為積極響應(yīng)能耗雙控政策，2021年9月以來(lái)，全國(guó)各省份紛紛出臺(tái)了一系列舉措促進(jìn)能耗減排。在此背景下，一套低成本、易維護(hù)、可視化、異常報(bào)警的企業(yè)能源管理系統(tǒng)的實(shí)施將助力企業(yè)高效完善能源計(jì)量體系、提高能源管理精細(xì)化水平。本文將以上海辰竹儀表有限公司（以下簡(jiǎn)稱“辰竹”）應(yīng)用的能源監(jiān)控系統(tǒng)為案例，介紹以物聯(lián)網(wǎng)和云平臺(tái)技術(shù)為支撐的7*24小時(shí)實(shí)時(shí)監(jiān)控企業(yè)能源管理方案。
關(guān)鍵詞：能耗雙控，能源管理，工業(yè)企業(yè)能源管理系統(tǒng)
應(yīng)用背景：
辰竹是一家集研發(fā)/制造/銷售一體的高新科技企業(yè)，主營(yíng)產(chǎn)品有隔離式安全柵、信號(hào)隔離器、電涌保護(hù)器、安全繼電器等，是工信部專精特新“小巨人”企業(yè)、工信部?jī)x器儀表行業(yè)“兩化融合”標(biāo)桿企業(yè)、上海市高新技術(shù)企業(yè)、上海市五一勞動(dòng)獎(jiǎng)狀企業(yè)。
公司奉行綠色制造，可持續(xù)發(fā)展的經(jīng)營(yíng)策略。該能源監(jiān)控系統(tǒng)自2017年起在公司工廠、辦公空間內(nèi)整體運(yùn)行，以低成本、易維護(hù)、可視化的優(yōu)勢(shì)，持續(xù)多年為企業(yè)提供水、電、氣環(huán)境監(jiān)測(cè)服務(wù)，運(yùn)營(yíng)至今狀態(tài)良好，有效幫助企業(yè)進(jìn)行各項(xiàng)能源管理。
系統(tǒng)介紹(主要分為三部分)：
01
對(duì)公司耗能信息進(jìn)行采集并存儲(chǔ)（水、電、氣），通過(guò)能耗數(shù)據(jù)的掌握進(jìn)行對(duì)比分析，從而優(yōu)化能源管理流程，減少能源系統(tǒng)運(yùn)行成本，提高勞動(dòng)生產(chǎn)效率。
對(duì)生產(chǎn)設(shè)備的能耗數(shù)據(jù)進(jìn)行采集并存儲(chǔ)（電壓、電流、用電量、用電負(fù)荷等），通過(guò)對(duì)能耗信息的對(duì)比分析，可以針對(duì)設(shè)備故障進(jìn)行預(yù)防性的維護(hù)，減少因設(shè)備故障造成的能源浪費(fèi)，提高設(shè)備使用效率。
實(shí)時(shí)監(jiān)控辦公生產(chǎn)場(chǎng)景的溫度、濕度、PM2.5等環(huán)境數(shù)據(jù)，部署辦公生產(chǎn)環(huán)境調(diào)節(jié)系統(tǒng)，保障工作人員的工作環(huán)境舒適度從而提高生產(chǎn)效率，保障產(chǎn)品在生產(chǎn)過(guò)程中的溫濕度從而提高產(chǎn)品質(zhì)量減低產(chǎn)品生產(chǎn)損壞率，降低單位產(chǎn)品能耗。
該系統(tǒng)的原理是使用智能儀表（水表、氣表、電表、溫濕度傳感器）接入原有的系統(tǒng)，以辰竹自主研發(fā)的工業(yè)級(jí)可編程數(shù)采網(wǎng)關(guān)（支持IEC61131-3規(guī)定的五種標(biāo)準(zhǔn)語(yǔ)言編程）和無(wú)線LoRa通訊模塊進(jìn)行智能儀表數(shù)據(jù)的采集和處理后，通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)將處理后的數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆贫?。相比于傳統(tǒng)方案，可編程數(shù)采網(wǎng)關(guān)可以先將數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和篩選后有選擇性的將數(shù)據(jù)上傳到云端，既保護(hù)了數(shù)據(jù)安全又減少了云端數(shù)據(jù)流量。
以往工廠在改造過(guò)程中往往存在施工難的問(wèn)題，如施工過(guò)程會(huì)造成生產(chǎn)停線，辦公停工，從而造成經(jīng)濟(jì)損失。在辰竹能源監(jiān)控系統(tǒng)方案中，采用了無(wú)線LoRa改造方案，無(wú)需布線，安裝方便，可快速實(shí)施，同時(shí)LoRa具有低功耗、范圍廣、通訊穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，可以應(yīng)用在工業(yè)數(shù)采領(lǐng)域。
對(duì)于水、氣、電能源消耗進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控，異常情況報(bào)警，確保能源使用的安全、持續(xù)、穩(wěn)定通過(guò)對(duì)耗能數(shù)據(jù)的分析，可以有效制定節(jié)能方案，有效降低單位產(chǎn)出的能耗。
PC端界面示意：
在車間和辦公區(qū)設(shè)置大屏，實(shí)時(shí)滾動(dòng)能源數(shù)據(jù)，便于安全員定期檢查。有異常用能數(shù)據(jù)時(shí)，也可以產(chǎn)生實(shí)時(shí)報(bào)警，第一時(shí)間告知安全員進(jìn)行維護(hù)。下班后，安全員例行檢查時(shí)可以通過(guò)大屏直觀了當(dāng)?shù)目吹礁鞣N耗能設(shè)備是否關(guān)閉，有效避免了傳統(tǒng)挨個(gè)設(shè)備檢查容易造成的漏查，錯(cuò)查等問(wèn)題。既保障了設(shè)備使用安全，又避免了設(shè)備由于人員遺忘關(guān)閉造成的能源浪費(fèi)。
手機(jī)端界面示意：
節(jié)假日等非工作時(shí)間，安全員可以通過(guò)手機(jī)APP實(shí)時(shí)查看企業(yè)用能情況，有異常用能或監(jiān)控中斷，手機(jī)APP會(huì)第一時(shí)間通過(guò)短信和電話報(bào)警方式告知給安全員去進(jìn)行及時(shí)的處理。
系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控，可輕松掌握生產(chǎn)設(shè)備的用能情況、運(yùn)行測(cè)試、故障次數(shù)、產(chǎn)能情況等信息，提前對(duì)設(shè)備進(jìn)行維護(hù)使生產(chǎn)設(shè)備長(zhǎng)期穩(wěn)定保持在最高產(chǎn)能水平，降低故障發(fā)生率，提高設(shè)備使用率和設(shè)備運(yùn)行安全。
對(duì)工作環(huán)境實(shí)施實(shí)時(shí)監(jiān)控，可控制環(huán)境溫度、濕度在舒適、宜生產(chǎn)的范圍，有效保障員工工作環(huán)境質(zhì)量，產(chǎn)品的生產(chǎn)環(huán)境質(zhì)量。
原始數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在公司本地服務(wù)器，處理后的歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在云端服務(wù)器。通過(guò)歷史數(shù)據(jù)的對(duì)比分析，可以有效的制定能源管理計(jì)劃，做好能源管理工作，實(shí)現(xiàn)能耗雙控。
PC端界面示意：
手機(jī)APP端界面示意：
● 支持3路串口通訊（同時(shí)支持主從模式）
● 支持1路以太網(wǎng)通訊（同時(shí)支持主從模式）
● 支持ModbusRTU和ModbusTCP/IP協(xié)議
● 支持IEC61131-3規(guī)定的全部五種語(yǔ)言：ST、SFC、IL、FBD、LD
● 串口數(shù)據(jù)透明傳輸（支持各類儀表通訊）
● 支持Modbus RTU協(xié)議
● 通訊端口1000VAC隔離，確保安全
● 寬壓9-34V供電；支持5V USB供電
● LoRa調(diào)制，抗干擾強(qiáng)，通訊距離200米
● 組網(wǎng)方便：點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、星型、廣播
