工业DTU下的工业企业能源管理解决方案

 一、项目背景

  工业企业是能源消耗大户，节能一直是困扰我国各行业的重大问题，除了依靠节能技术降低能耗外，向能耗管理要效益是我们努力的方向。传统的能源调度为电力、动力、水道各自独立，采用传统的能源管理模式，已不适应现代化大规模生产的能源管理需要。科学的能源管理是各企业实现优化资源配置、合理利用能源、改善环境、实现从单一的装备节能向系统优化节能的战略转变的重要措施，也是创建节约型企业、实施清洁生产的必然要求。建立集中监控管理功能于一身的工业企业能耗管理系统(EMS，Energy Management System)，实现了能源系统电力、动力、水道等各单元的数据采集和控制、环保监测和控制、能源介质需求的分析与预测，为提供经济、高质的能源和优质、高效的服务创造了良好条件 ，同时也提升公司能源管理体系。

  二、系统原理

  计讯物联监控管理的能源介质主要有：电力、焦炉煤气、高炉煤气、转炉煤气、混合煤气、压缩空气、氧气、氮气、氩气、蒸汽、生产水、生活水等。系统由感应层、传输层、数据层、应用层四个部分组成。

  感应层主要由各类电表、水表、气表及各类传感监测器组成，有表计和传感器采集前端的能耗信息。并通过计讯物联工业级DTU传输值服务器。到达数据层进行数据分析。

  传输层由计讯物联工业级DTU提供网络传输服务。为前端的传感器提供了网络传输基础。将采集到的数据实时传输至服务器。计讯物联工业级DTU TD210具有体积小、功耗低及传输速度快的特点。在数据传输安全方面具备了三级看门狗及心跳链路和数据断电重传，断电数据不丢失的特点。确保数据传输的安全性。

  数据层：主要计讯物联工业企业能耗管理系统构成。它可以对前端采集到的实时数据进行统计、分析、监控，生产报表和进行数据挖掘分析。如果数据异常或者超出警戒值则会自动发布能耗预警。

  应用层：应用层包括手机APP、PC端系统、微信服务系统、及多部门管理监控平台。采用多应用、多部门的应用管理模式，能方便有效的加强能源监控管理及起到科学决策的作用。

  系统特点

  四、功能描述

  地理方位图

  介绍工厂地图信息，直接关联设备状况，快速定位设备的地理及运行状况。

  能源管理

  推荐设备

  TD210系列DTU，工业场景专用设计，符合工业行业标准，采用高性能的工业级32位通信处理器，具备软件多级检测和硬件多重保护机制，运行更稳定，传输更高速。支持各运营商4G/5G网络，接口使用灵活，支持标准RS232、RS485接口，可定制TTL电平。

  1、集合市电、太阳能、电池等供电模式，采用多级休眠和唤醒模式，工作功耗、待机功耗、休眠功耗，远低业界同类产品;

  2、耐高低温材料(-40℃至80℃)，高EMC电磁兼容，强电磁环境工作稳定，通过EMC等级测试，超强的防潮、防雷、防电磁干扰能力适应各种恶劣环境。保传输稳定性;

  3、自锁式卡槽，兼容多种SIM卡，包括usim流量卡、APN专网卡和物联网卡;

  4、具备掉线重连、数据补发功能，数据传输更稳定、可靠不丢包。

  5、标配高增益天线， 具有更高的信号接收灵敏度。专有阻抗匹配电路设计，增强设备信号搜索能力。信号覆盖范围广，超强穿墙性能。

  能源管理关系

  (1)、能源监测

  (2)、能源审计

  实现生产设备的能耗监测

  加强对车间电费的分级考核管理

  实现车间能源使用过程管理

  生产工艺电能消耗水平等级评定

  生产设备节能管理

  生产设备安全的预测性管理

  部件生产能耗成本分析

  电能审计是电能管理的一个重要环节，通过电能审计电能管理人员可全面了解企业的用电现状，发现企业的用电缺陷，优化企业的用电方案，提出企业节能降成本的有效措施。

  电能审计的关键是获取准确的用电数据，包括电能计量装置的配备、电量数据的采集、电能质量数的采集等。

  节能减排

  工艺能耗监测

  对工厂重要动力设备的监控以及重要工况图的组态分析，监视其水、汽的流量、温度、压力、热量等参数，通过单位换算成标准能耗数据进行分析，为工艺节能提供数据依据。

  实时、历史数据分析

  为电能管理人员提供企业配电网监控点电能、电能质量的实时运行数据和当日的电能、电能质量运行数据，指导电能管理人员分析配电网络的电力、电量、电能质量数据。

  对标分析

  设备对标：显示监控点不同时间段对比的电能、流量分析报告，从曲线和报表中可以清晰表达每个监控点或监控区间的高耗能时间段和低耗能时间段。

  时间对标：显示不同监控点同一时间段对比的电能、流量分析报告，通过设备能耗数据的对比，找到高耗能设备。

  能耗管理

  对采集的数据进行精细化能源管理，采用分类、分层的数据结构，通过日耗、周耗、月耗、季耗、年耗报表等分析手段，评估主要能耗设备的效率，逐步建立能耗指标绩效考核。

  电能运动图、平衡图

  电能运动图通过对变压器、线路的负荷运动趋势进行监测，分析其是否在合理范围内运行。电能平衡图方便快速查看变压器、线路和区域对应监控点的负荷分布图，分析能耗的构成，清晰反映企业能耗的分布情况，便于企业对能源的宏观调控。

  视频监控、环境监测

  通过3D实景仿真，立体展示企业配电房、动力机房内温度、水浸、烟感、门禁、照明等环境参数;支持视频联动，发生事故时，可自动弹出视频监控画面，方便用户及时了解事故现场状况。

  电气接线工况

  通过一次接线图和工况图等实时监控图形，结合设备关联信息，直观便捷地对电气设备状态进行有效监视与控制;并将整个监测体系，进行描绘概况，企业管理人员可以快速了解企业的整个能耗监测体系，并且通过每一个监测点，了解该监测点实时运行状态正常与否。

  能流网络

  对企业总能耗及各组成部分能耗进行监测，全面反映企业能源流程图式，发现企业能耗上的薄弱环节，方便编制企业能源消耗平衡表，可分步、清晰的计算企业的能耗指标。

  电动机分析

  查看重要电动机的运行时间及检修时间，方便对重要设备的管理，配合负荷率可以分析电动机的最优运行方式。

  能耗报表分析、查询

  能耗报表在企业生产管理中占重要地位，提供全厂、车间、区域等多方位的日、周、月、季、年等报表，还可以根据客户自身需求自定义报表;支持定时自动导出，提高工作效率和质量。

  web、app功能

  系统支持web网页浏览和手机APP推送功能，降低了系统地域的要求，扩展了系统的用户群，实现系统的移动性和易用性。