企業(yè)能耗信息的匯聚和分析，為節(jié)能監(jiān)管部門開展管理提供數(shù)據(jù)化和平臺化支撐。如: 監(jiān)管部門可通過分析企業(yè)的能耗數(shù)據(jù)，分析行業(yè)和企業(yè)能源結(jié)構(gòu)，為能源管理決策和規(guī)劃提供支撐。
四、Acrel-EIOT能源物聯(lián)網(wǎng)云平臺
（1）概述
       Acrel-EIoT能源物聯(lián)網(wǎng)開放平臺是一套基于物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)，建立統(tǒng)一的上下行數(shù)據(jù)標準，為互聯(lián)網(wǎng)用戶提供能源物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)服務的平臺。用戶僅需購買安科瑞物聯(lián)網(wǎng)傳感器，選配網(wǎng)關，自行安裝后掃碼即可使用手機和電腦得到所需的行業(yè)數(shù)據(jù)服務。
       該平臺提供數(shù)據(jù)駕駛艙、電氣監(jiān)測、電能質(zhì)量分析、用電管理、預付費管理、充電樁管理、智能照明管理、異常事件報警和記錄、運維管理等功能，并支持多平臺、多語言、多終端數(shù)據(jù)訪問。
（2）應用場所
       本平臺適用于公寓出租戶、連鎖小市、小型工廠、樓管系統(tǒng)集成商、小型物業(yè)、智慧城市、變配電站、建筑樓宇、通信基站、工業(yè)能耗、智能燈塔、電力運維等領域。
（3）平臺結(jié)構(gòu)


（4）平臺功能
◆電力集抄
       電力集抄模塊可以實現(xiàn)對各種監(jiān)測數(shù)據(jù)的查詢、分析、預警及綜合展示，以保證配電室的環(huán)境友好。在智能化方面實現(xiàn)供配電監(jiān)控系統(tǒng)的遙測'、遙信、遙控控制，對系統(tǒng)進行綜合檢測和統(tǒng)一管理；在數(shù)據(jù)資源管理方面，可以顯示或查詢供配電室內(nèi)各設備運行（包括歷史和實時參數(shù)，并根據(jù)實際情況進行日報、月報和年報查詢或打印，提高工作效率，節(jié)約人力資源。

變壓器監(jiān)控

配電圖
◆能耗分析
       能耗分析模塊采用自動化、信息化技術，實現(xiàn)從能源數(shù)據(jù)采集、過程監(jiān)控、能源介質(zhì)消耗分析、能耗管理等全過程的自動化、科學化管理，使能源管理、能源生產(chǎn)以及使用的全過程**結(jié)合起來，運用**的數(shù)據(jù)處理與分析技術，進行離線生產(chǎn)分析與管理，實現(xiàn)全廠能源系統(tǒng)的統(tǒng)一調(diào)度，優(yōu)化能源介質(zhì)平衡、有效利用能源，提高能源質(zhì)量、降低能源消耗，達到節(jié)能降耗和提升整體能源管理水平的目的。

能耗概況


◆預付費管理
1）登陸管理：管理操作員賬戶及權限分配，查看系統(tǒng)日志等功能；
2）系統(tǒng)配置：對建筑、通訊管理機、儀表及默認參數(shù)進行配置；
3）用戶管理：對商鋪用戶執(zhí)行開戶、銷戶、遠程分合閘、批量操作及查詢等操作；
4）售電管理：對已開戶的表進行遠程售電、退電、沖正及查詢等操作；
5）售水管理：對已開戶的表進行遠程售水、退水、查詢等操作；
6）報表：提供售電、售水財務報表、用能報表、報警報表等查詢，本系統(tǒng)所有的報表及查詢，都支持excel格式導出。

預付費看板
◆充電樁管理
       通過物聯(lián)網(wǎng)技術，對接入系統(tǒng)的充電樁站點和各個充電樁進行不間斷地數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控，同時對各類故障如充電機過溫保護、充電機輸入輸出過壓、欠壓、絕緣檢測故障等一系列故障進行預警。云平臺包含了充電收費和充電樁運營的所有功能，包括城市級大屏、交易管理、財務管理、變壓器監(jiān)控、運營分析、基礎數(shù)據(jù)管理等功能。
充電樁看板
◆智能照明
       智能照明通過物聯(lián)網(wǎng)技術對安裝在城市各區(qū)域的室內(nèi)照明、城市路燈等照明回路的用電狀態(tài)進行不間斷地數(shù)據(jù)監(jiān)測，也可以實現(xiàn)定時開關策略配置及后臺遠程管理和移動管理等，降低路燈設施的維護難度和成本，提升管理水平，并達到一定節(jié)能減掛的效果。

監(jiān)控頁面
◆用電
       用電采用*的剩余電流互感器、溫度傳感器、電氣火災探測器，對引發(fā)電氣火災的主要因素（導線溫度、電流和剩余電流）進行不間斷的數(shù)據(jù)跟蹤與統(tǒng)計分析，并將發(fā)現(xiàn)的各種隱患信息及時推送給企業(yè)管理人員，指導企業(yè)實現(xiàn)及時的排查和治理，達到潛在電氣火災隱患，實現(xiàn)“防患于未然”的目的。
◆智慧消防
       通過云平臺進行數(shù)據(jù)分析、挖掘和趨勢分析，幫助實現(xiàn)科學預警火災、網(wǎng)格化管理、落實多元責任監(jiān)管等目標。了原先針對“九小場所”和?；飞a(chǎn)企業(yè)無法有效監(jiān)控的空白，適應于所有公建和民建，實現(xiàn)了無人化值守智慧消防，實現(xiàn)智慧消防“自動化”、“智能化”、“系統(tǒng)化”、用電管理“精細化”的實際需求。
（5）系統(tǒng)硬件配置

五、結(jié)語
       基于物聯(lián)網(wǎng)的能耗在線監(jiān)測平臺總體方案基于**強化能源管理等各方需求，具有較好的推廣應用前景。
參考文獻
[1]楊作明，張治東，李娟，李良．物聯(lián)網(wǎng)的能耗在線監(jiān)測平臺研究與應用
[2]徐強．加快建設用能單位能耗在線監(jiān)測系統(tǒng)助推與發(fā)展［J］．中國能源，2018，40( 4) : 5－6，9．
[3]林玲．水泥單位產(chǎn)品能耗數(shù)據(jù)在線監(jiān)測系統(tǒng)的研究［J］．質(zhì)量技術監(jiān)督研究，2012( 4) : 21－23．
[4]吳孟輝．基于能源計量的水泥能耗監(jiān)測系統(tǒng)研究與應用［J］．計量與測試技術，2018，45( 3) : 55－57．
[5]盧苗，孫恒**，李猛．用能單位能耗在線監(jiān)測系統(tǒng)架構(gòu)研究［J］．電信快報，2017( 2) : 43－46．
[6]吳曉．企業(yè)能耗在線監(jiān)測系統(tǒng)規(guī)劃與建設［J］．通信電源技術，2018．35( 1) : 104－106．

安科瑞電氣股份有限公司專注于10KV饋線保護裝置,電流互感器,溫濕度控制器,有源電力濾波器,混合動態(tài)濾波補償裝置,有源濾波器廠家,低壓饋線保護器等, 歡迎致電 18702111791

• 詞條

  詞條說明

• 淺談分布式光伏電站運維平臺在石化行業(yè)的應用

  摘要：為實現(xiàn)綠色發(fā)展和“凈零排放”的目標，近些年來國內(nèi)外不少能源化工企業(yè)進入光伏發(fā)電領域。如何做好光伏電站的運行維護，成為石化企業(yè)不得不思考的重要課題。本文從分布式光伏電站消防安全、作業(yè)安全、環(huán)保管理等方面進行思考，通過識別在光伏電站運維期的關鍵因素，提供解決措施的實踐供**們參考。關鍵詞：石化企業(yè)；光伏電站；運維管理；消防安全? ? ? ? 在新時代綠色發(fā)

• Acrel-3000電能管理系統(tǒng)在熙璟城項目的應用

  楊馨 安科瑞電氣股份有限公司，上海?嘉定 【摘要】：隨著電力工業(yè)的快速發(fā)展、計算機網(wǎng)絡技術的成熟、智能電力儀表的應用，電力系統(tǒng)監(jiān)控已進入智能化、網(wǎng)絡化、數(shù)字化的時代。本文介紹基于網(wǎng)絡電力儀表PZ80L-E4及PZ72L-E4的Acrel-3000電能管理軟件在熙璟城配電監(jiān)控中的應用。系統(tǒng)實現(xiàn)了分散式采集和集中控制管理的智能化、數(shù)字化、網(wǎng)絡化電力監(jiān)控。 【關鍵詞】：商業(yè)變配電；網(wǎng)絡電力儀

• 安科瑞祝賀2015年度貴州建筑電氣年會圓滿召開

  ? ??2015年11月5日，由貴州建筑電氣專業(yè)**組織的2015年度貴州建筑電氣年會在貴州飯店圓滿召開。來自貴州建筑電氣專業(yè)**、貴州省建筑設計院等各大設計院、規(guī)劃院，以及13家電氣廠家參加。安科瑞電氣股份有限公司作為協(xié)辦單也應邀參加了此次年會。 ??? 大會開幕式由貴州省建筑設計院總工劉紅巖主持，貴州省土木工程學會建筑電氣專業(yè)委

• 淺談建筑配電能耗平臺與環(huán)境監(jiān)測管理系統(tǒng)的研究

  關鍵詞：建筑能耗；環(huán)境監(jiān)測；節(jié)能；物聯(lián)網(wǎng)0.引言? ? ? ?隨著我國城市化進程的加速，預計到2020年，全國城市生活人口將達到56%以上，*三產(chǎn)業(yè)占GDP的比例有可能過45%。[1]相應的建筑物和設施也將成倍增加，建筑能耗的大幅度增加將不可避免。隨著能耗問題日益突顯，如何實現(xiàn)能耗管理和能源成本小化成為中國的首要任務。準煤高出7倍。北京16家旅館中，能耗大