智慧能源管理系统

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  • 产品描述: 随着“十三五”中提出的能源革命的开展,为加强重点单位(特别是工业制造企业、高能耗企业还有商业综合体等单位)节能管理,提高能源利率效率,控制能源消费总量,促进生态文明,2018年2月国家发改委令第15号对《重点用能单位节能管理办法》进行了修订,办法于2018年5月1日起施行。 该《办法》从以下三个方面对节能做了简单规定: ① 对重点用能单位实现节能目标责任制和节能考核评价制度;
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一、建设背景

     随着“十三五”中提出的能源革命的开展,为加强重点单位(特别是工业制造企业、高能耗企业还有商业综合体等单位)节能管理,提高能源利率效率,控制能源消费总量,促进生态文明,2018年2月国家发改委令第15号对《重点用能单位节能管理办法》进行了修订,办法于2018年5月1日起施行。

该《办法》从以下三个方面对节能做了简单规定:
① 对重点用能单位实现节能目标责任制和节能考核评价制度;
② 政府部门要求建设能耗在线监测系统,提升能源管理信息化水平;
③ 对能效“领跑者”用能单位,国家有关部门将优先支持其技术改造、能源信息化建设等,广泛宣传推广其先进经验;对违反《办法》规定的企业实施惩戒措施。

其中,“重点单位”是指:
①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;
②各省、自治区、直辖市经济贸易委员会(经济委员会、计划与经济委员会)指定的年综合能源消费5000吨标准煤以上(含5000吨)、不足1万吨标准煤的用能单位。能源消费的核算单位是法人企业。

      从外在层面来,《办法》是国家对企业用能的规定和要求,从运营角度来看,也是企业发展用能的自身需要。

如今,企业用能成本日益增加,电力、天然气、水等能源价格不断上涨;企业(特别是工业制造型企业)多样性及个性化用能需求增加;能源浪费、不合理用能、低效用能现象依然存在,缺乏决策依据,节能措施难以落地。所以,目前很多大型工业制造型企业和商业综合体都在采取措施来降低用能成本,提高能源综合利用率,在满足企业用能安全可靠的前提下,改变用能管理模式,建立能源管理体系,由粗放型转变为集约化、精细化管理,于细微之处挖掘节能潜力是必行途径。

 

二、需求分析

根据国家节能中心新发布的重点用能单位能耗在线监测系统功能规范和接口协议规范,以区域内重点用能单位为监测对象,对各重点用能单位的电力、煤、油、气(汽)等能源进行在线采集、监测及统计分析,并按统一的技术规范实现与上级平台的数据对接,为政府节能主管部门、质监部门、重点用能单位等提供支持服务。做到对行业、区域能源消费趋势的早发现、早分析、早判断、早决策,并为节能预测预警、节能监测、节能诊断、指标体系建设及用能单位横向、纵向对比提供数据支撑。

通过智慧能源管理平台的建立,形成以大数据中心为基础,依托于云计算模式,开发能源监测综合管理系统、节能管理服务门户、领导决策支持系统等应用系统,建立能源监测综合管理系统,为各级部门、领导掌握国内外能源信息以及制定能源规划和产业政策提供决策支持。为管理者挖掘节能减排潜力、实施节能减排项目、完成节能减排约束性指标提供有力的数据支撑。

1)政府主管部门

通过开展能耗大数据分析应用,为政府部门做好能源宏观分享和战略规划、开展能源消费强度与总量的“双控”形势分析、实施节能监察、加强能源计量管理、制定节能标准等提供及时准确的数据支持,为加快动能转化、推动能源生产与消费革命、加强生态建设等提供决策支撑。

2)重点用能单位

重点用能单位通过能源管理系统建设,可以为加强能源日常监控管理、开展能源审计、能源对标、能源计量审查、节能改造等提供技术支撑;为加强智慧能源建设、实现能源梯级建设、查找薄弱点和问题点、找准挖潜点和整改点、制定提升点和突破点提供服务支撑。

三、平台架构

智慧能源管理平台主要包括三个层次构成,分别为:数据采集层、数据处理层、数据应用层。

数据采集层主要通过智能网关和各种智能终端(水表、电表、气表、热表等)全面采集企业电力、煤、油、气(汽)等用能数据,并通过企业内部IP网络或者互联网,将企业内所有能耗数据传至智慧能源管理平台,从而进行可视化监测及分析,为客户制定节能措施和方案提供依据,最终提高能源管理效率和利用率。
    数据处理层主要负责接收并保存智能网关发送的数据,对数据进行整理、组织、关联、分析,维护一系列的逻辑规则并形成一系列的条件触发机制,给智能网关下发信息(数据),把系统的数据,提供给其他的应用系统。

数据应用层主要是通过各种展现形式,将数据通过不同层级的用户的需求表现出来,并通过各种模型算法分析,数据统计,揭示数据的内在本质。展现形式多种多样,拥有多种可视化数据组件,包含用能地图、地区热力图、散点图、飞线轨迹图、2D/3D地图、目标占比饼图、折线柱状图、分组柱状图等;并通过大数据分析技术构建多维度能源分析体系。可以实现区域、行业、能源品种三个维度的能源消费统计分析。并对不同区域之、不同行业之间、不同能源品种之间的消费情况的同比、环比、占比等进行比分析。实现从不同的深度与广度收集有针对性的能效数据进行分析,对不同地区、不同行业的单位产品的能耗利用情况进行分析评估。

系统组网图如下:

 

 

四、平台功能

智慧能源管理平台具有两大核心功能:

1能耗数据分类统计及综合对比分析,确定节能目标

l 能耗模型仿真:对生产设备、暖通空调、照明控制等重点用能设备建立能耗评估模型,结合过程最优理论,通过仿真得出节能降耗理论目标;

l 能耗构成和成本分摊分析:分析各类能源消耗过程,通过成本分配和分级计费,掌握重点能耗设备、区域、工作时间,以便精细化成本管理,建立合理节能目标;

l 能效水平对标:与同行业先进能效水平相比,综合确定企业自身能效水平目标。

2通过用能监测管理和评估,建立能效管理长效机制

l 自定义综合能耗信息预览:支持多种图形化方式展示建筑;

l 2D/3D可视化能耗数据监测;

l 通过分类、分项、分区对能耗数据进行全方位对比与分析,及时掌握耗能分布,随时处理能源异常;

l 生成能耗报表。

平台详细功能描述如下:

1、监控大屏幕

 

平台内置多组大屏展示页面,(平台/区域/站点/能源管理/事件告警等),适合在集控中心使用。大屏可定制。大屏提供基于电子地图的区域内的所有站点位置、运行状态、运行数据的可视化展示,以及各种数据的统计,让用户从宏观的角度直观监控运维项目。

2、全局监控、实时监控

基于地图的站点全信息展示,在地图上显示出各个站点的信息,包括总站点数量及各站点运行状态、站点项目数目与具体位置、报警信息与事件列表;

 

 

 

基于WEB组态思想和BI技术,用户可在数分钟内设计一个专属的站点看板;

实时监测数据展示,对站点用电数据实时监测,并对用电数据进行统计及趋势分析

 

能够基于三维环境实现对各类电气设备的管理功能

3、智能告警

l 灵活设置报警,自定义的告警策略和告警参数,及时发现用能异常

l 多通道及时报警,丰富的通知方式:APP,短信,WEB

l 全面准确地记录和存储供配电系统各类异常事件,追溯异常情况发生原因

l 告警直接转为运维任务,实现事件、运维自动记录到设备生命周期记录

 

4、设备全生命周期管理

l 建立设备台账管理及维护档案,记录设备的产品信息、安装信息、运行数据、告警、运维记录等全生命周期数据

l 设备维护检修管理,可为不同设备设定定期检修计划,并提供设备检修提醒、逾期检修告警

l 生成设备对应的二维码,用于检修记录和故障上报

当设备过了启用时间+巡检周期,自动推送巡检工单,巡检后提交记录形成闭环

 

5、设备缺陷管理

l 对任务中产生的缺陷进行管理及跟踪

l 按设备缺陷严重程度分类,分为一般缺陷、严重缺陷、致命缺陷

l 不同各类型的缺陷安排合适的维修人员跟踪,及时排查,确保设备的健康水平能够始终满足为客户安全使用需求

 

6、巡检运维工单管理

l 根据运维计划和故障告警生成巡检工单,通过工单派发的方式提供给运维人员

l 运维人员可以通过APP抢单并提交运维记录;

l 在自由抢单时段内未处理的工单,将由调度人员统一派单,运维人员通过手机端可查询工单信息,支持快速检索

l 支持基于站点巡检合同约定以及地理位置信息在电子地图上规划、管理巡检线路

所有巡检任务全过程记录,巡检内容和结果通过APP实时记录上传,巡检结束自动生成巡检报告

l 支持为设备设置定时任务,设备根据时间设定自动开启或关闭设备,并监控任务执行情况

 

7、能源统计报表

l 分类、分项、分区域、分部门统计用能信息,通过图形化的方式直观呈现一段时期内的用能情况。内容包括用量、趋势、占比、排名等。

l 从分类、分项、分区域、分部门等多个维度,按照不同时间单位查询能源使用报表

l 分析周期内能耗用量

l 提供能源同比、环比分析结果说明

l 提供各能源能耗变化趋势分析

l 为能源合理优化利用提供依据

 

 

 

8、经济用电

l 通过实时监控用电负荷、功率因数等数据,指导用户报装和调整需量,节省电费

l 报容报需:通过可视化的曲线图,实时掌握最大需量值,分析用户按容电与按需电费的对比,通过平台分析,智能推荐用户哪种电费报装更经济,节省电费。

l 优化电费:实时采集计算用户月度平均功率因数,设定阀值,智能提醒用户及时处理,避免罚款。

 

9、设备能效分析

   通过对锅炉、电机、空调等大型用电设备做全面的能效分析,指导设备运行模式调整和设备改造。

 

 

10、电能质量实时监测

电能质量实时监测,主要监测内容有三相不平衡、谐波、电压、频率等

通过实时监测,定期生成电能质量报告。为改善电能质量、提高用电效率提供直接的数据基础

 

11基于手机端的运维管理

基于移动终端APP可实现随时随地掌控现场信息,并实现移动作业

l 提供在线监控、查询设备信息、报警事件推送、关键参数趋势曲线查询等功能

l 站点故障等发生时,运维人员根据系统生成的工单,进行APP接单后作业

l 系统根据维保任务计划生成的工单,由巡检人员进行现场巡视;巡视中如发现问题,及时提交生成任务工单;巡视结果提交

l 运维人员可通过移动端接到任务工单,查询已处理和未处理的工单信息,检修后将检修记录及时上传

l 运维人员通过手机端可查询工单信息,支持快速筛查

 

 

五、平台特点

本平台依托云计算、物联网、GIS、大数据等先进技术,实现节能管理的数字化、网络化和可视化,完善耗能基础数据体系,旨在建立一套科学完善的能源利用监督评价体系;创新节能监督管理模式,支持节能宏观综合决策, 实现政府信息化建设相关资源的共享;提高能节能行政管理水平,促进企业能效水平的提高;推动节能技术的发展和推广,扩大节能宣传覆盖面,动员全社会参与节能减排,建设资源节约型社会、实现可持续发展。

一、技术特点

统一标准,互联互通

严格遵循国家技术规范建设;

统一采集数据编码构建规则;

标准数据格式和接口传输协议;

同步平台上传;

海量设备接入、数据上传和处理

提供所属区域内用能单位、用能数据的接入能力,支持细粒度、宽范围、实时的数据采集与上传,支持海量数据的存储与分析;

实时数据采集

支持高并发写入,日处理数据亿级;

具备低延迟特性,毫秒级查询响应时间;

满足实时一致性,实时接收与展示数据;

多类型(水、电、气、燃油等)用能数据采集;

大数据分析

从海量数据中挖掘数据之间的相关性,得出多维度数据的变化趋势和规律;

可视化数据组件

包含用能地图、热力图、散点图、飞线轨迹图、2D/3D地图、目标占比饼图、折线柱状图、分组柱状图等;

丰富的平台应用功能集合

能耗、能效监测功能;

多维度分析功能;

节能管理功能;

3D数据可视化功能;

公众服务功能;

用户权限功能;

部署方式简单、灵活

根据部署位置,可以部署在公有云、私有云上;

根据使用客户,可以部署成不同级别的能源监测平台,比如省级、市级、企业级等不同形式的平台。平台的功能可以根据不同用户的要求,通过配置化的方式,打造最适合客户自己的能源管理平台。

多重安全防护机制

设备和计算安全 — CA身份认证系统,一机一密的设备认证机制,降低设备被攻破的安全风险;

网络和通信安全 — 专用SSL VPN通道,全程采用HTTPS安全协议加密传输。专用物理级安全隔离网闸,完全控制数据的实时交换。

应用和数据安全 — 提供系统全备份、数据库备份和增量备份能力;

物理和环境安全 — 依照等保三级标准建设;

二、客户价值

智慧能源管理平台聚焦为企业“节能、降耗、省钱、增效”。

l 发现异常能耗,挖掘节能空间

l 优化用能结构,降低用能成本

l 降低设备能耗,延长设备寿命

l 提高管理效率,降低管理成本

系统针对企业各级管理人员所面临的能源管理工作挑战,提供针对性的功能特性,帮助企业构建现代化能源管理体系。

企业高管决策层 关注以成本为中心的能源消费结构统计

l 能源消费结构统计

l 能源成本指标分析

l 产品质量及单耗分析

l 产品经营及效益分析

设备动力部门:关注设备实时状态数据监测

l 设备台账管理

l 设备状态在线监测

l 设备维修保养记录

l 设备异常状态报警

l 设备能效分析

生产主管:关注 生产过程监控及能效提升

l 能源计划管理

l 能源指标完成情况分析

l 能效对标

l 跑冒滴漏

能耗统计员:关注能源数据的自动采集与统计分析

l 远程自动抄表

l 分类分项计量

l 用能报表

六、应用场景

 智慧能源管理平台可广泛应用与工业企业、商业楼宇、公共建筑等各类用能场所,帮助业主全面掌握用能信息,发现不合理用能,提供节能优化建议,最终实现安全、绿色、经济用能。

工业企业/大型园区

1、 重点用能设备的能效评估

2、 优化用能结构和用能成本

3、 能耗度量促进节能减排

4、 用能计划和实绩考核

5、 用能统计分析与对标

商业楼宇/医院/高校

1、 用能分类、分项计量

2、 分户计量计费

3、 电能质量监控

4、 用能报告

公共建筑

1、 用能分类、分项计量

2、 用能报告

3、 异常用能报警

4、 移动端监控

5、 对接政府监管平台