摘要：為了解決傳統印染企業(yè)對能源管理存在粗放、滯后、管理不足等問(wèn)題，提出了一種基于工業(yè)云平臺的能源管理系統設計方案。以大數據、物聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)等基礎設施建設的能源管理系統擁有很快的工作效率。該系統具有穩定性、通用性、持續擴展性，為印染企業(yè)提供了能耗監控、訂單產(chǎn)量損耗的能源監測解決方案，以及未來(lái)能源管理系統的運行維護。

印染行業(yè)在紡織工業(yè)中占據著(zhù)重要的地位，而我國大部分印染企業(yè)都屬于中小型的勞動(dòng)密集型企業(yè)，隨著(zhù)企業(yè)規模的擴大，企業(yè)運作過(guò)程中需要管理的信息日益繁雜，傳統的管理模式已經(jīng)不能滿(mǎn)足實(shí)際的需求，特別是企業(yè)的能源管理方式還存在相對落后的人手抄表和人工記錄耗損的情況。為此，本方案提出了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)能源管理解決方案，集“物聯(lián)網(wǎng)"“大數據"“云計算"“AI"“邊緣計算"“智能網(wǎng)關(guān)"等技術(shù)于一體，服務(wù)于園區、企事業(yè)單位在能源的生產(chǎn)、輸配、使用過(guò)程中對能源管理的兩化（信息化、自動(dòng)化）融合需求，服務(wù)于安全用能、經(jīng)濟用能以及精細化管理的需求。具體如下：（1）能耗管理系統采用分層分布式系統體系結構，對電力、天然氣、水、蒸汽等各分類(lèi)能耗數據進(jìn)行采集、處理，并分析能耗狀況，實(shí)現節能應用；（2）采用儀表管理、能源監控、能源統計、能耗預測分析、能耗設備管理、能源計量設備管理等多種手段，使企業(yè)管理者對企業(yè)的能源成本比重、發(fā)展趨勢有準確的掌握；（3）讓電力、用水、天然氣、蒸汽等用能信息可視化，并與生產(chǎn)運營(yíng)相結合，形成單位制品能耗、日均網(wǎng)損、平均（水電氣）價(jià)格等指標，協(xié)助管理者快速掌控企業(yè)狀況，進(jìn)行客觀(guān)、科學(xué)的分析，為企業(yè)精細化管理提供新的數據化維度。

1 系統總體設計

1.1 業(yè)務(wù)架構

業(yè)務(wù)架構圖如圖1所示。

能耗管理系統采用分層分布式系統體系結構，對電力、天然氣、水、蒸汽等各分類(lèi)能耗數據進(jìn)行采集、處理，并分析能耗狀況，實(shí)現節能應用。技術(shù)路線(xiàn)為采集終端智能儀表水、電、蒸汽、天然氣等數據，并將數據通過(guò)以太網(wǎng)、4G/5G 的形式傳輸、存儲至技研工業(yè)云平臺進(jìn)行相關(guān)的分析處理，用戶(hù)只需打開(kāi)相應系統的應用軟件（Windows、Android、IOS）即可通過(guò)手機APP、電腦客戶(hù)端完成對用能數據的調取、監控分析、管理等需求，讓用能信息變得簡(jiǎn)單和直觀(guān)，使決策者、管理者更有效地掌控企業(yè)能源管理信息。

1.1.1 終端感知層

終端感知層提供的數據主要來(lái)自現場(chǎng)的水表、天然氣表、蒸汽表以及安裝在現場(chǎng)的智能電表、電氣安全預警儀等。

1.1.2 網(wǎng)絡(luò )傳輸層

網(wǎng)絡(luò )傳輸層主要提供工業(yè)網(wǎng)關(guān)，負責終端智能表（計）與平臺應用層的連接，實(shí)時(shí)采集設備數據，上報到云上的物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)。

1.1.3 平臺應用層

平臺應用層基于技研云平臺工業(yè) PaaS 服務(wù)搭建，提供面向能源管理領(lǐng)域的特定場(chǎng)景應用。其中，通用 PaaS 提供云計算、大數據、應用開(kāi)發(fā)、物聯(lián)網(wǎng)等基礎 PaaS 服務(wù)能力，提供以數據為核心的工業(yè)數據服務(wù)、機理模型服務(wù)和業(yè)務(wù)微服務(wù)。應用層提供安全預警、能耗管理、設備監控等功能，服務(wù)安全用能、經(jīng)濟用能以及精細化管理的需求，同時(shí)支持 PC 端和移動(dòng)端（微信小程序）訪(fǎng)問(wèn)，滿(mǎn)足不同用戶(hù)群體的使用需求。

1.2 能源管理業(yè)務(wù)流程設計

能耗業(yè)務(wù)邏輯：通過(guò)計量表管理對能源系統的底層現場(chǎng)設備進(jìn)行定義，計量表數據通過(guò)485通訊自動(dòng)采集與人工錄入作為基礎數據的輸入端，將規定的計量表與統計對象（包括區域、設備等）進(jìn)行運算賦值、綁定連接，生成各時(shí)間段的區域、設備等能耗明細。

單耗業(yè)務(wù)邏輯：在能耗統計的基礎上，結合各統計對象的產(chǎn)量情況及各產(chǎn)品類(lèi)型的系數加成，定時(shí)核算單耗數據。系統設定統計對象的單耗基準，在實(shí)際單耗與設定的單耗基準出現一定的偏差時(shí)，自動(dòng)發(fā)起警報。

批耗業(yè)務(wù)邏輯：在能耗與單耗的基礎上，結合每個(gè)訂單/批次的工藝數據、配方數據、機臺排程數據、訂單/批次的開(kāi)始與結束節點(diǎn)等信息，核算出每個(gè)訂單/批次/工藝的生產(chǎn)能耗。

能源管理業(yè)務(wù)流程如圖2所示。

2 主要功能設計

能源管理系統實(shí)時(shí)信息采集管理系統的目標是建立數據通信網(wǎng)絡(luò )，實(shí)現對能耗信息的自動(dòng)監測，進(jìn)而完成能源的管理，實(shí)現安全、優(yōu)良供能，提高工作效率，降低能耗，從而達到降低產(chǎn)品成本的目的。包括數據采集、數據發(fā)布和數據分析管理，主要功能是實(shí)現所有能耗數據的采集，并在企業(yè)內部范圍內實(shí)現數據的發(fā)布。

整個(gè)能源管理系統采用可靠的硬件平臺輔以成熟的軟件平臺，構成集中式數據采集監控分析管理系統，并實(shí)現能耗數據的集中管理和歸檔，通過(guò)網(wǎng)絡(luò )在企業(yè)內部范圍內實(shí)現數據發(fā)布。

2.1 實(shí)時(shí)能耗采集

通過(guò)數據采集器自動(dòng)采集現場(chǎng)儀表的能耗數據信息，為能源信息管理提供原始數據。

2.1.1 通信協(xié)議與網(wǎng)絡(luò )接口

本系統涉及到電、水、天然氣、蒸汽等能耗監測儀表設備的采集工作；提供的監測儀表設備要支持RS-485、RS-232、RJ45、CDMA3G/4G 等多種網(wǎng)絡(luò )接口或支持 OPC、MODBUS、104、CDT、DLT645 等多種通信協(xié)議的數據接入，實(shí)現企業(yè)、分廠(chǎng)、車(chē)間、設備等多級能源介質(zhì)的采集、存儲管理。

2.1.2 斷網(wǎng)本地預存

在網(wǎng)絡(luò )中斷或者主數據存儲設備出現無(wú)法通信的情況時(shí)，數據采集設備應當繼續采集能耗數據，并將采集到的能耗數據保存在本地，在網(wǎng)絡(luò )聯(lián)通或者與主數據存儲設備恢復通信后將預存的數據上傳到云存儲設備中。

2.1.3 遠程抄表

對規定區域內的能耗監測設備進(jìn)行遠程抄表，而且選擇規定的日期與時(shí)間對能耗儀表進(jìn)行遠程抄表，將對應的時(shí)間累積能耗數據推送給技研云平臺數據采集庫。

2.1.4 運行監測

（1）系統以數據列表、分布圖、曲線(xiàn)等形式直觀(guān)展示企業(yè)實(shí)時(shí)或歷史生產(chǎn)能耗數據、生產(chǎn)指標、能耗指標和數據通信報警。

（2）通過(guò)集中監控生產(chǎn)和能源系統指標、生產(chǎn)異常實(shí)時(shí)報警、系統巡檢到位等措施提高企業(yè)能源系統的運行管理水平及整體安全水平，確保生產(chǎn)安全進(jìn)行。

2.2 能耗統計分析

2.2.1 計量分析

能源管理系統計量分析采用餅狀圖的形式展現規定時(shí)間段內各類(lèi)能耗所占總能耗的百分數；能耗趨勢分析采用折線(xiàn)圖的形式展現規定時(shí)間段內規定能源的消耗。

能耗報表管理：自動(dòng)生成所需要的數據（日/月/季度/年）報表、定期階段報表和事件報表，并能以用戶(hù)所需要的格式和方式保存、導出或打印。報表的類(lèi)型、內容和格式可由用戶(hù)動(dòng)態(tài)調整，如圖3所示。

能耗報表分析：系統可提取各類(lèi)能耗數據進(jìn)行自動(dòng)分析，并對各監控點(diǎn)的能耗情況進(jìn)行水耗、電耗、氣耗判定，對能耗改善提出一套完整的診斷流程，并提供能耗分析報告，幫助用戶(hù)進(jìn)行節能措施及設備改造。

人工數據上傳：針對尚未安裝自動(dòng)采集儀的支路或無(wú)法使用數據采集儀進(jìn)行自動(dòng)采集的能源消耗（機械式儀表）提供人工數據上傳及審核的功能，避免數據缺失導致的各類(lèi)問(wèn)題。

數據備份管理：用戶(hù)手動(dòng)或系統自動(dòng)備份保存各項數據；當發(fā)生特殊情況導致數據丟失時(shí)，可自動(dòng)導入近期的備份數據進(jìn)行數據恢復，避免特殊情況出現數據丟失導致的各項損失。

2.2.2 單耗分析

能源管理系統實(shí)時(shí)監控整廠(chǎng)各區域、各設備的單位產(chǎn)量耗費的能源情況。單耗通常作為各管理人員所管轄區域的能源考核指標，可通過(guò)監控、分析實(shí)際單耗與設定績(jì)效的偏差來(lái)判斷能源管理水平的優(yōu)劣；單耗超出控制線(xiàn)出現異常時(shí)自動(dòng)發(fā)起警報，通過(guò)及時(shí)的反饋提高能源的利用效率。

2.2.3 批耗分析

能源管理系統實(shí)時(shí)監控各訂單/批次在各工序的能耗情況，實(shí)現訂單/批次級別高顆粒度的能源分析。在大量的批次能耗數據采集后，系統通過(guò)分布擬合的方法制定各訂單、批次、工藝的標準能耗模型，當實(shí)際生產(chǎn)能耗與標準能耗模型偏差較大時(shí)發(fā)起警報，促進(jìn)能源問(wèn)題的解決與完善，同時(shí)系統通過(guò)行業(yè)BI 大數據自動(dòng)輸出工藝改進(jìn)的方案建議，提高染整工廠(chǎng)的能源利用效率。

2.3 能耗預測

以客觀(guān)數據為依據，以企業(yè)整體、分廠(chǎng)、車(chē)間、生產(chǎn)線(xiàn)、主要用能設備為對象，并結合歷史能耗數據，對未來(lái)的能耗情況進(jìn)行預測分析：（1）利用歷史能耗數據分析未來(lái)能耗趨勢；（2）按照日、月、年的日期形式分別統計出對應的能耗趨勢數據；（3）與企業(yè)的生產(chǎn)線(xiàn)、主要用能設備的使用情況相結合；（4）趨勢圖表界面美觀(guān)，條目清晰，并提供在線(xiàn)打印與導出功能。

2.4 警報設置

企業(yè)可根據不同廠(chǎng)區、不同支路、不同設備的用能需求，分時(shí)間段設置不同的警報策略。當發(fā)生不合理的能源消耗時(shí)，系統按照所設置的警報方式對用戶(hù)進(jìn)行提醒，避免設備故障或人為原因造成的能源浪費。在一段時(shí)間后，用戶(hù)可通過(guò)歷史警報記錄分析當前的節能策略是否需要修改，很大限度地確保能源和資金的合理利用。此外，當系統發(fā)生能源警報時(shí)，消息可推送給相關(guān)的生產(chǎn)角色（工人、主管、企業(yè)高層管理者）。

3 系統的實(shí)現與應用

3.1 硬件設備

能源管理采用高性能智能網(wǎng)關(guān)作為硬件采集及通信設備。該網(wǎng)關(guān)擁有自主嵌入式操作系統，具有強大的功能擴展和系統升級的空間，用于能源管理中各類(lèi)能耗儀表的數據采集、存儲與管理，可實(shí)現用能數據智能處理等邊緣計算功能，可通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)、以太網(wǎng)等與云平臺進(jìn)行數據交互，具備邊緣計算能力，具備斷點(diǎn)續傳功能。

智慧能源網(wǎng)關(guān)特點(diǎn)：（1）水電氣熱4表合一，一臺網(wǎng)關(guān)可支持水、電、氣、熱等各類(lèi)能耗儀表的信息采集，支持多點(diǎn)位高速采集；（2）支持各類(lèi)工業(yè)規約，支持符合 DLT645-2007 與 DLT645-1997 規約的所有電能表（計），支持符合CJ 188-2004-T規約的所有水、氣、熱表（計），支持協(xié)議擴展；（3）下行支持多協(xié)議RS485、M-Bus、CAN、紅外等，上行支持多通信方式如以太網(wǎng)、GPRS（2G/3G/4G）、WIFI、LORA、NB-IOT 等；（4）安裝方式靈活，導軌式、壁掛式任意可選，終端設有4個(gè)固定孔位，可采用Φ3的標準螺絲進(jìn)行固定安裝。

3.2 應用場(chǎng)景

系統面向傳統印染紡織企業(yè)染色機、定形機、絲光機、煮漂機、開(kāi)幅機等通用生產(chǎn)設備，針對企業(yè)能源管理粗放、存在用能監測黑箱、能耗高、設備壽命短、問(wèn)題點(diǎn)查找困難等，基于對整個(gè)車(chē)間的通用生產(chǎn)設備及傳感器的實(shí)時(shí)數據采集，利用邊緣計算和云服務(wù)器實(shí)現對車(chē)間設備運行參數的智能優(yōu)化控制，提高企業(yè)的能源利用水平和用能安全水平，降低能耗。

普遍使用場(chǎng)景：（1）管理人員對工廠(chǎng)的能耗有基本的了解與整體的把控；（2）作為進(jìn)一步分析的基礎數據；（3）給抄表人員提供方便實(shí)用的工具；（4）區域單耗作為各車(chē)間管理人員的考核指標，及時(shí)反饋分析總結；（5）設備單耗作為能耗異常的深度分析；（6）單耗異常發(fā)起警報，發(fā)起查異常解決問(wèn)題的流程；（7）能源預信（分布擬合）；（8）工藝改進(jìn)；（9）制定訂單工藝的能耗標準；（10）訂單批號的耗能預警。

4 系統優(yōu)勢

能源管理系統是綜合運用現代信息技術(shù)和能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實(shí)現對印染企業(yè)能耗的在線(xiàn)監測、動(dòng)態(tài)

分析和集中管理，建立“多能互補，需求響應"新機制，精細化、信息化的能源管理方式，可提升印染企業(yè)能源管理水平，降低能源成本，實(shí)現能源的動(dòng)態(tài)需求響應和企業(yè)能源的優(yōu)化調度。系統具體的優(yōu)勢如下：（1）易部署、易實(shí)施、見(jiàn)效快。能源管理服務(wù)根據當前印染企業(yè)現狀進(jìn)行實(shí)際調研與分析，幫助企業(yè)制定一套輕量化的能效監控系統，系統基于云平臺模式搭建，可以快速部署，免去復雜的系統設計與安裝。在不影響當前生產(chǎn)的前提下進(jìn)行實(shí)施，可以使企業(yè)減少在安裝實(shí)施過(guò)程中帶來(lái)的損失。能源管理服務(wù)在整個(gè)系統部署完畢后 2 個(gè)月就會(huì )有明顯的優(yōu)化效果，見(jiàn)效快。（2）便捷的使用方式。系統提供 PC 端、手機端等豐富的展示方式，提供簡(jiǎn)易的人性化的使用界面，幫助用戶(hù)快速地獲取所需用能信息，降低使用者學(xué)習的成本；同時(shí)為設備管理人員、企業(yè)領(lǐng)導等管理者提供數字化的設備模型和實(shí)時(shí)運行情況的各種健康指標，作為決策分析依據。（3）實(shí)時(shí)的自動(dòng)預警通知。系統可以向移動(dòng) APP 應用自動(dòng)推送預警通知，實(shí)時(shí)告知相關(guān)人員能源事件信息。

5 安科瑞工業(yè)能源管理系統介紹

安科瑞企業(yè)能源管控系統采用自動(dòng)化、信息化技術(shù)和集中管理模式，對企業(yè)的生產(chǎn)、輸配和消耗環(huán)節實(shí)行集中扁平化的動(dòng)態(tài)監控和數據化管理，監測企業(yè)電、水、燃氣、蒸汽及壓縮空氣等各類(lèi)能源的消耗情況，通過(guò)數據分析、挖掘和趨勢分析，幫助企業(yè)針對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、工藝、車(chē)間、產(chǎn)線(xiàn)、班組、重大能耗設備等的能源利用情況等進(jìn)行能耗統計、同環(huán)比分析、能源成本分析、碳排分析，為企業(yè)加強能源管理，提高能源利用效率、挖掘節能潛力、節能評估提供基礎數據和支持。

6 應用場(chǎng)所

鋼鐵、石化、冶金、有色金屬、采礦、醫藥、水泥、煤炭、造紙、化工、物流、食品、水廠(chǎng)、電廠(chǎng)、供熱站、軌道交通、航空工業(yè)、木材、工業(yè)園區、醫院、學(xué)校、酒店、寫(xiě)字樓以及汽車(chē)制造、機電設備、電器產(chǎn)品、工器具制造等離散制造業(yè)。

7 系統結構

現場(chǎng)通過(guò)廠(chǎng)區局域網(wǎng)和平臺通訊，平臺搭建在客戶(hù)自己配置的服務(wù)器上。搭建完成之后，客戶(hù)可以在任意能與局域網(wǎng)聯(lián)通的地方，通過(guò)有權限的賬號登陸網(wǎng)頁(yè)以及手機APP查看各處的運行情況。

系統可分為三層：即現場(chǎng)設備層、網(wǎng)絡(luò )通訊層和平臺管理層。

現場(chǎng)設備層：主要是連接于網(wǎng)絡(luò )中用于水、電、氣等參量采集測量的各類(lèi)型的儀表等，也是構建該配電、耗水、耗氣系統必要的基本組成元素。肩負著(zhù)采集數據的重任，這些設備可為本公司各系列帶通訊網(wǎng)絡(luò )電力儀表、溫濕度控制器、開(kāi)關(guān)量監測模塊以及合格供應商的水表、氣表、冷熱量表等。

網(wǎng)絡(luò )通訊層：包含現場(chǎng)智能網(wǎng)關(guān)、網(wǎng)絡(luò )交換機等設備。智能網(wǎng)關(guān)主動(dòng)采集現場(chǎng)設備層設備的數據，并可進(jìn)行規約轉換，數據存儲，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò )把數據上傳至搭建好的數據庫服務(wù)器，智能網(wǎng)關(guān)可在網(wǎng)絡(luò )故障時(shí)將數據存儲在本地，待網(wǎng)絡(luò )恢復時(shí)從中斷的位置繼續上傳數據，保證服務(wù)器端數據不丟失。

平臺管理層：包含應用服務(wù)器、WEB服務(wù)器和數據服務(wù)器，一般應用服務(wù)器和WEB服務(wù)器可以合一配置。

平臺采用分層分布式結構進(jìn)行設計，詳細拓撲結構如下：

8 系統功能

平臺采用自動(dòng)化、信息化技術(shù)和集中管理模式，對企業(yè)的生產(chǎn)、輸配和消耗環(huán)節實(shí)行集中扁平化的動(dòng)態(tài)監控和數據化管理。實(shí)時(shí)監測企業(yè)各類(lèi)能源的消耗情況，通過(guò)數據分析、挖掘和趨勢分析，幫助企業(yè)加強能源管理，提高能源利用效率和節能潛力，為節能改造提供數據依據。

8.1平臺登錄

在瀏覽器打開(kāi)云平臺鏈接、輸入賬戶(hù)名和權限密碼，進(jìn)行登錄，防止未授權人員瀏覽有關(guān)信息。

8.2大屏展示

用戶(hù)登錄成功之后進(jìn)入大屏展示頁(yè)面，展示企業(yè)及各區域的能耗折標、產(chǎn)值、異常、排名、占比、通訊情況，點(diǎn)擊區域展示該區域的分類(lèi)能耗、產(chǎn)值等相關(guān)信息。

8.3首頁(yè)

首頁(yè)展示峰谷平用電、變壓器情況、年能耗趨勢、單耗趨勢、分類(lèi)能耗等企業(yè)級統計數據。

8.4數據監控

對企業(yè)各點(diǎn)位的能源使用、報警等情況進(jìn)行實(shí)時(shí)的監控。以便企業(yè)用戶(hù)能夠實(shí)時(shí)的監測各個(gè)點(diǎn)位的運作情況，同時(shí)能更快的掌握點(diǎn)位的報警，并為企業(yè)削峰填谷、調整負載等技改措施提供數據支撐。

·       能源實(shí)時(shí)監控：對于水、電、氣等能源消耗進(jìn)行實(shí)時(shí)監測，確保用能環(huán)節的持續穩定運行，顯示配電圖、能流圖、能源平衡網(wǎng)絡(luò )圖、能源計量網(wǎng)絡(luò )圖等功能。

·       能流圖：需要在能流圖上對水、電、氣的消耗情況進(jìn)行實(shí)時(shí)展示；當能源參數越限報警，可提供報警重要性等級分類(lèi)，同時(shí)支持APP推送、手機短信、郵件、釘釘、語(yǔ)音播報、系統彈窗報警提示等；

·       配電圖：將配電房真實(shí)情況畫(huà)入配電圖，實(shí)時(shí)展示接入的門(mén)禁、水浸、電水氣等儀表的實(shí)時(shí)參數、門(mén)禁水浸狀態(tài)及能耗數據。

·       實(shí)時(shí)統計：實(shí)時(shí)統計工廠(chǎng)、車(chē)間、工序、設備的當年、季度、月、周、日、班次等能耗值；

·       數據展示：通過(guò)實(shí)時(shí)曲線(xiàn)和歷史曲線(xiàn)展示不同區域、不同設備的不同的能耗參數；

·       檢測：對能源報警信息進(jìn)行集中顯示，可以對報警閾值信息進(jìn)行相關(guān)處理操作，可以對報警參數進(jìn)行在線(xiàn)設置，當能源參數越限報警，可提供報警重要性等級分類(lèi)，具備APP推送、手機短信、郵件、釘釘、語(yǔ)音播報、系統彈窗等報警提示；

8.5視頻監控

接入攝像頭，實(shí)時(shí)掌控企業(yè)內實(shí)際情況。

8.6變壓器監控

展示各電壓器的負載情況，從而可以為變壓器配備情況進(jìn)行科學(xué)合理的規劃。通過(guò)各種運行參數狀態(tài)下用電效能的對比分析，找出更好的運行模式。根據運行模式調整負載，從而降低用電單耗，使電能損失降低。

8.7儀表實(shí)時(shí)監控

展示各個(gè)水電氣儀表的實(shí)時(shí)參數變化，以曲線(xiàn)圖的方式展示。

8.8能源中控

將所有有關(guān)能源的能源參數集中在一個(gè)看板中，能從多個(gè)維度對比分析，實(shí)現各個(gè)產(chǎn)業(yè)線(xiàn)的對比，幫助領(lǐng)導掌控整個(gè)工廠(chǎng)的能源消耗，能源成本，標煤排放等的情況。

8.9用能統計

從能源使用種類(lèi)、監測區域、車(chē)間、生產(chǎn)工藝、工序、工段時(shí)間、設備、班組、分項等維度，采用曲線(xiàn)、餅圖、直方圖、累積圖、數字表等方式對企業(yè)用能統計、同比、環(huán)比分析、實(shí)績(jì)分析，折標對比、單位產(chǎn)品能耗、單位產(chǎn)值能耗統計，找出能源使用過(guò)程中的漏洞和不合理地方，從而調整能源分配策略，減少能源使用過(guò)程中的浪費。

8.10分析

統計各個(gè)監測節點(diǎn)（工廠(chǎng)、車(chē)間）的當年、季度、月、周、日各類(lèi)能源消耗費用，其中電包括峰電量、峰電費、谷電量、谷電費以及平均電量和平均電費。

8.11產(chǎn)品單耗統計

與企業(yè)MES系統對接，通過(guò)產(chǎn)品產(chǎn)量以及系統采集的能耗數據，在產(chǎn)品單耗中生成產(chǎn)品單耗趨勢圖，并進(jìn)行同比和環(huán)比分析。同時(shí)將產(chǎn)品單耗與行業(yè)/國家/國際指標對標，以便企業(yè)能夠根據產(chǎn)品單耗情況來(lái)調整生產(chǎn)工藝，從而降低能耗。

8.12績(jì)效分析

對各類(lèi)能源使用、消耗、轉換，按班組、區域、車(chē)間，產(chǎn)線(xiàn)、工段、設備等進(jìn)行日、周、月、年、規定時(shí)段績(jì)效統計按照能源計劃或定額制定的績(jì)效指標進(jìn)行KPI比較考核，幫助企業(yè)了解內部能效水平和節能潛力，評定能源消耗是否合理。

8.13運行監測

系統對區域、工段、設備能源消耗進(jìn)行數據采集，監測設備及工藝運行狀態(tài)，如溫度、濕度、流量、壓力、速度等，并支持變配電系統一次運行監視?？芍苯訌膭?dòng)態(tài)監測平面圖快速瀏覽到所管理的能耗數據，支持按能源種類(lèi)、車(chē)間、工段、時(shí)間等維度查詢(xún)相關(guān)能源用量。

8.14自定義能耗報表

用戶(hù)可通過(guò)自定義報表頭與列，靈活生產(chǎn)各種報表，查看企業(yè)各個(gè)節點(diǎn)的能耗，單耗，成本，綜合能耗等信息，并同比、環(huán)比報表，支持導出報表。

8.15同比、環(huán)比

提供能耗成本的圖形對比分析，包括分時(shí)段（日、月、年）的同比、環(huán)比分析，分類(lèi)、分時(shí)段、分項（地點(diǎn)、機構、設備）統計圖形對比分析（柱狀圖、餅圖、堆積圖等）。

同比

環(huán)比

8.16分析報告

以年、月、日對企業(yè)的能源利用情況、線(xiàn)路損耗情況、設備運行情況、運維情況等進(jìn)行仔細的統計分析，讓用戶(hù)更加了解系統的運行情況，并為用戶(hù)提供數據基礎，方便用戶(hù)發(fā)現設備異常，從而找出改善點(diǎn)，以及針對用能情況挖掘節能潛力。

8.17能耗設備用能

監控耗能設備運行、停機及異常狀態(tài)，及時(shí)解決設備故障停運導致無(wú)法正常生產(chǎn)。

8.18線(xiàn)損分析

根據節點(diǎn)、能源分類(lèi)，查詢(xún)各個(gè)節點(diǎn)線(xiàn)路上的能源損耗數據，及時(shí)發(fā)現能量在使用過(guò)程中的跑冒滴漏和異常用能等浪費的問(wèn)題，提醒用戶(hù)及時(shí)進(jìn)行干預。

8.19碳排放管理

按照區域對碳排放總量的變化趨勢進(jìn)行統計，并進(jìn)行同環(huán)比分析。對單位產(chǎn)值碳排放量進(jìn)行計算，并結合減排指標實(shí)現超標預警，提升區域減排水平，促進(jìn)碳達峰目標實(shí)現。

8.20電能質(zhì)量監測

實(shí)時(shí)監測諧波含量、三相不平衡度、功率因數等，確保功率因數不低于供電局考核指標，避免被罰款和設備出現故障。

8.21運維管理

系統支持設備日常巡檢計劃、派工、消缺、報修、派工等設備運維管理，方便運行管理人員的制定巡檢計劃、派工，巡檢人員執行巡檢、完成工單、巡檢發(fā)現問(wèn)題消缺，進(jìn)行故障報修、跟進(jìn)維修進(jìn)度，滿(mǎn)足日常巡檢、設備維修保養需要。

8.22報警管理

針對于電氣正常開(kāi)展、限電和能耗雙控，實(shí)現電參量異常報警、電氣火災隱患報警、能耗超標報警、限電報警等，幫助企業(yè)提前預警，避免發(fā)生火災事故和被罰款導致用能成本過(guò)高。支持分級分類(lèi)報警，可對報警進(jìn)行派發(fā)與閉環(huán)處理。

8.23能耗抄表

可自定義時(shí)間段抄儀表的抄表值以及差值，可自定義抄表的分類(lèi)分項。

8.24能耗分析自定義時(shí)間抄表

可自定義時(shí)間段內各個(gè)拓撲節點(diǎn)的能耗值，可自定義抄表能耗值的的分類(lèi)分項。

8.25容需量報表

提供容需量報表，實(shí)時(shí)展示容量需量?jì)r(jià)格的變化情況，幫助企業(yè)實(shí)現容改需，降低基本電費。

8.26復費率報表

對尖、峰、平、谷用電量及成本費用進(jìn)行統計分析，為企業(yè)分時(shí)用電，優(yōu)化成本效益提供數據支持。

8.27文檔管理

對國標、能源管理制度、能源指標體系等文件進(jìn)行歸檔，可快速查詢(xún)相關(guān)文檔。對儀表臺賬進(jìn)行系統管理，支持文件的上傳和下載。

8.28 3D可視化大屏

對場(chǎng)景進(jìn)行虛擬仿真，展示各區域運行及能源消耗情況，可實(shí)現分層預覽、轉場(chǎng)展示、風(fēng)格切換、智能巡檢等效果，支持模型與監測點(diǎn)位的自定義綁定。

8.29 3D子系統

對各動(dòng)力子系統進(jìn)行虛擬仿真，展示子系統的動(dòng)力管線(xiàn)、設備的實(shí)時(shí)狀態(tài)及能源消耗情況，可實(shí)現動(dòng)態(tài)的能源流向效果。

8.30工業(yè)組態(tài)

可通過(guò)圖形化的編輯方式自定義組態(tài)圖，展示設備運行狀態(tài)及能源消耗情況，可上傳自定義素材及綁定監測數據。

8.31自定義駕駛艙

可通過(guò)圖形化的操作方式自定義駕駛艙，以折線(xiàn)圖、餅圖、表格等圖形展示采集數據及各類(lèi)統計數據，數據源包括API、數據庫查詢(xún)、MQTT、Excel等方式。

8.32基礎數據管理

對系統的項目、探測器、設備型號、電參量、節點(diǎn)、能源、公示、及相關(guān)參數進(jìn)行配置、修改、刪除等管理、進(jìn)行用戶(hù)添加和授權管理、合同管理。

8.33手機APP

APP支持Android、iOS操作系統，方便用戶(hù)按能源分類(lèi)、區域、車(chē)間、工序、班組、設備等不同維度掌握企業(yè)能源消耗、產(chǎn)線(xiàn)比對、效率分析、同環(huán)比分析、能耗折標、事件記錄、運行監視、異常報警、配電圖、工藝流程圖、能流圖。

8.34知識產(chǎn)權證書(shū)

9 系統硬件配置

10 結語(yǔ)

設計了一種基于工業(yè)云平臺的針對印染企業(yè)的能源管理系統，對印染企業(yè)傳統能耗管理進(jìn)行了深層次的信息整合，實(shí)現了全廠(chǎng)設備的互通互聯(lián)，有效地幫助企業(yè)提高了設備的綜合運行效率，并運用信息化手段改善企業(yè)的業(yè)務(wù)流程。未來(lái)，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)將迎來(lái)加速發(fā)展期，不斷打造和完善面向染整行業(yè)、覆蓋全技術(shù)層次和全生命周期業(yè)務(wù)流程的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺，以微服務(wù)、工業(yè) APP 等多種技術(shù)和形式提供資源整合、個(gè)性化定制等綜合服務(wù)，將幫助更多的企業(yè)實(shí)現數字化轉型升級。

參考文獻

[1]陳樞彥;韋帥.基于工業(yè)云平臺能源管理系統的設計與實(shí)現[J].染整技術(shù),2021:5.

[2]王寶云.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研究綜述[J]. 電子測量與儀器學(xué)報,2009,23(12):1-7.

[3]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設計與選型手冊.2022.05版.

[4]安科瑞企業(yè)能源管控平臺.2020.08版.