【解決方案】工業(yè)企業(yè)能耗監(jiān)控系統(tǒng)的設計

   隨著通信技術的迅猛發(fā)展，各行業(yè)加強智能化建設也邁向新的臺階。目前，無線公網(wǎng)在配電自動化和計量自動化中的應用都頗為廣泛，供電企業(yè)抄表方式的轉變[1]。為此，供電企業(yè)*智能電表和低壓集抄全覆蓋工作，逐步取消人工抄表模式，實現(xiàn)全量客戶自動化模式抄表，以適應新一輪電力體制*新要求，提升企業(yè)管理水平，提高工作效率[2-4]。公網(wǎng)無信號區(qū)域大部分為偏遠山區(qū)，人工抄表耗時費力且人身風險較大。顯然，解決公網(wǎng)無信號區(qū)域的遠程抄表問題是必行之舉。

1.工業(yè)制造企業(yè)能耗監(jiān)控中的物聯(lián)網(wǎng)關鍵技術

1.1　環(huán)境信息感知設備

  當前，工業(yè)制造企業(yè)能耗監(jiān)控使用的傳感裝置包含電量傳感器、測溫傳感器、ESR型燃氣傳感器、溫度隔離變送器以及水位計，用于多源環(huán)境信息的感知、采集與處理分析[1]。而射頻識別（RadioFrequencyIDentification，RFID）技術往往通過電子標簽來記錄多種多樣的環(huán)境信息，可自動準確識別電力供電狀態(tài)信息、設備維護的操作信息。一旦系統(tǒng)開啟，便可實時監(jiān)控、記錄相關環(huán)境信息，并及時回傳至后臺處理。

1.2　網(wǎng)絡通信技術

  在工業(yè)制造企業(yè)的能耗監(jiān)控過程中，對于物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境信息的感知、傳輸，通常更多用到無線網(wǎng)絡通信技術、CC1100無線接收模塊、全球移動通信系統(tǒng)（GlobalSystemforMo*ileCommunication，GSM）模塊，形成各節(jié)點間的數(shù)據(jù)通信和資源共享。當前外部環(huán)境能耗監(jiān)控中運用的網(wǎng)絡通信技術，包括NSA/SA通信技術、窄帶物聯(lián)網(wǎng)（NarrowBandInternetofThings，NB-IoT），其中NSA/SA為常見的5G網(wǎng)絡通信技術和雙模通信模式，上行支持256正交振幅調制（QuadratureAmplitudeModulation，QAM）和HPUE、下行支持探測參考信號（SoundingReferenceSignal，SRS）輪發(fā)，可滿足不同場景下的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸要求。而NB-IoT屬于小范圍空間的無線移動通信網(wǎng)絡，主要依托于5G移動蜂窩網(wǎng)絡，在企業(yè)不同生產(chǎn)設備中部署，包括網(wǎng)絡上行/下行基帶信號、獨立載波的部署，從而保證網(wǎng)絡數(shù)據(jù)信息傳輸和智能業(yè)務分配的控制。

1.3　數(shù)據(jù)處理技術

  利用物聯(lián)網(wǎng)能耗監(jiān)測系統(tǒng)和傳感器裝置接收網(wǎng)絡數(shù)據(jù)信息，通常會被傳送至多個網(wǎng)絡節(jié)點進行處理。而用于數(shù)據(jù)處理控制的網(wǎng)絡節(jié)點主要分為互聯(lián)網(wǎng)信息物理系統(tǒng)（CyberPhysicalSystem，CPS）節(jié)點、有源CPS節(jié)點和無源CPS節(jié)點，其中互聯(lián)網(wǎng)CPS節(jié)點可針對海量化的網(wǎng)絡數(shù)據(jù)信息進行能耗監(jiān)測數(shù)據(jù)計算、分析。而有源/無源CPS節(jié)點通過多個節(jié)點間的連接構建物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的信息控制*，用于少量能耗監(jiān)測數(shù)據(jù)信息的處理和存儲。這樣對簡單能源消耗數(shù)據(jù)的處理可不再傳送至核心處理器即可完成處理計算。

2.安科瑞工業(yè)能耗分析系統(tǒng)

2.1概述

  Acrel-7000企業(yè)能源管控平臺采用自動化，信息化技術和集中管理模式，對企業(yè)的生產(chǎn)、輸配和消耗環(huán)節(jié)實行集中扁平化的動態(tài)監(jiān)控和數(shù)據(jù)化管理，監(jiān)測企業(yè)電、水、燃氣、蒸汽及壓縮空氣等各類能源的消耗情況，通過數(shù)據(jù)分析、挖掘和怕勢分析，幫助企業(yè)針對各種能源需求及用能情況、能源質量、產(chǎn)品能源單耗、各工序能耗、重大能耗設備的能源利用情況等進行能耗統(tǒng)計、同環(huán)比分析、能源成本分析、用能預測、碳排分析，為企業(yè)加強能源管理，提高能源利用效率，挖掘節(jié)能潛力、節(jié)能評估提供基礎數(shù)據(jù)和支持。

2.2應用場所

  適用于鋼鐵、石化、冶金、有色金屬、采礦、醫(yī)藥、水泥、煤炭、物流、鐵路、航空工業(yè)、木材、化學原料以及機電設備、電器產(chǎn)品、工器具制造等。

2.3系統(tǒng)功能

2.3.1自定義駕駛艙

  用戶根據(jù)實際需求自己搭建駕駛艙，通過豐富的圖形化界面展示各類統(tǒng)計數(shù)據(jù)。

2.3.2可視化3D

  通過虛擬仿真實現(xiàn)多維度可視化，為客戶提供數(shù)字化服務，助力企業(yè)能源經(jīng)濟雙向管理，提升能源管理水平。

2.3.3多系統(tǒng)對接集成

2.3.4數(shù)據(jù)自診斷

  數(shù)據(jù)異常診斷，提升安裝調試效率，保障數(shù)據(jù)準確性。

2.3.5能效分析報告

  提供設備能效分析結果及節(jié)能建議，幫助管理人員*了解企業(yè)的能效水平，為企業(yè)節(jié)能降耗提供數(shù)據(jù)支持。

2.3.6能源流向圖

  能源流向圖展示單棟建筑*時段內各類能源從源頭到末端的的能源流向，支持按原始值和折標值查看。

2.3.7夜間能耗分析

  夜間能耗以表格、曲線、餅圖等形式對選擇支路分類能源在*時段工作時間與非工作時間用能統(tǒng)計對比，支持導出報表。

2.3.8設備管理

  設備管理包括，設備類型、設備臺賬、維保記錄等功能。輔助用戶合理管理設備，確保設備的運行。

3.系統(tǒng)硬件配置