舜通智能能源管理系統

1　概述

近年來，隨著我國工業產業的蓬勃發展，工廠已經成為全社會的能耗與排放大戶，建設節約化工廠的呼聲日益強烈。國家高度重視企業能源管理建設，先后發布了《關于建設節約型工廠的通知》、《關于開展節能減排工廠行動的通知》等文件，對工廠建設起到了重要的指導和推動作用。

武漢舜通智能科技有限公司通過自主研發，是在智能電網用戶側的電力監控、EMS能源管理、用電管理解決方案的整體方案供應商，可以為工廠智能、 綠色、節能、安全、提供智能配電系統、用電管理、能源管理、建筑能耗分析系統等產品和服務。

2　系統特點

QTouch能源管理系統主要特點如下：

1)對工廠建筑的用電、設備運行狀態等，實現在線監測，工廠智能化管理；

2)自主研發的智能數據采集器，通過RS485，無線Zegbee、無線GPRS等通訊方式對電表、水表、氣表、PLC等智能設備實現數據采集；

3)智能數據采集器具有采集時間靈活設定，具有internet/無線3G傳輸機制，能夠實現斷點續傳，確保數據在30天斷線的情況下，數據有效本地存儲，在上線后續傳；

4)為節約化智能化工廠建立統一的能耗和設備監控管理平臺，實現對單位建筑，關鍵設備能耗統計分析和管理，實現對能耗的分類分項統計；對關鍵設備運行狀態進行實時監測，并形成報表，利于智能管理；

5)通過能耗數據分析，發現能耗黑洞；

6)為節能改造指明方向，并驗證節能效果；

7)橫向比較相同類型建筑的能耗數據，通過能耗公示鼓勵先進、督促落后；

8)數據傳輸采用MD5認證算法以及AES加密算法，保證信息傳輸的可靠性、保密性。

3　系統結構

系統根據具體的工程情況來組網，采用分層分布式結構。

根據項目規模的大小，可以靈活選擇通訊介質和組網方式。當設備比較集中時，通訊介質通常采用屏蔽雙絞線和五類八芯屏蔽電纜；當系統設備比較分散時，可采用光纖作為通訊介質，組網方式可以采用光纖環網或者光纖星型網；如果設備較少而且非常分散，可以采用無線通訊設備組網。

系統拓撲圖如圖1所示：

圖1 能源管理系統拓撲圖

1）數據采集層：采用由武漢舜通智能公司生產的smartDAQ安裝在現場的智能數據采集器/變送器，采集器主要為電力采集模塊、智能遠傳水表、智能遠傳氣表三種。

電力采集模塊采集電壓、電流、有功、無功、諧波、電量等參數；智能遠傳水表采集瞬時流量及累計用水量；智能遠傳氣表采集瞬時氣流量及累計用氣量。根據現場條件和系統應用的要求，變壓器高壓側參數采集取自用戶的變電站后臺系統。

2）數據傳輸網絡：現場采用RS-485總線，將區域內的電力采集模塊連接至相對的數據集中器；各數據集中器通過用戶局域網連接至中央服務器。部分實際情況不理想的區域，靈活選用電話網絡、電力線載波、GPRS/CDMA、無線網橋等多種方式。

3）能效系統軟件：完成數據采集、校驗、分析、處理、輸出、系統維護、授權使用權限分級控制等；并可將現場運行的重要數據、報警信息、故障信息等傳送到企業決策人員。

3.1　軟件實現原理

武漢舜通智能科技有限公司通過自主研發，在系統軟件設計上具有獨到之處，自主研發的QTouch組態軟件對采集層的硬件提供了軟件支撐，采集層和通訊層具有豐富的通訊規約庫，不僅快而且強大，能夠快速實現對智能電表的數據采集，分類分項，完整性轉換，遠程傳輸，斷點續傳等特點。

軟件系統實現原理如下圖2所示：

圖2 軟件系統實現原理圖

3.2　EMS能源管理系統功能

QT-EMS能源管理系統針對不同行業具有不同的特點，采用模塊化設計原則，在業務結構上與企業充分溝通，建立符合企業需要的能源管理系統，為企業用好能源管理系統做服務，因而在功能結構上分三層模塊，系統功能如下圖3所示：

4　系統功能

能耗平臺主頁面

圖4系統能耗平臺主頁圖

概要顯示當前主要設備的用能情況，掌握用能趨勢。實時動態監測企業當前用電功率。通過設置每日用能的計劃值，實現用能的定額管理，并與實際用能進行對比，對可能出現的用能突增進行預警。將各類用能折算為標準煤，全局掌握企業用能情況。

4.2　用能實時監測

通過對企業各個環節的用能監測，掌握用能數據，以表格和棒圖的形式進行提現，達到對企業各個環節用能數據的掌握。

棒圖表現形式：

4.3　報表服務

QTouch能源管理系統，提供豐富的報表服務功能，便于用戶查詢企業環節的用能數據，并以表格或棒圖的形式展現出來。

圖6能耗報表圖

按需定制的各類報表，包括分戶能耗、設備能耗、數據集抄等，并可將數據導出到Excel等電子文件，方便日常管理工作。

4.4　B/S訪問接口

系統提供C/S和B/S兩種訪問模式，C/S訪問模式客戶端響應速度快，充分發揮客戶端PC的處理能力，減輕服務器的壓力。B/S訪問模式不需要安裝客戶端，任何地方只要有一臺可以上網的電腦即可訪問服務器，做到了真正的跨網絡、跨平臺訪問。

4.5　系統靈活擴展

系統可根據企業實際用能情況，靈活配置用能類型、用能結構、用能設備、用能區域、監測參量等基本信息，對系統上線后發生的用能回路、用能設備的增加亦只需進行配置即可。系統可以通過互聯網接入單個或多個單位的用能情況，進行集中管理。

4.6　集團式能耗管理模式

系統將歸屬同一集團、同一區域的單位的GPS坐標標注在電子地圖上，鼠標?？吭谧鴺松峡娠@示該企業的能耗概況，雙擊圖標后可顯示企業用能的詳細情況，方便集團公司對下屬分公司、門店進行集中管控。

4.7　遠程集抄

將分散分布的能源監測計量表具通過能源管理系統連接在一起，各表數據采集時間偏差十分微小，大大減輕人工抄表的工作量，實現“能耗信息采集自動化、數據傳輸網絡化、管理數字量化、決策科學化”的目標。

圖7遠程抄表

4.8　電能質量管理

通過與電能管理系統的數據接口，可將電能管理中的數據引入到能耗系統中進行分析，包括三相電流、三相電壓、功率、功率因素、諧波等。

4.9　分項能耗分析

將各類能源監測數據（水、電、氣）接入到一套能耗監測系統中，改變原來多頭管理的局面，清晰的掌握企業能耗的構成，避免能耗改造過程中降低某一類能耗的同時增加了其他類能耗的支出。

4.10　用能分時段統計

將企業用能按照尖、峰、平、谷（時間段可靈活設置，時間段設置可擴展）劃分，找到企業用能在時間段上的不合理之處，也可作為企業能耗復費率計算的依據。同時，系統可以統計任意時間期間的能耗，并進行逐日、逐周、逐月、逐季度、逐年匯總。

4.11　多維度用能分析

判斷一個能耗的高低，不應僅僅看總量，還應將能耗數據同建筑面積、員工人數、商場客流量、產量、銷售額、環境溫度等其他參數進行綜合比較，系統可以根據需要建立不同的能耗分析模型，從而更加科學、更加準確的判斷建筑能耗的高低。