（CS43 深圳浩宁达仪表股份有限公司）

1.概述

加强企业能源计量管理，开展企业节能降耗行动，提高能源利用率是减少资源消耗、保护环境的最有效途径，也是我国走新型工业化道路的重要内容，这对于提高企业经济效益，缓解社会经济发展面临的能源和环境约束，完成“十二五”规划目标有着十分重要的意义。

为了帮助企业更好地完成资源调配、组织生产、部门结算、成本核算，需要建立一套有效的自动化能源数据获取系统，对能源供应进行监测，以便企业实时掌握能源状况，为实现能源自动化调控扎下坚实的数据基础，同时方便企业的计量和成本核算工作。

2.企业能源管理平台综述

1）系统方案（见图1）

图1 系统方案图

① 采集服务程序根据采集参数设置定时发送采集指令至网关程序要求数据采集，网关收到数据请求命令后向节能智能设备获取耗能设备的能耗数据。

② 能耗在线检测平台通过对设备能耗指标的判断对设备进行动态能耗控制。包括短信预警以及使用拉合闸技术。

③ 设备的故障信息将会自动上报至系统平台，系统平台通过短信或邮件将故障信息下发给相关人员。

④ 节能组织可以对采集回来的能耗数据进行统计分析，然后形成节能方案。

2）平台整体架构

系统平台整体架构如图2所示。

图2 系统架构图

3）平台模块组成

企业EMP主要有以下几个可以独立运行的子系统（SubSystem）组成：

a）数据浏览及录入系统（见图3）：该系统主要功能有以下两部分，给企业内网Web发布实时能源数据，并生成各种报表、曲线、图表等；为各个相关部门，企业决策层提供科学的依据。

b）能源数据手工录入：对于一些未设置自动化采集的监测点，需要该仪表的抄表员固定时间从该系统录入仪表数据，该功能同样适用于企业资金不足，设置自动化监测点很少，对于其他需要大量投入资金改造的人工监测点，即可采用手动录入的方式，这样在减少资金投入的同时，可以最大限度地对各种能源数据进行信息化管理。同时，在企业需要时，可以通过企业计算机安全管理网络对外网（Inter-net）发布实时能源数据，供有权限的企业人员进行远程浏览。为了保证数据安全，一般情况下能源数据不允许外网人员进行数据录入和修改。

c）数据采集系统（见图4）：主要完成能源数据的实时采集，上报的功能。该系统是企业能源管理数据的主要来源。企业能源管理所需的各种重要状态数据都要依赖RobuNet采集终端完成。采集系统主要由中心接收服务器，下位采集终端两部分组成。RobuNet采集终端同计量仪表相连，获取实时数据，然后通过RobuNet网络把实时数据发送给中心数据接收服务器。由于终端采用嵌入式操作系统，具备较强的运算能力与开放性。并且内置了信息自动采集组件，能根据信息变化主动向网络上报信息，取代传统的数据库轮循，保证数据的实时传递的同时，大幅度减少网络数据通信量和中心服务器的负担，保证中心服务器的稳定可靠。同时，终端内置存储可选模块，可以根据用户需要保存一定时间的数据，保证在通信链路故障时的数据不会遗失。最大限度地保证数据的完整性、连续性。

图3 Brower/Server数据浏览及录入系统

图4 数据采集系统

d）分类能耗数据采集：根据企事业单位的主要能源种类划分进行采集和整理的能耗数据：

① 电量；

② 水耗量、排污量；

③ 燃气量（天然气量或煤气量）、废气排放量；

④ 集中供热耗热量；

⑤ 集中供冷耗冷量；

⑥ 其他能源应用量，如集中热水供应量、煤、油、可再生能源等。

e）数据中转站：为了减轻数据中心的服务器负载，优化网络传输效率，设立数据中转站。数据中转站采集并缓存其管理区域内监测企业的能耗数据，并全部转发给上一级数据中心。数据中转站不负责数据的加工和处理，也不永久性存储数据。

f）数据中心：数据中心采集并存储其管理区域内监测企业的能耗数据，并对本区域内的能耗数据进行处理、分析、展示和发布。系统采用分层建立实施的模式，可以从点到面逐步实施。数据中心的建立，也可以采用分层实施的方式，下级数据中心负责为更高一级数据中心提供能耗、排放数据，上层数据中心负责数据发布、汇总功能。数据中心宜采用分布式数据存储管理。

g）数据中间件：该系统主要完成从其他企业现有的MIS系统或监控系统获取所需数据，并导入企业能源管理系统数据库，供能源管理系统使用。该数据中间件不会影响现有的其他系统，只是从企业现有系统中读取能源管理系统所需的信息，并不会给该系统写入任何信息。因此，该系统的数据流向是单向的，可以充分保证现有其他系统的安全。根据企业现有需要获取数据的系统不同，需要定制开发不同的数据中间件，以满足企业需求。同时，不同应用系统所能提供数据获取方式也不尽相同，需要区别对待，分别处理。(www.daowen.com)

h）能耗转换管理：负责将企业各种能源的消耗经过转换为标准煤值，方便企业对各种能耗值能进行直观、量化的分析比较，提升企业管理质量，同时也直接为重点设备的运行调度、维护监测、定期检修、实施管理提供了重要的数据依据，提高了设备转换效率。为企业直观地提供了生产单位产品的耗能。可对企业每年（月）的能耗、费用、碳排放进行预算，并与实际值比较。

i）能耗实时监控服务：实时监控系统中所管理设备的运行状态，包括设备的使用范围、维护信息、在线时长、使用寿命、报修状态等，远程遥控设备。

① 被监控设备当前运作状态，是否在正常范围之内；

② 通过登录系统、手机短信等方式远程遥控设备；

③ 被监控设备近期异常使用情况；

④ 被监控设备异常系统自动使用短信或EMAIL等方式通知责任人或管理人员；

⑤ 自动显示被监控设备的报修状态；

⑥ 设备被遥控拉闸时自动计算到下一个有效周期之间的耗能值。

j）异常报警：设置好设备的正常使用范围后，如果超出范围，系统将主动报警，通过系统或手机短信、EMAIL等方式告知责任人或管理员。

k）能源管理系统应用：该子系统是主要是提供给企业能源管理系统的各种应用，分享能源信息化带来的成果。该系统主要由应用出版服务器和能源管理客户端两部分组成。应用出版服务器主要把能源管理的各种数据发布给企业其他的应用系统，例如财务管理系统；其他应用主要根据其订阅的不同获取不同的数据。能源管理客户端主要完成能源管理的各种初始化，采集点的添加、删除；各车间设备的数据统计、核算；各个采集点的数据监测、报警，Web发布数据的增减；各种人员权限的管理、分配；各种日常报表的生成；各种数据曲线、饼图、柱状图的生成等工作。

4）平台特点

本系统采用分布式部署，充分发挥各构件的运算能力，将系统效能、处理速度发挥到极致，优点与效益还表现在几个方面：

a）稳定性与开放性兼顾：RobuNet采集终端具备环境适应能力强的特点，可部署在环境恶劣的现场，满足仪器设备数据撷取的需要。系统稳定，可长期连续工作，不需现场维护；

b）实时性高、通信量少：由于采用数据主动上报的方式，大大减少了网络的通信量，同时又保证了数据的实时准确性。

c）各个子系统之间相互独立依存性弱：本系统的各个子系统之间相互独立，可以自成系统，还可分期、分批建设。无论是Web数据浏览录入，还是实时数据采集都是相互独立，又同企业数据库相互关联。因此，各个企业可以根据自身的情况，分时分批的建设，最大限度的减少资金投入。

d）系统投资报酬高：系统充分应用了所有子系统的运算能力，使中心端专注于数据的接收和分发工作，在保证效率、效能的基础上，降低对硬件的需求，可降低企业对硬件的投入。并且当采集点多、数据量大时，可对系统进行方便的分布、丛集部署，而这种部署能同样充分保证系统的稳定性、安全性和经济性；而关系型数据库仅用来储存满足历史查询、结算、核算等应用需求的数据，也可大大提高数据库的服务效能；

e）应用拓展性能力强：随着应用的不断延伸，企业数据的需求范围将不断扩大，系统可方便实现不同硬件、软件平台间的数据交换，可充分满足企业在不同发展时期对信息服务的不同需求。

3.应用案例

福建泉州德化友盛陶瓷有限公司为集团主要陶瓷生产基地。基地采用集中生产的方式，车间分布在四层厂房中，目前拥有60m隧道釉烧窑1条、50m隧道釉烧窑3条、15m圆形素烧窑2个、15/13m圆形烤花窑各1个以及网带烤花窑、隧道烤花窑等10条陶瓷生产窑炉，其中隧道釉烧窑为燃气窑炉，其余为电窑，是陶瓷生产企业较为标准的生产窑炉。

由于企业能源管理是一个复杂和庞大的计算机信息化系统，要企业内部建有企业局域网（Intranet）系统的有力支持。目前德盛集团基本上建立起了其内部Intranet，企业能源管理平台就是建立在企业内部局域网系统的一种应用系统，可与企业其他应用系统（如企业内部办公系统）紧密结合，协调完成各项工作。

由于能源管理系统涉及范围广、数量和类别较多，所采用的通信协议不一致，各个设备所采用的计量方式也千差万别，因此我们采用统一管理界面，利用无线自组传感器网络分别采集的方法，将数据采集后集中上传至服务器进行后台数据分析。

业务流程：

1）首先，企业能源监控系统通过节能智能计量设备，采集企业中各耗能设备的耗能数据以及设备质量数据（包括设备环境数据、设备状态数据等）。

2）维护人员可以根据监控系统中实时监控发现设备的质量问题进行设备质量控制。如发现生产使用蒸汽压力不够、生产用水温度不够可能导致的生成质量问题进行质量控制。

3）能源数据分析中心对能耗数据进行分析、统计。将能耗数据上传至企业ERP系统，政府通过企业的ERP系统可以掌握企业的节能降耗措施，然后进行政府政策支持。包括节能津贴、税收优惠政策等。

4）企业节能委员会根据指定的能耗计划、能耗指标管理以及能耗数据进行讨论分析形成节能方案。可以直接对设备进行节能改造（包括更换节能设备或对设备环境进行改造）或对系统进行节能控制设置，用系统方式自动进行节能控制（如拉合闸、短信或邮件预警等）。

4.结束语

受到国际原油价格持续攀升、劳动力成本上涨以及国家对出口退税率进行调整等因素影响，给外向型的陶瓷企业带来了巨大的冲击，陶瓷企业的生产成本压力也越来越大。另外，由于陶瓷业耗用大量资源和产生大量的“陶瓷垃圾”，也给环境造成了极大的问题。因此，陶瓷企业对推广应用先进的节能减排技术有强烈的主观意愿和较大的积极性。企业能源管理平台陶瓷企业的推广应用，正是适应了陶瓷企业的迫切需要，在帮助企业降低生产成本的同时，也满足国家和社会发展的需要，也是陶瓷企业向新型工业化发展的一个重要基石。

图5 应用方案架构图