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概述

工業是能源消耗的主要領域，工業能耗占全社會能耗比重超過70%，隨著我國工業化、城鎮化進程的加快，工業節能減排任務重、壓力大。應用信息化技術建設數字化能源管控系統、實現能耗在線監測，實時、準確地把握重點行業、重點企業及關鍵工序的能耗，不僅是企業實現精細化節能管理、促進節能降耗的必然要求，也是各級工業和信息化主管部門把握能源消費趨勢、加強能耗預測預警、科學制定產業政策的前提和基礎，更是推動工業轉型升級和綠色發展、構建資源節約型和環境友好型工業體系的內在要求。

近年來，加強工業企業節能基礎能力建設，提高工業能源利用效率等一直是政府部門積極推進的工作之一。財政部、工信部就聯合印發了《工業企業能源管理中心建設示范項目財政補助資金管理暫行辦法》，工信部印發了《關于建立工業節能減排信息監測系統的通知》等系列文件，支持建設了多批工業企業能源管理中心示范項目，涉及鋼鐵、石油和化工、建材、有色金屬等行業，覆蓋全國31個省份。

參考標準

GB 17167-2006 《用能單位能源計量器具配備和管理通則》

GB/T 23331-2012 《工業企業能源管理體系要求》

設計理念

能源管理體系、能源管理中心和能效對標建設（“三能”體系建設）是節能工作的重點，推進能耗在線監測和體系認證，不僅是企業實現高效化節能管理的必然要求，也是各級節能主管部門把握地區能源消費趨勢的內在要求。

能源管理中心建設主要工作是把企業的能源/資源消耗如：電力、原煤、天然氣、油、水以及能源加工轉換的蒸汽、熱能等的使用過程的數據，監測、記錄、分析、指導。實時監控企業各種能源的詳細使用情況，為節能降耗提供直觀科學的依據，為企業查找能源消耗弱點，促進能源管理水平的進一步提高及生產運營成本的進一步降低。使能源使用合理，控制能源浪費，達到節能減排，節能降耗，再創造效益的目的。通過監測的數據分析，可以幫助企業對主要耗能設備進行實時考核，杜絕浪費，并可以幫助企業進一步優化使用狀況，以降低單位能耗成本，設備維護成本，提高企業綜合競爭力。為企業經營管理、計量管理、節能管理提高到一個新的概念。

同時企業通過工業能源智慧管理系統平臺與政府能耗管理平臺進行對接，加強工業用能管理，采取技術上可行、經濟上合理以及環境和社會可以承受的措施，在工業領域各個環節降低能源消耗，減少污染物排放，高效合理地利用能源。

系統組成

設備和用戶可通過Internet連接至我司的工業能源智慧管理平臺，用戶可在線創建不同項目，項目運行在同一平臺上，但是界面和數據通過賬號/項目標識區分，提供專用系統體驗。或把完整平臺安裝至自建的監控中心的服務器集群，或公共數據中心租賃的服務器集群。

系統平臺支持現場總線、以太網、無線3G/4G網絡等多種組網方案，整體分為現場測控儀表、網絡通訊設備、云計算處理中心以及業務處理端四個部分。

云計算中心，是整個平臺的核心，包括采集服務器、數據庫服務器和Web展示服務器。支持多種靈活的部署方式，可以在公有云或私有云部署，也可以用戶本地服務器部署。

業務處理端，是平臺的操作客戶端，可以通過Internet網絡或本地局域網方式web訪問，支持手機APP訪問，完美實現隨時隨地辦公。

網絡通訊設備，包括通訊管理機、交換機等，負責現場數據收集、數據緩存、數據主動上傳，支持局域網、公網、3G/4G無線網絡及GPRS無線的傳輸方式。

現場測控儀表，就地安裝于配電柜、配電箱內的各類計量表計。根據項目性質可選擇不同尺寸和安裝方式的多功能計量表計：

一類為新建工業項目，可設計如SFERE720、SFERE100、PD19系列屏裝儀表，帶有RS485通訊接口，具備現場組網通訊，實現數據上傳功能。

另一類為改造類工業項目，項目比較老舊，原儀表為指針式表計或沒有安裝儀表，需要對儀表進行智能化改造，使計量表計具備RS485通訊接口，實現組網功能。設計時可使用PD194Z-E系列、sfere700系列，支持導軌安裝，多回路計量，既做到安裝方便，又提高其經濟性。

軟件架構

工業能源智慧管理系統是基于計量表計、總線通訊、web技術以及云計算為核心，結合企業職能部門和產線產量，對工業企業進行多維度的能耗統計、單位能耗計算分析，并通過計算能耗與產出比例與同行對標，達到完善企業用能效率和提高企業競爭力的目的。

顯示層：是用戶與平臺數據交互部分，由web客戶端計算機或手機APP端組成，是用戶對平臺能耗數據的顯示、查詢、分析部分。

服務層：提供平臺服務總線，包括系統集成和插件接口服務、平臺服務、事件驅動服務、實時數據分析服務。服務總線支持動態加載和水平擴展，各個服務可在同一臺或多個VM中運行，當系統規模增加時，只需增加服務器數量，做到水平擴展即可。

聚合層：訂閱采集層變化數據和事件信息，并綁定通用數據模型進行聚合計算，并實現數據和事件信息存儲至時間序列DB。聚合層和采集層通過消息隊列實現實時數據訂閱和發布，并提供標準API集成。

采集層：通過分布式采集硬件和軟件服務連接智能儀表、傳感器等，支持各類通用工業協議、電力規約。

軟件特點

任意設備接入

可支持不同通信協議和制式，并支持不同廠商設備規格和數據點描述。系統采用監控單元方式分布式接入設備，通過定義協議庫和設備庫支持設備動態接入。監控單元在軟件上是通用的，但是根據設備接入場合提供不同接口和運算能力的采集器硬件。

海量設備計入

為避免低效的數據輪詢和大量冗余數據上傳至平臺，采用分布式監控單元在設備端進行本地數據采集、處理和上報，只上報變化數據和事件告警，減少平臺中心壓力。同時在平臺聚合成通過分布式消息總線分離數據請求，通過增加消息總線即可實現海量設備接入。

多用戶訪問

一是支持大規模用戶訪問，通過設定方向代理和分配算法將不同用戶群分離，增加代理服務器即可實現更多的用戶加入；二是基于角色權限限制用戶可訪問數據和功能模塊，加強系統安全性，并減少不必要數據傳輸；三是多租戶，用戶可在線創建不同項目，項目運行在同一平臺上，但是界面和數據通過user/project標識，給用戶專用系統體驗。

API集成

通過MQTT方式開放實時數據，事件告警、控制命令和配置變更等數據接口，第三方系統和設備可通過MQTT實行實時數據集成，通過HTTP RESTFUL接口提供配置和歷史數據訪問。

功能概覽

工業能源智慧管理系統平臺源于世界領先的能源管理信息技術和理念，集斯菲爾研發團隊、技術專家、客戶智慧于一體，通過多年的行業經驗積累和對行業用戶的個性需求的充分調研，形成安全穩定的能源管理產品。