四川五通桥区用能单位能耗系统工厂能耗管理工厂能耗系统

能耗系统一般是指用于监测和管理能源消耗的系统，其工作原理通常包含以下几个主要方面：

1. 数据采集：通过各种传感器、仪表和智能设备，如电能表、水表、燃气表、热量表等，实时采集能源消耗的相关数据，包括用量、功率、温度、压力等。
2. 数据传输：采集到的数据通过有线（如 RS485 总线、以太网）或无线（如 Wi-Fi、蓝牙、Zigbee 等）的方式传输到数据集中器或数据中心。
3. 数据处理与存储：在数据中心，对接收的数据进行处理、分析和计算，例如计算累计能耗、实时能耗、能耗趋势等，并将处理后的数据存储在数据库中，以便后续查询和分析。
4. 数据分析与展示：运用数据分析算法和工具，对能耗数据进行深入挖掘和分析，以发现能源消耗的规律、异常和潜在的节能机会。分析结果通过直观的图表（如柱状图、折线图、饼图等）、报表等形式展示给用户。
5. 能耗控制与优化：根据分析结果，系统可以发出控制指令，对能源设备进行调控，例如调整空调温度设定、关闭不必要的照明设备等，以实现节能优化的目的。
6. 报警与预警：设定能耗阈值，当能耗超过阈值或出现异常情况时，系统自动发出报警或预警信息，提醒相关人员及时处理。

通过以上原理，能耗系统能够帮助用户全面了解能源使用情况，发现节能潜力，采取有效的节能措施，从而达到降低能源消耗、提高能源利用效率和节约成本的目标。不同类型的能耗系统（如工业能耗系统、建筑能耗系统等）在具体实现上可能会有所差异，但基本原理大致相同。

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；

能耗系统具有多方面的优势，包括但不限于以下几点：

1. 计量与监测
能够实现对能源消耗的计量和实时监测，获取准确、详细的能耗数据，避免了人工抄表的误差和不及时性。

2. 节能优化
通过对能耗数据的分析，发现能源使用中的浪费和低效环节，为制定节能策略和优化能源管理提供依据，从而有效降低能源消耗和成本。

3. 实时监控与预警
可以实时监控能源设备的运行状态，及时发现异常情况和潜在故障，提前发出预警，减少设备故障带来的损失，保障能源供应的稳定性和可靠性。

4. 数据分析与决策支持
对大量的能耗数据进行深入分析，帮助管理者了解能源消耗的趋势、规律和影响因素，为决策提供科学的数据支持，制定合理的能源规划和目标。

5. 提高能源管理效率
实现能源管理的自动化和信息化，减少人工干预，提高管理效率和工作质量，节省人力成本。

6. 促进可持续发展
有助于企业或机构实现节能减排目标，符合环保法规和可持续发展的要求，提升企业的社会形象和竞争力。

7. 成本控制
通过精细化的能源管理，合理控制能源成本，避免不必要的能源浪费和费用支出，增强企业的成本竞争力。

8. 智能化控制
与智能设备和系统集成，实现能源的智能化控制和调配，根据实际需求自动调整能源供应，提高能源利用效率。

9. 多能源管理
能够同时管理多种能源类型（如电、水、气、热等），实现综合能源管理，全面掌握能源消耗情况。

10. 便于审计与报告
方便生成准确、规范的能源审计报告和能耗统计报表，满足监管和内部管理的要求。