中小企業(yè)能耗監(jiān)測與能源管理系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方式

企業(yè)對能耗管理認(rèn)識高度有待進(jìn)一步提高。大部分中小型企業(yè)認(rèn)識到節(jié)能對企業(yè)發(fā)展的重要性，尤其是能源成本較高的企業(yè)，但是，并沒有很好的意識到節(jié)能是一項(xiàng)社會責(zé)任，認(rèn)識高度不夠。因此，對能耗管理過于急功近利，在推動節(jié)能項(xiàng)目時，比較傾向于技術(shù)節(jié)能層面，不重視管理層面的節(jié)能。

能耗數(shù)據(jù)采集技術(shù)手段落后。大部分中小型企業(yè)都制定了節(jié)能措施，執(zhí)行每天或每月抄表制度，統(tǒng)計能源消耗，納入成本計算。但是，由于缺乏技術(shù)手段，大部分企業(yè)還是采用人工抄表，數(shù)據(jù)誤差大，精細(xì)度不夠，能耗監(jiān)管和節(jié)能流于形式。有以下幾個比較突出的問題：（1）沒有針對能耗設(shè)備進(jìn)行分類分項(xiàng)采集能耗數(shù)據(jù)，無法反映到單個設(shè)備的用能情況，精細(xì)度不夠；（2）人工采集能耗數(shù)據(jù)，周期長，誤差大，時間不能統(tǒng)一到同一個時間節(jié)點(diǎn)上，時間跨度大，無法反映設(shè)備的能耗過程和設(shè)備間的能耗關(guān)聯(lián)；（3）部分計量表是傳統(tǒng)的機(jī)械表，不能滿足數(shù)據(jù)實(shí)時采集要求， 即便是數(shù)字化表具，不同廠家生產(chǎn)，數(shù)據(jù)通信協(xié)議五花八門。

能耗數(shù)據(jù)分析和應(yīng)用不夠深入。大部分中小型企業(yè)采集的能耗數(shù)據(jù)主要是用來核算成本，并沒有應(yīng)用到節(jié)能管理，更不要說應(yīng)用到優(yōu)化能源配置和決策上。能耗大數(shù)據(jù)可以通過同比、環(huán)比、產(chǎn)能比等各種分析方法，應(yīng)用于設(shè)備的能效評估和故障診斷、工藝過程優(yōu)化和能源配置、能耗考 核和碳排放交易等各種場合。

針對上述的現(xiàn)狀，實(shí)現(xiàn)對能耗數(shù)據(jù)精度和實(shí)時性采集，對中小型企業(yè)來講，是企業(yè)能耗管理的基礎(chǔ)和前提，意義重大。其中關(guān)鍵性問題 是低成本實(shí)現(xiàn)高精度和實(shí)時性能耗數(shù)據(jù)采集功能，利用能耗管理“云”服務(wù)公共平臺解決企業(yè)的能源監(jiān)管問題。

1. 能耗管理“云”服務(wù)公共平臺架構(gòu)和關(guān)鍵性技術(shù)問題

能耗監(jiān)管公共數(shù)據(jù)服務(wù)系統(tǒng)為瀏覽器/服務(wù)器（B/S）架構(gòu)，主要由數(shù)字計量表具、數(shù)據(jù)采集器（或稱網(wǎng)關(guān)設(shè)備）、數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器群及云計算應(yīng)用組成。系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖1所示。

平臺是一個典型的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)：傳感層 是水、電、氣、油等各種能耗計量表具，通信層可以是有線網(wǎng)絡(luò)、無線網(wǎng)絡(luò)甚至是衛(wèi)星通信，應(yīng)用層是各行各業(yè)的能耗管理實(shí)際需求。 能耗數(shù)據(jù)采集物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)是平臺的關(guān)鍵性設(shè)備，它承接各種能耗計量表數(shù)據(jù)采集，并將數(shù)據(jù)通過各種網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到云端。

現(xiàn)場通過廠區(qū)局域網(wǎng)和平臺通訊，平臺搭建在客戶自己配置的服務(wù)器上。搭建完成之后，客戶可以在任意能與局域網(wǎng)聯(lián)通的地方，通過有權(quán)限的賬號登陸網(wǎng)頁以及手機(jī)APP查看各處的運(yùn)行情況。

系統(tǒng)可分為三層：即現(xiàn)場設(shè)備層、網(wǎng)絡(luò)通訊層和平臺管理層。

現(xiàn)場設(shè)備層：主要是連接于網(wǎng)絡(luò)中用于水、電、氣等參量采集測量的各類型的儀表等，也是構(gòu)建該配電、耗水、耗氣系統(tǒng)必要的基本組成元素。肩負(fù)著采集數(shù)據(jù)的重任，這些設(shè)備可為本公司各系列帶通訊網(wǎng)絡(luò)電力儀表、溫濕度控制器、開關(guān)量監(jiān)測模塊以及合格供應(yīng)商的水表、氣表、冷熱量表等。

網(wǎng)絡(luò)通訊層：包含現(xiàn)場智能網(wǎng)關(guān)、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)等設(shè)備。智能網(wǎng)關(guān)主動采集現(xiàn)場設(shè)備層設(shè)備的數(shù)據(jù)，并可進(jìn)行規(guī)約轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)存儲，并通過網(wǎng)絡(luò)把數(shù)據(jù)上傳至搭建好的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，智能網(wǎng)關(guān)可在網(wǎng)絡(luò)故障時將數(shù)據(jù)存儲在本地，待網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)時從中斷的位置繼續(xù)上傳數(shù)據(jù)，保證服務(wù)器端數(shù)據(jù)不丟失。

平臺管理層：包含應(yīng)用服務(wù)器、WEB服務(wù)器和數(shù)據(jù)服務(wù)器，一般應(yīng)用服務(wù)器和WEB服務(wù)器可以合一配置。

平臺采用分層分布式結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計，詳細(xì)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如下：