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摘 要：近年来,随着经济的高速增长,能源紧缺问题越来越突出,节能增效成了社会经济发展的必然要求.能源管理系统就是以帮助工业生产企业在扩大生产的同时,合理计划和利用能源,降低单位产品能源消耗,提高经济效益为目的信息化管控系统.
关 键 词：能源管理；能源管理系统；数据采集；计算机技术
1能源管理系统背景
能源紧缺与环境恶化已经成为全球面临的最大问题.在我国,持续高速的经济增长成为过去几年中全球经济的最大亮点,但同时也引发了能源供应危机及环境保护的巨大压力.从与生活息息相关的水、电、气、油、煤等资源,到居室照明和采暖,以及工商业所需的电力,能源在生活的各个方面以各种形式被消耗着.很多能源被有效地利用,但是每天也有大量的能源被浪费,因此必须解决能源浪费和使用效率低下的问题.节能增效已经成为社会经济发展的必然要求,越来越多的企业、机构和个人都投身到节能降耗的工作当中.
能源管理系统就是在这种背景下出现的.能源管理系统就是依靠当今先进的现场总线技术、网络通信技术、计算机技术,经过通讯网络的设计、网络布线、数据采集计算机和数据服务器及系统软件设计,采用多功能数字电能表和水、汽、气、煤等计量设备测量各用电回路电量和水等用量,实现个能源运行参数的实时采集,建立全公司实时的能源监测统计和管理系统,以帮助工业生产企业在扩大生产的同时,合理计划和利用能源,降低单位产品能源消耗,提高经济效益.
2能源管理系统的结构
能源管理系统结构主要分为一下三个层次：设备层,数据采集层,系统管理层.
2.1设备层(采集终端)
设备层也叫采集终端,包括所有的水、电、气等计量设备,为能源数据的采集打好基础,它一般由带数据通讯接口的数字化仪表构成,通讯方式包括Modbus、hart等协议.采集终端可以实现对计量点的定时数据采集、即时数据采集和实时数据显示等功能.
2.2数据采集层
数据采集层由数据采集网关、数据采集服务器、交换机、防火墙组成,主要是对采集数据进行汇总,同时将汇总完毕的数据发往管理层.
2.3系统管理层
系统管理层主要包括数据库服务器、数据处理服务器、数据服务软件等,它主要负责对数据进行处理分析,同时以WEB的方式发布数据信息,或者将数据上传至上级部门.
3能源管理系统的应用
3.1系统结构
以贵州省黔南复烤厂能源管理系统为例,图2为黔南复烤厂能源管理系统整体配置图.
黔南复烤厂能源管理系统设备层有计量电表,蒸汽表,水表,压空表,这些仪表均带有RS-485接口,这些仪表通过485通讯线缆,与能源管理系统采集层相连.
采集层主要由1块能源网关组成,它负责采集、集中设备层的数据,汇总以后发往系统管理层.系统管理层主要有数据库服务器和数据处理服务器组成,它负责处理由能源网关发送过来的数据,进行分析汇总,同时可以将汇总完的数据上传至上级部门.
黔南复烤厂能源管理系统建成运行了一段时间,系统功能稳定.主要实现了以下功能：
（1）数据采集.
我们通过能源管理系统软件可以方便地采集能源数据.譬如单位时间内的能耗统计、瞬时流量等等.数据采集为企业及时了解成本、产量、能耗打好基础；降低了能源管理的工作量,由以前的人工抄表变成自动数据采集,同时也大大提高能源数据收集上报效率和数据的准确性.
（2）数据处理.
数据处理功能可以实现对能源数据的解析,对原始数据的校验,对数据有效性、最大最小非法、增量异常、表码倒走等的判断.它可以对数据进行后台统计,譬如对能耗量的计算、指标换算、费用计算等.
（3）统计、分析、查询、报表.
此功能可以对能耗表码进行查询统计,进行能耗用量统计与分析,能耗对比分析、同时形成数据报表.
（4）信息发布功能.
拥有相关权限的用户可在此对能耗数据、公示信息进行WEB发布.
4总结与展望
随着经济的不断发展,能源管理系统将越来越多的运用到各种企业、厂矿中.建设一套完整的能源管理系统,可以给企业带来良好的经济效益,依据经验开展初步的行为节能,往往就可以至少达到5%的节能量,从经济上还是比较可观的效益；可以给企业带来极佳的社会效益,为企业在同行业中赢得很好的社会影响；为企业后续的节能改造提供指导和评估依据,通过能源监测,可以发掘企业内的节能空间所在点和关键点,对于进行节能改造后的效果也能进行及时和准确的评估；为企业后续的节能政策出台提供支持,能源监测的数据为企业节能政策的出台提供节能的重点,同时也可以为节能政策的效果做出评估,不断促进政策的优化.建立一套完整的能源管理系统意义重大,相信未来越来越多的企业会重视能源管理系统在生产运行中的作用.