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企業能源監測管理系統解決方案

(發布日期：2007-8-14 9:01:44) 來源：

               中國·河北石家莊億邦科技有限公司
       ShiJiaZhuang InBand Technology Co.,Ltd.
                   二○○七年七月
一、概述
<img src=http://www.sjzyb.com/images/新建文件夾%20(2)/qiye1.JPG></img>
在我國的能源消耗中，工業是我國能源消耗的大戶，能源消耗量占全國能源消耗總量的70%左右。《中共中央關于制定國民經濟和社會發展第十一個五年規劃的建議》提出：“十一五”期末單位國內生產總值能源消耗比“十五”期末降低20%左右，這一指標是“十一五”規劃目標中最重要的約束性指標之一，也是我國“十一五”期間節能工作的奮斗目標。因此，加強企業能源計量管理，開展企業節能降耗行動，提高能源利用率是減少資源消耗、保護環境的最有效途徑，也是我國走新型工業化道路的重要內容，這對于提高企業經濟效益，緩解社會經濟發展面臨的能源和環境約束，完成“十一五”規劃目標有著十分重要的意義。
為了能使企業更好的完成資源調配、組織生產、部門結算、成本核算，需要建立一套有效的自動化能源數據獲取系統，對能源供應進行監測，以便企業實時掌握能源狀況，為實現能源自動化調控扎下堅實的數據基礎，同時方便企業的計量和成本核算工作。
能源數據具有標準化、專業化、科學化、時效性強的特點，采集難度較高。同時，考慮到能源數據對于企業決策的重要意義，以及能源本身具備危險性的特點，需要對企業建立的能源數據獲取系統提出更高的要求。因此，企業能源管理系統（以下簡稱EMS）必須滿足專業性強、實時性好、可進行遠程資料交換、可用性強的需求。
二、企業能源管理的現狀和需求
企業認識到數據資料對于企業管理的重要性，并采用各種儀器、儀表對能源數據進行采集，并派專人對儀器、儀表、與采集的數據進行現場維護、抄取，并逐級統計、上報，建立數據庫對數據進行管理。這樣的缺點是手工操作效率低，不能滿足大范圍的數據采集需要。因此，建立企業能源管理系統，是深化企業管理、維護企業的正常運營具有重要意義。
企業能源管理系統對于一個企業來說其安裝范圍包括總廠供水用量（無論是地下水還是城市管網供水）數據采集，供水水壓，水溫等實時數據采集，各個分廠供水用量數據采集，其他相關獨立核算部門數據采集等。各個分廠產品產量采集等。動力分廠實時供給數據采集，動力分廠生產各種能源產品實時數據采集或登記等。其他各種能源的總廠供給數據和各個獨立核算單位的供給數據采集或記錄。
由于企業能源管理是一個復雜和龐大的計算機信息化系統。這需要企業內部完善的企業局域網（Intranet）系統的有力支持。就目前各個企業的現狀而言，基本上都建立起了其內部Intranet，而且建立在企業內部局域網系統的各種應用系統也在逐漸完善的過程中，企業能源管理系統就是建立在企業內部局域網系統的一種應用系統，它需要與企業其他應用系統（如企業內部辦公系統）緊密結合，協調完成各項工作。
由于能源管理系統涉及范圍廣、數量和類別較多，所采用的通信協議不一致，各個企業所采用的計量設備也千差萬別，各個企業和分廠車間的不同能源系統也不盡相同。因此，我們采用統一管理界面，分別采集的方法。在下面系統結構中我們會詳細介紹。
三、企業能源管理系統解決方案綜合描述
<img src=http://www.sjzyb.com/images/新建文件夾%20(2)/qiye3.JPG></img>
3.1方案設計簡介
億邦公司研發的企業能源管理系統，現場數據采集基于億邦自主研發的嵌入式工業DTU，在信息傳遞方面，基于主動信息交換、分檢服務系統，透過出版/訂閱(Publish/Subscribe)信息傳送方式，提供主動式的數據分發服務，這樣企業各應用程序得到的，都是各自訂閱的關鍵數據，可大幅度提高數據處理的效率。
能源數據包括三種：能源供給狀態數據、能源供給整點數據、能源供給累加數據，每種數據都有不同的應用范圍。而能源供給狀態數據是所有數據的基礎，其它兩種數據是通過儀器、儀表、手工錄入或計算程序得到，是其它應用系統需要的關鍵數據。因此，億邦科技的能源數據采集系統，就是在擷取能源供給狀態數據的同時，能將其它應用程序需要的關鍵數據分檢出來，主動發送到各應用程序，滿足各部門的辦公、處理需要，在監測的同時，滿足結算、決策的需求。
3.2 整體設計原則
針對目前國內外能源數據采集系統的水平，我們對企業能源管理系統提出如下的設計原則：
◆ 采用先進、成熟、實用的技術
目前能源數據采集系統技術的發展已經比較成熟，我們現在規劃的是面臨21 世紀的系統，要經得起時代的考驗。因此，在技術上要追求先進，在使用上要求簡便實用，而且，在技術上要講究成熟、可靠，不帶有任何試驗性質的應用。
◆ 系統應具有集中統一的管理能力，為系統管理大大提供方便
根據實際的管理體制，公共安全管理是集中統一的，因此，我們的系統具有多級集中統一的管理中心，并實施科學合理的管理，使監控技術發揮最高的效用。
◆ 系統應具有開放性、可擴性、兼容性和靈活性
以安全為核心，系統具有開放性，能有機地與其它系統連接，融合成一個整體。系統范圍大小差異很大，要求系統能適合多種規模，要有較強的可擴性；能隨時適應對系統的擴容要求。系統具有很強的兼容性和靈活性，能適應產品的升級換代，是系統設計的一個重要思想。
◆ 系統的設計和產品的選擇應標準化、規范化
系統的設計和產品的選擇標準化，規范化是必須的。
◆系統必須具有安全性、可靠性、容錯性
系統設備的安全性可靠性是個非常重要的指標。為避免操作人員誤操作等，致使系統工作不正常，要求系統具有較強的容錯性和自檢功能。
◆ 合理的性能價格比
在系統設計時，從實際出發，在有限的價格下，追求最高的性能。
3.3 系統整體網絡架構
如下圖所示：

3.4 本系統模塊組成
結合3.3的系統整體架構，我們不難看出，企業EMS主要有以下幾個可以獨立運行的子系統（SubSystem）組成：
數據瀏覽錄入系統：該系統主要功能有以下兩部分，一、給企業內網web發布實時能源數據，并生成各種報表、曲線、圖表等。為各個相關部門，企業決策層提供科學的依據。二、能源數據手工錄入。對于一些未設置自動化采集的監測點，需要該儀表的抄表員固定時間從該系統錄入儀表數據，該功能同樣適用于企業資金不足，設置自動化監測點很少，對于其它需要大量投入資金改造的人工監測點，即可采用手動錄入的方式，這樣在減少資金投入的同時，可以最大限度的對各種能源數據進行信息化管理。同時，在企業需要時，可以通過企業計算機安全管理網絡對外網（Internet）發布實時能源數據，供有權限的企業人員進行遠程瀏覽。為了保證數據安全，一般情況下能源數據不允許外網人員進行數據錄入和修改。
數據采集系統：主要完成能源數據的實時采集，上報的功能。該系統是企業能源管理數據的主要來源。企業能源管理所需的各種重要狀態數據都要依賴億邦科技（Inband）可靠的數據采集終端INDTU-051G/10完成。采集系統主要由中心接收服務器，下位采集終端兩部分組成。INDTU同RS232/485同計量儀表相聯，獲取實時數據，然后通過移動GPRS網絡或者廠區內網把實時數據發送給中心數據接收服務器。由于INDTU采用嵌入式操作系統，具備較強的運算能力與開放性。并且內置了信息自動采集組件，能根據信息變化主動向網絡上報信息，取代傳統的數據庫輪循，保證數據的實時傳遞的同時，大幅度減少網絡數據通訊量和中心服務器的負擔，保證中心服務器的穩定可靠。同時，INDTU內置存儲可選模塊，可以根據用戶需要保存一定時間的數據，保證在通訊鏈路故障時的數據不會遺失。最大限度的保證數據的完整性，連續性。
數據中間件：該系統主要完成從其它企業現有的MIS系統或監控系統獲取所需數據，并導入企業能源管理系統數據庫，供能源管理系統使用。該數據中間件不會影響現有的其它系統，只是從企業現有系統中讀取能源管理系統所需的信息，并不會給該系統寫入任何信息。因此，該系統的數據流向是單向的，可以充分保證現有其它系統的安全。根據企業現有需要獲取數據的系統不同，需要定制開發不同的數據中間件。以滿足企業需求。同時，不同應用系統所能提供數據獲取方式也不盡相同，需要區別對待，分別處理。
能源管理系統應用：該子系統是主要是提供給企業能源管理系統的各種應用，分享能源信息化帶來的成果。該系統主要由兩部分組成，應用出版服務器，能源管理客戶端。應用出版服務器主要把能源管理的各種數據發布給企業其它的應用系統，例如財務管理系統。其它應用主要根據其訂閱的不同獲取不同的數據。能源管理客戶端主要完成能源管理的各種初始化，采集點的添加，刪除。總廠，分廠的數據統計，核算。各個采集點的數據監測，報警，web發布數據的增減，各種人員權限的管理，分配。各種日常報表的生成。各種數據曲線，餅圖，柱狀圖的生成等等工作。
3.5 系統特點
本系統采用分布式部署，充分發揮各構件的運算能力，將系統效能、處理速度發揮到極致，優點與效益還表現在幾個方面：
◆ 穩定性與開放性兼顧。INDTU 具備環境適應能力強的特點，可部署在環境惡劣的現場，滿足儀器設備數據擷取的需要。系統穩定，可長期連續工作，不需現場維護；
◆ 實時性高。通訊量少。由于采用數據主動上報的方式，大大減少的網絡通訊量，同時又保證了數據的實時準確性。
◆ 各個子系統之間相互獨立依存性弱。本系統的各個子系統之間相互獨立，可以自成系統，可以分期，分批建設。無論是web數據瀏覽錄入，還是實時

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