摘要：隨著國家節(jié)能政策不斷出臺，企業(yè)節(jié)能減排的壓力逐年增加，加強對企業(yè)能源利用狀況、任務(wù)指標完成情況動態(tài)跟蹤勢在必行。該文從需求分析、設(shè)計思想、功能架構(gòu)設(shè)計、網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計到功能設(shè)計與應(yīng)用、應(yīng)用效果等方面介紹了某煤層氣企業(yè)建設(shè)能耗在線監(jiān)測系統(tǒng)全過程，對其他能源公司建設(shè)能耗在線監(jiān)測系統(tǒng)有重要借鑒意義。

關(guān)鍵詞：節(jié)能減排；煤層氣企業(yè)；能耗在線監(jiān)測系統(tǒng)；能源管理

隨著節(jié)能工作向系統(tǒng)化、精細化、信息化方向發(fā)展，運用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等信息技術(shù)手段深挖、細挖節(jié)能潛力成為必然趨勢。為此國家從“十二五"開始建設(shè)覆蓋全國一萬多家重要用能單位的能耗在線監(jiān)測系統(tǒng)，通過該系統(tǒng)可整體、準確、及時地掌握全國和分地區(qū)、分行業(yè)能源消費總量及其構(gòu)成，提高節(jié)能宏觀調(diào)控的針對性和有效性。2017年9月和2021年9月，國家發(fā)展和改革委員會、市場監(jiān)管總局先后印發(fā)《重要用能單位能耗在線監(jiān)測系統(tǒng)推廣建設(shè)工作方案》、《關(guān)于加快推進重要用能單位能耗在線監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)的通知》、《完善能源消費強度和總量雙控制度方案》，要求采用“國家平臺＋省級平臺＋重要用能單位接入端系統(tǒng)"的架構(gòu)，加快推進重要用能單位能耗在線監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)，是推進能源生產(chǎn)和消費革命、深化創(chuàng)新節(jié)能工作的必然選擇，是企業(yè)進一步挖掘節(jié)能潛力、提高能源管理精細化水平的客觀需要，也有利于培育和發(fā)展節(jié)能環(huán)保戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，促進經(jīng)濟結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級。

1 案例企業(yè)能耗現(xiàn)狀及問題

案例企業(yè)所消耗的能源包括煤層氣、電力、柴油、汽油和新水；其中，電力和新水是公司購入的主要能源。煤層氣全部是自產(chǎn)自用，主要用于氣動機及燃氣發(fā)電機組；柴油主要用于柴油發(fā)電機組；電力大部分為外購所得，主要為生產(chǎn)生活供電，少部分通過燃氣發(fā)電獲得；新水通過市政管網(wǎng)供應(yīng)；汽油為日常辦公車輛所使用。用能系統(tǒng)如圖1所示。

目前案例企業(yè)能源管理相對粗放，在能源管理過程中存在一些問題：1）時間數(shù)據(jù)以月度為主，粒度不足。部分能流數(shù)據(jù)未進行時間精細化分析，且受人為因素影響顯著，不利于實時監(jiān)管。2）空間數(shù)據(jù)以全廠級為主，粒度不足。案例企業(yè)上報的數(shù)據(jù)多為全廠級別的能耗數(shù)據(jù)，重要能耗數(shù)據(jù)無法準確到采氣廠和單井，不能滿足能耗對比對標分析。3）數(shù)據(jù)采集質(zhì)量問題。手工填報可能存在錄入錯誤、月度數(shù)據(jù)準確性差，缺少指標優(yōu)劣評估依據(jù)。

圖1 用能系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

2 需求分析

2.1 國家要求

根據(jù)《重要用能單位能耗在線監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范（實行）》，全國重要用能單位能耗在線監(jiān)測系統(tǒng)包括國家、區(qū)域兩級數(shù)據(jù)點，將同時接收用能單位上傳的能耗在線監(jiān)測數(shù)據(jù)。能源總量指標等逐日采集上傳的數(shù)據(jù)包括日指標和實時指標兩類。每日指標為00:00～24:00企業(yè)的能源總量指標；對于在線采集的數(shù)據(jù)，一般要求同時采集上傳實時指標，實時指標為每間隔15分鐘采集一次的能源消耗實時數(shù)據(jù)并保存在本地，在規(guī)定的數(shù)據(jù)上傳時間與每日上報數(shù)據(jù)打包后一同上傳到政府系統(tǒng)平臺。

2.2 企業(yè)需求

目前案例企業(yè)能源管理相對粗放，因此需要建設(shè)自身的能源管理系統(tǒng)，采用信息化、自動化技術(shù)集成企業(yè)能源系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集、分析處理和管理等功能，從而提高能源利用效率完成節(jié)能任務(wù)目標。

3 設(shè)計要求

3.1 可用性

系統(tǒng)設(shè)計要充分考慮整個工程環(huán)境中的不同因素，以保證在現(xiàn)場安裝調(diào)試后系統(tǒng)能夠立即穩(wěn)定可靠運行。

3.2 可維護性

系統(tǒng)的硬件、軟件設(shè)備便于維護，各部件都具有自檢和聯(lián)機診斷校驗的能力。軟件有備份，便于工程師安裝啟動，應(yīng)用程序易于擴充，數(shù)據(jù)庫存取為用戶程序留有接口并提供二次開發(fā)的數(shù)據(jù)庫資料，便于用戶自行編制的程序加入系統(tǒng)中運行。

3.3 容錯能力

軟、硬件設(shè)備具有良好的容錯能力。當(dāng)各軟、硬件功能與數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)的通訊出錯，以及當(dāng)運行人員或工程師在操作過程中發(fā)生一般性錯誤時，均不影響系統(tǒng)的正常運行；對意外情況引起的故障，系統(tǒng)具備恢復(fù)能力。

3.4 安全性

軟、硬件設(shè)備的運行均不會危及變電所的安全穩(wěn)定運行和工作人員的安全。軟件系統(tǒng)各程序模塊交互接口均采用參數(shù)編碼加密處理和參數(shù)有效性驗證處理、防SQL注入檢測的技術(shù)確保系統(tǒng)安全正常運行。通過加裝網(wǎng)絡(luò)防火墻對系統(tǒng)通信傳輸網(wǎng)絡(luò)及其通訊端口進行集中管理，盡可能程序減低病毒入侵和破壞。用戶訪問系統(tǒng)功能和數(shù)據(jù)采用嚴格的用戶角色分級授權(quán)管理，登錄用戶僅能夠查看對應(yīng)的授權(quán)方案功能和數(shù)據(jù)。確保系統(tǒng)數(shù)據(jù)訪問的安全性和合法性。

4 總體設(shè)計

4.1 總體架構(gòu)

如圖2所示，能耗在線監(jiān)測系統(tǒng)分為四個層次，底層為數(shù)據(jù)采集層，包括OPC協(xié)議、Modbus協(xié)議、串口協(xié)議、數(shù)據(jù)庫采集或第三方系統(tǒng)采集等。在采集數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上建立數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)計算、數(shù)據(jù)清洗及數(shù)據(jù)治理使數(shù)據(jù)標準化，然后進行數(shù)據(jù)加工計算，形成方便應(yīng)用的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫、時序數(shù)據(jù)、大數(shù)據(jù)。以數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)建立微服務(wù)平臺，提供統(tǒng)一的網(wǎng)關(guān)入口，進行統(tǒng)一的認證，注冊點對所有的API統(tǒng)一管理，配置點保存所有的配置數(shù)據(jù)，提供各種數(shù)據(jù)服務(wù)，為應(yīng)用層提供支持。在平臺服務(wù)層上為應(yīng)用服務(wù)層，創(chuàng)建了豐富的應(yīng)用服務(wù)，包括用戶登錄，權(quán)限管理，設(shè)備管理，數(shù)據(jù)可視化服務(wù)綜合展示，能源綜合管理，能耗實績管理，能源報表管理等等。

圖2 系統(tǒng)總體架構(gòu)

4.2 網(wǎng)絡(luò)拓撲

如圖 3 所示，整個拓撲網(wǎng)絡(luò)主要包含工控網(wǎng)、數(shù)采網(wǎng)、辦公網(wǎng)、政府專線。工控網(wǎng)主要負責(zé)電力、DCS等系統(tǒng)的實時通訊，無法接入現(xiàn)有DCS控制系統(tǒng)的儀表、未連入電力后臺的電能表、地理位置偏僻不方便聯(lián)網(wǎng)的儀表，通過 DTU 連接儀表進行數(shù)據(jù)采集。數(shù)采網(wǎng)包含WEB服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、工作站等硬件設(shè)施，主要負責(zé)工控網(wǎng)數(shù)據(jù)采集、計算、處理、存儲、應(yīng)用等數(shù)據(jù)服務(wù)。整個系統(tǒng)軟件平臺部署在辦公網(wǎng)上，通過Web應(yīng)用服務(wù)器以B/和S架構(gòu)形式進行發(fā)布，上級公司和公司用戶通過瀏覽器連接辦公網(wǎng)進行訪問和使用。為保證數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡(luò)的安全性，公司通過端設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)專線向國家平臺發(fā)送相應(yīng)的指標參數(shù)，并根據(jù)政府要求與政府平臺進行對接，滿足國家和地方政府能源監(jiān)管需求。

圖3 網(wǎng)絡(luò)拓撲架構(gòu)

4.3 功能架構(gòu)

如圖4所示，能耗在線監(jiān)測系統(tǒng)基于過程信息集成平臺的業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)，可以方便地配置所需要的功能和特性，能很大限度地開發(fā)適應(yīng)企業(yè)自身特點的系統(tǒng)。其功能架構(gòu)主要分為儀表采集層、第三方系統(tǒng)層、應(yīng)用層、管理層。儀表采集層由流量計、電能表、壓力表等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)設(shè)施組成，主要負責(zé)基礎(chǔ)能耗數(shù)據(jù)的采集工作；第三方系統(tǒng)層主要由中控DCS系統(tǒng)、SCADA系統(tǒng)、PLC系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)施等組成，主要實現(xiàn)第三方系統(tǒng)能耗數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)接口、傳輸協(xié)議、維持系統(tǒng)的持續(xù)運行和網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定；應(yīng)用層為實現(xiàn)生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)和設(shè)備狀態(tài)信息、計量數(shù)據(jù)、質(zhì)量數(shù)據(jù)等實時數(shù)據(jù)的采集與歸檔，報表、圖形等數(shù)據(jù)的處理與存儲、實現(xiàn)數(shù)據(jù)的可視化監(jiān)測、信息管理等功能，支持能源及生產(chǎn)調(diào)度人員、管理人員、決策人員的業(yè)務(wù)需求；管理層用戶為上級公司和國家管理平臺，為其能源監(jiān)管提供數(shù)據(jù)支撐。

圖4 系統(tǒng)功能架構(gòu)

5 功能設(shè)計與應(yīng)用

5.1 綜合展示

綜合展示基于各類指標的數(shù)據(jù)統(tǒng)計，為用戶提供全過程多維度、多角度的生產(chǎn)數(shù)據(jù)和信息數(shù)據(jù)綜合展示。通過該模塊，上級公司用戶能夠方便直觀地瀏覽目前的能源消耗總量、各類能源消耗量以及下屬分公司關(guān)鍵指標使用情況。包括當(dāng)月累計和全年時間粒度的油氣總產(chǎn)量、累計綜合能耗和累計碳排放量的數(shù)據(jù)展示，以及基于GIS地圖的各下屬分公司的關(guān)鍵指標對比。

5.2 能源計劃與實績

根據(jù)年度節(jié)能計劃，將能耗指標逐級分解、落實到下屬各分公司。上級公司結(jié)合政府和自有要求配置目標指標并輸入系統(tǒng)。能源指標參數(shù)包括綜合能耗、碳排放量、新水用量、節(jié)能量、節(jié)水量、單位油氣生產(chǎn)能耗、單位油氣生產(chǎn)水耗七個指標。能源實績管理指標參數(shù)包括綜合能耗、碳排放量、新水用量、節(jié)能量、節(jié)水量、單位油氣生產(chǎn)能耗、單位油氣生產(chǎn)水耗七個指標。

5.3 能耗統(tǒng)計管理

集中展示公司的總能耗產(chǎn)量、節(jié)能 /節(jié)水量統(tǒng)計、分類能耗統(tǒng)計，并可按照時間、介質(zhì)種類、分公司構(gòu)成等多個維度需求生成表格、餅圖等合理的可視化展示內(nèi)容。頁面可按照年度和月度選擇查詢并進行可視化展示和對比。

5.4 能耗數(shù)據(jù)預(yù)測

基于能耗數(shù)據(jù)統(tǒng)計，選用合理的時間序列建立數(shù)學(xué)計算模型實現(xiàn)能耗數(shù)據(jù)的預(yù)測，并根據(jù)實際情況不斷學(xué)習(xí)修正。

5.5 對標分析

如圖5所示，以采氣廠為單位，橫向?qū)恕皢挝婚_采量電耗"、“單位外輸量電耗"、“單位開采量綜合能耗"、“單位外輸量綜合能耗"等關(guān)鍵指標。

以同類重要耗能設(shè)備為主體，橫向?qū)嗽O(shè)備的運行效率和主要能效參數(shù)，并可根據(jù)相似工況設(shè)置各區(qū)域的“特殊值"等數(shù)值的方式與實際情況形成對比。

5.6 集氣站監(jiān)測

實現(xiàn)集氣站內(nèi)煤層氣關(guān)鍵點處溫度、壓力、流量等工藝參數(shù)的監(jiān)測。實現(xiàn)集氣站內(nèi)透平壓縮機能效參數(shù)及能耗參數(shù)的實時監(jiān)測。

圖5 采氣廠對標

6 應(yīng)用成效

（1）提升了能源數(shù)據(jù)時間顆粒度。案例企業(yè)能耗數(shù)據(jù)顆粒度由月度數(shù)據(jù)精細到分鐘級，重要耗能設(shè)備甚至到秒級，能耗數(shù)據(jù)采集更加有效，提高了案例企業(yè)節(jié)能工作的實時監(jiān)管。

（2）提升了能耗數(shù)據(jù)空間粒度。案例企業(yè)能耗數(shù)據(jù)空間粒度大大提升，數(shù)據(jù)采集粒度可到單井，擴大了案例企業(yè)實時監(jiān)測范圍。

（3）提高了能耗數(shù)據(jù)采集質(zhì)量。案例企業(yè)通過自動采集大部分實物量并相應(yīng)計算能耗數(shù)據(jù)，提升了能耗數(shù)據(jù)時效性和數(shù)據(jù)準確性。

7 后續(xù)改進思路

案例企業(yè)能耗在線監(jiān)測系統(tǒng)基本實現(xiàn)企業(yè)自身用能監(jiān)管要求，但生產(chǎn)工藝、耗能設(shè)備等能量優(yōu)化還存在空白，仍需長期的實踐應(yīng)用和不斷完善。案例企業(yè)能耗在線監(jiān)測系統(tǒng)二期建設(shè)將以能量優(yōu)化為抓手，利用有效的數(shù)據(jù)預(yù)測技術(shù)和控制優(yōu)化技術(shù)，提升能源數(shù)據(jù)的使用水平，建立能源系統(tǒng)對生產(chǎn)工藝系統(tǒng)的有效支撐，實現(xiàn)企業(yè)能源系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行。

8 安科瑞企業(yè)能耗管理系統(tǒng)介紹

安科瑞企業(yè)能源管控系統(tǒng)采用自動化、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(jié)實行集中扁平化的動態(tài)監(jiān)控和數(shù)據(jù)化管理，監(jiān)測企業(yè)電、水、燃氣、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、車間、產(chǎn)線、班組、重大能耗設(shè)備等的能源利用情況等進行能耗統(tǒng)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(jié)能潛力、節(jié)能評估提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和支持。

9 應(yīng)用場所

鋼鐵、石化、冶金、有色金屬、采礦、醫(yī)藥、水泥、煤炭、造紙、化工、物流、食品、水廠、電廠、供熱站、軌道交通、航空工業(yè)、木材、工業(yè)園區(qū)、醫(yī)院、學(xué)校、酒店、寫字樓以及汽車制造、機電設(shè)備、電器產(chǎn)品、工器具制造等離散制造業(yè)。

10 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

現(xiàn)場通過廠區(qū)局域網(wǎng)和平臺通訊，平臺搭建在客戶自己配置的服務(wù)器上。搭建完成之后，客戶可以在任意能與局域網(wǎng)聯(lián)通的地方，通過有權(quán)限的賬號登陸網(wǎng)頁以及手機APP查看各處的運行情況。

系統(tǒng)可分為三層：即現(xiàn)場設(shè)備層、網(wǎng)絡(luò)通訊層和平臺管理層。

現(xiàn)場設(shè)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型的儀表等，也是構(gòu)建該配電、耗水、耗氣系統(tǒng)必要的基本組成元素。肩負著采集數(shù)據(jù)的重任，這些設(shè)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、開關(guān)量監(jiān)測模塊以及合格供應(yīng)商的水表、氣表、冷熱量表等。

網(wǎng)絡(luò)通訊層：包含現(xiàn)場智能網(wǎng)關(guān)、網(wǎng)絡(luò)交換機等設(shè)備。智能網(wǎng)關(guān)主動采集現(xiàn)場設(shè)備層設(shè)備的數(shù)據(jù)，并可進行規(guī)約轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)存儲，并通過網(wǎng)絡(luò)把數(shù)據(jù)上傳至搭建好的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，智能網(wǎng)關(guān)可在網(wǎng)絡(luò)故障時將數(shù)據(jù)存儲在本地，待網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)時從中斷的位置繼續(xù)上傳數(shù)據(jù)，保證服務(wù)器端數(shù)據(jù)不丟失。

平臺管理層：包含應(yīng)用服務(wù)器、WEB服務(wù)器和數(shù)據(jù)服務(wù)器，一般應(yīng)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(jié)構(gòu)進行設(shè)計，詳細拓撲結(jié)構(gòu)如下：

11 系統(tǒng)功能

平臺采用自動化、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(jié)實行集中扁平化的動態(tài)監(jiān)控和數(shù)據(jù)化管理。實時監(jiān)測企業(yè)各類能源的消耗情況，通過數(shù)據(jù)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(jié)能潛力，為節(jié)能改造提供數(shù)據(jù)依據(jù)。

11.1平臺登錄

在瀏覽器打開云平臺鏈接、輸入賬戶名和權(quán)限密碼，進行登錄，防止未授權(quán)人員瀏覽有關(guān)信息。

11.2大屏展示

用戶登錄成功之后進入大屏展示頁面，展示企業(yè)及各區(qū)域的能耗折標、產(chǎn)值、異常、排名、占比、通訊情況，點擊區(qū)域展示該區(qū)域的分類能耗、產(chǎn)值等相關(guān)信息。

11.3首頁

首頁展示峰谷平用電、變壓器情況、年能耗趨勢、單耗趨勢、分類能耗等企業(yè)級統(tǒng)計數(shù)據(jù)。

11.4數(shù)據(jù)監(jiān)控

對企業(yè)各點位的能源使用、報警等情況進行實時的監(jiān)控。以便企業(yè)用戶能夠?qū)崟r的監(jiān)測各個點位的運作情況，同時能更快的掌握點位的報警，并為企業(yè)削峰填谷、調(diào)整負載等技改措施提供數(shù)據(jù)支撐。

• 能源實時監(jiān)控：對于水、電、氣等能源消耗進行實時監(jiān)測，確保用能環(huán)節(jié)的持續(xù)穩(wěn)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、氣的消耗情況進行實時展示；當(dāng)能源參數(shù)越限報警，可提供報警重要性等級分類，同時支持APP推送、手機短信、郵件、釘釘、語音播報、系統(tǒng)彈窗報警提示等；

• 配電圖：將配電房真實情況畫入配電圖，實時展示接入的門禁、水浸、電水氣等儀表的實時參數(shù)、門禁水浸狀態(tài)及能耗數(shù)據(jù)。

• 實時統(tǒng)計：實時統(tǒng)計工廠、車間、工序、設(shè)備的當(dāng)年、季度、月、周、日、班次等能耗值；

• 數(shù)據(jù)展示：通過實時曲線和歷史曲線展示不同區(qū)域、不同設(shè)備的不同的能耗參數(shù)；

• 檢測：對能源報警信息進行集中顯示，可以對報警閾值信息進行相關(guān)處理操作，可以對報警參數(shù)進行在線設(shè)置，當(dāng)能源參數(shù)越限報警，可提供報警重要性等級分類，具備APP推送、手機短信、郵件、釘釘、語音播報、系統(tǒng)彈窗等報警提示；

11.5視頻監(jiān)控

接入攝像頭，實時掌控企業(yè)內(nèi)實際情況。

11.6變壓器監(jiān)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行科學(xué)合理的規(guī)劃。通過各種運行參數(shù)狀態(tài)下用電效能的對比分析，找出更好的運行模式。根據(jù)運行模式調(diào)整負載，從而降低用電單耗，使電能損失降低。

11.7儀表實時監(jiān)控

展示各個水電氣儀表的實時參數(shù)變化，以曲線圖的方式展示。

11.8能源中控

將所有有關(guān)能源的能源參數(shù)集中在一個看板中，能從多個維度對比分析，實現(xiàn)各個產(chǎn)業(yè)線的對比，幫助領(lǐng)導(dǎo)掌控整個工廠的能源消耗，能源成本，標煤排放等的情況。

11.9用能統(tǒng)計

從能源使用種類、監(jiān)測區(qū)域、車間、生產(chǎn)工藝、工序、工段時間、設(shè)備、班組、分項等維度，采用曲線、餅圖、直方圖、累積圖、數(shù)字表等方式對企業(yè)用能統(tǒng)計、同比、環(huán)比分析、實績分析，折標對比、單位產(chǎn)品能耗、單位產(chǎn)值能耗統(tǒng)計，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。

11.10分析成本

統(tǒng)計各個監(jiān)測節(jié)點（工廠、車間）的當(dāng)年、季度、月、周、日各類能源消耗費用，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。

11.11產(chǎn)品單耗統(tǒng)計

與企業(yè)MES系統(tǒng)對接，通過產(chǎn)品產(chǎn)量以及系統(tǒng)采集的能耗數(shù)據(jù)，在產(chǎn)品單耗中生成產(chǎn)品單耗趨勢圖，并進行同比和環(huán)比分析。同時將產(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(jù)產(chǎn)品單耗情況來調(diào)整生產(chǎn)工藝，從而降低能耗。

11.12績效分析

對各類能源使用、消耗、轉(zhuǎn)換，按班組、區(qū)域、車間，產(chǎn)線、工段、設(shè)備等進行日、周、月、年、規(guī)定時段績效統(tǒng)計按照能源計劃或定額制定的績效指標進行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，評定能源消耗是否合理。

11.13運行監(jiān)測

系統(tǒng)對區(qū)域、工段、設(shè)備能源消耗進行數(shù)據(jù)采集，監(jiān)測設(shè)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(tǒng)一次運行監(jiān)視?？芍苯訌膭討B(tài)監(jiān)測平面圖快速瀏覽到所管理的能耗數(shù)據(jù)，支持按能源種類、車間、工段、時間等維度查詢相關(guān)能源用量。

11.14自定義能耗報表

用戶可通過自定義報表頭與列，靈活生產(chǎn)各種報表，查看企業(yè)各個節(jié)點的能耗，單耗，成本，綜合能耗等信息，并同比、環(huán)比報表，支持導(dǎo)出報表。

11.15同比、環(huán)比

提供能耗成本的圖形對比分析，包括分時段（日、月、年）的同比、環(huán)比分析，分類、分時段、分項（地點、機構(gòu)、設(shè)備）統(tǒng)計圖形對比分析（柱狀圖、餅圖、堆積圖等）。

同比

環(huán)比

11.16分析報告

以年、月、日對企業(yè)的能源利用情況、線路損耗情況、設(shè)備運行情況、運維情況等進行仔細的統(tǒng)計分析，讓用戶更加了解系統(tǒng)的運行情況，并為用戶提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，方便用戶發(fā)現(xiàn)設(shè)備異常，從而找出改善點，以及針對用能情況挖掘節(jié)能潛力。

11.17能耗設(shè)備用能

監(jiān)控耗能設(shè)備運行、停機及異常狀態(tài)，及時解決設(shè)備故障停運導(dǎo)致無法正常生產(chǎn)。

11.18線損分析

根據(jù)節(jié)點、能源分類，查詢各個節(jié)點線路上的能源損耗數(shù)據(jù)，及時發(fā)現(xiàn)能量在使用過程中的跑冒滴漏和異常用能等浪費的問題，提醒用戶及時進行干預(yù)。

11.19碳排放管理

按照區(qū)域?qū)μ寂欧趴偭康淖兓厔葸M行統(tǒng)計，并進行同環(huán)比分析。對單位產(chǎn)值碳排放量進行計算，并結(jié)合減排指標實現(xiàn)超標預(yù)警，提升區(qū)域減排水平，促進碳達峰目標實現(xiàn)。

11.20電能質(zhì)量監(jiān)測

實時監(jiān)測諧波含量、三相不平衡度、功率因數(shù)等，確保功率因數(shù)不低于供電局考核指標，避免被罰款和設(shè)備出現(xiàn)故障。

11.21運維管理

系統(tǒng)支持設(shè)備日常巡檢計劃、派工、消缺、報修、派工等設(shè)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(zhí)行巡檢、完成工單、巡檢發(fā)現(xiàn)問題消缺，進行故障報修、跟進維修進度，滿足日常巡檢、設(shè)備維修保養(yǎng)需要。

11.22報警管理

針對于電氣正常開展、限電和能耗雙控，實現(xiàn)電參量異常報警、電氣火災(zāi)隱患報警、能耗超標報警、限電報警等，幫助企業(yè)提前預(yù)警，避免發(fā)生火災(zāi)事故和被罰款導(dǎo)致用能成本過高。支持分級分類報警，可對報警進行派發(fā)與閉環(huán)處理。

11.23能耗抄表

可自定義時間段抄儀表的抄表值以及差值，可自定義抄表的分類分項。

11.24能耗分析自定義時間抄表

可自定義時間段內(nèi)各個拓撲節(jié)點的能耗值，可自定義抄表能耗值的的分類分項。

11.25容需量報表

提供容需量報表，實時展示容量需量價格的變化情況，幫助企業(yè)實現(xiàn)容改需，降低基本電費。

11.26復(fù)費率報表

對尖、峰、平、谷用電量及成本費用進行統(tǒng)計分析，為企業(yè)分時用電，優(yōu)化成本效益提供數(shù)據(jù)支持。

11.27文檔管理

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

11.28 3D可視化大屏

對場景進行虛擬仿真，展示各區(qū)域運行及能源消耗情況，可實現(xiàn)分層預(yù)覽、轉(zhuǎn)場展示、風(fēng)格切換、智能巡檢等效果，支持模型與監(jiān)測點位的自定義綁定。

11.29 3D子系統(tǒng)

對各動力子系統(tǒng)進行虛擬仿真，展示子系統(tǒng)的動力管線、設(shè)備的實時狀態(tài)及能源消耗情況，可實現(xiàn)動態(tài)的能源流向效果。

11.30工業(yè)組態(tài)

可通過圖形化的編輯方式自定義組態(tài)圖，展示設(shè)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(jiān)測數(shù)據(jù)。

11.31自定義駕駛艙

可通過圖形化的操作方式自定義駕駛艙，以折線圖、餅圖、表格等圖形展示采集數(shù)據(jù)及各類統(tǒng)計數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)源包括API、數(shù)據(jù)庫查詢、MQTT、Excel等方式。

11.32基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理

對系統(tǒng)的項目、探測器、設(shè)備型號、電參量、節(jié)點、能源、公示、及相關(guān)參數(shù)進行配置、修改、刪除等管理、進行用戶添加和授權(quán)管理、合同管理。

11.33手機APP

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、產(chǎn)線比對、效率分析、同環(huán)比分析、能耗折標、事件記錄、運行監(jiān)視、異常報警、配電圖、工藝流程圖、能流圖。

11.34知識產(chǎn)權(quán)證書

12 系統(tǒng)硬件配置

13 結(jié)論

案例企業(yè)能耗在線監(jiān)測系統(tǒng)基本實現(xiàn)了煤層氣田用能實時監(jiān)測、能源綜合管理、多維指標對標、報表管理等功能，滿足地方政府和上級公司要求。未來能耗在線監(jiān)測系統(tǒng)需要與國家“碳達峰、碳中和"國家戰(zhàn)略深度融合，深挖數(shù)據(jù)價值，科學(xué)合理配置能源，助力國家“雙碳"目標實現(xiàn)。

參考文獻

[1]王永昌等.煤層氣企業(yè)能耗在線監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計與應(yīng)用研究[J].石油石化綠色低碳,2022,7(5):74-78.

[2]《重要用能單位能耗在線監(jiān)測系統(tǒng)推廣建設(shè)工作方案》（發(fā)改環(huán)資〔2017〕1711號）

[3]《關(guān)于加快推進重要用能單位能耗在線監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)的通知》（發(fā)改辦環(huán)資〔2019〕424號）

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