四川攀枝花生产型企业能耗系统监测企业能源数据工厂能耗系统

一、建设背景

《用能单位节能管理办法》规定，用能单位包括年综合能源消费量1万吨标准煤以上(含1万吨)的用能单位以及各省、自治区、直辖市有关部门的年综合能源消费量5000吨标准煤以上(含5000吨 )、不足1万吨标准煤的用能单位。目在该范围内的用能单位全国约17000家，能源消费量占全国能源消费总量的60％，是节能工作的对象。

为贯彻落实《用能单位节能管理办法》（国家发改委2018年第15号令）、《国家发改委关于开展用能单位“百千万"行动有关事项的通知》（发改环资〔2017〕1909号）和国家发改委办公厅《关于发布“百家"用能单位名单的通知》（发改办环资〔2019〕351号），深入推进用能单位能源消耗总量和强度“双控"工作，各省市相关主管部门陆续发出通知，要求纳入“百千万"行动的用能单位落实节能主体责任，加强节能管理，并按照《用能单位能耗在线监测系统推广建设工作方案》（发改环资〔2017〕1711 号）等要求，建设接入端系统并按时接入省级用能单位能耗在线监测平台，对未按要求开展用能单位能耗在线监测系统建设、未配备和使用能源计量器具的，依法依规责令限期整改，逾期不整改或整改未达到要求的，严格按照有关法律法规进行处罚。

二、标准及规范

《NHJC-01-2018 用能单位能耗在线监测系统-总体架构规范》

《NHJC-02-2018 用能单位能耗在线监测系统-基础信息与格式规范》

《NHJC-03-2018 用能单位能耗在线监测系统-系统平台接口协议规范》

《NHJC-04-2018 用能单位能耗在线监测系统-端设备接口协议规范》

《NHJC-05-2018 用能单位能耗在线监测系统-省级平台机房与硬件配置规范》

《NHJC-06-2018 用能单位能耗在线监测系统-端设备技术规范》

《NHJC-07-2018 用能单位能耗在线监测系统-能源品种采集规范》

《NHJC-08-2018 用能单位能耗在线监测系统-系统安全规范》

《NHJC-09-2018 用能单位能耗在线监测系统-省级平台功能规范》

《GB/T15587-2008 工业企业能源管理导则》

《GB/T23331-2012 能源管理体系要求》

《GB/T2598-2008 综合能耗计算通则》

《GB/T3484-2009 企业能量平衡通则》

《GB/T38692-2020 用能单位能耗在线监测技术要求》

三、整体结构

工厂能耗管理系统

三级平台+端设备：

用能单位能耗在线监测系统采用“国家平台+省级平台+用能单位端系统"的架构，为各部委、 各级节能主管部门和质监部门、用能单位等用户提供不同层次的服务。

国家平台：

国家平台指设立在国家节能主管部门，接收、存储、汇总、分析全国用能单位能源相关数据的国家数据中心，为相关部门、用能单位、社会公众提供应用服务，也称“国家数据中心"。

省级平台：

省级平台是部署在省（区、市）相关部门，接收、存储、汇总、分析本地区内用能单位能耗在线监测数据，为本地相关部门、用能单位提供应用服务，也称“省级数据中心"。

端系统：

指用能单位接入端系统，是对企业能源转换、输配、利用和回收实施动态监测和管理的信息系统 。

端设备：

放置在用能单位，用于采集、分析、汇总用能单位能耗数据并将数据上传到系统平台的设备。

四、端系统结构

企业端系统由能耗在线监测端设备、计量器具、工业控制系统、生产监控系统、管理信息系统、通信网络及相应的管理软件等组成，通过能耗在线监测端设备实现数据采集、分析、汇总、上传等功能。

工厂能耗管理系统

五、端设备

能耗在线监测端设备放置于用能单位，实现数据接入、安全隔离、数据处理存储及上传、运维管理等功能，内网主机和外网主机通过安全隔离数据交互单元连接，确保生产网络安全，信息安全保护应符合相关标准以及企业自身需求，结构如下图所示：

工厂能耗管理系统


(1) 端设备硬件参数

单主板采用低功耗处理器；单主板内存大小4G；硬盘：128G 固态硬盘；立双主机“2+1"架构非IP物理隔离；带VGA接口，可外接显示器，便于现场维护操作；双冗余开关电源，互为备用、支持热插拔，保障端设备的可靠性，具有电源故障声光报警功能；8路RS485串口；6路千兆以太网；4个USB接口，可用于CA证书接口；

(2) 端设备软件功能

支持从现场的仪表通过Modbus（GB/T19582）、DL/T645、CJ/T188等协议采集需要的能耗实时数据，并进行汇总生成上报的能耗数据；支持从能源网关、DTU、SCADA通过Modbus TCP（GB/T19582）、能耗协议等上传的能耗实时数据，并进行汇总生成上报的能耗数据；支持从自动化信息系统通过OPC协议采集需要的能耗实时数据，并进行汇总生成上报的能耗数据；支持手工填报数据：对于不具备在线采集条件的数据，提供手工填报数据上传；具有基础数据处理、本地存储功能，本地历史数据可存储6个月以上；可根据项目情况录入企业基本信息、企业生产层级结构、计量器具档案信息、端设备信息、数据采集项信息等各类基本信息；按照《NHJC-04-2018 用能单位能耗在线监测系统技术规范-端设备接口协议规范》的要求往国家或省级平台上传数据；支持断线缓存，数据的连续性；端设备平台方便用户使用、配置；支持人工补录、远程升级；用能数据集抄；数据上传日志；

1、能源监管分析

通过能耗监测管理系统对生产过程源发生、转换、存储、使用等各环节的数据进行采集、加工、分析、处理，实现对能源计划、能源实绩、能源预测、能源质量与物料供应、能源平衡与生产调度等的监管和综合分析，结合能源消耗的统一生产调度、统一能源配给，将能源管理工作与生产管理进行初步融合，达到优化生产优化能耗的目的。

2、能源设备计量管理

根据生产管理的物料消耗模型，计算各种原料、燃料、材料的需求量以及从原料进厂至成品出厂各工序所需处理的物料量，作为确定工厂原料需求量、运输量、库存量和制定生产计划的依据。

3、能源计划管理

按照从此生产计划及能源消耗历史数据、供能状况编制能源供需计划，指导能源系统按照供需计划组织生产，按生产线提供所需要的能源量，供需计划按照电力、煤等能源等介质进行。能源计划分为日计划、月计划以及年度计划等。

包括能源的消耗、生产、消耗指标计划。能源生产单位根据计划进行能源生产，用能单位根据能源计划合理组织生产，做好能耗的过程管理工作，减少能源浪费。

4、能源成本管理

能源成本管理模块依据给定的公式，根据能源介质消耗量计算能源成本，并通过多种图形化工具实现成本显示。为了实现能源成本的对比，也可以利用能源成本管理提供的成本比较功能，实现查询条件下的能源成本的对比。

由此来看，能源管理有望成为助力企业实现节能降碳的关键途径。

在能源消耗中工业生产占据着部分的比例，工厂占地面积大、能源消耗时间长、耗能设备繁多，普遍存在各种能耗计量不全面、管理不到位、能耗高等现象。为了全面提高能源管理水平，节约用能，建立覆盖面广、功能完善的能源管理系统十分必要。 工厂能耗监测系统通过采集、存储、统计、分析等多层面应用实现能耗的全过程监控，以实时数据的更新形成数据流，不断在错综复杂的各项用能数据中发现管理节能、改造节能的空间，强化能耗管理手段。
对各分类耗进行能耗分类、分项、分户计量，计量数据 远程传输，数据采集与存储，数据统计与分析，数据发布与远传;
与舒适环境、提高节能意识等提供有效手段，实现有效节能，并提高建筑能源的自动化管理水平;
对能源使用情况进行监控，为能源管理部门的能源利用诊断、能源账 单核对、节能控制、节能潜力分析、节能效果验证、能源调度、保障健康 实现电能质量监测，工厂变压器配电监测分析，设备安全分析;
针对生产设备监测，掌握设备实时运行状态，异常情况及时预警；
结合生产情况，进行单品能耗分析，通过部门能耗排名，形成能源管理制度，引入能源绩效考核制度，督促各个部门从领导到员工对于节约能源的重视。