建筑物能源管理系統介紹

能源管理系統是以幫助工業生產企業在擴大生產的同時，合理計劃和利用能源，降低單位產品能源消耗，提高經濟效益，降低CO2排放量為目的信息化管控系統。

能源管理系統集”物聯網”、”大數據”、“云計算”、”AI”、“邊緣計算”、“智能網關”等技術于一體，服務于園區、企事業單位在能源的生產、輸配、使用過程中對能源管理的兩化（信息化、自動化）融合需求，服務安全用能、經濟用能以及精細化管理的需求，具體如下： 

能耗管理系統采用分層分布式系統體系結構，對電力、燃氣、水、熱等各分類能耗數據進行采集、處理，并分析能耗狀況，實現節能應用。 

通過能源計劃，能源監控，能源統計，能源消費分析，重點能耗設備管理，能源計量設備管理等多種手段，使企業管理者對企業的能源成本比重，發展趨勢有準確的掌握。 

讓電力、燃氣、熱力等看不見不能摸的用能信息可視化，并與生產運營相結合，形成單位制品能耗、日均網損、平均（水電氣熱）價格等指標，協助管理者精準掌控企業狀況，客觀科學分析，為企業精細化管理提供新的數據化緯度。

建筑物能源管理系統應用領域

目前商業樓宇、工業園區、學校、醫院、工廠、等配電房內電氣運行維護通常由傳統人工巡檢方式進行，由于運維人員專業能力及檢測手段有限，配電房內電氣設備的異常情況無法及時發現。即使在配置了綜自系統的配電房內，因為測量設備監測范圍的局限性，對于開關柜及變壓器運行過程中的安全隱患也無法預警和干預。 

隨著傳感器技術和現代信息技術的發展，配電智能化運維系統通過對配電室內電氣設備及用電環境的全面監測，利用大數據、云計算和互聯網技術對配電室設備進行遠程智能監測服務，通過對設備運行狀態和用電負荷的實時監測，對設備實行“數字化、網絡化、智能化”管理和維護，實現從人工維護向智能代維轉變，從傳統檢修向狀態檢修轉變。 

建筑物能源管理系統運維模式 

改造后變電所采用線上服務和線下服務相結合的運維模式： 

1.線上服務 

用電在線監測：24 小時實時在線監測變電所的各開關狀態，電流、電壓、功率、頻率和電量值等遙信、遙測、遙控信息，用戶可隨時隨地了解變電所用電情況，各種設備的運行狀態一目了然。 

異常用電預警、報警：針對用電過程中的過負荷，變壓器溫度、電纜頭溫度過高或者其他表計故障，互感器故障，接線盒故障和終端故障等進行提前的預警，當異常和故障發生后及時報警。 

自動抄表：自動統計用電量，分路電能計量，時間間隔自定義，理清電能消耗結構；分路計算，理清成本構成計算能耗指標，認清消費水平。 

電能質量監測：對電網各項電能質量指標包括：電流、電壓、頻率、功率因數、三項及單項功率以及各類諧波和不平衡因數進行在線監測和統計分析。 

用電環境監測：對變電所內的各類設備進行視頻監控，設置水浸、煙感系統，保證變電所在水災、火災和人員入侵情況下及時響應處理。 

能耗分析，節能決策：對用戶的用電量進行統計，通過數據挖掘和分析，定位能耗的關鍵點，提供可行的節能決策。 

統計報表：針對用戶用電使用過程中的關注點，進行定制化的報表統計和生成，為用戶提供第一手的統計資料和決策來源。 

WEB 瀏覽、公眾號：隨時隨地通過 WEB 和 公眾號 連接互聯網訪問變電站數據，第一時間知道變電站異常情況。 

其它定制化服務：可根據用戶需求進行其它專屬的定制化線上服務。 

建筑物能源管理系統解決方案

1、需求分析 

為了滿足配電房的監控系統的要求，達到對供電房的全方位監控，使有關人員做出反應，采取措施，并對相關設備進行集中監控、集中維護和集中管理。監控系統設計遵循以下原則： 

標準化 

整個監控系統的設計符合國家標準或國際標準。系統軟件、硬件均采用標準化設計，提供開放的接口，可與不同供應商的設備及軟件系統互聯互通。  

穩定性 

能源數據采集器采用嵌入式實時Linux操作系統和專用的硬件結構，性能穩定可靠，保證系統整體的穩定，尤其適合在環境比較復雜、可靠性要求較高的環境中運行。WEB系統平臺采用J2EE業內專業級的開發框架，滿足大數據采集、大容量數據存儲和高并發的數據訪問請求。 

經濟性 

系統開發運行平臺均采用當今最為通用的各種操作系統和開發工具，充分利用了我們在其它監控領域中成功應用的中間件和模塊，大大減少在系統平臺方面的投入，具有極高的性價比。 

先進性 

基于組態軟件的設計理念，以一套通用平臺，解決能源數據采集、現地SCADA監控、云平臺數據分析、手機公眾號運維管理。四維一體的解決方案推動電力智能化。 

擴展性 

整個系統具有進一步擴展功能的能力，可以很好的適應現代智能管控的需求。保證用戶在系統上進行有效的開發和使用，并為今后的發展提供一個良好的環境。可充分利用和保護現有網絡資源便于當前以及以后的擴建；平臺服務器具備擴展和堆疊能力，便于不同級別的中心整合與擴建，系統必須具有很強的監控點數、存儲空間擴容能力。 

實用性 

以實時數據庫為依托，可多用戶多畫面實時監控、遠程控制、可連接多種報警設備完全滿足用戶的監控要求。 

安全性 

平臺監控系統安全性在管理中是關鍵問題之一，安全性分為數據安全和信息安全，在上述三方面有如下要求： 

數據安全：對數據進行多級別、分布式的存儲，數據不容易受到破壞。數據的AES加密機制，保證數據在網絡傳輸過程中的安全，不會被截獲、篡改和利用； 

信息安全：所有配置信息、管理信息、日志信息均存放在中心數據庫，實行信息集中管理； 

分級授權：對下屬管理員的應用功能、訪問范圍進行授權。由下屬管理員對所屬機構操作員的應用功能、訪問范圍進行授權和管理。 

2、建設目標 

該系統可以幫助電力部門實現配電房的無人值守或者少人值守，可以實現對配電運營情況的實時監控、運營數據的分析和故障信息的報警提示，逐步推動電力監控的自動化、集中化和智能化。 

平臺指標和接口

1、性能指標

響應時間：100萬級數據，頁面平均響應時間 <3秒；

吞吐量：每秒鐘請求事務的數量150；

并發用戶數：用戶并發數 <= 1000次/秒。

2、容量指標

WEB平臺的接入量是無限制的，只需要提供相應的硬件支撐。一般性能的服務器，如：CPU(E5-2640)，內存（16G），帶寬4M，可接入200站點。

3、數據采集接口

通訊管理機內置組態軟件，與各傳感器、智能儀表、控制器通過標準的規約進行通訊，包括：modbusRTU、DLT645、IEC60870-101/103/104，完全滿足各類設備的數據接入。

4、數據上傳接口

智能通訊管理機數上傳云平臺采用上海沈電平臺私有協議，該協議提供如下功能：身份認證、心跳檢測（校時）、事件上報、能效數據等功能。所有數據均以主動觸發式上報為主，充分發揮通訊管理機邊緣計算的功能。

5、第三方數據訪問接口

智能通訊管理機支持多路數據上傳，即可向上海沈電平臺上傳數據，亦可將數據轉發到其它云平臺。其上傳協議包括：住建部XML上傳協議、IEC60870-104協議、GW376.1協議、KEASI上報協議等。

建筑物能源管理系統功能

1、在線監測

在線監測分為三大模塊顯示，分別為系統概覽、分路監測、監控點對比分析

系統概覽

一次接線圖

實時數據

監測點對比

2、能效分析

能效管理主要通過對站點用電信息進行分析，通過對歷史數據的集中分析、多維度分析，使站點用戶對自身用電質量有一個全面了解。能效管理主要分為：電量分析、負荷分析、用電能效排名、監測點對比分析。

電量分析

負荷分析

3、統計報表

統計報表包括電量、負荷、原始值數據統計，可以將各類數據查詢并導出Excel文件

電量統計報表

4、檔案管理

檔案管理提供對企業信息的管理、監控子站的管理、子站內設備信息的管理、電價管理和電費單管理

5、系統設置

系統設置主要系統管理員所具備的 權限，分為：系統菜單管理、角色管理和用戶賬戶管理

建筑物能源管理系統作用

作為冶金企業自動化和信息化的重要組成部分，不僅對能源的統一調度、優化煤氣平衡、減少煤氣放散、提高環保質量、降低噸鋼能耗和提高勞動生產率有重要作用，而且對于事故預案的制定和執行、事故原因的快速分析和及時判斷處理、能源供需的合理調整和平衡以及在客觀信息基礎上的能源實績分析、能源計劃編制、能源質量管理、能源系統的預測等都是十分有效的。

A）完善能源信息的采集、存儲、管理和能源的有效利用

EMS對能源數據進行分析、處理和加工，能源調度人員和專業能源管理人員就能實時掌握系統狀態，　經過系統的合理調整，確保系統運行在最佳狀態。

B）在公司層面對能源系統采用分散控制和集中管理

EMS將在公司全局角度審視能源的基本管理需求，滿足能源工藝系統分散特性和能源管理需要集中的客觀要求，以適應鋼廠的戰略發展需要。

C）減少管理環節，優化管理流程，建立客觀能源消耗評價體系

實現在信息分析基礎上的能源監控和能源管理的流程優化再造，滿足能源設備管理、運行管理等的自動化，建立客觀的以數據為依據的能源消耗評價體系，向管理要效益。

D）減少能源系統運行成本，提高勞動生產率

EMS的建設，對能源管理體制的改革將發揮重要作用。其基本目標之一是可以實現簡化能源運行管理，減少日常管理的人力投入， 節約人力資源成本，提高勞動生產率。

E）加快系統的故障處理，提高對全廠性能源事故的反應能力

EMS能迅速從全局的角度了解系統的運行狀況，故障的影響程度等，及時采取系統的措施，限制故障范圍的進一步擴大，并有效恢復系統的正常運行。

F）通過優化能源調度和平衡指揮系統，節約能源和改善環境

EMS將通過優化能源管理的方式和方法，改進能源平衡的技術手段，實時了解鋼廠的能源需求和消耗的狀況，能有效地減少高爐煤氣的放散，提高轉爐煤氣的回收率，采用綜合平衡和燃料轉換使用的系統方法，使能源的合理利用達到一個新的水平。

G）為進一步對能源數據進行挖掘、分析、加工和處理提供條件

能源管理系統的建設，不僅可有效解決能源實時平衡管理和監控管理，還可以通過對大量歷史數據的歸檔和管理，為進一步對數據進行挖掘、分析、加工和處理創造條件。動，安防系統與停車場管理系統的聯動，這種聯動關系的系統功能的互補，通過聯動充分發揮單一系統難以發揮的功能，實現的手段一般是通過RS232或RS485通信接口，這種集成也就是常說的BAS系統；沒有達到我們所期待的IBMS集成的程度。