【解決方案】工業企業能耗監控系統的設計

   隨著通信技術的迅猛發展，各行業加強智能化建設也邁向新的臺階。目前，無線公網在配電自動化和計量自動化中的應用都頗為廣泛，供電企業抄表方式的轉變[1]。為此，供電企業*智能電表和低壓集抄全覆蓋工作，逐步取消人工抄表模式，實現全量客戶自動化模式抄表，以適應新一輪電力體制*新要求，提升企業管理水平，提高工作效率[2-4]。公網無信號區域大部分為偏遠山區，人工抄表耗時費力且人身風險較大。顯然，解決公網無信號區域的遠程抄表問題是必行之舉。

1.工業制造企業能耗監控中的物聯網關鍵技術

1.1　環境信息感知設備

  當前，工業制造企業能耗監控使用的傳感裝置包含電量傳感器、測溫傳感器、ESR型燃氣傳感器、溫度隔離變送器以及水位計，用于多源環境信息的感知、采集與處理分析[1]。而射頻識別（RadioFrequencyIDentification，RFID）技術往往通過電子標簽來記錄多種多樣的環境信息，可自動準確識別電力供電狀態信息、設備維護的操作信息。一旦系統開啟，便可實時監控、記錄相關環境信息，并及時回傳至后臺處理。

1.2　網絡通信技術

  在工業制造企業的能耗監控過程中，對于物聯網環境信息的感知、傳輸，通常更多用到無線網絡通信技術、CC1100無線接收模塊、全球移動通信系統（GlobalSystemforMo*ileCommunication，GSM）模塊，形成各節點間的數據通信和資源共享。當前外部環境能耗監控中運用的網絡通信技術，包括NSA/SA通信技術、窄帶物聯網（NarrowBandInternetofThings，NB-IoT），其中NSA/SA為常見的5G網絡通信技術和雙模通信模式，上行支持256正交振幅調制（QuadratureAmplitudeModulation，QAM）和HPUE、下行支持探測參考信號（SoundingReferenceSignal，SRS）輪發，可滿足不同場景下的物聯網數據傳輸要求。而NB-IoT屬于小范圍空間的無線移動通信網絡，主要依托于5G移動蜂窩網絡，在企業不同生產設備中部署，包括網絡上行/下行基帶信號、獨立載波的部署，從而保證網絡數據信息傳輸和智能業務分配的控制。

1.3　數據處理技術

  利用物聯網能耗監測系統和傳感器裝置接收網絡數據信息，通常會被傳送至多個網絡節點進行處理。而用于數據處理控制的網絡節點主要分為互聯網信息物理系統（CyberPhysicalSystem，CPS）節點、有源CPS節點和無源CPS節點，其中互聯網CPS節點可針對海量化的網絡數據信息進行能耗監測數據計算、分析。而有源/無源CPS節點通過多個節點間的連接構建物聯網系統的信息控制*，用于少量能耗監測數據信息的處理和存儲。這樣對簡單能源消耗數據的處理可不再傳送至核心處理器即可完成處理計算。

2.安科瑞工業能耗分析系統

2.1概述

  Acrel-7000企業能源管控平臺采用自動化，信息化技術和集中管理模式，對企業的生產、輸配和消耗環節實行集中扁平化的動態監控和數據化管理，監測企業電、水、燃氣、蒸汽及壓縮空氣等各類能源的消耗情況，通過數據分析、挖掘和怕勢分析，幫助企業針對各種能源需求及用能情況、能源質量、產品能源單耗、各工序能耗、重大能耗設備的能源利用情況等進行能耗統計、同環比分析、能源成本分析、用能預測、碳排分析，為企業加強能源管理，提高能源利用效率，挖掘節能潛力、節能評估提供基礎數據和支持。

2.2應用場所

  適用于鋼鐵、石化、冶金、有色金屬、采礦、醫藥、水泥、煤炭、物流、鐵路、航空工業、木材、化學原料以及機電設備、電器產品、工器具制造等。

2.3系統功能

2.3.1自定義駕駛艙

  用戶根據實際需求自己搭建駕駛艙，通過豐富的圖形化界面展示各類統計數據。

2.3.2可視化3D

  通過虛擬仿真實現多維度可視化，為客戶提供數字化服務，助力企業能源經濟雙向管理，提升能源管理水平。

2.3.3多系統對接集成

2.3.4數據自診斷

  數據異常診斷，提升安裝調試效率，保障數據準確性。

2.3.5能效分析報告

  提供設備能效分析結果及節能建議，幫助管理人員*了解企業的能效水平，為企業節能降耗提供數據支持。

2.3.6能源流向圖

  能源流向圖展示單棟建筑*時段內各類能源從源頭到末端的的能源流向，支持按原始值和折標值查看。

2.3.7夜間能耗分析

  夜間能耗以表格、曲線、餅圖等形式對選擇支路分類能源在*時段工作時間與非工作時間用能統計對比，支持導出報表。

2.3.8設備管理

  設備管理包括，設備類型、設備臺賬、維保記錄等功能。輔助用戶合理管理設備，確保設備的運行。

3.系統硬件配置