中小企業能耗監測與能源管理系統的實現方式

企業對能耗管理認識高度有待進一步提高。大部分中小型企業認識到節能對企業發展的重要性，尤其是能源成本較高的企業，但是，并沒有很好的意識到節能是一項社會責任，認識高度不夠。因此，對能耗管理過于急功近利，在推動節能項目時，比較傾向于技術節能層面，不重視管理層面的節能。

能耗數據采集技術手段落后。大部分中小型企業都制定了節能措施，執行每天或每月抄表制度，統計能源消耗，納入成本計算。但是，由于缺乏技術手段，大部分企業還是采用人工抄表，數據誤差大，精細度不夠，能耗監管和節能流于形式。有以下幾個比較突出的問題：（1）沒有針對能耗設備進行分類分項采集能耗數據，無法反映到單個設備的用能情況，精細度不夠；（2）人工采集能耗數據，周期長，誤差大，時間不能統一到同一個時間節點上，時間跨度大，無法反映設備的能耗過程和設備間的能耗關聯；（3）部分計量表是傳統的機械表，不能滿足數據實時采集要求， 即便是數字化表具，不同廠家生產，數據通信協議五花八門。

能耗數據分析和應用不夠深入。大部分中小型企業采集的能耗數據主要是用來核算成本，并沒有應用到節能管理，更不要說應用到優化能源配置和決策上。能耗大數據可以通過同比、環比、產能比等各種分析方法，應用于設備的能效評估和故障診斷、工藝過程優化和能源配置、能耗考 核和碳排放交易等各種場合。

針對上述的現狀，實現對能耗數據精度和實時性采集，對中小型企業來講，是企業能耗管理的基礎和前提，意義重大。其中關鍵性問題 是低成本實現高精度和實時性能耗數據采集功能，利用能耗管理“云”服務公共平臺解決企業的能源監管問題。

1. 能耗管理“云”服務公共平臺架構和關鍵性技術問題

能耗監管公共數據服務系統為瀏覽器/服務器（B/S）架構，主要由數字計量表具、數據采集器（或稱網關設備）、數據傳輸網絡、服務器群及云計算應用組成。系統拓撲結構如圖1所示。

平臺是一個典型的物聯網應用系統：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絡、無線網絡甚至是衛星通信，應用層是各行各業的能耗管理實際需求。 能耗數據采集物聯網網關是平臺的關鍵性設備，它承接各種能耗計量表數據采集，并將數據通過各種網絡發送到云端。

現場通過廠區局域網和平臺通訊，平臺搭建在客戶自己配置的服務器上。搭建完成之后，客戶可以在任意能與局域網聯通的地方，通過有權限的賬號登陸網頁以及手機APP查看各處的運行情況。

系統可分為三層：即現場設備層、網絡通訊層和平臺管理層。

現場設備層：主要是連接于網絡中用于水、電、氣等參量采集測量的各類型的儀表等，也是構建該配電、耗水、耗氣系統必要的基本組成元素。肩負著采集數據的重任，這些設備可為本公司各系列帶通訊網絡電力儀表、溫濕度控制器、開關量監測模塊以及合格供應商的水表、氣表、冷熱量表等。

網絡通訊層：包含現場智能網關、網絡交換機等設備。智能網關主動采集現場設備層設備的數據，并可進行規約轉換，數據存儲，并通過網絡把數據上傳至搭建好的數據庫服務器，智能網關可在網絡故障時將數據存儲在本地，待網絡恢復時從中斷的位置繼續上傳數據，保證服務器端數據不丟失。

平臺管理層：包含應用服務器、WEB服務器和數據服務器，一般應用服務器和WEB服務器可以合一配置。

平臺采用分層分布式結構進行設計，詳細拓撲結構如下：