组态软件应用在能源监测与管理系统

能源监测管理系统（Energy Management System，简称EMS）是以帮助企业/事业单位在扩大生产的同时，通过能源计划、监测、统计、审计、消费分析、重点能耗设备管理和能源计量设备管理等多种手段，合理计划、利用能源，降低单位产品能源消耗，以提高经济效益为目的信息化管控系统。

具体的说，能源管理系统就是把企业/事业单位的能源消耗如：水、气（汽）、风、电的使用过程数据，进行监测、记录、分析，对比和指导。 实时监测企业/事业单位各种能源的详细使用情况，为节能降耗提供直观科学的依据，为企业/事业单位查找能耗弱点，促进管理水平进一步提高及运营成本的进一步降低。 使能源使用合理，控制浪费，达到节能减排，节能降耗，再创造效益的目的。通过数据分析，可以帮助集团及企业内部对每个生产单位，每条生产线、每种职能单位以及主要耗能设备进行实时考核，杜绝浪费，并可以帮助企业进一步提高综合竞争力。

能源监测与管理的目的

Ø 掌握企业耗能状况：了解能源消耗的数量与构成、分布与流向等

Ø 了解企业用能水平：能量利用损失情况、设备效率、能源利用率、综合能耗等,进行对标管理

Ø 找出企业费能问题：管理、设备、工艺操作中的能源浪费问题

Ø 查清企业节能潜力：余能回收的数量、品种、参数、性质等

Ø 核算企业节能效果：技术改进、设备更新、工艺改革等的经济效益、节能量

Ø 实施节能改造：工艺节能改造、产品节能改造、制定技改方案、措施等

Ø 制定能源规划：企业有的放矢，制定可持续发展的能源规划

企业能源管理现状分析

Ø 能源管理机构不完全,多数单位尚未建立能源三级管理体系；需设置一个专门的能源管理部门，将公司及相关的能源管理工作集中。

Ø 缺乏准确计量和有效的能源数据, 企业急需进一步完善二、三级计量仪表的配置。使各主要耗能分类都能做到能源消耗独立计量。

Ø 缺乏定额考核与奖惩机制；用能单位应制定能源消耗定额，下级部门应以能源消耗定额为依据将其分解到位，并相应制定各主要能源消耗定额及考核办法和相应的奖惩机制。

Ø 缺乏能源管理专业人员，用能单位应至少安排一位专职能源管理人员负责节能工作。

Ø 缺乏对重点设备的实时 监测，需对重点耗能设备定期组织其能效测试工作，以确保设备的运行效率。

Ø 缺乏相应的能源监测与管理软硬件设备的支撑。

存在的问题

Ø 缺乏实时性：无法进行实时计量；

Ø 缺乏准确性：数据获取人为因素较多；

Ø 缺乏专业性：能源使用各环节无分析指导；

Ø 缺乏可比性：无法及时建立快速的反映与对比机制；

Ø 缺乏决策性：主管不能及时制定节能与能源管理决策；

Ø 缺乏高效性：能源管理的整体运行效率较低

Ø 缺乏持续性：缺乏能源数据的连续性和指标体系；

问题的解决办法

建立能源监测与管理系统（EMS），帮助用户实现以下功能：

1）建立实时能耗数据采集系统

实时能耗数据采集系统包括各计量装置、数据采集器和数据采集软件。实时数据保存到能源管理系统的实时数据库中，各级管理人员在自己的办公室里就可以利用浏览器访问能源管理系统，根据权限浏览全部或部分相关能源计量信息。

2）建立能耗数据统计与分析系统

能耗数据统计与分析功能提供各分类分项能耗数据的逐时、逐日、逐月、逐年的统计图表和报表，以及各类相关能耗指标的图表，各级管理人员可以对能源的班用量、日用量、月用量进行比对或者依据所属企业分属的行业、领域、所在区域等进行能耗数据统计和对比，分析能源使用过程中或者所属行业、领域存在的漏洞和不合理情况，调整能源分配策略，减少能源使用过程中的浪费，达到节能降耗之目的。

3）建立能源使用计划

根据目前的能源使用情况，做出能源使用计划。根据能源使用需求，制订能源采购、生产、供应计划，做到生产有目的，使用有计划，在能源方面保障生产平稳且能源使用合理、节俭，避免浪费现象发生。

4）建立能耗对标系统

根据企业经营生产中的能源消耗数据可在所属行业、领域内进行能耗对比，找出自身与先进企业的用能差异以改进自身的生产管理。集团内部对相同产品的产品线进行能耗对比，企业内部可对不同生产线及运行班组进行能耗对比和考核，在经营管理上实现节能降耗的目标。

EMS的功能与构成

Ø 能源信息采集

Ø 受控设备管理

Ø 基础能源监测与分析系统（各生产基地、生产线、生产设备、班组的任意时段能耗数据、能耗平均报告、能源消费构成、排放量、能耗对比分析，折标运算等）

Ø 能源审计系统（任意时间范围内的生产线产量统计、生产线能耗统计、实时能源流动图、生产成本分析、能源平衡分析，年度审计对标等）

Ø 能源对标系统（内部生产线对标，同种产品线相同设备能耗对标，生产班组能耗对标，企业间能源对标，综合能耗内外部对标，万元产值能耗内外部对标等）

Ø 综合管理系统（能源计划，节能规划、节能考核、综合报告、重点环节监测，集团管理模块等）

Ø 环境监测系统

Ø 专家系统

技术方案

仪表及网络

?      能源受控设备采用支持串口或者TCP/IP通讯协议的数字化智能仪表

?      上位机采用稳定性高的工控机设备

?      网络部分采用工业级以太网交换机，建立分区域的冗余环网，环与环之间采用耦合拓扑结构进行连接，从而建立高可靠专有的能源数据采集通讯网络。

软件部分

?      本系统整体划分为5层，自下而上包括采集层、存储层、逻辑层、应用层，表示层。

?      数据采集层以实时数据库软件为核心，建立SCADA服务器，实现数据的在线监视和历史存储。

?      存储层采用通用关系数据库，系统提高开放性和拓展性，可跟据企业需要实现与其他数据库无缝对接。

?      上层系统采用.net开发环境，利用C#等技术实现基于WEB的B/S结构的管理系统，用户免安装，利用浏览器直接运行。

?      考虑系统的数据安全和决策应用安全的特殊需要以及用户的多样性，按照企业实际需求实施等级保护，保障信息安全，建立分类分级安全管理体系和保障制度。

?      应用界面高速、简洁、美观、操作简单明了，符合日常操作习惯。

EMS的意义

Ø “十二五” 节能减排要求

2010年12月25日,在全国工业和信息化工作会议上, 工信部部长李毅中在工作报告中提出在“十二五”期间的节能减排目标:到“十二”五末期单位工业增加值能耗和二氧化碳排放量比“十一五”末期降低16%,2011年的目标是工业增加值能耗和二氧化碳排放量都平均下降4%左右。

Ø 节能环保规划的要求

《节能环保产业规划》作为“十二五”时期七大战略性新兴产业规划之一，明确在节能产业方面，主要方向是发展高效节能技术和装备，包括锅炉窑炉、电机及拖动设备、余热余压利用装备、节能监测技术和装备等。

Ø 节能“奖惩”量化要求

2010年12月4日，《北京市合同能源管理项目财政奖励资金管理暂行办法》规定，北京市对合同能源管理（EPC）项目按年节能量每吨标准煤补贴260元。 上海制定的补贴标准为360元每吨标准煤，为国内最高。其他省市基本都保持在最低线60元以上。而能源监测为节能量计算和节能奖励提供必要条件。