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企業(yè)能源監(jiān)測管理系統(tǒng)解決方案

(發(fā)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(yè)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(jīng)濟和社會發(fā)展第十一個五年規(guī)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(guī)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(jié)能工作的奮斗目標。因此，加強企業(yè)能源計量管理，開展企業(yè)節(jié)能降耗行動，提高能源利用率是減少資源消耗、保護環(huán)境的最有效途徑，也是我國走新型工業(yè)化道路的重要內容，這對于提高企業(yè)經(jīng)濟效益，緩解社會經(jīng)濟發(fā)展面臨的能源和環(huán)境約束，完成“十一五”規(guī)劃目標有著十分重要的意義。
為了能使企業(yè)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(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)，對能源供應進行監(jiān)測，以便企業(yè)實時掌握能源狀況，為實現(xiàn)能源自動化調控扎下堅實的數(shù)據(jù)基礎，同時方便企業(yè)的計量和成本核算工作。
能源數(shù)據(jù)具有標準化、專業(yè)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(shù)據(jù)對于企業(yè)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(yè)建立的能源數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)提出更高的要求。因此，企業(yè)能源管理系統(tǒng)（以下簡稱EMS）必須滿足專業(yè)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(yè)能源管理的現(xiàn)狀和需求
企業(yè)認識到數(shù)據(jù)資料對于企業(yè)管理的重要性，并采用各種儀器、儀表對能源數(shù)據(jù)進行采集，并派專人對儀器、儀表、與采集的數(shù)據(jù)進行現(xiàn)場維護、抄取，并逐級統(tǒng)計、上報，建立數(shù)據(jù)庫對數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)采集需要。因此，建立企業(yè)能源管理系統(tǒng)，是深化企業(yè)管理、維護企業(yè)的正常運營具有重要意義。
企業(yè)能源管理系統(tǒng)對于一個企業(yè)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(wǎng)供水）數(shù)據(jù)采集，供水水壓，水溫等實時數(shù)據(jù)采集，各個分廠供水用量數(shù)據(jù)采集，其他相關獨立核算部門數(shù)據(jù)采集等。各個分廠產品產量采集等。動力分廠實時供給數(shù)據(jù)采集，動力分廠生產各種能源產品實時數(shù)據(jù)采集或登記等。其他各種能源的總廠供給數(shù)據(jù)和各個獨立核算單位的供給數(shù)據(jù)采集或記錄。
由于企業(yè)能源管理是一個復雜和龐大的計算機信息化系統(tǒng)。這需要企業(yè)內部完善的企業(yè)局域網(wǎng)（Intranet）系統(tǒng)的有力支持。就目前各個企業(yè)的現(xiàn)狀而言，基本上都建立起了其內部Intranet，而且建立在企業(yè)內部局域網(wǎng)系統(tǒng)的各種應用系統(tǒng)也在逐漸完善的過程中，企業(yè)能源管理系統(tǒng)就是建立在企業(yè)內部局域網(wǎng)系統(tǒng)的一種應用系統(tǒng)，它需要與企業(yè)其他應用系統(tǒng)（如企業(yè)內部辦公系統(tǒng)）緊密結合，協(xié)調完成各項工作。
由于能源管理系統(tǒng)涉及范圍廣、數(shù)量和類別較多，所采用的通信協(xié)議不一致，各個企業(yè)所采用的計量設備也千差萬別，各個企業(yè)和分廠車間的不同能源系統(tǒng)也不盡相同。因此，我們采用統(tǒng)一管理界面，分別采集的方法。在下面系統(tǒng)結構中我們會詳細介紹。
三、企業(yè)能源管理系統(tǒng)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(fā)的企業(yè)能源管理系統(tǒng)，現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集基于億邦自主研發(fā)的嵌入式工業(yè)DTU，在信息傳遞方面，基于主動信息交換、分檢服務系統(tǒng)，透過出版/訂閱(Publish/Subscribe)信息傳送方式，提供主動式的數(shù)據(jù)分發(fā)服務，這樣企業(yè)各應用程序得到的，都是各自訂閱的關鍵數(shù)據(jù)，可大幅度提高數(shù)據(jù)處理的效率。
能源數(shù)據(jù)包括三種：能源供給狀態(tài)數(shù)據(jù)、能源供給整點數(shù)據(jù)、能源供給累加數(shù)據(jù)，每種數(shù)據(jù)都有不同的應用范圍。而能源供給狀態(tài)數(shù)據(jù)是所有數(shù)據(jù)的基礎，其它兩種數(shù)據(jù)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(tǒng)需要的關鍵數(shù)據(jù)。因此，億邦科技的能源數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，就是在擷取能源供給狀態(tài)數(shù)據(jù)的同時，能將其它應用程序需要的關鍵數(shù)據(jù)分檢出來，主動發(fā)送到各應用程序，滿足各部門的辦公、處理需要，在監(jiān)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(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的水平，我們對企業(yè)能源管理系統(tǒng)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(shù)據(jù)采集系統(tǒng)技術的發(fā)展已經(jīng)比較成熟，我們現(xiàn)在規(guī)劃的是面臨21 世紀的系統(tǒng)，要經(jīng)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(tǒng)應具有集中統(tǒng)一的管理能力，為系統(tǒng)管理大大提供方便
根據(jù)實際的管理體制，公共安全管理是集中統(tǒng)一的，因此，我們的系統(tǒng)具有多級集中統(tǒng)一的管理中心，并實施科學合理的管理，使監(jiān)控技術發(fā)揮最高的效用。
◆ 系統(tǒng)應具有開放性、可擴性、兼容性和靈活性
以安全為核心，系統(tǒng)具有開放性，能有機地與其它系統(tǒng)連接，融合成一個整體。系統(tǒng)范圍大小差異很大，要求系統(tǒng)能適合多種規(guī)模，要有較強的可擴性；能隨時適應對系統(tǒng)的擴容要求。系統(tǒng)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(tǒng)設計的一個重要思想。
◆ 系統(tǒng)的設計和產品的選擇應標準化、規(guī)范化
系統(tǒng)的設計和產品的選擇標準化，規(guī)范化是必須的。
◆系統(tǒng)必須具有安全性、可靠性、容錯性
系統(tǒng)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(tǒng)工作不正常，要求系統(tǒng)具有較強的容錯性和自檢功能。
◆ 合理的性能價格比
在系統(tǒng)設計時，從實際出發(fā)，在有限的價格下，追求最高的性能。
3.3 系統(tǒng)整體網(wǎng)絡架構
如下圖所示：

3.4 本系統(tǒng)模塊組成
結合3.3的系統(tǒng)整體架構，我們不難看出，企業(yè)EMS主要有以下幾個可以獨立運行的子系統(tǒng)（SubSystem）組成：
數(shù)據(jù)瀏覽錄入系統(tǒng)：該系統(tǒng)主要功能有以下兩部分，一、給企業(yè)內網(wǎng)web發(fā)布實時能源數(shù)據(jù)，并生成各種報表、曲線、圖表等。為各個相關部門，企業(yè)決策層提供科學的依據(jù)。二、能源數(shù)據(jù)手工錄入。對于一些未設置自動化采集的監(jiān)測點，需要該儀表的抄表員固定時間從該系統(tǒng)錄入儀表數(shù)據(jù)，該功能同樣適用于企業(yè)資金不足，設置自動化監(jiān)測點很少，對于其它需要大量投入資金改造的人工監(jiān)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(shù)據(jù)進行信息化管理。同時，在企業(yè)需要時，可以通過企業(yè)計算機安全管理網(wǎng)絡對外網(wǎng)（Internet）發(fā)布實時能源數(shù)據(jù)，供有權限的企業(yè)人員進行遠程瀏覽。為了保證數(shù)據(jù)安全，一般情況下能源數(shù)據(jù)不允許外網(wǎng)人員進行數(shù)據(jù)錄入和修改。
數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)：主要完成能源數(shù)據(jù)的實時采集，上報的功能。該系統(tǒng)是企業(yè)能源管理數(shù)據(jù)的主要來源。企業(yè)能源管理所需的各種重要狀態(tài)數(shù)據(jù)都要依賴億邦科技（Inband）可靠的數(shù)據(jù)采集終端INDTU-051G/10完成。采集系統(tǒng)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(lián)，獲取實時數(shù)據(jù)，然后通過移動GPRS網(wǎng)絡或者廠區(qū)內網(wǎng)把實時數(shù)據(jù)發(fā)送給中心數(shù)據(jù)接收服務器。由于INDTU采用嵌入式操作系統(tǒng)，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(jù)信息變化主動向網(wǎng)絡上報信息，取代傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫輪循，保證數(shù)據(jù)的實時傳遞的同時，大幅度減少網(wǎng)絡數(shù)據(jù)通訊量和中心服務器的負擔，保證中心服務器的穩(wěn)定可靠。同時，INDTU內置存儲可選模塊，可以根據(jù)用戶需要保存一定時間的數(shù)據(jù)，保證在通訊鏈路故障時的數(shù)據(jù)不會遺失。最大限度的保證數(shù)據(jù)的完整性，連續(xù)性。
數(shù)據(jù)中間件：該系統(tǒng)主要完成從其它企業(yè)現(xiàn)有的MIS系統(tǒng)或監(jiān)控系統(tǒng)獲取所需數(shù)據(jù)，并導入企業(yè)能源管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，供能源管理系統(tǒng)使用。該數(shù)據(jù)中間件不會影響現(xiàn)有的其它系統(tǒng)，只是從企業(yè)現(xiàn)有系統(tǒng)中讀取能源管理系統(tǒng)所需的信息，并不會給該系統(tǒng)寫入任何信息。因此，該系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流向是單向的，可以充分保證現(xiàn)有其它系統(tǒng)的安全。根據(jù)企業(yè)現(xiàn)有需要獲取數(shù)據(jù)的系統(tǒng)不同，需要定制開發(fā)不同的數(shù)據(jù)中間件。以滿足企業(yè)需求。同時，不同應用系統(tǒng)所能提供數(shù)據(jù)獲取方式也不盡相同，需要區(qū)別對待，分別處理。
能源管理系統(tǒng)應用：該子系統(tǒng)是主要是提供給企業(yè)能源管理系統(tǒng)的各種應用，分享能源信息化帶來的成果。該系統(tǒng)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(shù)據(jù)發(fā)布給企業(yè)其它的應用系統(tǒng)，例如財務管理系統(tǒng)。其它應用主要根據(jù)其訂閱的不同獲取不同的數(shù)據(jù)。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(shù)據(jù)統(tǒng)計，核算。各個采集點的數(shù)據(jù)監(jiān)測，報警，web發(fā)布數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)曲線，餅圖，柱狀圖的生成等等工作。
3.5 系統(tǒng)特點
本系統(tǒng)采用分布式部署，充分發(fā)揮各構件的運算能力，將系統(tǒng)效能、處理速度發(fā)揮到極致，優(yōu)點與效益還表現(xiàn)在幾個方面：
◆ 穩(wěn)定性與開放性兼顧。INDTU 具備環(huán)境適應能力強的特點，可部署在環(huán)境惡劣的現(xiàn)場，滿足儀器設備數(shù)據(jù)擷取的需要。系統(tǒng)穩(wěn)定，可長期連續(xù)工作，不需現(xiàn)場維護；
◆ 實時性高。通訊量少。由于采用數(shù)據(jù)主動上報的方式，大大減少的網(wǎng)絡通訊量，同時又保證了數(shù)據(jù)的實時準確性。
◆ 各個子系統(tǒng)之間相互獨立依存性弱。本系統(tǒng)的各個子系統(tǒng)之間相互獨立，可以自成系統(tǒng)，可以分期，分批建設。無論是web數(shù)據(jù)瀏覽錄入，還是實時

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