概述
工業(yè)是能源消耗的主要領域，工業(yè)能耗占全社會能耗比重超過70%，隨著我國工業(yè)化、城鎮(zhèn)化進程的加快，工業(yè)節(jié)能減排任務重、壓力大。應用信息化技術建設數字化能源管控系統(tǒng)、實現能耗在線監(jiān)測，實時、準確地把握重點行業(yè)、重點企業(yè)及關鍵工序的能耗，不僅是企業(yè)實現精細化節(jié)能管理、促進節(jié)能降耗的必然要求，也是各級工業(yè)和信息化主管部門把握能源消費趨勢、加強能耗預測預警、科學制定產業(yè)政策的前提和基礎，更是推動工業(yè)轉型升級和綠色發(fā)展、構建資源節(jié)約型和環(huán)境友好型工業(yè)體系的內在要求。
近年來，加強工業(yè)企業(yè)節(jié)能基礎能力建設，提高工業(yè)能源利用效率等一直是政府部門積極推進的工作之一。財政部、工信部就聯合印發(fā)了《工業(yè)企業(yè)能源管理中心建設示范項目財政補助資金管理暫行辦法》，工信部印發(fā)了《關于建立工業(yè)節(jié)能減排信息監(jiān)測系統(tǒng)的通知》等系列文件，支持建設了多批工業(yè)企業(yè)能源管理中心示范項目，涉及鋼鐵、石油和化工、建材、有色金屬等行業(yè)，覆蓋全國31個省份。
參考標準
GB 17167-2006 《用能單位能源計量器具配備和管理通則》
GB/T 23331-2012 《工業(yè)企業(yè)能源管理體系 要求》
設計理念
能源管理體系、能源管理中心和能效對標建設（“三能”體系建設）是節(jié)能工作的重點，推進能耗在線監(jiān)測和體系認證，不僅是企業(yè)實現高效化節(jié)能管理的必然要求，也是各級節(jié)能主管部門把握地區(qū)能源消費趨勢的內在要求。
能源管理中心建設主要工作是把企業(yè)的能源/資源消耗如：電力、原煤、天然氣、油、水以及能源加工轉換的蒸汽、熱能等的使用過程的數據，監(jiān)測、記錄、分析、指導。實時監(jiān)控企業(yè)各種能源的詳細使用情況，為節(jié)能降耗提供直觀科學的依據，為企業(yè)查找能源消耗弱點，促進能源管理水平的進一步提高及生產運營成本的進一步降低。使能源使用合理，控制能源浪費，達到節(jié)能減排，節(jié)能降耗，再創(chuàng)造效益的目的。通過監(jiān)測的數據分析，可以幫助企業(yè)對主要耗能設備進行實時考核，杜絕浪費，并可以幫助企業(yè)進一步優(yōu)化使用狀況，以降低單位能耗成本，設備維護成本，提高企業(yè)綜合競爭力。為企業(yè)經營管理、計量管理、節(jié)能管理提高到一個新的概念。
同時企業(yè)通過工業(yè)能源智慧管理系統(tǒng)平臺與政府能耗管理平臺進行對接，加強工業(yè)用能管理，采取技術上可行、經濟上合理以及環(huán)境和社會可以承受的措施，在工業(yè)領域各個環(huán)節(jié)降低能源消耗，減少污染物排放，高效合理地利用能源。
系統(tǒng)組成
設備和用戶可通過Internet連接至我司的工業(yè)能源智慧管理平臺，用戶可在線創(chuàng)建不同項目，項目運行在同一平臺上，但是界面和數據通過賬號/項目標識區(qū)分，提供專用系統(tǒng)體驗。或把完整平臺安裝至自建的監(jiān)控中心的服務器集群，或公共數據中心租賃的服務器集群。
系統(tǒng)平臺支持現場總線、以太網、無線3G/4G網絡等多種組網方案，整體分為現場測控儀表、網絡通訊設備、云計算處理中心以及業(yè)務處理端四個部分。
云計算中心，是整個平臺的核心，包括采集服務器、數據庫服務器和Web展示服務器。支持多種靈活的部署方式，可以在公有云或私有云部署，也可以用戶本地服務器部署。
業(yè)務處理端，是平臺的操作客戶端，可以通過Internet網絡或本地局域網方式web訪問，支持手機APP訪問，完美實現隨時隨地辦公。
網絡通訊設備，包括通訊管理機、交換機等，負責現場數據收集、數據緩存、數據主動上傳，支持局域網、公網、3G/4G無線網絡及GPRS無線的傳輸方式。
現場測控儀表，就地安裝于配電柜、配電箱內的各類計量表計。根據項目性質可選擇不同尺寸和安裝方式的多功能計量表計：
一類為新建工業(yè)項目，可設計如SFERE720、SFERE100、PD19系列屏裝儀表，帶有RS485通訊接口，具備現場組網通訊，實現數據上傳功能。
另一類為改造類工業(yè)項目，項目比較老舊，原儀表為指針式表計或沒有安裝儀表，需要對儀表進行智能化改造，使計量表計具備RS485通訊接口，實現組網功能。設計時可使用PD194Z-E系列、sfere700系列，支持導軌安裝，多回路計量，既做到安裝方便，又提高其經濟性。
軟件架構
工業(yè)能源智慧管理系統(tǒng)是基于計量表計、總線通訊、web技術以及云計算為核心，結合企業(yè)職能部門和產線產量，對工業(yè)企業(yè)進行多維度的能耗統(tǒng)計、單位能耗計算分析，并通過計算能耗與產出比例與同行對標，達到完善企業(yè)用能效率和提高企業(yè)競爭力的目的。
顯示層：是用戶與平臺數據交互部分，由web客戶端計算機或手機APP端組成，是用戶對平臺能耗數據的顯示、查詢、分析部分。
服務層：提供平臺服務總線，包括系統(tǒng)集成和插件接口服務、平臺服務、事件驅動服務、實時數據分析服務。服務總線支持動態(tài)加載和水平擴展，各個服務可在同一臺或 多個VM中運行，當系統(tǒng)規(guī)模增加時，只需增加服務器數量，做到水平擴展即可。
聚合層：訂閱采集層變化數據和事件信息，并綁定通用數據模型進行聚合計算，并實現數據和事件信息存儲至時間序列DB。聚合層和采集層通過消息隊列實現實時數據訂閱和發(fā)布，并提供標準API集成。
采集層：通過分布式采集硬件和軟件服務連接智能儀表、傳感器等，支持各類通用工業(yè)協(xié)議、電力規(guī)約。
軟件特點
任意設備接入
可支持不同通信協(xié)議和制式，并支持不同廠商設備規(guī)格和數據點描述。系統(tǒng)采用監(jiān)控單元方式分布式接入設備，通過定義協(xié)議庫和設備庫支持設備動態(tài)接入。監(jiān)控單元在軟件上是通用的，但是根據設備接入場合提供不同接口和運算能力的采集器硬件。
海量設備計入
為避免低效的數據輪詢和大量冗余數據上傳至平臺，采用分布式監(jiān)控單元在設備端進行本地數據采集、處理和上報，只上報變化數據和事件告警，減少平臺中心壓力。同時在平臺聚合成通過分布式消息總線分離數據請求，通過增加消息總線即可實現海量設備接入。
多用戶訪問
一是支持大規(guī)模用戶訪問，通過設定方向代理和分配算法將不同用戶群分離，增加代理服務器即可實現更多的用戶加入； 二是基于角色權限限制用戶可訪問數據和功能模塊，加強系統(tǒng)安全性，并減少不必要數據傳輸； 三是多租戶，用戶可在線創(chuàng)建不同項目，項目運行在同一平臺上，但是界面和數據通過user/project標識，給用戶專用系統(tǒng)體驗。
API集成
通過MQTT方式開放實時數據，事件告警、控制命令和配置變更等數據接口，第三方系統(tǒng)和設備可通過MQTT實行實時數據集成，通過HTTP RESTFUL接口提供配置和歷史數據訪問。
功能概覽
工業(yè)能源智慧管理系統(tǒng)平臺源于世界領先的能源管理信息技術和理念，集斯菲爾研發(fā)團隊、技術專家、客戶智慧于一體，通過多年的行業(yè)經驗積累和對行業(yè)用戶的個性需求的充分調研，形成安全穩(wěn)定的能源管理產品。
在線看板
平臺可實現能源在線看板功能，展示整個企業(yè)的總體用能情況，標煤為單位的統(tǒng)一換算和分析，并支持大屏幕輸出，實現企業(yè)顯著位置實時展示公司能耗信息和節(jié)能成果。
高效的信息采集
通過MQTT訂閱/發(fā)布消息推送模式，可達到百萬條/秒量級的數據處理性能，確保數據界面更新頻率達到15秒以內，避免了傳統(tǒng)低效的數據輪詢模式，實現海量設備的接入支持。
實時監(jiān)測
對主要生產線的運行狀態(tài)，以及相關能耗工藝的一些參數（電流、電壓、功率、溫度等）進行實時監(jiān)測。
產線能耗統(tǒng)計
與產線產出相結合的分項能源消耗分析報表，可以更詳細的分析單位能耗、能耗產出比等更具實際意義的數據。
能耗績效管理
系統(tǒng)可以根據各用能單位實際能耗數據和產線產出產量數據計算單位能耗，并以此數據為參照進行能源消耗的績效考核。
能耗趨勢分析
從班組、車間等統(tǒng)計周期的維度，分析單位能耗情況與生產運行數據之間的變化趨勢，為企業(yè)制定年度節(jié)能計劃，提升節(jié)能目標和實施具體措施提供數據支撐。
能耗對標
按照不同產品的種類、工序實現能耗對標功能，通過不同車間、部門的高度參與，不斷改善企業(yè)能源管理水平及能源使用效率。
資產管理
在線查詢各終端計量設備、器具的臺賬、使用年限、維護記錄、各類計量認證證書等。協(xié)助企業(yè)設立相關能源管理制度，健全能源計量器具檔案，核查計量器具管理的原始記錄。
異常報警
支持Chrome、Safari等主流web瀏覽器客戶端，支持手機APP查詢各類實時、歷史能耗數據以及報警事件提醒等，不受地域位置限制，實現真正意義上的隨時隨地辦公。
平臺對接
支持多種接口，開放實時數據、事件信息等數據接口，支持電力需求側管理平臺、市級以上能源管理中心平臺數據對接。
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