隨著工業化的不斷發展，能源的消耗和管理問題日益成為制造業和園區企業面臨的重大挑戰。特別是在我國實施《中國制造2025》戰略的背景下，推動綠色制造和節能減排成為國家戰略的重要組成部分。如何有效地實現能源的高效利用，減少浪費，并通過智能化手段進行實時監控與管理，已成為園區、工廠乃至各類企業提升綜合效益的關鍵任務。

項目背景

園區需要：現代園區在生產過程中消耗著大量的能源，尤其是水、電、氣等資源的使用，往往缺乏有效的監管和控制機制。這不僅導致能源浪費，也增加了園區運營的成本。為了優化能源管理，提高資源利用效率，園區亟需建立一個綜合能源管理平臺，能夠實時監測并調整園區各個作業單位（如車間、產線和設備）的能源消耗情況。

國家政策：2015年，國家發布的《中國制造2025》戰略明確提出，推動綠色制造成為未來制造業的重要任務。政策要求通過利用現代化的信息技術和數字化手段，大力推進綠色園區、綠色工廠的建設，尤其是在能源管理平臺的建設方面，鼓勵企業實現能效測評、用能標準的制定、能耗監測等基礎性工作。

系統實現：智能能源管理系統的實現是基于對園區各個用能環節的實時監控與數據采集。通過智能化的能源計量設備和數據采集系統，實時采集園區內各項能源（如水、電、氣）的使用數據。利用這些數據，不僅可以進行能效分析和節能潛力挖掘，還能通過系統的控制功能，實時調整能源的使用策略，實現動態的能耗管理，達到有效節能的目的。

建設目標

智能遠程抄表：通過部署智能水表、電表、天然氣表，實現園區內所有能源的遠程抄表，確保數據的準確性與實時性。

能源（水電氣三級管理）管理：

滴跑漏顯現化：通過智能化手段，實時監控能源的使用情況，及時發現并解決能源“滴漏”現象。

能源與產量關聯分析：通過對能源消耗數據與產線生產數據的結合分析，找到能效提升的空間，優化生產與能耗的關系。

能耗設備管理：對園區內各類能耗設備進行全面管理，確保設備的高效運轉與能效最大化。

建設思路

為了防止各個系統之間信息孤島的問題，園區決定建設一個統一的能源管理平臺。這一平臺將整合水、電、氣等能源監控系統，并實現遠程采集與統一管理。平臺將支持數據共享和多系統協作，避免出現冗余建設和資源浪費。

在平臺搭建過程中，重點考慮以下幾個方面：

數據采集：結合園區的能源管控需求，部署智能水表、電表和天然氣表，實現對能源消耗數據的遠程傳輸和實時采集。

數據應用：通過建設能源費用核算系統、能耗分析管控系統、移動端APP等，將采集到的能源數據轉化為可操作的信息。通過APP實現移動化的能耗監控，隨時隨地查看能源消耗狀況，并進行分析。

系統架構

設備層

設備層的能耗計量裝置負責采集現場的能耗數據，同時等待上位機或數據采集器的查詢命令，將能耗數據遠程傳輸至采集服務器存儲。常見的能耗計量裝置有普通電能表、多功能電力儀表、三相電力分析儀表、數字水表、熱水表、流量表(超聲波、渦尖)、能量表、煤氣表以及輔助計量裝置(互感器積算儀、協議轉換器)等。

網絡層/傳輸層

網絡層由數據采集裝置、組網設備、中繼設備、隔離設備以及通信線纜組成。

計量裝置和數據采集器之間采用主-從結構的半雙工通信方式，采用符合各相關行業標準的通信接口(RS485)及通信協議(MODBUS、645規約)。

計量裝置和數據采集器之間傳輸距離較遠時可增加中繼設備或者走無線方案，通過環網交換機組成光纖環網增加傳輸的可靠性和安全性。

應用層

應用層是能源管理系統的功能展示平臺，提供了包括能耗監控、費用核算、設備管理、預警監控等多項功能。

能耗綜合監控管理平臺：平臺統一登陸門戶、用戶及系統權限管理等；綜合能耗、分析能耗、能耗結構、歷史趨勢分析、能耗考核、節能措施、能源審計、數據上報等；

能耗費用核算管理系統：實現水電費用核算、統計等管理，日賬目盤點；月賬目盤點；水電費用報表統計分析、審計日志、用電帳戶自助查詢；

智能計量管理系統：實現水電統一集抄管理，水表設備管理，節點用水、用電、用氣實時查詢、公共區域用水用電狀態實時監控、水電異常及故障報警等；

園區能耗綜合監控及管理APP：能耗分析、遠程控制、巡檢養護、計量抄表等移動端數據記錄和分析展示功能；

平臺功能

能耗綜合分析

包括提供園區的用水、用電、用氣量的當前統計和歷史數據查詢：水電消耗的趨勢變動用水用電規律分析、水電能源使用效益損耗分析等。相關信息以報表或圖表形式展現，并提供自助查詢分析和下載功能。

用能統計分析

按照系統模板或者導入excel模板進行用能分析，總結用能情況，及時發現風險。規劃統計分析類報表統計分析服務，通過對歷史數據進行分析，為系統在采集成功率、自動化抄表、用能服務管理方面提供分析指導依據。

包括配電監測分析、分級間損耗分析、重點用戶用水、用電監測分析。

安全監控預警

通過在不同能源節點部署采集裝置，采集水電氣熱等各類能源信息，在此基礎上應實現能源運行狀態全景展示，遠程控制，3級能耗智能預警等功能。通過能源監控，實時監測和掌握能源運行狀況。

診斷目標單位能源損耗水平，提示水電異常消耗【設計單位時間能耗變化率】、異常負荷情況，并對各類突發的異常數據實時預警。預警提示將以平臺推送/郵件通知/短信等多種形式告知管理員和相關責任人。

能耗預測節能

節能降耗是一個系統性的工作，為了避免出現考核無計量、管理無計劃、損失無監督等現象，平臺提供削峰填谷、單位能耗產能最大化等功能，能夠根據用能數據預測園區的能源需求變化，提前采取措施進行能源調配。通過對園區安防系統的配合，系統能夠在特定時間段內自動控制各區域的供電供水，減少不必要的能源浪費。

能源設施日常巡檢養護

利用移動端設備安裝APP應用，高效開展開閉所、配電間和泵房日常巡檢工作，包括制作巡檢計劃、派發巡檢任務、巡檢情況上報等執行情況中通過APP上報，可以精確定位，可以清晰的了解維護人員位置及巡檢情況。

移動端手機現場查看機電設備的運行情況，設備采集數據的實時顯示;設備運行告警數據;數據分析報表；設備保修，設備保養，設備信息查看等，提升運維巡檢工作效率。