劉細(xì)鳳

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

摘要：在“碳達(dá)峰，碳中和"政策影響下，對(duì)工業(yè)企業(yè)能源管理提出了新的要求。本文結(jié)合建材工廠對(duì)、健康、節(jié)能等方面的需求，深入探討了建材行業(yè)能源管理工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用，這將給工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)技術(shù)在其他工業(yè)應(yīng)用方面提供借鑒。

關(guān)鍵詞：能源管理；數(shù)據(jù)可視化；工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)

本文所述建材行業(yè)能源管理工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)分層級(jí)、分部門、分介質(zhì)的能耗數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、能耗報(bào)警、能源基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理、能源實(shí)績(jī)管理、能源指標(biāo)對(duì)比分析、能效綜合分析、能耗數(shù)據(jù)可視化等企業(yè)云應(yīng)用服務(wù)，同時(shí)建立綜合能效能耗公示、監(jiān)測(cè)及能耗診斷等行業(yè)云應(yīng)用服務(wù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)能源的精細(xì)化管理，提高能源利用效率，降低企業(yè)運(yùn)營(yíng)成本，推動(dòng)建材行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)，提高行業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力。

建材行業(yè)能源管理工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)由現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層、邊緣層、平臺(tái)層和客戶端組成，整體架構(gòu)如圖1所示。

圖1  建材行業(yè)能源管理應(yīng)用服務(wù)云平臺(tái)架構(gòu)圖

2.1現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層

由多功能電表、水表、氣表、冷熱表、流量表、壓力表、溫濕度表以及其他能耗監(jiān)控設(shè)備組成，用于計(jì)量能源數(shù)據(jù)；還包括用于測(cè)量影響生產(chǎn)的主要設(shè)備（如鍋爐、汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)、風(fēng)機(jī)等各類設(shè)備）運(yùn)行情況和關(guān)鍵工藝參數(shù)、品質(zhì)參數(shù)的各類傳感器和控制系統(tǒng)。

2.2邊緣層

利用云網(wǎng)關(guān)采集現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層的各類多源異構(gòu)數(shù)據(jù)，進(jìn)行協(xié)議解析、數(shù)據(jù)清洗、分析處理，通過以太網(wǎng)、移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)等傳輸方式與云平臺(tái)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，實(shí)現(xiàn)設(shè)備上云。

2.3平臺(tái)層

提供穩(wěn)定、成熟可靠的云服務(wù)器，對(duì)能源數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、分析和處理；結(jié)合工業(yè)知識(shí)多維建模，建立能耗預(yù)測(cè)模型、能耗預(yù)警模型；提供綜合看板、能源監(jiān)測(cè)、能耗報(bào)警、能源實(shí)績(jī)管理、能耗分析、輔助決策、組態(tài)工具、信息公示、系統(tǒng)管理等功能服務(wù)；提供數(shù)據(jù)接口，為企業(yè)管理級(jí)的MES、ERP等系統(tǒng)提供用能信息。

2.4客戶端

提供瀏覽器客戶端、移動(dòng)客戶端訪問方式，滿足建材企業(yè)、行業(yè)監(jiān)管部門、部門、行業(yè)協(xié)會(huì)等不同用戶的使用需求，實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地掌握能源管理系統(tǒng)相關(guān)信息。

平臺(tái)提供云網(wǎng)關(guān)和軟網(wǎng)關(guān)兩種數(shù)據(jù)采集方式，連接現(xiàn)場(chǎng)PLC、DCS、IPC、智能儀表等設(shè)備，匯聚不同子行業(yè)、不同工廠利用智能化設(shè)備采集的多源異構(gòu)數(shù)據(jù)，通過以太網(wǎng)、2G、3G、4G、5G等上網(wǎng)方式，將數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆破脚_(tái)，提供高效穩(wěn)定的數(shù)據(jù)傳輸、準(zhǔn)確及時(shí)的數(shù)據(jù)分析和可靠的設(shè)備遠(yuǎn)程管理服務(wù)。

主要采集的數(shù)據(jù)包括以下幾種：

（1）用電量

通過智能電能表采集數(shù)據(jù)，包括各條線路的正向有功電量，正向無功電量，反向有功電量，反向無功電量，電度表的峰、平、谷電量，以及準(zhǔn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)電壓、電流、有功功率、無功功率和功率因數(shù)的采集。

（2）生產(chǎn)工序生產(chǎn)工藝數(shù)據(jù)

基于現(xiàn)有工序已有的DCS，數(shù)據(jù)全部采自DCS，采集的生產(chǎn)數(shù)據(jù)側(cè)重在能夠反映影響生產(chǎn)的主要設(shè)備運(yùn)行情況及關(guān)鍵工藝參數(shù)，如鍋爐、汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)、風(fēng)機(jī)等各類設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)等，通過實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)反映出生產(chǎn)實(shí)際情況。

（3）能源計(jì)量數(shù)據(jù)

建材行業(yè)能源介質(zhì)主要為煤、電、蒸汽、水及壓縮空氣等，涉及到上述介質(zhì)的進(jìn)、出口的檢測(cè)計(jì)量均視為一級(jí)計(jì)量，需納入到生產(chǎn)能源管理進(jìn)行監(jiān)控。為保證能源數(shù)據(jù)的同源性，避免中間轉(zhuǎn)換帶來的誤差，能源數(shù)據(jù)采集對(duì)象主要為瞬時(shí)流量、累積流量、溫度、壓力、計(jì)量表的運(yùn)行狀態(tài)等。

（4）環(huán)保數(shù)據(jù)

企業(yè)各項(xiàng)環(huán)保數(shù)據(jù)如廢氣排放指標(biāo)檢測(cè)，應(yīng)與采集數(shù)據(jù)同源。

能源管理工業(yè)互聯(lián)平臺(tái)采用云計(jì)算技術(shù)，結(jié)合微服務(wù)架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)可擴(kuò)展、高可用的基礎(chǔ)運(yùn)行環(huán)境，采用B/S架構(gòu)，只需安裝瀏覽器，即可訪問平臺(tái)資源，減輕客戶端程序的開發(fā)及安裝，具備跨平臺(tái)特性。企業(yè)管理人員可通過生產(chǎn)工藝流程圖、實(shí)時(shí)曲線等可視化界面對(duì)企業(yè)各級(jí)生產(chǎn)能耗數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并隨時(shí)查看能耗統(tǒng)計(jì)分析數(shù)據(jù)；行業(yè)監(jiān)管用戶可按行業(yè)、地區(qū)、特定時(shí)段對(duì)企業(yè)綜合能耗情況進(jìn)行查看，方便其準(zhǔn)確了解行業(yè)整體用能情況，并進(jìn)行能源協(xié)同配置。詳細(xì)功能架構(gòu)如圖2所示。

圖2  能源管理應(yīng)用服務(wù)平臺(tái)功能架構(gòu)圖

為管理人員提供全局視角，通過綜合看板顯示平臺(tái)內(nèi)部各類數(shù)據(jù)匯總情況，使其能夠隨時(shí)宏觀掌握平臺(tái)關(guān)鍵數(shù)據(jù)指標(biāo)。支持豐富的顯示模式，包括餅狀圖、柱狀圖、散點(diǎn)圖、折線圖、雷達(dá)圖、儀表盤等幾十種動(dòng)態(tài)交互的圖形及3D動(dòng)態(tài)圖形效果，如3D折線圖、3D曲面圖、3D散點(diǎn)圖、3D柱圖等數(shù)據(jù)可視化展示方式。

（1）行業(yè)總覽

圖形化展示具體地區(qū)、特定時(shí)段權(quán)限范圍內(nèi)企業(yè)能耗情況，橫向、縱向能效對(duì)比情況。

（2）企業(yè)總覽

顯示企業(yè)特定時(shí)段內(nèi)能源使用情況，具體包括能耗總量、各介質(zhì)消耗總量、能耗報(bào)警統(tǒng)計(jì)、能效數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)等。實(shí)際能效、能源計(jì)劃?rùn)M向、縱向?qū)Ρ惹闆r。

4.2能源監(jiān)測(cè)

對(duì)企業(yè)能耗數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，包括對(duì)能耗總量、重點(diǎn)工序能耗、重點(diǎn)設(shè)備能耗、余熱發(fā)電生產(chǎn)能耗，以及電表、水表、燃?xì)獗淼葍x表數(shù)據(jù)的監(jiān)測(cè)。支持靈活分組，可按部門、工序、設(shè)備、介質(zhì)等分層級(jí)監(jiān)測(cè)。

（1）生產(chǎn)工序監(jiān)測(cè)

監(jiān)測(cè)重點(diǎn)工序的能源消耗情況，以水泥企業(yè)為例，監(jiān)測(cè)熟料煅燒、水泥粉磨工序的能耗，經(jīng)過深層次的統(tǒng)計(jì)分析，輔助工藝操作模式調(diào)整，生產(chǎn)能效優(yōu)化。

（2）能源消耗監(jiān)測(cè)

監(jiān)測(cè)企業(yè)各能源介質(zhì)的消耗情況，如電能，監(jiān)測(cè)各條線路的正向有功電量，正向無功電量，反向有功電量，反向無功電量，電度表的峰、平、谷電量，以及準(zhǔn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)電壓、電流、有功功率、無功功率和功率因數(shù)。

（3）能耗設(shè)備監(jiān)測(cè)

對(duì)重點(diǎn)設(shè)備如水泥制作工藝中回轉(zhuǎn)窯、生料磨、煤磨、水泥磨等設(shè)備，進(jìn)行能耗、運(yùn)行參數(shù)、運(yùn)行狀態(tài)與效率實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，統(tǒng)計(jì)分析，助力管理人員通過調(diào)整工藝操作模式，提高能效，降低成本。

4.3能耗報(bào)警

（1）能耗預(yù)警

基于能耗歷史數(shù)據(jù)，構(gòu)建能耗預(yù)警模型，作用于實(shí)時(shí)能耗數(shù)據(jù)，對(duì)能耗趨勢(shì)進(jìn)行預(yù)判，實(shí)現(xiàn)對(duì)能耗報(bào)警的早期預(yù)警。可實(shí)現(xiàn)行業(yè)、區(qū)域、企業(yè)用能總量預(yù)警、單耗指標(biāo)預(yù)警等。

（2）實(shí)時(shí)報(bào)警

基于能耗數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)功能，根據(jù)用戶自由設(shè)置的限值發(fā)起設(shè)備能耗報(bào)警、能耗總量報(bào)警，并記錄報(bào)警數(shù)據(jù)，支持線上實(shí)時(shí)報(bào)警與歷史數(shù)據(jù)導(dǎo)出，支持短信、微信、郵件等報(bào)警信息推送功能。

（3）報(bào)警設(shè)置

設(shè)置能耗報(bào)警參數(shù)，具體包括報(bào)警限值，報(bào)警周期、報(bào)警對(duì)象、報(bào)警提示方式等。

4.4能源實(shí)績(jī)管理

（1）能源計(jì)劃

利用能耗預(yù)測(cè)模型，生成煤耗、電耗等能源使用預(yù)測(cè)曲線，根據(jù)企業(yè)生產(chǎn)計(jì)劃及能源需求預(yù)測(cè)結(jié)果，編制能源使用計(jì)劃，并檢測(cè)能源計(jì)劃合理性。

（2）能源實(shí)績(jī)分析

對(duì)能源實(shí)績(jī)數(shù)據(jù)（各個(gè)能源介質(zhì)消耗量、發(fā)生量、回收量的實(shí)時(shí)計(jì)量數(shù)據(jù)）進(jìn)行采集、存儲(chǔ)與實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，提供能源計(jì)劃與能源實(shí)績(jī)的可視化對(duì)比分析。

4.5能耗分析

（1）對(duì)比分析

支持對(duì)能源介質(zhì)的同比、環(huán)比分析，直觀的掌握各能耗趨勢(shì)和增長(zhǎng)率。針對(duì)不同企業(yè)或部門（工序、班組、崗位）之間進(jìn)行同級(jí)對(duì)比分析，參考平均能耗基準(zhǔn)，發(fā)現(xiàn)能耗異常點(diǎn)。針對(duì)同級(jí)別不同時(shí)間段進(jìn)行歷史對(duì)比分析，并參考平均能耗基準(zhǔn)，發(fā)現(xiàn)能耗異常點(diǎn)。

（2）對(duì)標(biāo)分析

對(duì)企業(yè)能耗與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對(duì)比分析與綜合能效評(píng)價(jià)。以水泥行業(yè)為例，對(duì)標(biāo)分析可比熟料綜合煤耗、可比熟料綜合電耗、可比水泥綜合電耗、可比熟料綜合能耗、可比水泥綜合能耗等能耗指標(biāo)[3]。

（3）能耗排名

多級(jí)別（部門、工序、班組、崗位）進(jìn)行能耗排名，實(shí)行內(nèi)部能耗考核比較，通過對(duì)季度、月度、每天考核結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析，發(fā)現(xiàn)問題，找出差距。

（4）能效分析

基于設(shè)備全過程能耗監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，結(jié)合電耗、功率、效率和負(fù)載等參數(shù)進(jìn)行綜合分析，對(duì)設(shè)備、操作人員進(jìn)行用能效評(píng)價(jià)。輔助工藝操作模式調(diào)整，提升能源利用率。

（5）趨勢(shì)分析

對(duì)能耗數(shù)據(jù)的變化趨勢(shì)進(jìn)行實(shí)時(shí)追蹤與歷史記錄，深度分析其動(dòng)態(tài)特性。通過單一數(shù)據(jù)分析、多數(shù)據(jù)對(duì)比分析、趨勢(shì)分析、相關(guān)性分析等形式，幫助用戶快速掌握能耗變化規(guī)律，建立能耗預(yù)測(cè)模型。

4.6能耗報(bào)表

支持按照能源介質(zhì)、使用部門、供應(yīng)部門進(jìn)行分部門、分介質(zhì)、分層級(jí)統(tǒng)計(jì)，運(yùn)用圖形與表格的形式展示各部門下屬能源結(jié)構(gòu)的能耗組成，通過時(shí)間維度（天、周、月、季、年）可查看各分類的歷史數(shù)據(jù)。自動(dòng)或手動(dòng)生成日、月、年報(bào)表。

4.7輔助決策

（1）輔助運(yùn)維

通過報(bào)警趨勢(shì)分析、知識(shí)庫(kù)關(guān)聯(lián)分析、報(bào)警定位與設(shè)備關(guān)聯(lián)分析等手段，從多角度分析設(shè)備故障原因，輔助企業(yè)運(yùn)維人員進(jìn)行故障判斷和，提高工作效率。

（2）輔助診斷

行業(yè)專家對(duì)企業(yè)生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的耗能問題（如：?jiǎn)挝荒芎某瑯?biāo)、設(shè)備非經(jīng)濟(jì)運(yùn)行、功率因數(shù)低、諧波畸變率超標(biāo)等）提供在線輔助診斷，并針對(duì)所發(fā)現(xiàn)的問題和對(duì)應(yīng)的工序，提供解決方案。

（3）輔助生產(chǎn)

基于能耗預(yù)警與能耗報(bào)警功能，分析報(bào)警產(chǎn)生原因與關(guān)聯(lián)關(guān)系，向管理人員推送嚴(yán)重報(bào)警，輔助生產(chǎn)。

（4）節(jié)能評(píng)價(jià)

實(shí)現(xiàn)以月、季度、年度為單位對(duì)企業(yè)節(jié)能效果進(jìn)行評(píng)估，形成分析節(jié)能效果分析報(bào)告，在平臺(tái)進(jìn)行信息公示。

4.8組態(tài)工具

云端圖形化組態(tài)設(shè)計(jì)工具，通過拖拽等簡(jiǎn)單操作，低代碼實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)可視化設(shè)計(jì)，靈活繪制現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)控畫面。

4.9信息公示

以新聞發(fā)布、消息發(fā)送、下載等形式，按行業(yè)、地區(qū)、特定時(shí)段對(duì)企業(yè)綜合能耗情況進(jìn)行公示。

4.10系統(tǒng)管理

系統(tǒng)管理功能為其他用戶創(chuàng)建平臺(tái)賬號(hào)，設(shè)置人員角色，為角色分配平臺(tái)權(quán)限，同時(shí)可借助分組功能，實(shí)現(xiàn)對(duì)人員多結(jié)構(gòu)多層級(jí)的靈活管理。

4.11平臺(tái)性

平臺(tái)構(gòu)建包括業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)和資源的整體保障體系，提供設(shè)備接入、網(wǎng)絡(luò)傳輸、數(shù)據(jù)處理、用戶訪問等全流程保障。

5.1 平臺(tái)概述

安科瑞企業(yè)能源管理平臺(tái)采用自動(dòng)化、信息化技術(shù)和集中管理模式，對(duì)企業(yè)的生產(chǎn)、輸配和消耗環(huán)節(jié)實(shí)行集中扁平化的動(dòng)態(tài)監(jiān)控和數(shù)據(jù)化管理，監(jiān)測(cè)企業(yè)電、水、燃?xì)?、蒸汽及壓縮空氣等各類能源的消耗情況，通過數(shù)據(jù)分析、挖掘和趨勢(shì)分析，幫助企業(yè)針對(duì)各種能源需求及用能情況、能源質(zhì)量、產(chǎn)品能源單耗、各工序能耗、重大能耗設(shè)備的能源利用情況等進(jìn)行能耗統(tǒng)計(jì)、同環(huán)比分析、能源成本分析、用能預(yù)測(cè)、碳排分析，為企業(yè)加強(qiáng)能源管理，提高能源利用效率、挖掘節(jié)能潛力、節(jié)能評(píng)估提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和支持。

5.2應(yīng)用場(chǎng)所

鋼鐵、石化、冶金、有色金屬、采礦、醫(yī)藥、水泥、煤炭、物流、鐵路、航空工業(yè)、木材、化學(xué)原料以及機(jī)電設(shè)備、電器產(chǎn)品、工器具制造等。

5.3平臺(tái)結(jié)構(gòu)

圖3 平臺(tái)結(jié)構(gòu)

5.4平臺(tái)主要功能

5.4.1首頁(yè)

首頁(yè)通過展示企業(yè)各類能耗總量、折標(biāo)值、能源成本、能源消耗趨勢(shì)、分項(xiàng)能耗占比、區(qū)域能源消耗對(duì)比,并三維展示企業(yè)重要工藝或設(shè)備的能源消耗動(dòng)態(tài)，可直觀了解企業(yè)當(dāng)前用能。

5.4.2運(yùn)行監(jiān)控

能源管理系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)顯示對(duì)企業(yè)使用的各種能源（電、水、蒸汽）進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并提供從概貌到具體的動(dòng)態(tài)圖形顯示，并提供區(qū)域數(shù)據(jù)監(jiān)控，在工廠平面圖或者某個(gè)車間的平面圖快速瀏覽到所管理的能耗數(shù)據(jù)。系統(tǒng)提供對(duì)能源管理系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)視功能，實(shí)現(xiàn)對(duì)能源系統(tǒng)運(yùn)行過程中關(guān)鍵的用能狀態(tài)參數(shù)的變化趨勢(shì)、耗能設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)以及系統(tǒng)運(yùn)行報(bào)警事件進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視，確保整個(gè)能源供給、轉(zhuǎn)換和消耗過程的、可靠和穩(wěn)定。系統(tǒng)提供圖形化工具，不僅可以組態(tài)出數(shù)字化的監(jiān)控界面，還具有實(shí)時(shí)趨勢(shì)顯示。

（1）變配電系統(tǒng)的電氣主接線圖展示，實(shí)現(xiàn)對(duì)全電量參數(shù)以及開關(guān)斷路器狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)視，如電壓、電流、頻率、功率、功率因數(shù)、三相不平衡度、諧波等參數(shù)。

（2） 水、燃?xì)?、壓縮空氣等系統(tǒng)各分支管道分布示意圖以及流量、壓力、溫度等參數(shù)狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)視；

（3）重點(diǎn)用能設(shè)備系統(tǒng)（如壓機(jī)等)的運(yùn)行狀態(tài)以及用能參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)視；

（4）過壓、過流、欠壓等保護(hù)信號(hào)報(bào)警、系統(tǒng)通信中斷、電量、非電量參數(shù)越限、能耗超標(biāo)預(yù)警等實(shí)時(shí)事件報(bào)警監(jiān)視。

（5）工藝流程圖展示重點(diǎn)關(guān)注工藝各設(shè)備運(yùn)行參量以及能耗情況

5.4.3變壓器監(jiān)控

展示各變壓器負(fù)載情況，從而可以為變壓器配備情況進(jìn)行科學(xué)合理的規(guī)劃。通過各種運(yùn)行參數(shù)狀態(tài)下用電效能的對(duì)比，測(cè)算變壓器損耗，找出變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行區(qū)間。根據(jù)變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行區(qū)間，調(diào)整負(fù)載，從而降低變壓器損耗，節(jié)約電量。

5.4.4用能統(tǒng)計(jì)

系統(tǒng)支持為企業(yè)不同的計(jì)量監(jiān)測(cè)對(duì)象，提供快速查詢顯示日、周、月、季、年的企業(yè)用能情況同比環(huán)比、產(chǎn)品單耗、產(chǎn)品折標(biāo)對(duì)比、能耗排名等。數(shù)據(jù)通過棒圖，餅圖，直方圖等形式，實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)中耗電量、耗水量、耗氣量等能耗數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析。大到整個(gè)企業(yè)，小到單個(gè)設(shè)備或車間，通過對(duì)這些區(qū)域的計(jì)量節(jié)點(diǎn)能耗數(shù)據(jù)查詢分析，實(shí)現(xiàn)整個(gè)企業(yè)能耗數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析，滿足用戶實(shí)現(xiàn)對(duì)任意時(shí)段內(nèi)區(qū)域、車間、工藝和設(shè)備類型等的能耗數(shù)據(jù)查詢要求。通過對(duì)比不同區(qū)域等的能耗數(shù)據(jù)情況，了解不同對(duì)象區(qū)域等的能耗規(guī)律，自動(dòng)對(duì)這些對(duì)象進(jìn)行能耗排名，找出能源使用過程中的漏洞和不合理地方，從而調(diào)整能源分配策略，減少能源使用過程中的浪費(fèi)。

5.4.5分項(xiàng)用能

系統(tǒng)提供對(duì)企業(yè)分項(xiàng)用能的分項(xiàng)統(tǒng)計(jì)。根據(jù)分項(xiàng)，用柱狀圖以及餅圖，展示各分項(xiàng)用能情況，直觀，清晰。通過用能趨勢(shì)，及時(shí)掌握企業(yè)分項(xiàng)用能趨勢(shì)情況。對(duì)于分項(xiàng)用能異常，能即時(shí)發(fā)現(xiàn)，調(diào)整策略，改善用能，節(jié)約能源。

5.4.6產(chǎn)品/產(chǎn)值單耗

系統(tǒng)可以與企業(yè)MES系統(tǒng)對(duì)接，導(dǎo)入產(chǎn)品產(chǎn)量。對(duì)不能導(dǎo)入的數(shù)據(jù)提供人工錄入功能。通過系統(tǒng)采集的能耗數(shù)據(jù)，結(jié)合產(chǎn)品產(chǎn)量，計(jì)算產(chǎn)品單耗，生成產(chǎn)品單耗趨勢(shì)圖，并進(jìn)行同比和環(huán)比分析。以便企業(yè)能夠根據(jù)產(chǎn)品單耗情況來調(diào)整生產(chǎn)工藝，從而降低能耗。

5.4.7用能成本分析

系統(tǒng)支持為企業(yè)整體以及車間等各個(gè)需要單獨(dú)進(jìn)行能耗考核的對(duì)象提供各種能源消耗的總費(fèi)用成本的統(tǒng)計(jì)對(duì)比功能。可提供電、水、氣等各種能源類型在統(tǒng)計(jì)周期中的消耗量以及對(duì)應(yīng)的費(fèi)用數(shù)據(jù)，并且可以將各種能源的費(fèi)用進(jìn)行百分比占比統(tǒng)計(jì)和對(duì)比，以了解整個(gè)企業(yè)能源費(fèi)用成本的詳細(xì)分布情況。同時(shí)支持對(duì)單位成本費(fèi)用進(jìn)行分析。用戶可選擇多個(gè)考核區(qū)域進(jìn)行耗能成本的對(duì)比分析，為用戶建立有效的績(jī)效獎(jiǎng)懲機(jī)制和日常管理提供真實(shí)、可靠的數(shù)據(jù)依據(jù)。

5.4.8用能成本統(tǒng)計(jì)分析

系統(tǒng)支持為企業(yè)以及需要單獨(dú)考核計(jì)量的區(qū)域提供能源成本預(yù)算管理功能，允許用戶錄入能源成本的詳細(xì)預(yù)算計(jì)劃，通過對(duì)比能源實(shí)際費(fèi)用和預(yù)算費(fèi)用進(jìn)行預(yù)算執(zhí)行管理，可以直觀的了解到每月或者每年能源成本是否超出預(yù)算，方便用戶及時(shí)的進(jìn)行預(yù)算的調(diào)整和干預(yù)。此外，系統(tǒng)還支持按照預(yù)測(cè)算法進(jìn)行能源成本的成本預(yù)測(cè)，根據(jù)歷史的預(yù)算執(zhí)行情況和實(shí)際耗能的數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)后續(xù)的幾個(gè)月的能源成本費(fèi)用，幫助用戶進(jìn)行有效的成本計(jì)劃管理。

5.4.9績(jī)效分析

對(duì)各類能源使用、消耗、轉(zhuǎn)換，按班組、區(qū)域、車間，產(chǎn)線、工段、設(shè)備等進(jìn)行日、周、月、年、時(shí)段績(jī)效統(tǒng)計(jì)按照能源計(jì)劃或定額制定的績(jī)效指標(biāo)進(jìn)行KPI比較考核，幫助企業(yè)了解內(nèi)部能效水平和節(jié)能潛力。

5.4.10能耗預(yù)測(cè)

通過對(duì)企業(yè)車間、生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)設(shè)備等的能耗使用情況進(jìn)行分析，建立能耗計(jì)算模型，根據(jù)人工智能算法對(duì)數(shù)據(jù)和模型進(jìn)行修正，對(duì)未來企業(yè)能耗趨勢(shì)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，為節(jié)能提供有效的決策依據(jù)。

5.4.11運(yùn)行監(jiān)測(cè)

系統(tǒng)的設(shè)備運(yùn)行監(jiān)測(cè)功能專門針對(duì)重點(diǎn)耗能設(shè)備提供多方位的管理，主要包括設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)及關(guān)鍵參數(shù)監(jiān)視、設(shè)備臺(tái)賬管理、設(shè)備能耗統(tǒng)計(jì)分析以及設(shè)備維護(hù)管理。通過對(duì)設(shè)備工作狀態(tài)參數(shù)以及工況參數(shù)的實(shí)時(shí)采集和監(jiān)視可及時(shí)判斷設(shè)備的運(yùn)行工況是否正常；設(shè)備能耗統(tǒng)計(jì)分析可提供針對(duì)設(shè)備對(duì)象的實(shí)時(shí)耗能量以及歷史耗能趨勢(shì)的分析和對(duì)比；設(shè)備臺(tái)賬管理以及維護(hù)管理可建立的設(shè)備基本信息檔案，可快速實(shí)現(xiàn)對(duì)于設(shè)備各種特性參數(shù)的查詢和統(tǒng)計(jì)分類，對(duì)設(shè)備及其主要零配件的檢修、更換歷史記錄進(jìn)行信息化管理，并可提供設(shè)備計(jì)劃?rùn)z修到期提醒以及逾期檢修告警等功能，便于為每一個(gè)重要設(shè)備建立經(jīng)濟(jì)運(yùn)行檔案，確保設(shè)備的、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

5.4.12能源平衡及損耗分析

能源平衡及損耗統(tǒng)計(jì)分析主要為企業(yè)的電、水、氣等能源在轉(zhuǎn)換、運(yùn)輸、使用過程中的各個(gè)環(huán)節(jié)提供能量平衡分析，及時(shí)的發(fā)現(xiàn)能量在使用過程中的跑冒滴漏和異常用能等浪費(fèi)的問題，提醒用戶及時(shí)進(jìn)行干預(yù)。通過分別統(tǒng)計(jì)重要用能環(huán)節(jié)的能源供給量和能源消耗量并計(jì)算兩者之間的差值損耗量，來評(píng)估個(gè)各環(huán)節(jié)的用能損耗程度。比如對(duì)用水系統(tǒng)的干管計(jì)量和各個(gè)車間支管的計(jì)量消耗量之和進(jìn)行損耗分析，有利于及時(shí)發(fā)現(xiàn)是否存在水管漏水或者違規(guī)用水的情況；對(duì)用電系統(tǒng)的低壓進(jìn)線計(jì)量和各饋線回路的計(jì)量消耗量之和進(jìn)行損耗分析，來評(píng)估判斷是否存在違規(guī)用電、竊電等異常用電現(xiàn)場(chǎng)，幫助用戶發(fā)現(xiàn)并糾正能源使用過程中的能源浪費(fèi)問題，降低能源綜合運(yùn)行成本。

5.4.13節(jié)能分析

節(jié)能分析主要是為企業(yè)在實(shí)施節(jié)能措施后，具體節(jié)能效果的分析，通過錄入節(jié)能措施，對(duì)比分析實(shí)施節(jié)能措施前與實(shí)施節(jié)能措施后的用能情況，以此來評(píng)判節(jié)能措施的實(shí)施效果，為企業(yè)節(jié)能提供幫助，提高經(jīng)濟(jì)效益。

5.4.14分析報(bào)告

系統(tǒng)提供的用戶分析報(bào)告主要是為企業(yè)的中、高層管理人員提供有關(guān)企業(yè)的能耗數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果匯總和分析結(jié)論展示，注重整體能耗狀況和變化趨勢(shì)的說明。一般包括企業(yè)的能源利用情況、線路損耗情況、設(shè)備運(yùn)行情況、運(yùn)維情況，用能趨勢(shì)排名，重點(diǎn)能耗排名，綜合能耗排名等。通過豐富多樣的 圖形化組件組態(tài)成為一份用戶分析報(bào)告，讓用戶了解系統(tǒng)的運(yùn)行情況，方便用戶發(fā)現(xiàn)設(shè)備異常，從而找出改善點(diǎn)，以及針對(duì)用能情況挖掘節(jié)能潛力。

5.4.15事件記錄

事件報(bào)警分析主要是為系統(tǒng)的異常運(yùn)行狀態(tài)或故障原因診斷分析提供依據(jù)和分析手段。系統(tǒng)運(yùn)行過程中所產(chǎn)生的各種報(bào)警時(shí)間均會(huì)被自動(dòng)記錄和存儲(chǔ)，通過對(duì)事件的發(fā)生時(shí)間、范圍對(duì)象、事件的類型、事件的等級(jí)以及事件描述關(guān)鍵字搜索查詢，即可快速的實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)事件的查詢和分類。

5.4.16自定義報(bào)表

用戶可通過自定義報(bào)表頭與列，靈活生成各種報(bào)表，從各種能耗數(shù)據(jù)及費(fèi)用比較，到電力峰谷平報(bào)表；從碳排放報(bào)告到系統(tǒng)能耗評(píng)估，從能耗指標(biāo)到能耗預(yù)算等等，使用者無需繁瑣的編輯，只需要簡(jiǎn)單操作就能生成精美的報(bào)表。

5.4.17移動(dòng)端支持

APP支持Android、iOS操作系統(tǒng)，方便用戶按能源分類、區(qū)域、車間、工序、班組、設(shè)備等不同維度掌握企業(yè)能源消耗、效率分析、同環(huán)比分析、能耗折標(biāo)、用能預(yù)測(cè)、運(yùn)行監(jiān)視、異常報(bào)警等。

5.4.18運(yùn)行環(huán)境

(1)瀏覽器運(yùn)行設(shè)備

(2)臺(tái)式電腦，手機(jī)、平板等移動(dòng)端設(shè)備

(3)瀏覽器運(yùn)行環(huán)境

(4)支持火狐、搜狗、360等主流瀏覽器訪問

(5)客戶端運(yùn)行設(shè)備

(6)安卓系統(tǒng)移動(dòng)設(shè)備（android 5.0以上），蘋果ios系統(tǒng)

5.5現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備選型（根據(jù)實(shí)際需求選配）

本文所述建材行業(yè)能源管理應(yīng)用服務(wù)云平臺(tái)充分利用工業(yè)通信、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、可視化等先進(jìn)技術(shù)，依靠底層現(xiàn)有的能源硬件基礎(chǔ)和控制系統(tǒng)，通過云網(wǎng)關(guān)匯聚各類生產(chǎn)過程參數(shù)和能源數(shù)據(jù)，經(jīng)過數(shù)據(jù)清洗、存儲(chǔ)、整理，并運(yùn)用科學(xué)先進(jìn)的統(tǒng)計(jì)分析方法，結(jié)合生產(chǎn)計(jì)劃具體需要，進(jìn)行能耗實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、能效分析、優(yōu)化控制和綜合管理，平臺(tái)采用微服務(wù)架構(gòu)，為用戶提供數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化的能源管理與服務(wù)。

由此可見，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)是實(shí)現(xiàn)智能化能源管理的重要手段，通過分析發(fā)現(xiàn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)在能源數(shù)據(jù)采集、匯聚、分析、價(jià)值挖掘等方面都具有較高的應(yīng)用價(jià)值，可推廣應(yīng)用至其他應(yīng)用領(lǐng)域。

【參考文獻(xiàn)】

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[2]馬秀麗,李媛,楊祖業(yè).建材行業(yè)能源管理工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)設(shè)計(jì)與應(yīng)用[J].中國(guó)儀器儀表,2021(12):40-44.

[3]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊(cè).2020.06版

作者簡(jiǎn)介：劉細(xì)鳳，女，本科，現(xiàn)就職于安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向?yàn)槟茉垂芾硐到y(tǒng)。