能源管理系统(EMS)

第一篇：能源管理系统(EMS)

能源管理系统EMS

全球能效管理专家施耐德电气日前参加了ODVA(开放式网络设备供应商协会)能源利用优化方案论坛。作为ODVA的核心成员之一，施耐德参与了此次论坛并发表相关主题演讲，向业界介绍分享了施耐德基于以太网的协同自动化控制系统，更好地帮助企业实现节能增效，为工业用户实现能源利用的安全、可靠、高效、绿色、多产。在此次ODVA能源利用优化方案论坛上，施耐德电气重点介绍分享了EcoStruxure™能效管理平台及其重要组成部分PlantStruxure™协同自动化控制系统。施耐德电气推出的EcoStruxure™能效管理平台保证了五个业务领域(电力管理、IT管理、建筑楼宇管理、安防管理、工业过程和设备管理)专业经验的兼容、协同与使用，增强客户经验，节省高达30%的资本支出和运营成本，基于开放透明先进的以太网通讯技术Ethernet/IP™，帮助客户从容应对能源挑战。作为EcoStruxure™能效管理平台的重要组成部分，其PlantStruxure™协同自动化控制系统是一套开放、协同的解决方案，解决了过程自动化和能源管理与企业系统连接的挑战，助力企业实现可持续、高效和环境友好的工业领域主动式能效管理。PlantStruxure™协同自动化控制系统已成功运用于山西煤炭行业的合同能源管理项目和河北某钢铁集团EMS项目。

“许多企业已经认识到节能增效的紧迫需求，但是不确定的投资回报率风险、节能项目所需资金的短缺、对节能效果及其可持续性的怀疑却往往使其对节能增效望而却步。”施耐德电气工业事业部控制和架构产品市场部总经理陆伯德在论坛上指出，“在工业领域实现可持续节能增效的关键在于对过程工艺的理解，控制和优化。施耐德电气将通过最有效的方式满足客户节能增效的需求。通过提供最优秀的专业技术，帮助企业达到节能目标，同时保证正常生产，提高能源管理能力和过程效率，实现可持续发展。此外，施耐德电气更提供融资支持，确保客户获得可靠的财务回报，提供长期、可持续、完善的服务。”

施耐德电气于2007年加入ODVA，始终作为一个核心委员会成员不断推广ODVA技术和标准在中国和亚太地区的影响力。施耐德电气的加入更促成了Modbus/TCP和Ethernet/IP的融合，不仅为客户带来更多灵活的选择，更将客户利益放在首位，保护了已有用户的投资。未来，施耐德电气将把现有的以太网标准、技术规范跟能效管理相融合，帮助客户更好地实现能源优化。同时，与ODVA成员共同合作开发新技术标准和新通讯规范，并应用到OEM机械设备制造商领域，在节能增效领域实现新突破。

ODVA 是由全世界自动化领导企业组成的一个国际性组织。ODVA与其会员一起，共同提供基于通用工业协议(CIP™)的网络技术支持。这些网络技术目前包括 DeviceNet™、EtherNet/IP™、CompoNet™，以及由CIP扩展而得的CIP安全(CIP Safety™)，CIP同步(CIP Sync™)，和CIP伺服(CIP Motion™)。

第二篇：能源管理系统

能源管理系统对象定义

能源介质种类主要包括：高炉煤气（BFG）、焦炉煤气（COG）、转炉煤气（LDG）、天然气（NG）、氧气（O2）、氮气（N2）、氩气（Ar）、压缩空气（Air）、蒸汽、氢气（H2）、采暖热网、生活水、工业净环水、工业浊环水、浓盐水、除盐水、酚氰水、软化水、电力等。

能源介质信息包括：压力、流量、温度、煤气热值、供水品质（水质）、阀门开闭、调节阀开度、开关信号、动力设备运行状态、主生产线设备的运行状态等。

环保信息包括：环保设备的运行情况、外排水中主要污染物的浓度、流量、主要废气排放点的外排放废气中烟（粉）尘、SO2、NOx、CO2 等污染因子的浓度和流量、污染物排放总量、大气质量指标、厂区视频检测、厂界噪音

能源中心：以SCADA软件为核心，建立I/O Server实时数据服务器，实现在线的数据监视、工艺操作和实时的能源管理功能；基于数据库技术开发具有模型背景的能源管理功能并对外提供接口。

通讯网络： 采用工业级以太网交换机，建立分区域的冗余环网，环与环之间采用耦合拓扑结构进行连接，从而建立高可靠专有的能源数据采集通讯网络。

数据采集： RTU产品为核心，通过信号采集、通讯、协议转换等技术手段，将能源介质参数的采集与生产控制系统隔离，提供连续、真实、可靠的数据依据

企业“节能降耗”要自动化与信息化相结合

工业控制自动化技术是一种运用控制理论、仪器仪表、计算机和其它信息技术，对工业生产过程实现检测、控制、优化、调度、管理和决策，达到增加产量、提高质量、降低消耗、确保安全等目的的综合性技术，主要包括工业自动化软件、硬件和系统三大部分。工业控制自动化技术作为20世纪现代制造领域中最重要的技术之一，主要解决生产效率与一致性问题。虽然自动化系统本身并不直接创造效益，但它对企业生产过程有明显的提升作用。在企业“节能降耗”的过程中也不例外。

而信息化对企业的贡献则主要体现在，一方面提高了企业设计与生产经营水平、带动企业管理内涵的进步、节约能源消耗、减少生产过程污染排放、促进资源的循环利用；另一方面，还可以提高企业管理水平、提高产品质量、劳动生产率和资源利用率。

信息化能够沟通全部工业自动化生产过程，特别是在网络系统异常发达的今天，在工业自动化领域中，有成千上万的感应器，检测器，计算机，PLC，读卡器等设备，需要互相连接形成一个控制网络，而工业控制网络将正在向有线和无线相结合的方向发展。如果说自动化系统是企业主体骨干，那么信息化则是企业神经系统。因此，企业“节能降耗”必须要自动化与信息化相结合，互相渗透才能够取得更好的效果。

模块化的能源管理系统功能

能源管理系统（Energy management system，简称EMS）是以帮助工业生产企业在扩大生产的同时，通过能源计划、监控、统计、消费分析、重点能耗设备管理和能源计量设备管理等多种手段，合理计划和利用能源，降低单位产品能源消耗，提高经济效益为目的信息化管控系统。能源管理系统是耗能企业实现优化资源配置、合理利用能源的系统节能战略措施。

能源管理系统在冶金企业应用非常普遍，是企业信息化系统的重要组成部分。冶金是耗能型工业，其耗能量占我国总能耗的10%左右。在钢铁总成本中，能耗费用成本约占18~35%。通过对冶金企业电力系统、动力系统（燃气、热力、氧氮氩）、水系统实行集中监控和管理，可实现从能源数据采集、过程控制、能源介质消耗分析、能耗管理全过程自动化、高效化、科学化管理，使能源管理与能源生产、使用的全过程有机结合起来，提升能源管理的整体水平。

新模式助力节能减排

因为产业结构调整无法一蹴而就，而企业管理也有待规范，企业通过技术实现节能减排就成为当前最为实际的一种方式。但是，从目前全社会节能情况来看，“十一五”前三年仅完成单位GDP降耗20%一半的任务。中国节能减排工作还存在一些难点，一方面，我国节能减排工作主要通过政府主导加以推进，不能适应市场的需要，难以形成长效机制；另一方面，节能的长周期和高投入使很多企业缺乏足够的动力，对短期经济利益的追求也使企业对节能不够重视。针对节能减排工作贯彻实施的难点，一些新的节能模式在中国慢慢推广，合同能源管理和合同自愿协议就是几个途径：

合同能源管理（Energy Management Contract，简称EMC）是上世纪70年代在西方发达国家开始发展起来的一种基于市场运作的全新节能新机制。节能公司为企业提供节能潜力分析、节能项目可行性分析、项目设计、项目融资、设备选购、施工、节能量检测、人员培训等项目的全过程服务，并且不需要企业投入节能改造的资金。其实质就是企业按比例以减少的能源费用向节能服务公司支付服务费用。

除了合同能源管理之外，中国节能协会也在尝试引进在国外已经成熟的节能自愿协议在国内企业中推广。节能自愿协议，是目前许多国家为提高能源利用效率所采取的一种管理模式。它的基本形式是，企业在政府政策的引导和鼓励下，就实现节能和环保目标，自愿与政府部门签订协议，做出承诺并付诸实施。与以强制标准推行环保节能不同，这是我国政府部门以市场手段推动节能事业，促进可持续发展重要举措。

宝信能源管理系统

企业能源管控中心解决方案

1.解决方案名称 企业能源管控中心 Energy Management System（EMS）

2.所针对的市场现状 随着经济的快速发展，能源环保已经日益成为中国经济发展中的重要制约因素。各能源消耗实体特别是高耗能行业面临的形势和任务是空前的。节能环保已被列入基本国策，节能目标完成情况列入各级政府、大型企业领导班子考核的指标后，采取节能措施降低能耗已成为重点用能单位的必然选择。加强能源管理和综合利用，实现资源优化配置，降低能源消耗，不仅可以为企业带来巨大经济效益，而且可以为企业树立良好的品牌形象，在竞争中处于优势，这已经成为很多企业的共识。宝信EMS是基于宝钢能源中心建设的实践经验和管理理念发展起来的一套成熟先进的解决方案。宝信软件在企业能源管控中心系统设计中，将自动化和信息化领域的最新技术和成果密切结合，尤其是将宝信的行业经验与合作伙伴在相关领域的技术和成果结合，确保客户的价值最大化。宝信为客户提供的不仅仅是一套系统，更是先进的理念和管理体系。

3.业务范围 能源的产业链可以划分为能源的生产、输配和使用三大环节。能源管理项目关注能源产业链上的各个环节，特别是关注耗能量大、能源介质种类多、副产能源大的工业企业。目前主要关注工业领域，特别是钢铁、有色、重型机械、化工等高耗能行业。宝信EMS通过能源监控，能源计划，能源统计，能源消费分析，重点设备能耗管理，能源计量管理等多种手段，使企业管理者对企业的能源成本比重，发展趋势有准确的掌握，并将企业的能源消费计划任务分解到各个生产部门，使节能工作责任明确，促进企业健康稳定发展。

EMS变条块分割为扁平化的能源监控和调度，将分散的企业各区域的能源管理站变为集中的能源管理，以客观数据为依据的进行生产和消耗评价，帮助企业实现：

(1)提高利用率、降低能耗：运用EMS强大的功能和手段对各能源介质实现有效在 线调控，充分利用企业二次能源，确保系统经济合理运行，提高节能降耗水平，改善环境质量；

(2)实时监控、快速响应：在能源系统异常和事故时，EMS通过集中监控作出及时、快速和准确的处置，把能源系统故障所造成的影响控制在最低限度，保证能源系统稳定运行，提高能源系统的运行管理水平及整体安全水平，确保生产正常进行；

(3)分析评估、持续优化：EMS从管理的角度，实现对能源的质量、工序能耗和运 行管理的前端控制和评估，还能对能源介质进行趋势预测，从而为能源管理的持续改进提供依据；

(4)提高劳动生产率：EMS通过对能源系统集中监控，减少人工操作，提升效率。4.能力描述

宝信EMS结合宝钢30年来先进的能源管理经验，为客户建立先进的能源管理体系和管控系统，主要有：

建立一个适合工业企业实际的管控一体化系统；

建立一套能源系统运行和基础管理体系；

建立一组以公司效益最大化为目标的能源考核和管理标准。宝信EMS的三大理念: 以远程综合监控（AT)为基础的扁平化、高效的运行管理模式；

以集中管控（IT)为核心的一体化能源基础管理模式；

以建立客观能源系统评价和考核体系为宗旨的价值管理模式。宝信EMS解决方案的核心内容主要包括以下四个部分：

以需求为导向的能源管理中心系统规划和设计；

集中、全局和扁平化的能源系统综合管理思想；

模块化、产品化为特点的能源管理中心应用系统；

系统与管理紧密集成的能源生产指挥系统。5.技术特色及产品介绍 5.1 产品介绍

宝信EMS系统从功能上可分为三大部分，分别为：能源综合监控系统、能源预测和优化调度系统以及基础能源管理系统，各部分的功能如下所述：

能源综合监控系统

主要完成能源数据采集与处理、潮流及设备状态监视、设备远程控制与调整、事件及故障处理、数据归档预处理，支持调度人员完成日常调度、巡检、点检等工作。

能源预测和优化调度系统

主要完成电力负荷预测、用电量预测、煤气平衡预测、多介质平衡优化调度等功能，利用能源管控中心系统的数据和控制平台，建立能源主要介质的产销预测模型，并通过能源综合平衡分析，给出能源系统优化调度方案，通为用户的调度及管理提供决策依据，实现能源系统的平衡优化运行，达到节能降耗的目的。

基础能源管理系统

该系统支持管理人员完成能源计划管理、实绩管理、平衡管理、生产运行管理、质量管理、成本管理、用能设备管理以及综合分析等功能。

第三篇：企业能源管理系统

企业能源管理系统

系统概述

随着政府、企业节能意识的提升和能源信息化市场的成熟，企业为了完成节能降耗目标，进行更好的资源调配、生产组织、部门能源结算、成本核算，以及争取政府节能技改资金支持，亟需建立一套有效的能源管理系统，对能源供应、存储、使用进行有效的管理。在用能在线监测系统的基础上，针对用能企业的工作性质和使用需求，我们进一步研制开发了功能更强大、更有针对性的企业能源管理信息系统。

该系统是一套综合能源数据获取、分析、管理的信息系统，提供了对企业能源的供应、存储、消耗全过程进行实时监测跟踪功能，同时利用能耗分析模型对企业用能管理提供业务支撑，以满足企业实时掌握能源状况、加强管理节能的需求，同时也方便了企业能源计量和核算工作。使企业能及时掌握能源消耗情况，挖掘节能潜力，提升能源管理水平和效率。

该系统由企业能源计量器具管理、重点耗能设备管理、能耗在线监测、能耗预测预警管理、能耗指标管理、自主清洁生产、自主能源审计管理、综合报表管理、智能决策支持、能效自控等10个模块构成，通过与数据采集系统以及企业自动控制系统的有效集成，能够在企业内部实现能源在线监测和综合管理服务功能。

企业能源监测管理系统可以应用到大型集团用户、工业企业及大型公建用户中，可以满足不同类别用户能源管理的需求。

系统特点

发挥在线监测系统优势借助软件开展自主能源审计拓宽能源管理增值服务

量身定做运营维护模式节能与信息化相融合实现能效分析、节能潜力挖掘、节能解决方案

系统功能

计量器具管理

研发单一或集团类企业能源相关计量器具分类台帐、器具检定以及计量数据的综合管理。耗能设备管理

研发单一或集团类型企业能源重点耗能设备台帐、设备改造、设备用能数据统计的综合管理。

能耗在线监测

通过能耗数据采集终端的实时数据采集，研发不同能源在企业中实际使用情况的在线监测展现形式和监测方法。

能耗预测预警

通过制定不同的能耗标准和定额、以及特征阀值，研发企业用能的自动预测预警（并通过选装模块，短信通知预警信息）

综合报表管理

通过对多方式采集的数据进行统计，研发企业能源信息的多种报表形式输出。

能耗指标管理

通过对企业历史能耗数据的分析和统计，制定详细的企业能源管理的指标体系，形成企业能源管理的核心和目标。

自主清洁生产

该模块和政府清洁生产项目审核相辅相成，提供企业自主清洁生产的项目申报、数据审核、以及能耗评估功能。

能源审计管理

根据能源管理法，实现企业自主能源审计管理，系统根据企业能源管理过程中产生的能源消耗数据以及分析结果，自动生成初级能源审计报告。

能源数据管理

该功能为系统标准功能，主要提供企业能源相关数据与政府能源管理平台的上传下载的传输。

系统管理

可根据客户需求定制不同的软件内置用户、权限管理。

第四篇：能源管理系统成功案例

国内企业能源管理系统节能成果

随着国家节能减排工作的大力开展，国务院已将节能定位“十二五”重要工作，节能已经作为我国新的经济增长点。部分企业响应国家号召，通过国家财政补贴和奖励手段积极实施设备节能改造。但大部分企业落实节能改造速度慢，改造项目滞后，系统性节能改造不足，企业任然停留在设备项目改造，对能源管理系统节能认识薄弱。2009年能源管理体系和能源管理中心建设首先在高能耗高成本的钢铁行业进行试点工作。邯钢作为同时接受能源管理体系和能源管理中心建设的企业经过两年的摸索已经呈现出显著地成效。

当前，我国钢铁产业正处在高产能、高成本、低利润的困难时期，钢铁企业面临着前所未有的生存、发展和竞争压力，主要表现在：整个行业产能居高不下，产能过剩；原燃料成本不断上升，高位运行；吨钢利润不断下降，一度低到吨钢利润仅为1.68元。

当前绝大多数钢铁企业都不是满产运行，能耗成本高，利润低，钢铁企业面临的最关键、最核心、最迫切的工作就是要搞好系统节能，积极跟进节能新技术，加强节能管理，提高企业竞争力。在内部成本上升、外部市场疲软的双重压力下，河北钢铁集团邯钢紧紧围绕“内涵挖潜、降本增效”的主线，推行系统节能减排，使得邯钢综合能耗与主要工序能耗显着降低，并促进了企业管理方式由粗放向精细化转变，形成了邯钢特色。

一是成立能源中心，该中心是集生产管控、物流管控、能源管控三调合一的管控中心，实现了物流、能源流及信息流的三流合一。

二是对多种能源介质实施统一管理和优化调度。能源中心实现对电、蒸汽、压缩空气、燃风、燃气和水等有关能源介质的实时数据采集和监控，进而完成能源的优化调度和管理，深度挖掘系统节能潜力。

三是重视二次能源的回收利用。从副产煤气、余热余能、水资源循环、发供电系统运行方式优化等方面着手，在焦化、烧结、炼铁、炼钢、轧钢等各个工序及辅助系统，全方位开展二次能源综合利用。

四是以能源平衡为中心的生产检修组织模式，替代以前的以生产平衡为中心的组织模式。以前的以设备为中心的检修模式目的是确保生产，以能源为中心的检修模式把能源的利用和平衡作为检修的标准，有多少能源保多少生产，在不影响生产的前提下，减少了能源放散。

邯钢能源管理中心（管控中心）于2010年底建成投运，全面开展系统节能、整体挖潜，实施一年多以来，取得了显着的成效，主要表现吨钢综合能耗与主要工序能耗显着降低、经济效益显着提高、管理方式由粗放型转向精细化转变等三方面。

推行系统节能，最直接的成效表现为提高了企业的能效水平，减少了能源消耗。吨钢综合能耗的不断降低，不仅体现了各工序的消耗水平不断降低，还体现了工序间高效对接水平及由此产生的放大效应。

总体来看，采取系统节能以后，2011年邯钢吨钢综合能耗达到584kgce（2011年，我国钢铁行业吨钢综合能耗为601.72kgce），利用余热发电量达到30.1亿kWh，自发电比例达到60%；高炉煤气、焦炉煤气、氧气实现“零”放散；转炉煤气整体回收水平达到了130m3/t以上；工业废水实现零排放，均处于行业领先地位。

2011年公司“吨钢降本增效355元”的目标，实现了全厂均衡吨钢综合能耗下降到584千克标准煤，年节能总量达到5.37万吨标准煤，显着降低了能耗成本，提高了经济效益。2011年，利用余热发电量达到30.1亿kWh，自发电比例达60%，大大节约了公司的用电能耗成本，按照每度电0.5元计算，2012年为公司节约15亿元左右，余热的高效利用成果显着。

同时，通过推行系统节能，全厂高炉煤气、焦炉煤气、氧气都实现了“零”排放，工业废水通过循环利用也实现了零排放，不光取得良好的环境效益，还大大降低了企业的污染治理成本和人力成本。

2012设协相关人员参加工信厅工业和信息化部组织召开的化工企业能源管理中心示范项目建设经验交流会后与会代表实地参观了湖北兴发化工集团能源管理中心项目，对企业节能工作予以表彰。

化工是继钢铁行业后，工信部拟开展能源管理中心建设示范工作的重点领域。湖北兴发化工集团能源管理中心项目是化工行业的首个示范项目。该项目通过对企业能源系统的生产、输配和消耗环节实施集中扁平化的动态监控和数字化管理，实现了节能降耗的管控一体化，目前已具有能源实时监控、电力无功管理、电力线损管理、远程开停机请求、大屏幕监视、系统实时报警、趋势查询、能耗对标分析、电量平衡、能源计划报表编制等15个功能。

兴发化工集团从事黄磷生产，目前国内黄磷生产都存在能耗较高，污染严重的现象，特别是黄磷尾气和黄磷除渣时的水汽造成严重的污染，因此降低黄磷生产的能耗好减少生产污染显得至关重要。

2010年集团董事会通过项目设计方案并组建能源小组、年底完成项目招标和设备采购，2011年7月完成系统调试并上线试运行。整个项目建设分为三大内容：

一、现场控制系统改造；

二、数据采集系统建设；

三、能源管控中心建设。

现场控制系统改造包括：

1、黄磷生产二次能源综合利用；

2、黄磷清洁生产工艺改造；

3、化工系统自动化能源自动化改造；

4、水电系统监控系统升级改造；

5、水电系统各电站水池位自动调节建设。

黄磷生产尾气中含90%CO，进过技术改造后将尾气通过输送管道用于生产燃料。系统自动化改造包括水、电、煤、汽和煤气的自动化改造，在能源管理体系运行中需要对不同能源介质进行实时调控，因而需要针对不同介质进行系统自动化改造以满足个能源介质远程控制的需要。

数据采集系统建设主要是能源采集计量点的建设，针对不同介质进行不同方式的现场计量。不同能源介质按四级能耗指标要求、能源介质平衡要求、能源介质质量管理要求、行业计量配置率要求，平衡设置和建设安装各类计量装置，以满足能源管理体系对能源介质数据采集的要求。

能源管理中心建设的重点在于能源管理软件的开发，根据企业的要求和企业运行情况为企业开发包括能源计划管理、能源经济调度管理、能源过程管理、能源质量管理、能源计量管理、能耗数据统计分析、能源指标绩效管理考核、能源成本结算管理的管理软件。能源中心场地、监控大屏幕、计算机、现场监控设备和通讯网络建设是其硬件建设。

兴发化工集团能源管理中心建设总投资8750万元，万元产值能耗同比下降7.14%，万元工业增加值同比下降0.586%，水、电、煤、汽、煤气等能源每年降耗23392吨标煤，加上人工和其他损耗每年节约资金3676万元，三年内收回投资。

能源管理中心建设的核心内容是建立能源管理体系，能源管理体系建立的核心是让企业能源管理人员学会如何识别企业潜在节能点，如何使系统自身不断完善和改进。中心建设则是体系运行的现代化手段，帮助企业管理者跟快跟准确的掌握能源数据，及时提供能源管理政策，帮助企业降低成本提高能源使用效率。

今年10月份国务院和工信部要求能源管体系和能源管理中心建设由钢铁和化工行业向其他工业领域发展，力争在“十二五”末在各行业开展企业能源管理体系建设。我省在发改委和工信部的财政补贴和奖励的基础上推行“电机能效提升计划”，通过电机惠民工程和省工信厅特有政策对省内机械制造、冶金锻造等中小企业节能改造予以帮助。

第五篇：智能楼宇能源管理系统

智能楼宇能源管理系统一、前言

随着我国经济社会的发展，大型公共建筑耗能的问题日益突出，对建筑执行能耗量化管理以及效果评估，来控制降低建筑运营过程中所消耗的能量，最终降低建筑的运营成本，提高能源使用效率，已经成为社会最为关注的问题。

中恒汇鼎长期致力于为客户提供广泛的能源管理解决方案，此能源系统作为智能楼宇管控一体化的能源综合监控信息化平台，采用先进的在线监测技术、云计算、物联网等技术的应用实现供能设备与耗能设备的直接对话，传感器和执行器、监测和检测间环环相扣，从而实现智能楼宇的数字化管理。

整个能源管理系统将从以下几个方面着手，最终实现建筑管理辅助决策系统。

（1）实现对楼宇自控、门禁、智能空调、ups、电梯、变配电、照明、消防等子系统的大融合，通过汇总后由控制中心统一调度。

（2）减少能源消耗，采用实时能源监控、分户分项能源统计分析、优化系统运行。通过重点能耗设备监控、能耗费率分析等多种手段，使管理者能够准确掌握能源成本比重和发展趋势，制订有的放矢的节能策略。与蓄能装置、无功补偿装置联动，达到移峰填谷、提高功率因数的目的。

（3）监控办公、居住环境舒适信息：主要包括环境的温度、湿度、空气质量指标等。

二、系统架构设计

智能楼宇能源管理系统设计采用分层分布式结构, 系统自上而下共分四层：

现场设备层：指分布于高低压配电柜中的测控保护装置、仪表、以及楼宇自控、门禁、智能空调、ups、电梯、变配电、消防等子系统。

网络通信层：使用通信网关可以将各个子系统所使用的非标准通信协议统一转换为标准的协议, 将监测数据及设备运行状态传输至智能楼宇能源管理平台，并下发上位机对现场设备的各种控制命令。

监控层：具有良好的人机交互界面，软件负责和国内外各种楼宇控制厂家的检测、控制设备构成任意复杂的监控系统，实现完美的过程可视化，并且可与“第三方”的软、硬件系统来进行集成。实时历史数据库提供丰富的企业级信息系统客户端应用和工具，大容量支持企业级应用，内部实现高数据压缩率，实现历史数据的海量存储。

能源管理层：为现场操作人员及管理人员提供充足的信息(包含楼宇供用能信息, 电能质量信息, 各子系统运行状态及用能信息等)制定能量优化策略, 优化设备运行, 通过联动控制实现能源管理, 提高经济效益及环境效益。

图1 智能楼宇能源管理系统框架

三、系统功能模块组成 3.1 数据采集

数据采集管理以楼宇管理过程中所涉及的各种控制，监测，计量，检测等为基础，支持opc、dde、odbc等相关接口，全面采集各种数据采集器和人工录入设备。

现场采集内容覆盖楼宇自控、门禁、智能空调、ups、电梯、变配电、消防等系统。其中主要关注核心系统运行状况、主要能耗管网状态、环境介质质量监测等数据。将全楼宇的智能控制系统的实时状态采集进入系统，供数据监视、存储、报警、分析、计算、统计平衡等使用。主要功能包括：

★整合现场各种控制系统。

★整合建筑物内各个耗能、产能、用能的信息孤岛及子系统。★将孤立的散点进行数据采集，整合进大型建筑节能集控智能平台。★与有线网络、无线网络集成。

3.2 控制调度中心

该系统采用了云计算技术，可以提供利用同一平台管理全球建筑机电设备的无限容量的架构，能够在同一平台下融合和兼容目前主流自控厂家的产品。可以兼容的协议不仅包括所有公开的bacnet、lonworks、m-bus、iec60870-5-101/102/103/104、dlt-645、cdt、modbus等标准协议，还可以与楼宇自控系统主流品牌控制系统私有协议进行兼容。技术人员远程即 2

可了解现场参数，观察现场设备的运行状态；实现楼宇全过程的“可视化”管理。该平台基于云架构技术，还可为专家和技术人员提供远程指导功能。

需要整合、集控的子系统有楼宇自控系统、变配电调度系统、智能照明系统、无功补偿装置、自发电装置、蓄能装置、馈电线路控制系统、门禁、消防监测系统、智能中央空调控制系统等。

3.3 报警管理

系统平台利用多个报警模型，负责过程，设备，质量，安全指标，能源限额的超限进行多种方式的报警。包括模拟量报警，事件报警，重大变化连续重复报警，硬件设备报警等。支持一个完全分布式的报警系统，报警及事件的传送，报警确认处理以及报警记录存档。用户可以自定义各种报警，报警信息可以通过不同方式传送至用户。主要功能包括： 1）设备报警

重要能耗设备的运行状态异常报警。2）环境质量报警

空气质量，温度，湿度等异常报警。3）电源故障报警

设备电源故障，ups断电报警。4）网络通讯报警

设备通讯及网络故障等异常报警。5）报警级别设定

基于事件的报警，报警分组管理，报警优先级管理。6）报警和事件输出方式

报警窗口、声、光、电、短信、文件、打印等方式。

3.4 设备管理

能源管理系统的对象覆盖楼宇的各种大型能源设施，通过对能源设备的运行、异常、故障和事故状态实时监视和记录。通过技改和加强维护，指导维护保养工作，提高能源设备效率，实现能源设备闭环管理。主要功能包括：

★运行记录、启停记录的实时数据和历史数据查询。★缺陷、故障记录维护，查询。

★维修工单，试验工单，保养计划等设备维护管理。★设备基础信息管理(型号，厂家，电压等级等信息)。★维修成本，运行成本分析和报表。

图2 楼宇能源管理之设备管理模块

3.5 计划与实绩管理

根据能源分配计划、检修计划、历史能耗数据分析和统计、能源消耗预测、供能状况等可自动计算能源消耗计划和外购计划，制定详细的建筑能源管理指标体系，指导相关部门按照供需计划组织配电、配热。

采集、提取和整理各种楼宇子系统实际能源消耗量和能源介质放散量等数据，获取能源分析所需的实绩数据，为所有部门编制各类其他报表提供基准。通过计划与实绩数据的分析比较，对楼宇所有能源数据进行有效跟踪，帮助管理者理清近期潜在影响因素，快速制定实行的决策，增进应变能力。

能源实绩有日、月、季、年能源实绩表(包括电，热，水等不同分析切入点)；能源计划有日、月、季、年能源供需计划表(包括电，热，水等不同分析切入点)。计划与实绩比较有同比环比比较分析，其中包括柱状，曲线，饼图。

3.6平衡优化管理

能源供应和能源消耗直接存在距离，调整复杂，系统在大量历史数据基础上，对能源的生产，存储，混合，输送和使用各环节集中管理与控制，为大型建筑群建立一套与能源管理系统集成的能源分布网络和平衡优化模型。通过综合平衡和燃料转换使用的系统方法，计算评价大型建筑能源利用水平的技术经济指标，实现能源供需动态与静态平衡，得出各种能源介质的优化分配方案，使大型建筑能源的合理利用达到一个新的高度。主要功能包括：

（1）能耗报告能耗采集的是电表的总有功功率，主要是帮助用户掌握能源消耗情况，找出

能源消耗异常值。包括能耗值的逐时、逐日、逐月、逐年报告；单位面积能耗为能耗评价提供数据支持；管理值（即目标值）参考帮助分析实际能耗值与能耗目标值的差异；功率因子参考提供能耗值（电能）与用能品质间的比对；温度、湿度参考帮助分析能耗资料与环境数据的相关性。

（2）能耗排名不同时间范围内的能耗值排序，以升序或降序显示，帮助用户找出能耗最低和最高的设备单位。

（3）能耗比较比较相同时间范围内不同单位的能耗值，或比较相同单位在不同时间范围内的能耗值。

（4）日平均报告率任何一天每 15 分钟平均能耗（电能）需求的报告，帮助用户了解能源消耗模式并找出超出预期的峰值需求，为与电力公司签订合同时提供参考。

（5）偏差分析任何一天不同时段能耗值与管理值（即目标值）的偏差计算，能耗值超过管理值的时段偏差值用红色表示，表明能源消耗的增加倾向。

（6）回归分析回归分析----对每位能耗类型为电类的成员内的有功功率、无功功率、瞬间功率、功率因数进行线性回归分析，展现各成员参数之间的线性关系。

（7）用电分析根据所选费率以及实际用电状况，分时间段（离峰、半尖峰、尖峰）显示用电趋势以及用电报表。

（8）系统运行优化发挥集中管控的平台优势，对空调风机、热交换器、空气循环系统及末端系统进行优化调节，避免因憋压、压力失衡造成的不必要能耗增加，根据负载变化自动调节风机转速或冷热源输出功率。

3.7 配电及能源优化策略

配电及能源优化系统从电力专业的深度对电能消耗进行数字化和集成化的管理、控制和优化。系统能够与无功补偿装置联动来提高功率因数，通过与自发电装置（如太阳能发电装置或其他类型发电装置）、蓄能装置的联动与交互，完成馈电线路控制，实现移峰填谷。本系统提供了用户可自主编程的控制策略生成工具，用户可根据具体需求自主编程实现优化策略。

图3 楼宇配电及能源优化策略

控制策略的编制基于建筑用电结构、季节、环境等因素。实现移峰填谷、提高功率因数，减少能源支出。

1）降低用电消耗，提高设备效率 延长设备使用寿命。

2）通过对历史用电情况的分析，优化各子系统运行策略，确保用电设备的正常高效运行。3）对全楼宇用电负荷，电能质量及电价架构进行综合分析，制定新能源并网策略及系统充放电策略，实现节能减排。联动控制

★提供互动模式，用户自行定制用电策略，并实时分析。模拟用电策略，预测用电信息，为用户制定用电策略提供数据支持。

★根据空间环境参数及当前用电负荷情况，调节系统中的空调及通风系统运行策略。★根据能量优化控制策略实现对各个子系统的远程控制，并通过运行结果说明能量优化控制策略的效果。

3.8 报表分析和经济性分析管理

通过能源消费结构，楼层能耗对比，重点耗能设备分析等多种分析方式，报表分析可以帮助物业管理人员计算特定房间或人均能耗，实现自主能源审计管理。报表可以自动生成，按实际需要实现手动或自动打印，供调度和运行管理人员使用。其中有能源调度日报表、能源供需计划报表、能源实绩报表、能源平衡报表、能源质量管理报表、能源成本报表、能源单耗报表、能源综合报表、能源设备状态报表、能源故障信息统计报表、能源设备备件报表、能源配送消耗报表等。

图4 楼宇能源报表分析

3.9 能源对标管理

利用建筑物规范的能源管理体系，通过与竞争对手或是行业领导者比较，建立完善持续改进的流程。主要功能包括：

1）结合国家标准，对主要设备的单耗指标、单位能耗等指标进行线上监测。2）国家有关标准规定的经济运行指标。

3）对国家规定的节能目标设置警戒线，对未达目标的指标进行自动警示。

3.10 基础数据管理

基础数据管理是大型建筑群开展能源工作的重要基础内容，是大型建筑能源管理信息化建设的前提和基石。主要功能包括：能源介质编码、能源计量单位体系、计量仪表、计量点、计量区域。

3.11 权限维护管理

针对不同程序的信息敏感度，系统提供一个优秀的权限维护管理模块，可以满足复杂的系统管理要求。主要功能包括：用户信息、角色管理、控制操作管理、系统日记维护、数据库维护。

中恒汇鼎楼宇能源管理系统的运行在保证楼宇环境舒适的前提下, 能够实现优化楼宇共用能系统的运行, 同时降低智能楼宇的能源消耗。目前为止此套系统已经有多个实际应用案例，并且都取得了不错的效果。