能耗遠(yuǎn)程在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在工業(yè)節(jié)能中的應(yīng)用

更新時(shí)間：2024-01-09 點(diǎn)擊次數(shù)：1057

隨近年來，我國(guó)工業(yè)化、城鎮(zhèn)化進(jìn)程明顯加快，消費(fèi)結(jié)構(gòu)快速升級(jí)，對(duì)能源需求旺盛，經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)矛盾突出。提高能源利用率，在環(huán)境友好的情況下進(jìn)行社會(huì)發(fā)展已成為國(guó)家“十三五"發(fā)展規(guī)劃，到2020年，萬元國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值能耗比2015年下降15%，能源消費(fèi)總量控制在50億tce以內(nèi)，節(jié)能減排工作任重道遠(yuǎn)。

1遠(yuǎn)程在線監(jiān)測(cè)技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀

目前，遠(yuǎn)程在線監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用仍有一定的局限性，在燃油、燃?xì)獾绕髽I(yè)還未有效全面鋪開，尚未

全面涵蓋到地方政府監(jiān)督管理層，且未專門針對(duì)既有鍋爐等設(shè)備特性進(jìn)一步深化與集成創(chuàng)新。因此，深入探究工業(yè)遠(yuǎn)程在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

2解決方案

2.1數(shù)據(jù)采集層面

采用MODBUS通訊協(xié)議完成對(duì)能耗數(shù)據(jù)的采集，將數(shù)據(jù)以壓縮加密方式通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)侥芎脑诰€監(jiān)測(cè)預(yù)警平臺(tái)數(shù)據(jù)第二級(jí)為能耗系統(tǒng)（見圖1）。

2.2數(shù)學(xué)分析層面

運(yùn)用大數(shù)據(jù)、云計(jì)算及建模技術(shù)解決系統(tǒng)數(shù)據(jù)量大、運(yùn)算邏輯復(fù)雜、預(yù)測(cè)不準(zhǔn)等問題。對(duì)系統(tǒng)數(shù)據(jù)量，首先要解決存儲(chǔ)問題，然后是查詢、檢索及加工（處理）等。遠(yuǎn)程在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包含一系列大數(shù)據(jù)處理工具和方法，通過對(duì)數(shù)據(jù)的研究，將發(fā)現(xiàn)的問題和規(guī)律應(yīng)用到相關(guān)領(lǐng)域。此外，云計(jì)算技術(shù)也將改變整個(gè)信息產(chǎn)業(yè)的生態(tài)環(huán)境，如基礎(chǔ)設(shè)施、計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、及軟件等。

2.3統(tǒng)一平臺(tái)層面

系統(tǒng)基于管控一體化信息平臺(tái)，采用分布式部署方式。在整體需求的基礎(chǔ)上，對(duì)系統(tǒng)業(yè)務(wù)功能及核心數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃，以達(dá)到結(jié)構(gòu)清晰和易于擴(kuò)展。在設(shè)計(jì)中，遵循實(shí)用可行、適用易用、安全可靠、先進(jìn)成熟、可擴(kuò)展、可移植的原則，保證系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、有效運(yùn)行，同時(shí)滿足未來擴(kuò)展需求。在功能方面，采用微服務(wù)方式，包括:能耗動(dòng)態(tài)監(jiān)管、能耗水平識(shí)別及評(píng)價(jià)、重點(diǎn)用能企業(yè)能效對(duì)標(biāo)分析、重點(diǎn)用能企業(yè)節(jié)能分析及考核、城市能源預(yù)測(cè)及預(yù)警、決策支持及專家智能等。此外，系統(tǒng)還提供了報(bào)表分析、計(jì)算引擎、模型分析等十多種支持工具，以便能源數(shù)據(jù)的管理和分析。

3遠(yuǎn)程在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在某重點(diǎn)用能企業(yè)中的應(yīng)用

3.1現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研

公在安裝遠(yuǎn)程在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)前，生產(chǎn)監(jiān)視由儀表完成，數(shù)據(jù)采集來自人工的按時(shí)段抄表；缺乏分析工具，使所獲數(shù)據(jù)不能反映當(dāng)前能源消耗狀況、不能預(yù)測(cè)未來消耗趨勢(shì)、不能支持優(yōu)化運(yùn)行。

3.2系統(tǒng)設(shè)計(jì)及實(shí)施

針對(duì)調(diào)研結(jié)果，遠(yuǎn)程在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)以現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集為起點(diǎn)，向上依次包括數(shù)據(jù)傳輸層、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層、支撐平臺(tái)層、應(yīng)用層和展示層。清晰的層次結(jié)構(gòu)滿足了企業(yè)的需求，保證了后續(xù)的擴(kuò)展性，見圖2。

3.3項(xiàng)目培訓(xùn)、交付和運(yùn)行維護(hù)

項(xiàng)目完成后，建立項(xiàng)目驗(yàn)收文檔，由專家團(tuán)隊(duì)進(jìn)行驗(yàn)收。驗(yàn)收內(nèi)容包括項(xiàng)目過程文檔、系統(tǒng)設(shè)計(jì)文檔、系統(tǒng)測(cè)試文檔等。項(xiàng)目驗(yàn)收合格后移交后期維護(hù)及技術(shù)服務(wù)工作給遠(yuǎn)程在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)供應(yīng)商。依托完整的運(yùn)維體系，服務(wù)團(tuán)隊(duì)實(shí)現(xiàn)7×24h不間斷服務(wù)，保證系統(tǒng)問題在15min內(nèi)響應(yīng)、2h內(nèi)出具解決方案。同時(shí)，服務(wù)團(tuán)隊(duì)對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，做到提前發(fā)現(xiàn)問題并及時(shí)解決，保證系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。

3.4系統(tǒng)應(yīng)用成效

1）實(shí)現(xiàn)靜態(tài)監(jiān)管轉(zhuǎn)為動(dòng)態(tài)監(jiān)管通過建立標(biāo)準(zhǔn)化能耗采集監(jiān)測(cè)體系，規(guī)范采集工作操作流程：對(duì)接入監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)進(jìn)行規(guī)范處理，確保能耗在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的有效性，從而對(duì)生產(chǎn)過程及時(shí)優(yōu)化和調(diào)整，保證節(jié)能*大化。

2）實(shí)現(xiàn)單一部門管理轉(zhuǎn)為聯(lián)合辦公管理通過遠(yuǎn)程在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，以能耗為重點(diǎn)，錄入建筑、生產(chǎn)線、辦公區(qū)域等能耗數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，為企業(yè)節(jié)能減排、整體規(guī)劃提供支撐，提高廠區(qū)各職能部門辦公效率，降低監(jiān)管成本。

3）實(shí)現(xiàn)由強(qiáng)制執(zhí)行轉(zhuǎn)為主動(dòng)引導(dǎo)建立公共服務(wù)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)用能單位、節(jié)能服務(wù)公司及員工的緊密連接：通過平臺(tái)發(fā)揮節(jié)能減排激勵(lì)作用和示范效應(yīng)，引導(dǎo)企業(yè)及員工提升能源利用效率、加強(qiáng)用能管理。

4）實(shí)現(xiàn)事后分析轉(zhuǎn)為預(yù)測(cè)分析在獲取重點(diǎn)區(qū)域、生產(chǎn)線、能源使用、消耗、配置及調(diào)度情況的基礎(chǔ)上，對(duì)歷史能耗數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘，并利用大數(shù)據(jù)技術(shù)對(duì)全廠能源日平均消費(fèi)量趨勢(shì)進(jìn)行分析，從而對(duì)庫存周轉(zhuǎn)情況進(jìn)行監(jiān)督，如儲(chǔ)備預(yù)警等。采用大數(shù)據(jù)技術(shù)、系統(tǒng)計(jì)算及模型優(yōu)化，對(duì)能源消耗趨勢(shì)進(jìn)行準(zhǔn)確預(yù)測(cè)，提前掌握行業(yè)、區(qū)域能源消費(fèi)趨勢(shì)，從而提前布局管控政策，保證節(jié)能高效、準(zhǔn)確執(zhí)行。

5）實(shí)現(xiàn)電平衡、水平衡實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)分析通過對(duì)電、水、氣、汽等開展能源平衡測(cè)試，及時(shí)發(fā)現(xiàn)耗能異常問題：系統(tǒng)通過餅圖、柱狀圖等對(duì)能耗數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，對(duì)用能情況進(jìn)行分析，通過能源平衡測(cè)試及在線監(jiān)控，發(fā)現(xiàn)重點(diǎn)耗能，以挖掘潛力，緩解企業(yè)節(jié)能減排壓力。

4Acrel-EIOT能源物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)

（1）概述

Acrel-EIoT能源物聯(lián)網(wǎng)開放平臺(tái)是一套基于物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中臺(tái)，建立統(tǒng)一的上下行數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，為互聯(lián)網(wǎng)用戶提供能源物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)服務(wù)的平臺(tái)。用戶僅需購買安科瑞物聯(lián)網(wǎng)傳感器，選配網(wǎng)關(guān)，自行安裝后掃碼即可使用手機(jī)和電腦得到所需的行業(yè)數(shù)據(jù)服務(wù)。

該平臺(tái)提供數(shù)據(jù)駕駛艙、電氣安全監(jiān)測(cè)、電能質(zhì)量分析、用電管理、預(yù)付費(fèi)管理、充電樁管理、智能照明管理、異常事件報(bào)警和記錄、運(yùn)維管理等功能，并支持多平臺(tái)、多語言、多終端數(shù)據(jù)訪問。

（2）應(yīng)用場(chǎng)所

本平臺(tái)適用于公寓出租戶、連鎖小超市、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(yùn)維等領(lǐng)域。

（3）平臺(tái)結(jié)構(gòu)

（4）平臺(tái)功能

◆電力集抄

電力集抄模塊可以實(shí)現(xiàn)對(duì)各種監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的查詢、分析、預(yù)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(shí)現(xiàn)供配電監(jiān)控系統(tǒng)的遙測(cè)'、遙信、遙控控制，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行綜合檢測(cè)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(shè)備運(yùn)行（包括歷史和實(shí)時(shí)參數(shù)，并根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行日?qǐng)?bào)、月報(bào)和年報(bào)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(dòng)化、信息化技術(shù)，實(shí)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(dòng)化、科學(xué)化管理，使能源管理、能源生產(chǎn)以及使用的全過程有機(jī)結(jié)合起來，運(yùn)用先進(jìn)的數(shù)據(jù)處理與分析技術(shù)，進(jìn)行離線生產(chǎn)分析與管理，實(shí)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(dá)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(yù)付費(fèi)管理

1）登陸管理：管理操作員賬戶及權(quán)限分配，查看系統(tǒng)日志等功能；

2）系統(tǒng)配置：對(duì)建筑、通訊管理機(jī)、儀表及默認(rèn)參數(shù)進(jìn)行配置；

3）用戶管理：對(duì)商鋪用戶執(zhí)行開戶、銷戶、遠(yuǎn)程分合閘、批量操作及記錄查詢等操作；

4）售電管理：對(duì)已開戶的表進(jìn)行遠(yuǎn)程售電、退電、沖正及記錄查詢等操作；

5）售水管理：對(duì)已開戶的表進(jìn)行遠(yuǎn)程售水、退水、記錄查詢等操作；

6）報(bào)表中心：提供售電、售水財(cái)務(wù)報(bào)表、用能報(bào)表、報(bào)警報(bào)表等查詢，本系統(tǒng)所有的報(bào)表及記錄查詢，都支持excel格式導(dǎo)出。

預(yù)付費(fèi)看板

◆充電樁管理

通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，對(duì)接入系統(tǒng)的充電樁站點(diǎn)和各個(gè)充電樁進(jìn)行不間斷地?cái)?shù)據(jù)采集和監(jiān)控，同時(shí)對(duì)各類故障如充電機(jī)過溫保護(hù)、充電機(jī)輸入輸出過壓、欠壓、絕緣檢測(cè)故障等一系列故障進(jìn)行預(yù)警。云平臺(tái)包含了充電收費(fèi)和充電樁運(yùn)營(yíng)的所有功能，包括城市級(jí)大屏、交易管理、財(cái)務(wù)管理、變壓器監(jiān)控、運(yùn)營(yíng)分析、基礎(chǔ)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(shù)對(duì)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(jìn)行不間斷地?cái)?shù)據(jù)監(jiān)測(cè)，也可以實(shí)現(xiàn)定時(shí)開關(guān)策略配置及后臺(tái)遠(yuǎn)程管理和移動(dòng)管理等，降低路燈設(shè)施的維護(hù)難度和成本，提升管理水平，并達(dá)到一定節(jié)能減掛的效果。

監(jiān)控頁面

◆安全用電

安全用電采用第一時(shí)間的排查和治理，達(dá)到消除潛在電氣火災(zāi)安全隱患，實(shí)現(xiàn)“防患于未然"的目的。

◆智慧消防

通過云平臺(tái)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析、挖掘和趨勢(shì)分析，幫助實(shí)現(xiàn)科學(xué)預(yù)警火災(zāi)、網(wǎng)格化管理、落實(shí)多元責(zé)任監(jiān)管等目標(biāo)。彌補(bǔ)了原先針對(duì)“九小場(chǎng)所"和危化品生產(chǎn)企業(yè)無法有效監(jiān)控的空白，適應(yīng)于所有公建和民建，實(shí)現(xiàn)了無人化值守智慧消防，實(shí)現(xiàn)智慧消防“自動(dòng)化"、“智能化"、“系統(tǒng)化"、用電管理“精細(xì)化"的實(shí)際需求。

（5）系統(tǒng)硬件配置

分類	產(chǎn)品型號(hào)	外觀	產(chǎn)品功能
無線測(cè)溫	ARTM-Pn		可監(jiān)測(cè)電壓、電流、頻率、有功功率、無功功率、電能，可接收60個(gè)無線溫度傳感器溫度
無線測(cè)溫	ATC600		ATC600有2種工作模式：終端(-C)、中繼(-Z)，可根據(jù)項(xiàng)目布局選擇配置。可接收240個(gè)無線溫度傳感器溫度
光伏監(jiān)控	AGF		光伏電池串開路報(bào)警，可以配合組串電壓進(jìn)行綜合判斷；帶3路開關(guān)量狀態(tài)監(jiān)測(cè)，用于采集直流斷路器、防雷器等輸出空接點(diǎn)狀態(tài)；一次電流采用穿孔方式接入，安裝方便，安全性高；測(cè)量元件采用霍爾傳感器，隔離測(cè)量大電流20A；電壓測(cè)量功能可測(cè)量母線電壓高DC1500V
電力監(jiān)控	AEM96		三相電力參數(shù)測(cè)量、電壓和電流的相角、四象限電能計(jì)量、復(fù)費(fèi)率、*大需量、歷史電能統(tǒng)計(jì)、開關(guān)量事件記錄、歷史極值記錄、31次分次諧波及總諧波含量分析、分相諧波及基波電參量（電壓、電流、功率）、開關(guān)量、報(bào)警輸出
電力監(jiān)控	APM系列		全電量測(cè)量，四象限電能，復(fù)費(fèi)率電能，儀表內(nèi)部溫度測(cè)量，總有功、總無功、總視在電能脈沖輸出、秒脈沖等可選。三相電流、有功功率、無功功率、視在功率實(shí)時(shí)需量及*大需量(包含時(shí)間戳)。電流、線電壓、相電壓、有功功率、無功功率、視在功率、功率因數(shù)、頻率、電流總諧波、電壓總諧波的本月極值和上月極值(包含時(shí)間戳)。中文顯示，有功電能0.2s級(jí)。
預(yù)付費(fèi)	DDSY		單相電參量U、I、P、Q、S、PF、F測(cè)量。有功電能計(jì)量（正、反向），A、B、C分相正向有功電能，支持4個(gè)時(shí)區(qū)、2個(gè)時(shí)段表、14個(gè)日時(shí)段、4個(gè)費(fèi)率*大需量及發(fā)生時(shí)間，實(shí)時(shí)需量，歷史凍結(jié)數(shù)據(jù)購電記錄；8位段式LCD顯示、背光顯示；有功電能脈沖輸出；有功電能精度1級(jí)，無功電能0.5s級(jí)。
預(yù)付費(fèi)	DTSY		三相電參量U、I、P、Q、S、PF、F測(cè)量。有功電能計(jì)量（正、反向），A、B、C分相正向有功電能，支持4個(gè)時(shí)區(qū)、2個(gè)時(shí)段表、14個(gè)日時(shí)段、4個(gè)費(fèi)率*大需量及發(fā)生時(shí)間，實(shí)時(shí)需量，歷史凍結(jié)數(shù)據(jù)購電記錄；8位段式LCD顯示、背光顯示；有功電能脈沖輸出；有功電能精度1級(jí)，無功電能0.5s級(jí)。
智能抄表	ADL200		單相電參量U、I、P、Q、S、PF、F測(cè)量。總電能計(jì)量（反向計(jì)入正向），3個(gè)月歷史電能數(shù)據(jù)凍結(jié)存儲(chǔ)；8位段式LCD顯示；有功電能脈沖輸出；有功電能精度1級(jí)，無功電能2級(jí)。
	ADL400		三相電參量U、I、P、Q、S、PF、F測(cè)量。（正、反向）有功、無功電能計(jì)量；A、B、C分相正向有功電能計(jì)量；2-31次諧波電壓電流；12位段式LCD顯示、背光顯示，電能精度0.5s級(jí)。
	ADW210		4路三相電壓、電流、功率、功率因數(shù)、頻率測(cè)量；電壓電流相角、電壓電流不平衡度測(cè)量；電壓電流2-31次分次諧波及總畸變測(cè)量；當(dāng)月及上三月的電壓、電流、功率極值記錄；*大需量及上十二月歷史需量記錄；事件記錄、復(fù)費(fèi)率、四象限電能及歷史電能記錄；支持12路開關(guān)量輸入4路開關(guān)量輸出；支持12路測(cè)溫4路剩余電流測(cè)量；有功電能精度1級(jí)。
	ADW300		三相電壓、電流、功率、功率因數(shù)、頻率測(cè)量；電壓電流相角、電壓電流不平衡度測(cè)量；電壓電流2-31次分次諧波及總畸變測(cè)量；當(dāng)月及上三月的電壓、電流、功率極值記錄；*大需量及上十二月歷史需量記錄；事件記錄、復(fù)費(fèi)率、四象限電能及歷史電能記錄；支持4路開關(guān)量輸入、2路開關(guān)量輸出；支持4路測(cè)溫；支持1路剩余電流測(cè)量；支持本地顯示及按鍵設(shè)置；有功電能精度1級(jí)。通訊方式：支持RS485通訊、Lora無線通訊、4G通訊；WIFI通訊
直流電能表	DJSF1352		1.精度：1級(jí)或0.5級(jí)，帶±12V電壓輸出用于霍爾傳感器供電 2.測(cè)量：電壓、電流、功率、正反向電能，支持雙路計(jì)量。
電氣安全	ARCM300-Z		三相（I、U、Kw、Kvar、Kwh、Kvarh、Hz、cosΦ），視在電能、四象限電能計(jì)量，單回路剩余電流監(jiān)測(cè)，4路溫度監(jiān)測(cè)，2路繼電器輸出，2 路開關(guān)量輸入，支持?jǐn)嚯妶?bào)警上傳
電氣安全	AAFD-DU		監(jiān)測(cè)故障電弧、漏電、溫度兩路無源干接點(diǎn)（開關(guān)量）輸入兩路無源常開觸點(diǎn)（開關(guān)量）輸出
充電樁	ACX系列		充滿自停、斷電記憶、短路保護(hù)、過載保護(hù)、空載保護(hù)、故障回路識(shí)別、遠(yuǎn)程升級(jí)、功率識(shí)別、獨(dú)立計(jì)量、告警上報(bào)。支持投幣、刷卡，掃碼、免費(fèi)充電，
充電樁	AEV_AC007		額定功率7kW,單相三線制，防護(hù)等級(jí)IP65,具備防雷保護(hù)、過載保護(hù)、短路保護(hù)、漏電保護(hù)、智能監(jiān)測(cè)、智能計(jì)量、遠(yuǎn)程升級(jí)，支持刷卡、掃碼、即插即用。通訊方式：4G、藍(lán)牙、Wifi
智慧照明	ASL200		遙控輸出兩路無源干接點(diǎn)（開關(guān)量）輸入兩路無源常開觸點(diǎn)（開關(guān)量）輸出