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基于物聯(lián)網(wǎng)的企業(yè)能效管理平臺分析與探討

來源:安科瑞電氣股份有限公司   2025年04月29日 13:59  

摘要:針對當前企業(yè)中能耗設(shè)備繁雜、能耗量大的現(xiàn)狀,分析了一種基于物聯(lián)網(wǎng)的企業(yè)能效管理平臺參考模型方案,利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)對動態(tài)采集的能耗信息進行分析,為企業(yè)能效的管理決策以及制定節(jié)能減排規(guī)劃提供決策支撐。

關(guān)鍵詞:企業(yè)能效管理;物聯(lián)網(wǎng);決策支持

智慧城市的建設(shè),讓節(jié)能減排成為企業(yè)綠色可持續(xù)發(fā)展的必然趨勢。電能能效管理是節(jié)能戰(zhàn)略的重要組成部分,隨著企業(yè)電能消耗大幅度上升,優(yōu)化用電質(zhì)量,改善傳統(tǒng)用電方式,提升電能利用率的任務(wù)迫在眉睫。目前,很多企業(yè)逐漸在能耗管理方面加大投入,但仍然缺乏統(tǒng)一的企業(yè)能耗監(jiān)測指標和能耗評價體系,過分強調(diào)節(jié)能目標,而在能耗管理方面缺乏相應(yīng)的技術(shù)支撐。雖然一些能耗監(jiān)控系統(tǒng)在企業(yè)電能消耗統(tǒng)計方面發(fā)揮了一定的作用,但是用電設(shè)備分布廣泛、分類繁多的情況下,并不能對大量分散能耗數(shù)據(jù)進行有效采集、存儲、分析與預(yù)測,因此對企業(yè)實施有效化、智能化的節(jié)能降耗管理工作勢在必行。

1 基于物聯(lián)網(wǎng)的企業(yè)能效管理平臺研究設(shè)計思路

基于物聯(lián)網(wǎng)的企業(yè)能效管理平臺參考模型將嵌入式技術(shù)、傳感器技術(shù)和通訊技術(shù)融入系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集層和傳輸層,對能耗數(shù)據(jù)進行智能采集,并將其數(shù)據(jù)上傳到能耗監(jiān)測系統(tǒng)中,在此基礎(chǔ)上,利用數(shù)據(jù)存儲技術(shù)和數(shù)據(jù)挖掘技術(shù),為企業(yè)實時、直觀地反映設(shè)備能耗趨勢、能耗分布狀況、設(shè)備運行狀態(tài),從而形成對全局能源形勢的監(jiān)控。在能效管理服務(wù)平臺上為高能耗企業(yè)與節(jié)能設(shè)備提供商搭建信息橋梁,企業(yè)根據(jù)可行的節(jié)能方案選用設(shè)備,通過不同部門之間的協(xié)作達到互利共贏。基于物聯(lián)網(wǎng)的企業(yè)能效管理平臺參考模型主要分為以下兩大步:

1)建設(shè)企業(yè)能效管理系統(tǒng)服務(wù)重要企業(yè),對企業(yè)用電數(shù)據(jù)進行采集,存儲并加以分析。

2)分析能耗數(shù)據(jù),制定節(jié)能方案,建設(shè)基于物聯(lián)網(wǎng)的企業(yè)能效管理平向企業(yè)提供節(jié)電服務(wù)。

1.1 設(shè)企業(yè)能效管理系統(tǒng)服務(wù)重要企業(yè),對企業(yè)用電數(shù)據(jù)進行采集,存儲并加以分析

通過采用基于嵌入式技術(shù)和虛擬儀器平臺的電能質(zhì)量實時監(jiān)測儀,實現(xiàn)對企業(yè)的用電數(shù)據(jù)信息進行采集與電能質(zhì)量分析,將多線程異步通信技術(shù)和海量數(shù)據(jù)存儲技術(shù)結(jié)合起來,實現(xiàn)大量采集終端的并發(fā)能耗數(shù)據(jù)可靠傳輸與存儲;采用數(shù)據(jù)清洗、數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)從大量的實際數(shù)據(jù)中,還原和糾正因檢測設(shè)備故障而缺失或錯誤的用電數(shù)據(jù),并提取隱含在其中的潛在有用的信息,為電力用戶企業(yè)能效管理云平臺的統(tǒng)計、分析與展現(xiàn)提供實時、準確、完善、有效的統(tǒng)計結(jié)果數(shù)據(jù)。

1.2 分析能耗數(shù)據(jù),制定節(jié)能方案,建設(shè)基于物聯(lián)網(wǎng)的企業(yè)能效管理平向企業(yè)提供節(jié)電服務(wù)。

構(gòu)建云計算樞紐,將基于物聯(lián)網(wǎng)的企業(yè)能效管理平臺在邏輯功能方面劃分為物理資源層、云計算基礎(chǔ)服務(wù)層、云計算管理層三層。

img1 

1 基于物聯(lián)網(wǎng)的企業(yè)能效管理平臺邏輯功能劃分圖

物理資源層為支撐系統(tǒng)運行的基礎(chǔ)設(shè)施集合。

云計算基礎(chǔ)服務(wù)層包括數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)檢測、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)清洗、數(shù)據(jù)分析等功能。

云計算管理層為系統(tǒng)管理人員及終端用戶提供系統(tǒng)管理及系統(tǒng)使用的功能,包括系統(tǒng)管理、用電需求側(cè)管理、運行維護管理等功能。

2 基于物聯(lián)網(wǎng)的企業(yè)能效管理平臺技術(shù)原理

為了構(gòu)建高可用性、安全性、可靠性、可伸縮性和擴展性的基于物聯(lián)網(wǎng)的企業(yè)能效管理平臺,主站軟件使用成熟、標準J2EE[5] Java 2 Enterprise Edition)企業(yè)平臺架構(gòu)搭建,采用多層的分布式應(yīng)用模型、組件再用、一致化的安全模型及靈活的事務(wù)控制,使系統(tǒng)具有更好的移植性,以適應(yīng)企業(yè)能效管理平臺應(yīng)用環(huán)境復(fù)雜、業(yè)務(wù)規(guī)則多變、信息發(fā)布的需要,以及系統(tǒng)將來的擴展需要。技術(shù)原理如下圖所示:

img2 

2 基于物聯(lián)網(wǎng)的企業(yè)能效管理平臺技術(shù)原理圖

平臺采用分布式多層結(jié)構(gòu),典型的軟件架構(gòu)分表現(xiàn)層、應(yīng)用層、服務(wù)層、數(shù)據(jù)層。根據(jù)本系統(tǒng)業(yè)務(wù)特點,應(yīng)用層進一步細分為采集子層和業(yè)務(wù)子層、對外接口等。主站軟件通過對外接口與外系統(tǒng)交互。

表現(xiàn)層:提供統(tǒng)一的業(yè)務(wù)應(yīng)用操作界面和信息門戶展示窗口,是系統(tǒng)直接面向操作用戶的部分。

業(yè)務(wù)層:實現(xiàn)具體業(yè)務(wù)邏輯,是系統(tǒng)主站的核心層,根據(jù)系統(tǒng)的應(yīng)用特點,業(yè)務(wù)層可分為采集子層、業(yè)務(wù)子層、對外接口等。業(yè)務(wù)子層,負責對現(xiàn)場采集數(shù)據(jù)進行清洗和挖掘,將檢測數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為決策知識,并在決策知識的形成階段融入專家群智能。

服務(wù)層:提供全局通用的業(yè)務(wù)服務(wù)、安全服務(wù)等組件服務(wù)支持,并實現(xiàn)本系統(tǒng)的業(yè)務(wù)邏輯服務(wù),為業(yè)務(wù)層提供通用的技術(shù)支撐。

數(shù)據(jù)層:實現(xiàn)海量信息的存儲、訪問、整理,為系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)的管理支持。數(shù)據(jù)層通過大型關(guān)系型數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)。

3 基于物聯(lián)網(wǎng)的企業(yè)能效管理平臺優(yōu)勢分析

3.1可以豐富企業(yè)能效管理手段

企業(yè)能效管理服務(wù)云平臺對企業(yè)的能耗數(shù)據(jù)加以收集、整理、分析,形成企業(yè)能效分析報告,使企業(yè)用戶可以更直觀地了解企業(yè)用電效率的整體水平,合理安排生產(chǎn)、科學安裝選用節(jié)電設(shè)備、合理分配用電負荷,為提高用電效率、降低單GDP能耗指標在數(shù)據(jù)層面上提供支持。

3.2可以促進電力需求側(cè)管理和合同能源管理的發(fā)展

企業(yè)能效管理服務(wù)云平臺主要以合同能源管理的方式對外提供服務(wù),推動合同能源管理的發(fā)展。同時該平臺將作為企業(yè)和電力需求側(cè)管理的中堅力量,推動電力需求側(cè)管理和企業(yè)節(jié)能的發(fā)展。

3.3可以促進節(jié)能產(chǎn)業(yè)和市場的發(fā)展

企業(yè)能效管理服務(wù)云平臺可以幫助企業(yè)建立起完善的用電監(jiān)管系統(tǒng),通過數(shù)據(jù)分析,結(jié)合企業(yè)的自身情況,為企業(yè)定制節(jié)能方案,達到節(jié)能效果。在節(jié)能方案的實施中,會拉動節(jié)能設(shè)備制造商、項目施工單位等一系列市場。

3.4應(yīng)用水泥企業(yè)案例預(yù)期效益分析

以水泥企業(yè)中高能耗設(shè)備生料磨排風機、窯尾收塵排風機、原料磨循環(huán)風機為例,應(yīng)用基于物聯(lián)網(wǎng)的企業(yè)能效管理平臺后的節(jié)能收益預(yù)期如下1、2所示。

1 企業(yè)能效管理平臺前期投入預(yù)期

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2 企業(yè)能效管理平臺預(yù)期收益

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注:按年運7200h300天)計算,電0.45/kW·h。

4 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。

5 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)。

6 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:

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7 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)。

7.1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。img6

7.2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。

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7.3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)。

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7.4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;當能源參數(shù)越限報警,可提供報警重要性等級分類,同時支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,當能源參數(shù)越限報警,可提供報警重要性等級分類,具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;

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img10 

7.5視頻監(jiān)控

接入攝像頭,實時掌控企業(yè)內(nèi)實際情況。

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7.6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。

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7.7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。

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7.8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。

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7.9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。

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7.1 成本分析

統(tǒng)計各個監(jiān)測節(jié)點(工廠、車間)的當年、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。

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7.11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。

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7.12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。

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7.13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。

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7.14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。

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7.15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)。

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同比

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環(huán)比

7.16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。

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7.17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)。

img25 

img26 

7.18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)。

img27 

7.19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)。

7.20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。

7.21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。

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7.22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。

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7.23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。

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7.24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。

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7.25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。

7.26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。

img32 

7.27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。

img33 

7.28 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。

img34 

7.29 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。

img35 

7.30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)。

img36 

7.31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API、數(shù)據(jù)庫查詢、MQTT、Excel等方式。

img37 

7.32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。

img38 

7.33APP

APPAndroid、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。

img39img40img41img42img43img44 

7.34知識產(chǎn)權(quán)證書

img45img46 

8 系統(tǒng)硬件配置

應(yīng)用場景

型號

 

保護功能


企業(yè)能源管控平臺

Acrel-7000

img47 

安科瑞企業(yè)能源管控平臺采用自動化、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,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。


智能網(wǎng)關(guān)

Anet-2E8S1

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8RS485串口,光耦隔離,2路以太網(wǎng)接口,支ModbusRtu、ModbusTCP、DL/T645-1997DL/T645-2007、CJT188-2004、OPC UA等協(xié)議的數(shù)據(jù)接入,ModbusTCP(主、從)、104(主、從)、建筑能耗、SNMPMQTT 等協(xié)議上傳,支持不同協(xié)議向多平臺轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù);輸入電源AC/DC 220V,導(dǎo)軌式安裝。


ANet-2E4SM

img49 

4RS485 串口,光耦隔離,2路以太網(wǎng)接口,支ModbusRtu、ModbusTCPDL/T645-1997、DL/T645-2007、CJT188-2004OPC UA、ModbusTCP(主、從)104(主、從)、建筑能耗SNMP、MQTT;(主模塊)輸入電源DC 12 V 36 V 。支4G擴展模塊485擴展模塊。

ANet-485

M485模塊4路光耦隔RS485

ANet-M4G

M4G模塊:支4G

35kV/10kV/6kV進線

AM5SE-F

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三段式過流保護、反時限過流保護、兩段式零101/反時限過流保護、兩段式零102/反時限過流保護、重合閘、后加速過流保護、過負荷保護、PT斷線告警、控制回路故障告警、頻率保護、FC閉鎖、失壓跳閘、逆功率保護、過電壓保護、零序過壓保護;斷路器遙控/合閘操作;故障錄波;獨立的操作回路;檢同期;U、I、P、QEp、Eq等電參量測量。


35kV/10kV/6kV饋線








配電變壓器

AM5SE-T

三段式過流保護、反時限過流保護、兩段式零101過流保護、兩段式零102過流保護、101反時限過流保護102反時限過流保護、過負荷保護PT斷線告警、控制回路故障告警、非電量保護FC 閉鎖;斷路器遙控/合閘操作;故障錄波;獨立的操作回路U、I、P、Q、Ep、Eq等電參量測量。






電動機2000KW以下)

AM5SE-M

過流一段保護(啟動中、已運行)、過流二段

保護、反時限過流保護、兩段式負序過/負序

反時限過流保護、兩段式零序過流保護、熱過載保護、過負荷保護、堵轉(zhuǎn)保護、啟動時間過長保護、低電壓保護、非電量保護、PT斷線告警、控制回路故障告警、零序過壓告警、FC

鎖、電壓不平衡保護、相序保護、電壓斷相保

護、過電壓保護;斷路器遙控/合閘操作;故

障錄波;獨立的操作回路U、I、P、Q、Ep

Eq等電參量測量。






35kV/10kV/6kV母聯(lián)

AM5SE-B

兩段式過流保護、反時限過流保護、后加速過流保護、進線備/母聯(lián)備/聯(lián)切備/自適應(yīng)備投、PT斷線告警、控制回路故障告警、母線充電保護;斷路器遙控/合閘操作;故障錄波;獨立的操作回路檢同期。






35KV/10kV/6kV電容器

AM5SE-C

兩段式定時限過流保護、反時限過流保護、兩段式零序過流保護、欠電壓保護、過電壓保護、零序過電壓保護、不平衡電壓保護、不平衡電流保護、非電量保護、PT斷線告警、控制回路故障告警;斷路器遙控/合閘操作;故障錄波;獨立的操作回路U、IP、Q、Ep、Eq等電參量測量。






主變

AM5SE-D2

兩圈變差動速斷保護、比率制動差動保護






主變

AM5SE-TB

三段式過流保護(帶復(fù)合電壓、帶方向閉鎖)、反時限過流保護、零序過流保護、間隙零序電流保護、零序電壓保護、過負荷保護、啟動通風、閉鎖有載調(diào)壓、斷路器遙控分合

閘、故障錄波、全電量測量、獨立操作回路、遙控升//急停、變壓器檔位測量;U、1、PQ、Ep、Eq等電參量測量。






PT并列監(jiān)測

AM5SE-UB

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PT并列、低電壓告警PT斷線告警、過電壓告警、零序過壓告警


大功率異步電機

AM5SE-MD

電機差動速斷保護、比率差動保護、啟動中過流一段保護、已運行定時限過流保護、過負荷保護、零序過流保護、過熱保護、堵轉(zhuǎn)保護、低電壓保護、斷路器遙控分合閘、獨立操作回路、故障錄波、全電量測量;U、I、P、Q、Ep、Eq等電參量測量。


主變保護

AM5SE-D3

三圈變差動速斷保護、比率制動差動保護


主變公共測控、進線公共測控

AM5SE-K

20路遙信、10路開出、遙測


35kV/10kV/6kV 弧光保護

ARB5-M

img52 

測量所有的常用電力參數(shù),如三相電流、電壓,有功、無功功率,電度,諧波等,并具備完善的通信聯(lián)網(wǎng)功能,非常適合于實時電力監(jiān)控系統(tǒng)。


ARB5-E

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DIN35mm導(dǎo)軌式安裝結(jié)構(gòu),體積小巧,能測量電能及其他電參量,可進行時鐘、費率時段等參數(shù)設(shè)置,精度高、可靠性好、性能指標符合國GB/T17215-2002、GB/T17883-1999和電力行業(yè)標DL/T614-2007對電能表的各項技術(shù)要求,并且具有電能脈沖輸出功能;可RS485通訊接口與上位機實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。

ARB5-S

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三相全電量測量,剩余電流2-63次諧波,支持付費率,量值、電纜溫度,可2G/4G通訊。

35kV/10kV/6kV進線柜電能質(zhì)量在線監(jiān)測

APView500

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相電壓電+零序電壓零序電流,電壓電流不平衡度,有功無功功率及電能、事件告警及故障錄波,諧波(電/ 63 次諧波、50 組間諧波、35 組高次諧波、諧波含有率、諧波功率、諧波畸變率、K因子)、波/閃變、電壓暫升、電壓暫降(故障源定位)、電壓中斷、沖擊電流、1024點波形采樣、定時錄波、電能質(zhì)量合格率統(tǒng)計,波形實時顯示及故障波形查看,內(nèi)32G16DO+22DI,2RS485+1RS232+1GPS,+3以太網(wǎng)接+1WiFi+1USB接口支U盤到處數(shù)據(jù),支61850協(xié)議。


35kV/10kV/6kV間隔智能操控、節(jié)點測溫

ASD500

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液晶屏顯示一次回路動態(tài)模擬圖、彈簧儲能指示、高壓帶電顯示及閉鎖、驗電、核相、3路溫濕度控制及顯示、遠/就地、分合閘、儲能旋鈕、預(yù)分預(yù)合閃光指示、分合閘完好指示、分合閘回路電壓測量、人體感應(yīng)、柜內(nèi)照明控制、1路以太網(wǎng)、2RS4851USB接口、GPS對時、高壓柜內(nèi)電氣接點無線測溫、全電參量測溫、脈沖輸出4~20mA輸出


35kV/10kV/6kV傳感器

ATE400

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合金片固定,CT感應(yīng)取電,啟動電流大5安培,測溫范-50-125,測量精±1;傳輸距離空150


35kV/10kV/6kV間隔

電參量測量

APM810

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三相IU、kW、kvar、kWhkvarh、Hz、cosΦ),零序電In,四象限電能,實時及需量,本月和上月峰值,電流、電壓不平衡度66種報警類型及外部事件SOE16條事件記錄,支SD卡擴展記錄,2-63次諧波2DI+2DO,RS485/Modbus,LCD顯示


低壓進線

APM810

三相I、U、kW、kvar、kWh、kvarh、Hz、cosΦ),零序電In;四象限電能;實時及需量;本月和上月峰值;電流、電壓不平衡度;負載電流柱狀圖顯示;66種報警類型及外部事件SOE16條事件記錄,支SD卡擴展記錄;2-63次諧波;2DI+2DO RS485/ModbusLCD顯示


AEM96

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三相電參U、I、PQ、S、PFF測量,總正反向有功電能統(tǒng)計,正反向無功電能統(tǒng)計2-31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);電流規(guī)3×1.5(6)A,有功電能精0.5S,無功電能精2

0.4kV無功補償

ARC

img60 

I、U、Hz、cosΦ,具備過電壓保護、欠流鎖定、電網(wǎng)諧波過大保護功,可控制電容器的投切,RS485/Modbus協(xié)議


APM810

img61 

三相IU、kWkvar、kWh、kvarh、Hz、cosΦ),零序電In,四象限電能,實時及需量,本月和上月峰值,電流、電壓不平衡度,66種報警類型及外部事件SOE16條事件記錄,支SD卡擴展記錄,2-63次諧波,2DI+2DO,RS485/Modbus,LCD顯示

ANSVC

img62 

ANSVC低壓無功功率補償裝置并聯(lián)在整個供電系統(tǒng)中,能根據(jù)電網(wǎng)中負載功率因數(shù)的變化控制電力電容器投切進行補償,具有多種補償形式,可根據(jù)電網(wǎng)的實際情況,合理選用補償形式。

0.4kV有源濾波

AnSin--M

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DSP+FPGA全數(shù)字控制方式,并聯(lián)在系統(tǒng)中,兼補諧波和無功;可251次諧波進行全補償或規(guī)定特定次諧波進行補償;具備完善的橋臂過流保護、直流過壓保護、裝置過溫保護功能;基于谷Fliutter框架構(gòu)建的遙信、遙控軟件平臺,具備遠程服務(wù)與數(shù)據(jù)處理功能;支IOS、安卓、PC多平臺交互;具備超前和滯后的功率因數(shù)校正功能,可將三相不平衡負荷調(diào)整至平衡;具備動態(tài)過溫降載功能,較大限度的保證濾波器的持續(xù)運行;具備智能風扇轉(zhuǎn)速控制功能,根據(jù)負荷率和環(huán)境溫度智能控制風扇轉(zhuǎn)速,降低損耗;具備動態(tài)擴容功能。


0.4kV出線

AEM72

img64 

三相電參UI、PQ、SPF、F測量,總正反向有功電能統(tǒng)計,正反向無功電能統(tǒng)計;2-31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);電流規(guī)3×1.5(6)A,有功電能精0.5S,無功電能精2


ARD3M

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ARD3智能電動機保護器適用于額定電壓AC690V、額定電流AC800A、額定頻率50/60Hz的電動機,可與接觸器、電動機起動器等電器元件構(gòu)成電動機控制保護單元,有遠程自動控制、現(xiàn)場直接控制、面板指示、信號報警、現(xiàn)場總線通信等功能。

ANHPD300

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對用電設(shè)備產(chǎn)生的隨機高次諧波、脈沖尖峰、電涌等具有吸收作用,能濾除電壓尖峰雜波、矯正畸變的電壓波形,對諧波噪聲進行消化和吸收,防止保護裝置誤跳閘,保證用電設(shè)備正常運行。

DTSD1352

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三相電參U、I、P、Q、SPF、F測量,分相正向有功電能統(tǒng)計,總正反向有功電能統(tǒng)計,總正反向無功電能統(tǒng)計;紅外通訊;電流規(guī)格:經(jīng)互感器接3×1(6)A,直接接3×10(80)A,有功電能精0.5S,無功電能精2

變壓器繞組溫度檢測

ARTM-8

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8路溫度巡檢,熱電阻信號輸入,RS485接口2路繼電器輸出,預(yù)PT100


變壓器接頭測溫

低壓進出線柜接頭測溫

ARTM-Pn-E

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可以嵌入式安裝低壓柜面板上,每臺裝置可以接60個無線傳感器的數(shù)據(jù)。裝置帶有一485接口,可將采集到的溫度數(shù)據(jù)上傳到監(jiān)控2路告警出口,全電參量測量


ATE400

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合金片固定CT感應(yīng)取電,啟動電流大5A),測溫范-50-125,測量精±1;傳輸距離空150

配套附件

AKH-0.66

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測量型互感器,采集交流電流信號


AKH-0.66L

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剩余電流互感器,采集剩余電流信號。

柜內(nèi)環(huán)境溫濕度

AHE

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無線溫濕度傳感器,溫度精度±1,濕度精度±百分3RH,發(fā)射頻率5min,傳輸距:200m,電池壽命3年(可更換)


ATC600

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兩種工作模式:終端、中繼。ATC600-Z做中繼透傳ATC600-ZATC600-C的傳輸距離空1000m,ATC600-C可接AHE傳輸?shù)臄?shù)據(jù),1485,2路報警出口。

智能遠傳水表

物聯(lián)網(wǎng)水 LXSY-O-M/NB

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電子直讀式,高清晰液晶顯示,具備誤差自動修正功能;各參數(shù)可設(shè);斷電后數(shù)據(jù)可保10年以上;可根據(jù)需要擴展遠程控制閥門開關(guān)功能;可120下長期工作,水解穩(wěn)定;抗酸堿腐蝕性強不易被腐蝕,阻燃性能好;水資源免遭二次污染


智能遠傳

燃氣表

燃氣表

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直接讀取燃氣表的窗口值,無累計誤差;電子部分平時可不工作,可在讀表瞬間工作;直讀燃氣表無需初始化;表計地址可以靈活設(shè)定


冷熱量表

冷熱量表

img77 

流量計量無機械齒輪,無磁傳感器,耐磨、耐腐蝕、防攻擊;電壓低或受到攻擊破壞時自動報警;溫度傳感器斷路、短路時自動報警;流量和溫度分段,準確度高;溫度的冷熱端采用數(shù)字方法修正和校準,誤差接近0;根據(jù)流速智能降耗;數(shù)據(jù)多重備份自動糾錯技術(shù);低功耗


9 結(jié)語

企業(yè)能耗的有效管理關(guān)系著企業(yè)的運營成本,基于物聯(lián)網(wǎng)的企業(yè)能效管理平臺研究在優(yōu)化用電質(zhì)量、提升用電效率,為企業(yè)管理層檢查節(jié)能減排效果、制定節(jié)能減排規(guī)劃,降低企業(yè)成本等方面有著重要的研究意義和價值。

參考文獻

[1].基于物聯(lián)網(wǎng)的企業(yè)能效管理平臺分析與探[J].電腦知識與技術(shù):學術(shù),2020,16(21):2.

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[3]倪章.基于物聯(lián)網(wǎng)的能效監(jiān)管系統(tǒng)在某高校節(jié)能改造中應(yīng)用研[J].福建建,2019(2):83-88.

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

 

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