能源計量管理系統

此外能源計量還是一種工藝手段，一種測量技術，幫助建築節能建立科學合理的節能流程，為今後的建築節能提供科學準確的基礎條件。EMS智能能源管理系統是為了滿足用户在生產過程中對能源的規劃、計量、分析、調度等進行實時監控的需要而設計開發的能源綜合管理系統。

根據能源計量管理的運作模式，能源計量統計管理人員對計量管理軟件提出了一系列要求，主要有：

使原有的計量數據庫動態化，能夠增減和更改能源用户、能源名稱和計量單位等；能自動生成能源計量統計的日、月報表；能夠實時記錄和長期保存生儀化公司各單位的能耗信息；數據修改方便；軟件加密，防止統計數據被越權改動。

對用户提出的上述各項要求進行具體分析，可見軟件的總體設計方案須做到以下各點方能滿足用户需求：

為能源計量管理人員提供一個良好的界面，使其可根據各種菜單提示，方便地完成各項操作，為用户提供兩級權限保護；數據錄入簡單、便捷；要實現能源用户名稱、計量單位、數據寬度等項目可更改，在保留原有計量數據的基礎上須增添計量單位、計量用户名稱、日用量、月用量等數據庫；根據用户提供的時間範圍，能夠實現在任何時候以任何時間段自動生成能源計量統計報表。

目前市面上的開發軟件很多，使用什麼軟件開發應用程序應根據具體情況靈活選擇。經過多年的實踐與開發，企業在變配電監控、數據聯網，電力調度等多個方面提供了系列軟件產品，電能管理組態系列軟件可以為企業提供“監控一體化”的整體解決方案，為企業MES系統提供核心歷史數據“引擎”，電能管理組態系列軟件包括企業級實時歷史數據庫AcrSpace、工業自動化組態軟件AcrControl、電力自動化軟件AcrNetPower、“軟”控制策略軟件AcrStrategy、通信網關服務器AcrFieldComm、OPC產品、Web門户工具等，同時具有英文版、繁體、簡體版等版本，這些產品不是孤立的，它是一個應用規模可以自由伸縮的體系結構，整個軟件系統都是按照軟件標準而嚴格設計的，其中實時歷史數據庫是全部產品數據的核心，分佈式的網絡應用是電能管理組態軟件的最大特點，該系列產品可以廣泛的應用於企業信息化、DCS系統、PLC系統、SCADA系統、樓宇IBMS等監控系統中。

從能源計量管理系統結構圖看，整個軟件系統可分成五個功能模塊，能源計量管理結構圖的每一分支就是一個模塊。各功能模塊可以獨立存在、修改、調試、運行。（1）權限保護模塊：為用户提供權限保護。

（2）能源計量管理系統主模塊：系統的核心部分，作用是核對用户權限，提供主菜單，選擇各功能子模塊。該模塊利用FOXPRO具有良好界面的特點，通過人機對話方式進行所需條件選擇，界面比較直觀，使用人員只需按照菜單提示進行操作，非常簡單，降低了對使用人員計算機水平的要求。

（3）錄入抄表數模塊：提供用户輸入計量抄表數據信息的菜單。錄入數據工作是系統中最基本，也是最重要的部分。為了便於用户輸入數據，本模塊採用循環輸入方式，可即時修改，也可任意定位輸入。在提供存盤返回按鈕的同時，也提供了放棄輸入返回的按鈕，以避免誤操作所帶來的不便。

（4）統計報表模塊：按要求統計及打印報表。報表的數據統計計算比較複雜，在數據量較大時程序運行時間較長，為了縮短程序的執行時間，在設計中我們儘量使用一些功能相同的函數來代替語句，以提高程序運行速度。

（5）更改能源用户模塊：根據用户要求，按照菜單提示，能源計量使用人員可便捷地更改計量用户信息，動態管理數據庫，使整個系統智能化。

各個結構層的具體形式如下：

（1）主站層（站控管理層）

位於監控室內，具體包括：安裝有智能電力監控系統的後台主機等相關外設。負責將通訊間隔層上傳的數據解包，進行集中管理和分析，執行相關操作，負責整個變配電系統的整體監控。智能電力監控系統提供專用的通訊功能模塊，通過專用的以太網硬件通訊接口，以OPC方式或其它通訊協議向上一級系統（如：BAS 、DCS 或調度系統）發送相關的數據和信息，實現系統的集成。

（2）通訊間隔層（網絡通訊層）

採用通訊管理機，負責與現場設備層的各類裝置進行通訊，採集各類裝置的數據、參數，進行處理後集中打包傳輸到主站層，同時作為中轉單元，接受主站層下發的指令，轉發給現場設備層各類裝置。

（3）現場設備層

位於中低壓變配電現場，具體包括：微機保護裝置、多功能儀表、直流屏、温濕控制器、電動機保護器等。負責採集電力現場的各類數據和信息狀態，發送給通訊間隔層，同時也作為執行單元，執行通訊間隔層下發的各類指令。

生產企業消耗的能源一般有水、電、氣、幾大類。水能源主要包括熱水和自來水；氣主要包括天然氣和壓縮空氣。因此能源計量系統就是對熱水、自來水、電、天然氣、壓縮空氣的使用情況進行監控計量，成本核算及生成各種企業報表，並對能源異常消耗進行報警。根據反覆調研和用户需求，所設計的能源計量系統主要包括以下幾個方面功能。

（1）總線接口功能。利用RS-485總線將工控機和現場智能儀表連成一個分佈式網絡，系統可以在一定範圍內增減現場智能儀表，以提供系統的通用性和可擴充性。

（2）自動採集、瞬時計量功能。能自動計量各種能源的使用量。

（3）參數顯示、統計和報表功能。對能源系統進行監控計量，顯示每一計量節點的參數，對各種能源的使用量進行日統計、月統計、年統計，生成相應的日報表、月報表、年報表並完成成本核算，為企業決策提供科學依據。

（4）畫面顯示功能。系統以友好、靈活的圖形界面顯示實時能源數據，創建各能源的管線圖、趨勢曲線圖、運行參數棒圖。

（5）查詢、打印功能。系統可以按照用户任意指定的日、月、年進行數據查詢、打印。

（6）報警功能。系統對能源消耗異常數據進行報警（聲音報警、畫面報警），並且通過畫面直觀地顯示該能源的流向，方便維修人員排除故障。

（7）Web訪問功能。系統對外進行實時Web發佈，方便用户遠程監控。

（1）高壓回路或低壓進線迴路選ACR330ELH儀表 ^[1] 

該表為電能質量分析儀表，主要功能有：LCD顯示、全電參量測量（U、I、P、Q、PF、F、S）；四象限電能計量、復費率電能統計；THDu，THDi、2-31次各次諧波分量；電壓波峯係數、電話波形因子、電流K係數、電壓與電流不平衡度計算；電網電壓電流正、負、零序分量（含負序電流）測量；4DI+3DO（DO3做過壓、欠壓、過流、不平衡報警）；RS485通訊接口、Modbus協議或DL/T645規約。外形尺寸：120×120mm，開孔尺寸：108×108mm。適用於高壓重要回路或低壓進線櫃。

（2）低壓聯絡或出線迴路選ACR220EL電力儀表 ^[1] 

該表主要功能有：LCD顯示、全電參量測量（U、I、P、Q、PF、F）；四象限電能計量、復費率電能統計、最大需量統計；4DI+2DO；RS485通訊接口、Modbus協議。外形尺寸：96×96mm，開孔尺寸：88×88mm。適用於低壓聯絡櫃、出線櫃。

（3）動力櫃、照明箱選ACR120EL電力儀表 ^[1]  或導軌式電錶 ^[2] 

ACR120EL電力儀表主要功能有：LCD顯示、全電參量測量（U、I、P、Q、PF、F）；四象限電能計量、復費率電能統計、最大需量統計；2DI+2DO；RS485通訊接口、Modbus協議。外形尺寸：開孔尺寸80×80mm，開孔尺寸72×72mm。適用於動力櫃。

DTSD1352導軌式電錶主要功能：LCD顯示、全電參量測量（U、I、P、Q、PF、F、S）；四象限電能計量、復費率電能統計、最大需量統計；電流規格1.5(6)A、5(20)A、10(40)A、20(80)A可選、RS485通訊接口、Modbus協議或DL/T 645規約可選。外形尺寸：126×89×74mm，7模數。適用於動力櫃。

DTSF1352導軌式電錶主要功能：電流規格1.5(6)A、5(20)A、10(40)A、20(80)A可選、復費率電能統計、電能脈衝輸出、RS485通訊接口、Modbus協議或DL/T 645規約可選。外形尺寸：126×89×74mm，7模數。適用於照明箱的三相電能計量。

照明箱DDSF1352電錶主要功能：電流規格1.5(6)A、5(20)A、10(40)A、20(80)A可選、復費率電能統計、電能脈衝輸出、RS485通訊接口、Modbus協議或DL/T 645規約可選。外形尺寸：76×89×74mm，4模數。適用於照明箱的電流、電壓測量；單相電能計量。

1、能源計量是企業計量工作的一個重要組成部門，由企業的計量機構（企業計量主管部門）統一管理，企業通過能源計量管理，促進企業實行能源定量化管理，做到能耗有數據，制定生產工序和產品能耗定額有依據，考核用能狀況有標準，為制訂節能的操作制度創造條件，同時為合理開展節能技術改造提供可靠依據，有利於採用新技術，提高監測、控制水平。 ^[3] 

2、企業計量主管部門應做到企業用能實行全面計量，各種能源（包括一次能源、二次能源）和含能工質在其分配、加工、轉換、儲運和消耗的全過程中，按生產過程需要實行分別計量。

3、在企業的計量主管部門中，設置能源計量的機構，並配備適當的專業人員，負責完成能源計理的管理、檢定、測試和維修工作。

4、計量主管部門按生產工藝的具體情況和實際需要，按工藝流程路線，設計繪製本企業能源計量點網絡圖，編制企業能源計量器具配備規劃。

5、計量主管部門為實施企業能源計量的統一管理，必須建立健全的有關能源計量的具體、管理制度如下：

⑴能源計量器具週期檢定製度；

⑵能源計量測試實驗室的工作制度；

⑶能源計量測試人員崗位責任制；

⑷能源計量器具使用、維護、保養制度；

⑸能源計量器具檢定、測試、修理定額管理制度；

⑹能源計量器具採購、入庫、流轉、降級、作廢核准制度；

⑺能源計量測試原始數據，統計報表管理制度；

⑻能源計量測試檔案，技術資料使用保管制度。

6、企業能源計量配備的範圍應做到：

⑴進出廠的一次能源（煤、石油、天然氣等），二次能源（電、焦炭、成品油、煤氣、石油氣、蒸汽等）以及含能（或稱載能）工質（壓縮空氣、氧、氮、氫、水等）的計量；

⑵自產二次能源和含能工質及能源生產單位自用的一次能源的計量；

⑶生產過程中能源和含能工質的分配、加工、轉換、儲運和消耗的計量；

⑷生活和輔助部門（辦公室、食堂、浴室、宿舍等）用能的計量；

⑸為能源平衡測試所需要安排的計量。

7、第6項所涉及的能源計量器具的配備率做到不少於95%的要求。

8、能源計量的檢測率和計量器具的準確度都要達到《用能單位能源計量器具配備和管理通則》的要求。

9、為保證使用計量器具的量值統一標準，根據本企業實際需要，對量大面廣的計量器具建立健全計量標準，嚴格計量監督、對使用量小，準確度要求高，而本企業又不能檢定的能源計量器具，企業計量主管部門可以有計劃地報請政府計量部門安排檢定。

10、能源計量器具的受檢率原則上要達到100%，並根據使用情況和環境條件，確定各類能源計量器具檢定週期，制訂週期檢定計劃，保證受檢率達到98-99%，抽檢合格率達到95-98%。

11、能源計量器具的安裝使用嚴格按產品説明書和操作規程的規定進行，以保證合理安裝、正確使用、維修方便。計量主管部門還應加強巡迴檢定和現場監督檢驗，杜絕不合格計量器具流入生產線。

12、企業能源統計是能源管理的重要基礎工作，其主要任務是統計企業能源消費量，研究能源消耗的規模和構成，從而計算各消耗能源部位的消耗量，用以分析能源消耗的去向與分配。其次是統計企業能源的利用情況，分析其變動原因，為加強能源管理提供資料，再次是編制工業企業能源消費平衡表，以反映各種能源的來龍去脈，研究能源利用的經濟效益。企業能源統計的扎口單位是節能主管部門。

13、企業建立能源統計報表制度，由節能主管部門統一制定能源消耗統計報表格式，能源消耗統計報表按月逐級上報，即生產車間（或能源二次加工部門）、分廠和集團公司。能源統計內容必須包括各種能源消耗量統計和能源利用水平（產值單耗和產品單耗等）統計，能源統計的時段必須與企業生產產品或財務報表同步。

14、企業能源統計的彙總工作由節能主管部門負責，除應完成本企業能源管理所需要的統計工作之外，還應完成行業或政府部門規定上報的能源消耗報表。

15、節能主管部門根據全廠各部門或企業的能源統計資料，定期編制企業能源消費平衡表，繪製企業能流網絡圖，以此開展企業能源消耗的統計分析工作或開展企業能量審計工作。