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企業(yè)能源監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)解決方案

(發(fā)布日期：2007-8-14 9:01:44) 來(lái)源：

               中國(guó)·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(guó)的能源消耗中，工業(yè)是我國(guó)能源消耗的大戶，能源消耗量占全國(guó)能源消耗總量的70%左右。《中共中央關(guān)于制定國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十一個(gè)五年規(guī)劃的建議》提出：“十一五”期末單位國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值能源消耗比“十五”期末降低20%左右，這一指標(biāo)是“十一五”規(guī)劃目標(biāo)中最重要的約束性指標(biāo)之一，也是我國(guó)“十一五”期間節(jié)能工作的奮斗目標(biāo)。因此，加強(qiáng)企業(yè)能源計(jì)量管理，開(kāi)展企業(yè)節(jié)能降耗行動(dòng)，提高能源利用率是減少資源消耗、保護(hù)環(huán)境的最有效途徑，也是我國(guó)走新型工業(yè)化道路的重要內(nèi)容，這對(duì)于提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，緩解社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展面臨的能源和環(huán)境約束，完成“十一五”規(guī)劃目標(biāo)有著十分重要的意義。
為了能使企業(yè)更好的完成資源調(diào)配、組織生產(chǎn)、部門(mén)結(jié)算、成本核算，需要建立一套有效的自動(dòng)化能源數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)，對(duì)能源供應(yīng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，以便企業(yè)實(shí)時(shí)掌握能源狀況，為實(shí)現(xiàn)能源自動(dòng)化調(diào)控扎下堅(jiān)實(shí)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，同時(shí)方便企業(yè)的計(jì)量和成本核算工作。
能源數(shù)據(jù)具有標(biāo)準(zhǔn)化、專(zhuān)業(yè)化、科學(xué)化、時(shí)效性強(qiáng)的特點(diǎn)，采集難度較高。同時(shí)，考慮到能源數(shù)據(jù)對(duì)于企業(yè)決策的重要意義，以及能源本身具備危險(xiǎn)性的特點(diǎn)，需要對(duì)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(jiǎn)稱(chēng)EMS）必須滿足專(zhuān)業(yè)性強(qiáng)、實(shí)時(shí)性好、可進(jìn)行遠(yuǎn)程資料交換、可用性強(qiáng)的需求。
二、企業(yè)能源管理的現(xiàn)狀和需求
企業(yè)認(rèn)識(shí)到數(shù)據(jù)資料對(duì)于企業(yè)管理的重要性，并采用各種儀器、儀表對(duì)能源數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，并派專(zhuān)人對(duì)儀器、儀表、與采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)、抄取，并逐級(jí)統(tǒng)計(jì)、上報(bào)，建立數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行管理。這樣的缺點(diǎn)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(hù)企業(yè)的正常運(yùn)營(yíng)具有重要意義。
企業(yè)能源管理系統(tǒng)對(duì)于一個(gè)企業(yè)來(lái)說(shuō)其安裝范圍包括總廠供水用量（無(wú)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(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集，各個(gè)分廠供水用量數(shù)據(jù)采集，其他相關(guān)獨(dú)立核算部門(mén)數(shù)據(jù)采集等。各個(gè)分廠產(chǎn)品產(chǎn)量采集等。動(dòng)力分廠實(shí)時(shí)供給數(shù)據(jù)采集，動(dòng)力分廠生產(chǎn)各種能源產(chǎn)品實(shí)時(shí)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(gè)獨(dú)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(gè)復(fù)雜和龐大的計(jì)算機(jī)信息化系統(tǒng)。這需要企業(yè)內(nèi)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(gè)企業(yè)的現(xiàn)狀而言，基本上都建立起了其內(nèi)部Intranet，而且建立在企業(yè)內(nèi)部局域網(wǎng)系統(tǒng)的各種應(yīng)用系統(tǒng)也在逐漸完善的過(guò)程中，企業(yè)能源管理系統(tǒng)就是建立在企業(yè)內(nèi)部局域網(wǎng)系統(tǒng)的一種應(yīng)用系統(tǒng)，它需要與企業(yè)其他應(yīng)用系統(tǒng)（如企業(yè)內(nèi)部辦公系統(tǒng)）緊密結(jié)合，協(xié)調(diào)完成各項(xiàng)工作。
由于能源管理系統(tǒng)涉及范圍廣、數(shù)量和類(lèi)別較多，所采用的通信協(xié)議不一致，各個(gè)企業(yè)所采用的計(jì)量設(shè)備也千差萬(wàn)別，各個(gè)企業(yè)和分廠車(chē)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(jié)構(gòu)中我們會(huì)詳細(xì)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(shè)計(jì)簡(jiǎn)介
億邦公司研發(fā)的企業(yè)能源管理系統(tǒng)，現(xiàn)場(chǎng)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(dòng)信息交換、分檢服務(wù)系統(tǒng)，透過(guò)出版/訂閱(Publish/Subscribe)信息傳送方式，提供主動(dòng)式的數(shù)據(jù)分發(fā)服務(wù)，這樣企業(yè)各應(yīng)用程序得到的，都是各自訂閱的關(guān)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(diǎn)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(yīng)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(chǔ)，其它兩種數(shù)據(jù)是通過(guò)儀器、儀表、手工錄入或計(jì)算程序得到，是其它應(yīng)用系統(tǒng)需要的關(guān)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(shí)，能將其它應(yīng)用程序需要的關(guān)鍵數(shù)據(jù)分檢出來(lái)，主動(dòng)發(fā)送到各應(yīng)用程序，滿足各部門(mén)的辦公、處理需要，在監(jiān)測(cè)的同時(shí)，滿足結(jié)算、決策的需求。
3.2 整體設(shè)計(jì)原則
針對(duì)目前國(guó)內(nèi)外能源數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的水平，我們對(duì)企業(yè)能源管理系統(tǒng)提出如下的設(shè)計(jì)原則：
◆ 采用先進(jìn)、成熟、實(shí)用的技術(shù)
目前能源數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)技術(shù)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(jì)的系統(tǒng)，要經(jīng)得起時(shí)代的考驗(yàn)。因此，在技術(shù)上要追求先進(jìn)，在使用上要求簡(jiǎn)便實(shí)用，而且，在技術(shù)上要講究成熟、可靠，不帶有任何試驗(yàn)性質(zhì)的應(yīng)用。
◆ 系統(tǒng)應(yīng)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(shí)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(jí)集中統(tǒng)一的管理中心，并實(shí)施科學(xué)合理的管理，使監(jiān)控技術(shù)發(fā)揮最高的效用。
◆ 系統(tǒng)應(yīng)具有開(kāi)放性、可擴(kuò)性、兼容性和靈活性
以安全為核心，系統(tǒng)具有開(kāi)放性，能有機(jī)地與其它系統(tǒng)連接，融合成一個(gè)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(qiáng)的可擴(kuò)性；能隨時(shí)適應(yīng)對(duì)系統(tǒng)的擴(kuò)容要求。系統(tǒng)具有很強(qiáng)的兼容性和靈活性，能適應(yīng)產(chǎn)品的升級(jí)換代，是系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一個(gè)重要思想。
◆ 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和產(chǎn)品的選擇應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化
系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和產(chǎn)品的選擇標(biāo)準(zhǔn)化，規(guī)范化是必須的。
◆系統(tǒng)必須具有安全性、可靠性、容錯(cuò)性
系統(tǒng)設(shè)備的安全性可靠性是個(gè)非常重要的指標(biāo)。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(qiáng)的容錯(cuò)性和自檢功能。
◆ 合理的性能價(jià)格比
在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，從實(shí)際出發(fā)，在有限的價(jià)格下，追求最高的性能。
3.3 系統(tǒng)整體網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)
如下圖所示：

3.4 本系統(tǒng)模塊組成
結(jié)合3.3的系統(tǒng)整體架構(gòu)，我們不難看出，企業(yè)EMS主要有以下幾個(gè)可以獨(dú)立運(yùn)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(nèi)網(wǎng)web發(fā)布實(shí)時(shí)能源數(shù)據(jù)，并生成各種報(bào)表、曲線、圖表等。為各個(gè)相關(guān)部門(mén)，企業(yè)決策層提供科學(xué)的依據(jù)。二、能源數(shù)據(jù)手工錄入。對(duì)于一些未設(shè)置自動(dòng)化采集的監(jiān)測(cè)點(diǎn)，需要該儀表的抄表員固定時(shí)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(shè)置自動(dòng)化監(jiān)測(cè)點(diǎn)很少，對(duì)于其它需要大量投入資金改造的人工監(jiān)測(cè)點(diǎn)，即可采用手動(dòng)錄入的方式，這樣在減少資金投入的同時(shí)，可以最大限度的對(duì)各種能源數(shù)據(jù)進(jìn)行信息化管理。同時(shí)，在企業(yè)需要時(shí)，可以通過(guò)企業(yè)計(jì)算機(jī)安全管理網(wǎng)絡(luò)對(duì)外網(wǎng)（Internet）發(fā)布實(shí)時(shí)能源數(shù)據(jù)，供有權(quán)限的企業(yè)人員進(jìn)行遠(yuǎn)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(jìn)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(shí)時(shí)采集，上報(bào)的功能。該系統(tǒng)是企業(yè)能源管理數(shù)據(jù)的主要來(lái)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(lài)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(wù)器，下位采集終端兩部分組成。INDTU同RS232/485同計(jì)量?jī)x表相聯(lián)，獲取實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，然后通過(guò)移動(dòng)GPRS網(wǎng)絡(luò)或者廠區(qū)內(nèi)網(wǎng)把實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)發(fā)送給中心數(shù)據(jù)接收服務(wù)器。由于INDTU采用嵌入式操作系統(tǒng)，具備較強(qiáng)的運(yùn)算能力與開(kāi)放性。并且內(nèi)置了信息自動(dòng)采集組件，能根據(jù)信息變化主動(dòng)向網(wǎng)絡(luò)上報(bào)信息，取代傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)輪循，保證數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳遞的同時(shí)，大幅度減少網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通訊量和中心服務(wù)器的負(fù)擔(dān)，保證中心服務(wù)器的穩(wěn)定可靠。同時(shí)，INDTU內(nèi)置存儲(chǔ)可選模塊，可以根據(jù)用戶需要保存一定時(shí)間的數(shù)據(jù)，保證在通訊鏈路故障時(shí)的數(shù)據(jù)不會(huì)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(dǎo)入企業(yè)能源管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)，供能源管理系統(tǒng)使用。該數(shù)據(jù)中間件不會(huì)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(huì)給該系統(tǒng)寫(xiě)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(kāi)發(fā)不同的數(shù)據(jù)中間件。以滿足企業(yè)需求。同時(shí)，不同應(yīng)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(duì)待，分別處理。
能源管理系統(tǒng)應(yīng)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(yīng)用，分享能源信息化帶來(lái)的成果。該系統(tǒng)主要由兩部分組成，應(yīng)用出版服務(wù)器，能源管理客戶端。應(yīng)用出版服務(wù)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(yīng)用系統(tǒng)，例如財(cái)務(wù)管理系統(tǒng)。其它應(yīng)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(diǎn)的添加，刪除。總廠，分廠的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，核算。各個(gè)采集點(diǎn)的數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)，報(bào)警，web發(fā)布數(shù)據(jù)的增減，各種人員權(quán)限的管理，分配。各種日常報(bào)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(diǎn)
本系統(tǒng)采用分布式部署，充分發(fā)揮各構(gòu)件的運(yùn)算能力，將系統(tǒng)效能、處理速度發(fā)揮到極致，優(yōu)點(diǎn)與效益還表現(xiàn)在幾個(gè)方面：
◆ 穩(wěn)定性與開(kāi)放性兼顧。INDTU 具備環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)的特點(diǎn)，可部署在環(huán)境惡劣的現(xiàn)場(chǎng)，滿足儀器設(shè)備數(shù)據(jù)擷取的需要。系統(tǒng)穩(wěn)定，可長(zhǎng)期連續(xù)工作，不需現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)；
◆ 實(shí)時(shí)性高。通訊量少。由于采用數(shù)據(jù)主動(dòng)上報(bào)的方式，大大減少的網(wǎng)絡(luò)通訊量，同時(shí)又保證了數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)準(zhǔn)確性。
◆ 各個(gè)子系統(tǒng)之間相互獨(dú)立依存性弱。本系統(tǒng)的各個(gè)子系統(tǒng)之間相互獨(dú)立，可以自成系統(tǒng)，可以分期，分批建設(shè)。無(wú)論是web數(shù)據(jù)瀏覽錄入，還是實(shí)時(shí)

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