實(shí)施EMS能源管理系統(tǒng)，提高企業(yè)能源管理水平

程家良

摘 要：論述實(shí)施EMS這類系統(tǒng)的意義及必要性，介紹一種EMS系統(tǒng)的軟硬件結(jié)構(gòu)及其如何幫助企業(yè)實(shí)施能源管理信息化。

關(guān)鍵詞：EMS；能源計(jì)量；能源管理系統(tǒng)

中國(guó)經(jīng)濟(jì)在迅速發(fā)展的同時(shí)，節(jié)能減排也越來(lái)越受到企業(yè)的重視，加大節(jié)能減排工作力度，提高能源管理水平也成了而今企業(yè)管理內(nèi)容中的重點(diǎn)。信息化和工業(yè)化高度融合的今天，能源管理系統(tǒng)EMS（Energy Management System）的出現(xiàn)和應(yīng)用為企業(yè)能源基礎(chǔ)管理提供了一種選擇。

1 實(shí)施EMS這類系統(tǒng)的背景和意義

1.1 從能源管理角度出發(fā)，提高能源計(jì)量檢測(cè)水平是節(jié)能減排工作的基礎(chǔ)。

《“十二五”計(jì)量發(fā)展規(guī)劃之四：工業(yè)和能源計(jì)量發(fā)展規(guī)劃》建立兩級(jí)能源信息監(jiān)控系統(tǒng)，安裝配備現(xiàn)代化能源計(jì)量、檢測(cè)、分析設(shè)備和軟件，實(shí)現(xiàn)計(jì)量工作科學(xué)化、系統(tǒng)化管理。利用系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)功能，及時(shí)排除能耗異常情況，應(yīng)用系統(tǒng)智能化分析功能，尋找挖掘節(jié)能潛力，實(shí)用系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)匯總功能，提高能耗統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，促進(jìn)能源消耗精細(xì)化管理、定額管理、考核管理和對(duì)標(biāo)管理。

1.2 實(shí)施應(yīng)用EMS能源管理系統(tǒng)的實(shí)際作用和意義

1.2.1 海量的能源數(shù)據(jù)積累

能源數(shù)據(jù)是開(kāi)展能源管理工作的前提。目前大部分企業(yè)能源二級(jí)網(wǎng)絡(luò)都安裝了計(jì)量表，極少部分企業(yè)做到了三級(jí)網(wǎng)絡(luò)覆蓋。但都面臨著企業(yè)能源管理部門人員不足，甚至缺少能源專職管理人員的問(wèn)題。根本無(wú)法做到各級(jí)網(wǎng)絡(luò)海量能源數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)有效計(jì)量，更無(wú)法分解企業(yè)各部門各區(qū)域的能源指標(biāo)，無(wú)法了解各區(qū)域部門的能源使用情況，這將對(duì)今后的能源體系的建立帶來(lái)阻礙。所以能源管理系統(tǒng)EMS將會(huì)成為企業(yè)能源管理基礎(chǔ)工作的重要幫手。

1.2.2 信息化數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)將大大提高能源計(jì)量的準(zhǔn)確性

能源計(jì)量準(zhǔn)確性是計(jì)量工作的一項(xiàng)重要指標(biāo)。企業(yè)的能源報(bào)表是日常工作不可缺少的部分，數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性一直是各企業(yè)統(tǒng)計(jì)部門不斷追求完善的。信息化數(shù)據(jù)采集通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)控，每隔幾分鐘記錄備份一次，上位機(jī)、下位機(jī)雙重?cái)?shù)據(jù)儲(chǔ)存等功能將大大提高能源數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

1.2.3 有效挖掘企業(yè)節(jié)能潛力，提高管理水平

EMS能源管理系統(tǒng)的應(yīng)用將會(huì)使企業(yè)更了解自身能源的使用現(xiàn)狀，能源消耗的趨勢(shì)，挖掘節(jié)能潛力、有效控制企業(yè)運(yùn)營(yíng)成本。另外，將會(huì)改變?cè)械哪茉垂芾砉ぷ髂Ｊ剑蓪⒛茉雌胶鉁y(cè)試，能耗異常情況報(bào)警、故障診斷等更科學(xué)化的管理手段帶到企業(yè)中來(lái)。

可以得出結(jié)論：EMS能源管理這一類的系統(tǒng)將會(huì)在今后能源管理工作中發(fā)揮非常重要的作用。

2 介紹EMS能源管理系統(tǒng)的軟硬件結(jié)構(gòu)及其在企業(yè)能源管理中的應(yīng)用

2.1 系統(tǒng)硬件部分介紹

系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)圖：

圖1 為基于工業(yè)以太網(wǎng)、RS485通訊的EMS系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)硬件部分組成：由數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、數(shù)據(jù)采集計(jì)算機(jī)、智能電表、智能水表、流量積分儀及其他種類數(shù)據(jù)采集模塊、現(xiàn)場(chǎng)總線及轉(zhuǎn)接器、交換機(jī)、通訊光纜等組成的分布式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。

工作原理：數(shù)據(jù)采集計(jì)算機(jī)通過(guò)數(shù)據(jù)采集網(wǎng)、現(xiàn)場(chǎng)總線以太網(wǎng)轉(zhuǎn)換器巡檢各智能電表、智能水表、流量積算儀，并將各儀表測(cè)得數(shù)據(jù)讀回、顯示、保存并送服務(wù)器數(shù)據(jù)庫(kù)。

系統(tǒng)硬件部分具有如下特點(diǎn)：a.采用獨(dú)立的數(shù)據(jù)采集局域網(wǎng)完成電量、水、蒸汽、天然氣、壓縮空氣等數(shù)據(jù)采集后，也可實(shí)施WEB發(fā)布與公司其他系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)接、集成。b.數(shù)據(jù)采集網(wǎng)采用光纜連接，具有通訊準(zhǔn)確可靠、抗干擾性強(qiáng)、通訊速率高、安全等優(yōu)點(diǎn)。

2.2 系統(tǒng)軟件部分介紹

因?yàn)槟茉垂に囅到y(tǒng)分散、面廣量大，建議采用工業(yè)級(jí)的組態(tài)軟件進(jìn)行定制開(kāi)發(fā)，開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)單，通用性強(qiáng)，支持絕大部分下位機(jī)數(shù)據(jù)采集設(shè)備。

數(shù)據(jù)采集對(duì)象的選擇應(yīng)按照工藝監(jiān)控的實(shí)際要求、能源系統(tǒng)輸配和平衡的要求、能源管理的精度和粒度要求謹(jǐn)慎選擇。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)宜采用分散方式，以減少系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)和提高系統(tǒng)的安全性和可維護(hù)性。

根據(jù)能源系統(tǒng)的特點(diǎn)和具體情況，綜合采用與之適應(yīng)的基本技術(shù)：①行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)監(jiān)控和管理技術(shù)；②現(xiàn)代安全網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和數(shù)據(jù)通信技術(shù)；③數(shù)據(jù)庫(kù)及實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理技術(shù)；④預(yù)測(cè)和平衡優(yōu)化技術(shù)；⑤集成式GIS（地理信息系統(tǒng)）技術(shù)；⑥數(shù)字化運(yùn)行和調(diào)度技術(shù)；⑦異構(gòu)系統(tǒng)無(wú)縫集成技術(shù)。

2.3 EMS能源管理系統(tǒng)在企業(yè)中實(shí)際應(yīng)用案列

當(dāng)鼠標(biāo)點(diǎn)擊某給水點(diǎn)紅色編號(hào)時(shí)可進(jìn)入實(shí)時(shí)＼累積數(shù)據(jù)顯示頁(yè)面

圖2為企業(yè)給水衛(wèi)星平面圖 圖3為總水表實(shí)時(shí)累積數(shù)據(jù)顯示頁(yè)面

當(dāng)鼠標(biāo)點(diǎn)擊某給三角閃電標(biāo)志時(shí)可進(jìn)入配電柜仿真界面，使得系統(tǒng)直觀

圖4為企業(yè)供配電衛(wèi)星圖 圖5為科研辦公大樓一進(jìn)線配電柜仿真圖

當(dāng)鼠標(biāo)移動(dòng)到某一個(gè)抽屜柜點(diǎn)擊可進(jìn)入該線路實(shí)時(shí)＼累積數(shù)據(jù)顯示頁(yè)面。

其他系統(tǒng)管理功能實(shí)現(xiàn)：

2.3.1 制作能源報(bào)表

能自動(dòng)對(duì)全廠的水、電、蒸汽等進(jìn)行實(shí)時(shí)計(jì)量，并生成月報(bào)表、季報(bào)表、年報(bào)表等其他種類能源報(bào)表。并可進(jìn)一步在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)企業(yè)能源定量管理，分解指標(biāo)的同時(shí)可配合相應(yīng)的考核管理辦法。

2.3.2 實(shí)現(xiàn)各能源數(shù)據(jù)查詢分析（同期對(duì)比、能源支出統(tǒng)計(jì)功能）

通過(guò)WEB發(fā)布各種水、電、蒸汽數(shù)據(jù)，供有關(guān)部門查詢，能源分析，預(yù)計(jì)能源消耗支出，便于企業(yè)能源管理及運(yùn)營(yíng)成本管理。

2.3.3 實(shí)現(xiàn)測(cè)試報(bào)警功能（水平衡測(cè)試、漏水預(yù)警、電壓波動(dòng)等報(bào)警）

可對(duì)過(guò)壓、缺相、超負(fù)荷等用電故障，水流量異常、不平衡，蒸汽、氣體超溫超壓等異常情況進(jìn)行實(shí)時(shí)報(bào)警。

2.3.4 實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)恢復(fù)功能

值得一提的是，任何系統(tǒng)都會(huì)出現(xiàn)故障，尤其是在通信網(wǎng)絡(luò)中。一般的EMS能源系統(tǒng)只能在上位機(jī)端進(jìn)行數(shù)據(jù)備份。其實(shí)可以從下位機(jī)端出發(fā)，選擇帶數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的智能儀表，數(shù)據(jù)采集的同時(shí)進(jìn)行第一步存儲(chǔ)，在數(shù)據(jù)服務(wù)器端再進(jìn)行二次數(shù)據(jù)備份。這樣在數(shù)據(jù)服務(wù)器或網(wǎng)絡(luò)通信故障時(shí)也不會(huì)丟失采集數(shù)據(jù)，確保了EMS能源管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)的安全性。

參考文獻(xiàn)

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