能耗在线监测系统（精选十篇）
能耗在线监测系统 篇1
“十二五”节能工作, 对实现能源管理的信息化系统建设提出了更高的要求。应用信息化技术建设数字化能源管控系统、实现能耗在线监测, 实时、准确地把握重点行业、重点企业及关键工序的能耗, 加快建立重点用能单位能耗在线监测系统, 实现能耗在线动态监测, 促进用能单位节能降耗、 实现绿色低碳转型发展, 具有非常重要的意义。
1建立能耗在线监测系统目的
1) 实现两个层次的服务。一方面为各级领导提供直观、简明、快捷的数据信息查询和决策支持服务; 另一方面是为节能主管部门和相关部门实现企业能源消耗情况的动态数据和信息共享服务。
2) 系统的运行能够充分利用现代网络技术和数据库, 通过与政府、部门办公网络平台的对接, 实现信息快速传递、共享、管理和应用。
3) 利用数学模型、预测和预警、数据库和数据挖掘等理论方法和技术对有关数据进行深入的加工处理及分析, 以提高监控数据的应用水平。
2建立能耗在线监测系统的技术路线
2.1管理方面
依托计算机网络技术、通信技术、计量控制技术等信息化技术, 实现能源与节能管理的数字化、 网络化和空间可视化, 完善能源基础数据体系, 建立科学完善的能源利用监督评价体系, 创新能源监督管理模式, 支持能源与节能宏观综合决策, 实现政府信息化建设相关资源的共享, 提高能源管理水平, 促进本地省能效水平的提高。
2.2技术方面
采用智能技术组建数据库、构建智能化的能耗信息管理系统, 通过能源消耗分析引擎, 增强对能耗数据的动态分析、多种指标综合分析、对标分析等分析功能, 智能生成能耗数据报告。
现阶段比较成熟的系统构架为基于B /S结构 ( Browser/Server, 浏览器/服务器) 模式其运营维护费用较低, 系统维护与升级的成本较低, 并具有行业先进性。
网络通讯主要是由通讯管理机、以太网设备及总线网络组成。以Internet网络数据传输为主要的通信模式, 还可以根据网络的实际情况, 配合使用3G、GPRS、TD-CDMA等数据模式实现企业的数据采集点和信息中心的联接。
2.3功能方面
在线监测系统是对本地重点用能单位的能源消耗情况 ( 包括煤、电、油、气、水、热、其他等) 进行采集、上报、汇总与分析, 并生成动态的数据曲线和报表, 以及利用分析后的数据根据节能法规及能源监测标准与办法进行科学的专家咨询决策, 自动的产生针对不同企业问题的解决方案, 帮助企业科学的利用能源, 达到节能的目的。
3能耗在线监测系统应具备的功能
3.1用能数据采集功能
1) 能够运用网络通讯技术, 如企业局域网、工业总线系统将计量点信号采集到系统中。
2) 能够运用网络技术将工业控制系统以及企业信息管理系统中的数据采集到系统中。
3) 能够实现能源采购、加工转化、消耗、损耗、 库存等统计数据的录入、更新。
3.2能源管理基础数据管理功能
1) 企业能源种类、计量单位, 用能流程、能耗设备参数、计量器具配备信息等的录入更新。
2) 企业能耗指标、参数、国家地方标准规范要求及限额的更新。
3.3数据存储查询功能
1) 实时数据及历史数据可按照企业要求的时长、周期进行存储、备份并保证数据存储的安全性和可靠性。
2) 可按照企业管理需要进行分类查询, 方便快捷。
3.4能耗统计分析功能
1) 能够对各种能源 ( 水、电、气、热等) 利用的全过程进行统计、分析, 建立能源平衡, 并进行平衡分析。
2) 对设备能效状态进行分析, 与历史数据、标准限值及企业管理指标进行对比, 偏差超限时及时通过报警功能提示用户。
3) 对企业能耗情况按照国家标准及企业需要进行分解如总能耗、分类能耗、分项能耗、区域能耗、产值能耗、产品能耗或人均能耗, 统计计算后进行初步分析, 实现定额管理, 能够进行初步的能源需求预测。
4) 对企业能源费用进行统计分析, 计算能源成本并与历史数据进行比较分析。
5) 对企业节能量进行统计分析。
6) 初步能源审计功能, 可以对企业能源消费结构、去向, 综合能耗 ( 产值、单位产品) 、节能量 ( 包括减排情况) 进行汇总分析, 并进行有针对性的对标 ( 地区、行业、企业历史数据) 。
3.5网络化服务功能
1) 能耗数据集中管理, 相关部门站点可以按权限访问或者处理数据。
2) 异地办公功能, 可通过互联网访问能耗监测系统、实时掌握能耗情况。
3.6数据显示监控及输出功能
1) 实时数据准确及时的显示在用能流程、工艺流程、能耗设备的相关点上, 监控用能系统及设备状态。
2) 统计数据分析以图表形式显示, 能够生成能源管理报表并支持打印。
3) 能够实现能源利用、设备能耗非正常状态的报警输出。
4建立能耗在线监测系统的构架
4.1基础信息管理模块
信息管理模块结构图如图1所示。该模块主要提供系统运行基础服务, 完成用能企业/单位能耗数据的接收、汇总和加工处理, 实现用能单位的基本信息管理、基础数据设置和系统维护, 并对系统运行进行全过程的跟踪、监督和管理。
1) 用能单位基本信息管理子模块。
实现对各用能单位的基本信息分类管理。注明企业所属地区、行业、单位类型、编号、名称、主要消耗能源简介、负责人、联系人和联系方式等信息。
2) 数据接收子模块。
实现对用能单位能耗数据审核接收。对于正常接收的数据经过审核后加入数据库。当数据出现异动时, 将提示用户对数据进行修改处理。
3) 数据汇总和处理子模块。
该模块对采集的原始数据加载入库, 进行汇总和分类处理, 并自动生成统计数据和建立企业能源信息数据库, 以便于各种分析和查询。该模块还可以设定数据采集日期, 对逾期未上报的企业进行公布和提醒。
4) 系统数据字典子模块。
实现对系统所涉及的基础数据的定义, 包括: 行业定义字典; 单位类型定义字典; 企业定义字典 ( 含大耗能单位级别定义例如: 双三十、省百、省千家、国家万家等) ; 能源分类定义字典; 能源名称定义字典; 计量类别定义字典; 计量单位定义字典; 能源消耗指标定义分行业产品统计指标、钢铁企业吨钢可比能耗计算方法、各种能源折标准煤参考系数等相关的定义计算办法; 主要耗能设备 ( 含通用和专用, 如工业锅炉、高炉等) 名称定义、节能技术改造项 目类别 ( 燃煤工业锅炉改造等) 及编号定义等。
5) 系统设置管理子模块。
实现对系统的用户和权限的设置; 实现对系统数据的备份和恢复以保证数据安全性功能; 实现系统日志管理, 完成系统的整体规划和管理。
4.2能耗数据统计分析管理模块
该模块实现按照能源种类、用途等不同的方式进行数据查询、统计、分析和报表生成等功能。
1) 能源消耗数据汇总及报表生成子模块。
提供多种分类查询汇总的方式, 时间段可以是日、季度或者年度。
2) 能耗状况分析子模块。
利用能耗数据库, 对用能企业每阶段的用能情况进行分析, 将全省或某地市或某用能单位每阶段的煤耗、电耗、油耗、气耗、水耗作成曲线图, 分析走势, 归纳总结; 对重点行业或主要耗能设备进行专项统计分析; 对能源生产、安全、流通、消费全过程的跟踪、监督和管理, 实现能源生产、消费状况公报。
3) 企业能源消耗综合分析子模块。
其中包含对比分析、限额分析, 历史成长性分析、横向行业间分析四大块。实现综合能源消耗状况统计、分行业产品能源消耗状况统计、产值能源消耗状况统计、企业节能状况统计以及能源消费结构分析等功能。
4.3单位能耗水平识别评价模块
该模块通过系统根据企业上报的数据, 对比国家及本地的用能定额、限额量化指标, 以及能耗标准等, 利用计算机智能技术进行能耗的水平识别。
1) 主要产品单位能耗情况子模块。
统计企业主要产品单位能耗和单位综合能耗, 生成能耗指标报表、能耗指标对比图等基础评价依据。
2) 主要行业能源利用状况及通用耗能设备能源利用状况子模块。
对照国家针对13类通用能耗设备制订了相关的能效标准, 对重点用能单位有选择地进行重点通用耗能设备能源利用效率的检测, 较为真实地反映目前全省重点用能行业用能设备的运行情况。
3) 年度节能量统计子模块。
根据对企业主要耗能产品单位能耗指标计算, 以及企业其他产品节能量, 统计各企业节能量和重点行业的节能量与比率, 以及技改项目的节能量。
4.4能源安全预警模块
该模块是通过对企业能源消耗的各项指标进行计算和分析, 按照各种规定和指标对企业各种能耗状况进行及时的预警和提醒。
1) 企业能耗超标预警子模块。
根据全省的能耗数据和规定的各地市能耗指标, 对于全省的用能情况进行综合的评判分析, 分级设定限值, 对能耗超标情况, 予以分级预警提示, 并记录、报告预警。
2) 能源储备状况分析及预警子模块。
在各时期能耗规律和对近期能耗状况进行统计的基础上, 分析能源储备的合理性和保障状况, 用颜色等区分等级, 以便提供评判和决策。
4.5能耗专家决策模块
该模块通过对企业自身的各个上报周期的数据纵向比较, 给出企业本次周期的能耗使用评价; 通过横向对比给出企业能耗中可以改进的能源指标。结合能耗专家的意见给出合理化的节能措施和建议。还利用数学模型、预测和分析方法、政策模拟技术对有关数据进行深入的加工处理, 分析预测, 并根据设定参数进行在线处理。
通过系统内部的专家决策支持逻辑模块对企业超过能耗指标的给出警告提示。警告提示的方式设定为电子邮件和在信息发布模块公示。
4.6辅助服务模块
该模块不仅提供系统其它服务性功能, 还可作为河北省节能监察中心以及河北省各地市节能监察中心的网上窗口, 同时实现企业与节能监察中心、政府机关、社会的信息沟通, 提供与接受服务, 获取信息和广泛交流等。
1) 节能相关知识子模块。
主要为企业提供相关的制度法规; 能源的基本概念; 能源统计的基本知识; 设备热效率计算通则; 综合能耗计算与测试导则; 企业节能计算方法; 工业企业能源管理导则等节能技术方面的服务。
2) 信息发布和交流子模块。
授权的企业、政府人员可使用该模块提供的功能在线发布相关法规、政策和系统节能相关信息, 为企业和广大民众提供全方位全面的指导、服务和宣传。
3) 网络服务子模块。
为企业、政府相关人员提供E-Mail、BBS、资源下载等服务, 并开设新闻中心、通知公告、工作指南等栏目。
5结语
1) 建立能耗监测系统是利用信息技术推动节能降耗, 提升精细化管理水平的重要举措。
通过建立能源在线监测系统, 可以利用信息技术对能耗进行管理, 有利于减少能源管理环节, 优化能源管理流程, 提升精细化管理的水平, 有助于提高用能单位的竞争力和用能单位的经济效益。
2) 建立能耗监测系统是准确把握和分析节能降耗发展趋势, 帮助用能单位科学利用能源的技术支撑。
实时了解用能单位的能源需求和消耗的状况, 准确把握和分析用能单位节能降耗的发展趋势, 帮助用能单位科学利用能源, 使能源的合理利用达到一个新的水平。
能耗在线监测系统 篇2
1.除采暖外，我国目前大型公建能耗折合电力（）亿KWh/年。A.460 B.470 C.2270 D.2280 答案:B
您的答案：B 题目分数：6 此题得分：6.0 批注：
第2题
从技术应用层面来看，能源管理系统数据的作用不包括（）A.将能效指标量化、可视化，指导日常运行优化 B.监测电力品质、设备状态，加强安全保障 C.多功能电表、配电参数监控
D.积累必要数据，为节能诊断提供依据 答案:C
您的答案：C 题目分数：6 此题得分：6.0 批注：
第3题
公共建筑实际使用强度偏离标准使用强度时，可依据修正公式对公共建筑能耗指标实测值进行修正。其中，办公建筑可依据的是（）
A.年使用时间与人均建筑面积 B.入住率与办公区建筑面积比例 C.使用期限 D.房屋折旧率 答案:A
您的答案：A 题目分数：6 此题得分：6.0 批注：
第4题
对于数据应用中存在的问题之一：支路下属设备调研不足，下列各项中描述不准确的有（）A.支路按主要功能命名，忽略其他设备 B.支路后期改造后信息不及时更新
C.支路数据不准确，存在丢数、错数、乱数的问题 D.支路计量不完善，总数≠支路之和 答案:C
您的答案：C 题目分数：6 此题得分：6.0 批注：
第5题
现在数据源由用户唯一掌控，用户自己收集数据、分析数据；未来将采用（）方式进行
A.专业数据供应商+专业数据服务商 B.专业数据采集商+专业数据分类商 C.专业数据审计师+专业数据评估师 D.专业数据诊断师+专业数据维护师 答案:A
您的答案：A 题目分数：6 此题得分：6.0 批注：
第6题
下列对大数据对于管理的价值，表述正确的是()A.在空间维度上，扩展了决策者的感知能力，即更深更广 B.在空间维度上，拓宽了所有员工的知识和眼界
C.在时间维度上，基于对历史数据的挖掘，帮助决策者做出对未来的最佳估计和判断
D.在时间维度上，基于对历史数据的挖掘，帮助决策者做出对未来的假设 答案:A,C
您的答案：A,C 题目分数：8 此题得分：8.0 批注：
第7题
挖掘能耗数据价值的方法包括（）A.与历史能耗数据纵向对比 B.与其它同类项目横向对比 C.与标准能效指标进行对比 D.与其他技术参数纵向对比 答案:A,B,C
您的答案：A,B,C 题目分数：8 此题得分：8.0 批注：
第8题
评估建筑能耗常见的指标形式包括（）A.单位面积能耗指标 B.人均能耗指标 C.单位税收 D.营业额能耗指标 答案:A,B,C,D
您的答案：A,B,C,D 题目分数：8 此题得分：8.0 批注：
第9题
通过学习管理层面应用案例1，该区公共机构节能工作采用的考核方法中的加分项有（）A.宣传培训 B.节能量 C.节能改造 D.推广新产品技术 答案:C,D
您的答案：C,D 题目分数：8 此题得分：8.0 批注：
第10题
5.大数据时代在数据的应用中存在（）问题 A.建筑基本信息不完善 B.支路下属设备调研不足 C.长期数据质量需提高 D.能耗数据应用不充分 答案:A,B,C,D
您的答案：A,B,C,D 题目分数：8 此题得分：8.0 批注：
第11题
公建是建筑节能的重点，公建的能耗远高于一般建筑。答案:正确
您的答案：正确 题目分数：6 此题得分：6.0 批注：
第12题
评估不同建筑所采用的能耗指标形式是不一样的，政府办公建筑应采用户均能耗指标进行评估。答案:错误
您的答案：错误 题目分数：6 此题得分：6.0 批注：
第13题
公共建筑能耗指标值确定方法是取每一类型公共建筑的最大公约数为约束值，取下四分位数为引导值。答案:错误
您的答案：错误 题目分数：6 此题得分：6.0 批注：
第14题
公共建筑能耗只针对使用强度进行修正，而不对服务水平进行修正。答案:正确
您的答案：正确 题目分数：6 此题得分：6.0 批注：
第15题 大数据时代的网络开放与可视化体现在：从自上而下的单向集中管理向网络立体化方向发展。答案:错误
您的答案：错误 题目分数：6 此题得分：6.0 批注：
城市能耗监测系统的设计与应用 篇3
【关键词】建筑；城市能耗；监测；节能；软件；上传；加密；数字签名 能耗模型
1、系统概述
城市能耗监测系统是以某个城市（区域）的用能单位为监测对象，以工业能耗集中监测与管理为主，兼顾建筑能耗集中监测与管理的系统。系统以工业能耗数据采集为基础，对重点耗能企业的主要能耗指标进行集中监测和统一管理，以此为基础，来支撑政府相关部门更好的监督和指导各个重点耗能企业持续推进节能减排工作。监测平台建设示范效益分析，包括节能效益、经济效益、社会效益等。
系统以能源管理中心为基础，采用信息化技术和集中管理模式，收集重点用能单位的能源消费数据，构建评估能源消费指标体系，并进一步建立节能预警模型，最终为政府掌控重点用能单位能源消费状况，评判重点用能单位能源消费水平和制定节能风险对策提供科学依据。
1、全面掌握大型重点用电单位的实际用能状况，加强能源宏观管理和科学决策；2、为用能单位能耗定额、超定额制度等研究提供基础数据；3、立标杆，抓典型，提供同类单位的用能分析比较；4、提供数据平台，规范节能服务市场，推动节能工作。
2、系统结构
本系统包括系统管理层、网络传输层、数据采集层；
A、系统管理层：
数据库服务器：用于存储能耗数据；应用服务器：能耗监测与管理系统软件后台服务器；監测工作站：能耗监测与预警工作站，运行能耗监测客户端软件；管理工作站：能耗考核与管理工作站，运行能耗管理客户端软件；打印机：报表打印；
防火墙或网闸：将本系统与Internet隔离，以保证数据安全
B、网络传输层：
传输网络层包括通信数据网关与传输网络，传输组网可以采用中国移动EDGE、中国联通WCDMA、中国电信EV-DO等3G（或2.75G）无线通信网络技术进行组网，不需要布设通信线缆即可实现城市级（亦可跨城市）广域组网。
C、数据采集层：
数据采集层包含各类能耗监测装置，如水表、电表、气/汽表、油表等。
3、系统功能
3.1数据采集
定时、自动从用能企业中采集能耗数据，数据实时性好、准确度高；用能企业端数据采集网关具备本地存储功能，在网络连接中断时仍能够采集并存储能耗数据，网络连接恢复以后自动上传数据，设备需满足《国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗监测系统建设相关技术导则》的要求。
3.2能耗指标
能耗指标管理、能耗指标监测与预警、能耗指标考核。
3.3能耗预警
能耗指标管理、能耗监测与预警，能对采集中出现的通信故障等信息提供故障报警等信息；对能耗设定的用能越限或超额等情形进行预警处理。
3.4能耗报表
自动化报表：小时、日、周、月、季度、年报表；按地区报表；按行业报表；报表导出为Excel、自定义查询、手动与自动录入能耗数据， 系统根据各分项分类能耗的情况预置、显示、打印常用建筑能耗统计报表；表格形式与基本要求遵循《民用建筑能耗统计报表制度》规定。
3.5数据上传
与省能源管理中心进行数据对接（根据相关标准接口）；可对系统内的重点能耗单位的数据进行整合，系统根据《分项能耗数据传输技术导则》要求，可灵活设定能耗传输数据频率，逐时、日、月、年统计的各分类分项能耗数据发送至上级数据中心；并可实现数据同步。具有身份认证和数据加密等方式确保数据的安全可靠。
3.6能耗统计
对企业的各种单耗指标有选择的进行多角度的分析，提供数据列表、柱状对比图和曲线对比分析。对企业的能源数据，包括消费、购入、产出等进行能源品种结构汇总统计，并提供曲线分析结果。
3.7节能诊断与评估
支持节能管理人员对能耗进行分时、分项地统计和分析，帮助其了解设备的启停时间和使用规律，找到节能潜力和重点，为优化节能管理和控制策略提供依据。能耗审计是能耗管理的一个重要环节，通过能耗审计电能管理人员可全面了解企业的用能现状，发现企业的用能缺陷，优化企业的用能方案，提出企业节能降成本的有效措施。
3.8能耗公示
对城市企业能耗的统计、审计、监测等结果进行公示。
4、结束语
本系统在系统结构设计和性能配置上充分考虑项目的实际情况，最大程度地实现相关监测与管理功能，满足城市能耗监测系统运行的相关要求，体现系统的各项技术特点。实现了数据采集、数据处理、数据展示、数据上传等系统功能；目前系统在多个重点用能监测单位使用，运行效果良好，性能优良，当然，系统在实际运行过程也会遇到不同的节能管理需求，如能耗的自组态运算、多能耗模型的优化、能耗最优模式等都有待我们在将来的工作中不断去完善与改进；为节能管理工作提供更多的节能诊断模式与节能预测分析数据；以达到用能单位最大化的达到节能减排之目的。
参考文献
[1]《国家机关办公建筑与大型公建能源审计导则》 住建部
[2]《国家机关办公建筑与大型公建能耗监测系统》数据中心建设与维护技术导则
[3]《关于加强机关办公建筑与大型公建节能管理工作的实施意见》[2007]245号
作者简介
对企业用电能耗在线监测技术的探讨 篇4
近几年来, 能源节约、环境保护、气候变化已成为世界各国普遍关注的焦点。提高能效、节约能源、发展可再生的环保能源也已成为世界各国能源发展基本战略之一。因此, 发动企业积极开展节能减排降耗行动, 充分提高能源的利用率是避免能源浪费, 加强企业能源计量管理, 有效保护环境, 改善恶劣气候, 为企业的发展带来一定经济效益的有效手段, 也是缓解当今社会经济发展面临的能源和环境压力的重要措施。
1企业用电能耗在线监测现状和相关概述
现在企业获取数据, 管理能源的普遍做法是利用各种各样的仪器对企业能源消耗量进行专门的计量, 并且派人专门负责对这些仪器及其收集的数据的现场维护, 现场抄写工作, 并且这些数据还要逐级统计, 逐级上报, 有些用心的企业可能会建立属于该企业的专门的数据库对采集到的数据进行统一管理, 并且会做一定的数据分析。但是, 这种做法的不足是人工操作使能源计量工作耗费时间长, 投入精力大, 不能快而精确的完成大范围的数据采集工作。而且这些企业数据的采集通常是由于企业经营管理的需要, 总会多多少少带有对企业形象有利的特征性倾向, 并不能够真真切切的反映该企业的实际能耗量。能耗管理部门就是因为这些措施的不合理性, 不能掌握重点企业能耗信息的具体数字, 因此也就无法有效的去分析不同类别耗能指标, 并根据分析结果提出一些针对性的降能方案。企业能耗统计数据不及时、不全面, 甚至不够准确的情况是我们需要解决的最大难题。
只有建立起一套完善的企业用电能耗在线监测系统才能够把政府管理部门、企业生产管理、计量管理、节能管理提高到一个新的高度, 同时也是我们实现节能减排、节能降耗的一种行之有效的解决方案。我们可以通过探讨企业用电能耗监测系统的基本组成和主要工作从而更深层次的了解企业用电能耗在线监测技术。
2企业用电能耗在线监测系统的架构组成
用电能耗在线监测系统主要由数据采集层、数据传输网络、能效管理系统软件三部分组成。
2.1数据采集层
为了对负荷用电量进行实时在线监测, 通常在能耗监测仪表箱 (柜) 中的带数字接口处安装智能电力仪表。在线监测对象包括:主要的耗能机电设备、电力需求侧中低压馈线回路、厂房 (生活区) 其他耗能设备。在线监测数据包括:电流、电压、功率、电能、谐波等用电参数。同时也可以对用水量、用气量、热量、产量等, 通过电子式流量表、电子式热量表、地秤等进行现场智能数据采集。
2.2 数据传输网络
为了实时采集能耗计量仪表的数据, 并且通过TCP网络传输到能源消耗监控中心, 通常在能耗监测仪表箱 (柜) 中安装能耗智能数据网关。优点是施工简单可靠, 不需要远距离传布。
2.3 用电及能效管理系统软件
为了完成能耗数据采集、统计、分析、校验、处理、授权使用权限分级控制和系统维护等功能, 并可将在线监测到的重要数据、报警和故障信息等传递给企业内重要决策人员, 建立用电及能效管理系统软件是很必要的。
3企业用电能耗在线监测系统的功能设计
企业用电能耗在线监测系统以多种类型的传感器为现场设备层;以TCP/IP网络为网络通讯层;以用电及能效管理系统软件为站控管理层。在功能上实现能源消耗过程的信息化与可视化、能耗/ 能效信息统计与管理、历史能耗数据对比与分析、电能质量及谐波监测与分析四大功能, 取得了一系列丰硕成果。
3.1 能源消耗过程的信息化、可视化
目前国内大多数企业是靠人工定时抄表的方式统计用电及能源消耗状况, 这种方法的缺点是统计效率低, 采集的数据单一, 所以企业不能及时准确的掌握重点能耗设备和生产环节的实时能耗数据。现场运行管理人员可以掌握生产环节和重点设备的实时能耗状况、能耗变化趋势和实时运行参数等信息, 因为能效管理信息系统可以在线监测整个企业 (集团) 的能耗动态信息, 从而实现能耗过程的信息化、可视化。
3.2能耗/能效信息统计、管理
系统自动生成的多种能耗信息统计图形和报表, 为用户提供一些能源消耗成本和结构分析的依据, 从而更客观的评估节能措施的效果。
3.3历史能耗数据对比、分析
系统具有强大的历史能耗数据追溯和分析功能, 企业能效管理及生产工艺分析人员可按不同需要灵活设置工作点参数, 在不同时段下生成各种能耗数据报表与能耗曲线, 通过动态的单位产量能耗曲线和数据, 可以更加直观反映企业生产能耗与国际、国内标准能耗之间存在的差距, 及时指导和调整生产, 使企业生产过程的单位能耗保持在一个合理科学的水平。
3.4电能质量及谐波监测与分析
电力电子技术在电气化铁路和电弧炉冶炼等领域进行了大量的应用, 它有效的提高了企业的生产效率, 但是同时也产生了许多谐波污染电网, 带来了一系列的谐波和电能质量问题。谐波能够干扰通信电路的正常工作, 引起电气设备附加损耗和发热, 使设备的寿命缩短, 效率降低。但是用电及能效管理信息系统能够在线监测谐波分量电能质量, 通过谐波趋势图和分量图, 减少谐波危害和电能质量问题的发生, 有效保护企业能耗设备。
4结语
科学的用电耗能在线监测技术是企业实现优化资源配置、合理利用能源、改善环境、实现从单一的装备节能向系统优化节能的战略转变的重要措施, 也是创建节约型企业的必然要求。研究用电的在线检测技术, 对于当前和今后的发展具有重要的指导意义。
摘要：当前企业进入经济转型发展的关键阶段, 进行企业能耗的在线监测技术的研究意义重大。本文从企业用电能耗在线监测技术的相关的概述出发, 研究企业用电能耗在线技术系统的构成, 以及企业在企业用电能耗在线监测技术的相关的实践, 得出相应的结论, 对于今后的实践具有重要的指导意义。
关键词：企业用电,能耗,在线监测,技术
参考文献
[1]李维, 吴晓飞, 李颖.智能化楼宇能效管理系统的研究与应用[J].供用电.2011 (03)
[2]J.Bujak.Experimental study of the energy efficiency of an incinerator for medical waste[J].Applied Energy.2009 (11)
[3]董奥.基于能效监测平台的能源管理与优化[D].上海交通大学2013
在线监测系统管理制度 篇5
1．目的
根据相关环保法律法规要求，公司外排废水、锅炉废气属于国控重点污染源，必须安装在线监测系统，并与环保部门在线监控中心联网，实时上传监测数据。为确保公司废水、废气在线监测系统正常运行，避免因管理问题导致在线监测系统出现问题，特制订本规定。2.范围
本规定适用于公司废水废气在线监测设备、站房及附属设施。3.管理要求
一、外排废水在线监测系统、锅炉尾气在线监测系统属公司环保设施，需由安全环保部向当地环保管理部门提交验收申请报告，验收合格后，方可正式投入使用。
二、在线监测系统经鉴定验收合格后安全环保部及设备所在单位需设固定人员管理，建立健全必要的规章制度，严格执行操作规程，加强维护和巡检，作好运行和检修记录。
三、因各种原因，需暂停运行环保设施时，必须先汇报安全环保部，安全环保部汇报当地环保管理部门，经同意后方可停运。
四、严格环保设施汇报制度，环保设施出现问题时，所在单位向生产管理部汇报生产情况的同时，必须汇报环保设施的运行情况，严格执行调度指令，及时解决存在的问题。
五、已建成使用的在线监控设施，因设计不合理，技术指标不过关等原因而失去作用的，需停运、报废和拆除时，必须经安全环保部会同有关部门进行鉴定并报当地环保管理部门批准，不准擅自闲置不用或拆除。
六、外排废水在线监测房、锅炉尾气在线监测房内需配备安全合格的配电设备，提供符合要求的电力负荷，配置稳压电源。进行电器设备作业必须有电工特种作业操作证。
七、外排废水在线监测房、锅炉尾气在线监测房内应配备合格的灭火器材，安装完善的接地、防雷、防盗设施和给、排水设施。
八、外排废水在线监测站房、锅炉尾气在线监测站房内需安装空调，保持室内清洁，环境温度、相对湿度。
九、外排废水、锅炉尾气在线监测站房安装有线网络，保持与环保部门监控平台联通，禁止占用或私自接入该网络。
电缆线路故障在线监测系统的研究 篇6
摘要：随着配电网的发展，电力电缆因为其特有的美化环境、不占用线路走廊、故障率低、供电可靠等优点而得到了广泛的应用，但它发生故障时，查线困难，故障恢复时间长，影响面将远大于架空线路。因此，为了保证电力电缆安全可靠供电，对电缆进行在线故障诊断与检测意义重大。
关键词：电缆线路故障；在线监测；电力电缆
中图分类号：TM726 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）29-0104-02
电力电缆是电力系统主干线中用以传输和分配大功率电能的电缆产品，常用于城市地下电缆、发电站引出线路、过江过海水下输电线等，按电压等级可分为中低压电力电缆、高压电缆、超高压电缆，配电网中用的是中低压电缆。随着配电网的发展，电力电缆的应用越来越广泛，其故障影响面也越来越大。虽然电缆线路日常维护成本少，但是相比架空线，电缆线路故障定位和修复相对难、修复时间长、维修费用高得多。据介绍，在美国城市地区地下电缆的维护费约为架空线的4倍。因此，研究出电缆预测维修和故障定位对提高电缆供电可靠性意义重大。
1 研究背景及意义
截止2012年底，平阳公司10kV线路229条，1957.578公里。其中架空线路203条，1557.850公里；电缆线路26条，399.728公里。近年来电缆线路每年以13%的速度增长。
目前平阳电缆线路主要应用在城镇，基本上免维护，维护费用少，但是一旦发生故障，其维护成本也大大超出架空线路。2011年7月，昆阳10kV人北513线安置小区支线电缆故障，损失负荷2000kW；2013年3月，昆阳10kV镇二662线电缆故障，损失负荷8000kW。随着电缆线路的增加，电缆故障影响面将不断扩大。
本项目通过建立一套电缆线路故障在线监测系统，实时在线监测线路运行负荷、温度及故障电流；快速定位线路故障位置，避免事故扩大，缩短停电时间；减轻工作人员的劳动强度，节省人力物力；提高供电可靠性、电缆线路自动化管理水平，为今后电缆大面积使用后，电缆安全可靠运行提供保障。
2 实施方案
2.1 研究要点
本项目针对安装、供电方式、通信方式、数据处理等多方面研究，确定最佳实施方案。故障检测终端采用开口穿心式安装及拆卸。电缆线路短路、接地故障检测终端供电方式采用感应取电；大功耗通信主机采用双路感应取电装置或AC220V供电；两个感应取电装置装在不同线路上保证通信主机在某一线路发生故障后有备用电源。利用突变电流量和零序电流量法提高电缆线路故障检测准确度。利用单片机内核把计算速度提高到每秒500万次，同时进行10位数字采样；所有测量均采用数字方式，减少干扰，提高精度。通信主机与系统主站间用无线GPRS加无线射频网络通信；使用大功率射频传输技术和无线传输终端中继方式，解决无GPRS网络的通信问题。系统主站负责接收故障检测终端上传负荷及报警信息并进行数据处理、报警转
发等。
为保证终端长期稳定运行，装置每天进行一次自检，检查自身的通讯及供电等情况，将相关信息发送到系统主站。主站若持续24小时未接收到相应终端的自检信息则发出提示信息，提醒工作人员加以处理。
2.2 检测方法的确定
现在检测方法主要有四种：
2.2.1 “首半波”检测法。“首半波”原理假设接地故障发生在相电压接近最大值瞬间，利用线路故障后暂态零序电流每一个周期首半波与非故障线路相反的特点实现保护，缺点是不能反映相电压较低时的接地故障，受接地过渡电阻影响较大且存在工作死区。
2.2.2 “谐波方向”原理检测。利用5次或7次谐波电流的大小或方向形成选择性接地保护，缺点是其零序电压动作值往往很高、灵敏度较低，在接地点存在一定过渡电阻情况下容易出现拒动现象。
2.2.3 “信号注入法”。利用单相接地时原边被短接暂时处于不工作状态的接地相PT，人为地向系统注入一个特殊信号电流，利用只反映注入信号而不反映工频及其谐波成分的信号电流探测器，跟踪注入电流，对单相接地故障进行定位。
2.2.4 零序电流检测法。当零序电流值超过设定值时判为接地故障。电缆线路故障时零序电流量比架空线路的要大很多，容易检测与运算分析。
通过比较，本项目对于短路故障采用突变电流量来判定；对于接地故障采用准确度高的零序电流法检测，提高故障检测准确度，减少误报情况的发生。
2.3 电缆线路在线故障检测系统确定
该系统主要由7部分组成：电缆线路短路故障检测终端、电缆线路接地故障检测终端、面板指示器、电缆型通信主机、通信交换机、服务器、系统软件，结构图如图1
所示：
挂在线路上的电缆线路检测终端采集线路上的负荷温度信息、短路、接地故障信息等，通过无线射频把它们传输到电缆型通信主机，电缆型通信主机通过GPRS网络将信息传输到通信交换机进入服务器，服务器相关软件在运算处理后进行信息的显示、报警、报警短信转发等。当出现故障时，配电检修人员根据通信交换机转发的报警短信迅速到达故障现场予以处理，避免事故扩大，减少用电损失，减轻工作人员劳动强度，提高电缆线路现代化管理
水平。
3 应用情况及成效
3.1 应用情况
本项目硬软件组成：10组故障检测终端、10台通信主机、1套电缆线路故障监测系统。平阳公司对10条10kV电缆线路进行在线监测，主要实现以下功能：
3.1.1 进行短路和接地故障的准确判断和快速定位；实时监测和定时上传负荷电流、导线温度、故障电流和异常温度。
3.1.2 通过声光、短信、面板指示报警通报短路故障、接地故障、电缆温度越限等，同时指出故障时间、位置及类型。
3.1.3 支持各终端接收主站系统时钟对时；故障检测终端每天定时进行自检，自检信息包括自检信息特征码、通信主机的组号、未收到自检信息的终端编号等，确保终端正常运作。
3.1.4 支持数据统计、信息查询、扩展功能等，提供历史数据分类统计、分时统计和多种条件组合查询；可以与其他子系统（如馈线自动化系统）综合运用，使线路故障判断更加准确、故障查找和排除更加迅速。
3.2 实施成效
3.2.1 利用突变电流、零序电流检测等方法，提高电缆线路故障检测准确度。
3.2.2 系统具有“二遥”功能，能够感应取电，具有无线通信、光纤通信、电缆通信功能，就地显示报警功能，能抗电磁干扰及励磁涌流影响，提高平阳公司电缆自动化运行水平。
3.2.3 系统在线监测电力电缆运行情况，将监测到的报警信息送至相关责任人手机上，减轻工作人员的劳动强度，减少电缆故障停电时间，提高工作效率。
3.2.4 本系统能直观显示数据，具有报警、报警短信转发、数据分析、报表生成等功能。
3.2.5 本系统支持与其他运行管理系统互联，可与调度自动化系统、配电自动化系统、GIS系统等软件集成，允许更多的部门使用故障监测数据；同时电缆故障在线监测系统的研究，为电缆广泛应用后的自动化管理提供经验。
4 结语与展望
随着电缆线路的广泛应用，其运行性能对配电网供电安全影响越来越大，对电缆线路现代化管理提出更高的要求，因此，开展各类研究提高电缆运行水平意义重大。比如：研究电缆运行中出现的各类电气障碍、安全隐患、防范措施，研究电缆表层测量技术、研究电力电缆仿真模型、研究电缆局部放电量的测量方法、研究系统在线监测技术等。
参考文献
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我国的启示[J].电力与电工，2009，（3）.
[2] 杭州圣道电气有限公司.电缆线路故障在线监测系统
《企业能耗监测与预警》系统的设计 篇7
关键词：能源消耗,监测,预警,.NET, SQL Server 2008
在我国的能源消耗中, 工业的能源消耗量占全国能源消耗总量的70%左右[1], 是我国能源消耗的大户。能源消耗是企业产品成本中重要的可控部分, 降低能源消耗是企业降低成本的重要途径。
建设一个集中统一的能源管理系统可以完成对能源数据进行在线的采集、计算、分析及处理从而实现对能源物料平衡、调度与优化、能源设备运行与管理等方面发挥着重要的作用[2]。通过能源管理系统对企业各个部门的能源消耗的统计审核和生产现场的实时、准确的监测, 从而使企业提高能源利用率是减少资源消耗, 这对于提高企业经济效益, 缓解社会经济发展面临的能源和环境约束都有着重要的意义。
能源监测数据管理与预警系统主要功能实现能源数据的实时采集、集中监视和实时调整;实现能源需求的预测分析, 确定能源生产计划, 制定能源平衡表;实时监测产品能源单耗、各工序能耗、大耗能设备的能源利用;统计部门能源消耗状况;监视企业内部各部门生产和能源消费情况, 分析各部门资源利用效率和节能潜力。
能源监测数据管理与预警系统是按照企业部门能源的使用计划和台帐流程来设计的, 主要侧重于对能耗的数据监测。总体方案包括能源管理、能耗源监测和预警三大部份。能源管理部分包括统计设置能源信息模块, 部门信息设置模块, 能源计划设置和查询模块, 能源台帐反馈和查询模块。通过这些模块的运行, 对各个部门及能源数据情况进行各项处理, 以便进行考核、计算能源消耗量、显示用户所需的能源信息情况。其中能源监测部分通过能源和部门的信息情况设置的能源计划来设置部门使用能源的预警信息, 还可以查询部门能源的报警信息。
建立能源管理系统可以给企业带来巨大的效益:a.系统能使用户全面了解生产过程的能源消耗情况和部门的具体计划情况, 及时发现问题, 并解决问题, 以便最大限度地提高能源的利用率, 从而达到全面节能降耗的目的, 与此同时也就提高了经济效率和管理水平。b.提高了数据的可靠性和正确性, 提高了计算准确率, 减少了由于人为计算不准确和误差造成的损失。c.极大的节约了人力资源, 也减轻了统计操作人员计算的负担, 提高了效率, 降低了成本。
该系统属于小型的企业能源管理监测体系, 可以有效地对小企业的能源使用进行管理。系统使用对象的用户包括:企业的管理者、各部门的负责人、能源规划与记账的负责人、具体的操作人员。
该系统可采用.NET OOP的C/S应用架构, 以结构、数据的含义以及数据和数据之间的交互操作为基础。在系统的开发过程中, 涉及到C#.NET技术、windows控件、面向对象等相关理论及技术。
系统开发平台:Microsoft Visual Studio 2010。
运行平台:Windows XP (SP2) /Windows2000 (SP4) /Windows Server2003 (SP1) /Windows 7。
运行环境:Microsoft.NET Framework SDK v4.0。
系统采用C#.NET技术和SQL Server2008数据库, 利用Microsoft Visual Studio 2010的windows控件进行实现具体的操作, 以面向对象的的编程方法来具体分析设计和实现整个系统[3]。
本系统的主要功能目标:
a.系统采用人机交互的方式, 界面美观友好, 信息查询灵活、方便, 数据存储安全靠。
b.能够对部门和能源的信息进行有效的管理。
c.对用户输入的数据, 进行严格的数据检验, 尽可能地避免人为错误。
d.能够对能源计划和能源台帐经进行有效的管理。
e.能够准确、详细的对能源进行检测, 设置警报值。
f.系统最大限度地实现易维护性和易操作性。
本系统的整体框架:
系统为用户提供不同的操作模块, 来完成对能源和部门的信息设定和查询、对部门能源计划的设定和查询、对部门能源台帐的记录与查询、对能源使用监测并设定报警值、对数据的备份和还原。其网络系统结构如图1所示。
本系统的业务流程:能源监测数据管理与预警系统的大体业务流程 (如图2所示) 。
本系统主要实现系统登录, 设定和查询部门的基本信息、设定查询能源的基本信息、能源计划的设定和查询、能源台帐的记录和查询、监测预警设定、数据备份等;系统的功能结构如图3所示。
本系统的数据库设计使用MS SQL Server2008来完成的。表清单如表1所示。
数据库系统结构设计图 (如图4~7) 。
该系统的设计功能内容有以下几点。
a.各个部门可以通过各自的用户名登录进行相关的操作, 主要用于对进入系统的用户进行安全性检查, 以防止非法用户登录系统。主程序加载所需应用, 实现流程逻辑。
b.基本信息分为部门信息和能源信息两部分。在部门信息, 用户可以对部门进行设置的信息包含部门名称、设立日期、类别、部门产品、部门能源、部门联系人、联系电话、备注和为该部门设置的系统登录名和登录密码, 还可以查询特定的部门的信息和现实所需的信息。能源信息部分包含能源名称、能源价格、负责人姓名、负责人号码、地址和备注, 还可以查询特定的部门的信息和现实所需的信息。
c.能源计划管理包含能源计划信息和计划查询, 分别用于浏览所有的能源计划信息和对能源计划信息进行查询。能源计划设定需要选择部门、能源的相关计划类别、计划时间、计划产值、计划能耗, 根据计划的价格得出相关的费用。对同一个部门的计划的设定可以进行添加、修改、删除。另外还在能源计划信息模块设有对能源计划的查询, 可以通过计划编号、部门名称、所有计划信息三个选择项来查询具体信息。
d.能源台帐信息包含台帐信息和台帐查询, 分别用于浏览所有能源台帐信息和查询具体的台帐信息。主要是将能源在一段时间内消耗的详细情况进行记录, 包括部门名称、时间、实际能耗、实际产值、能源、计算所得单位能耗和实际费用等。对同一个台帐的信息的设定可以进行添加、修改、删除。另外还在能源台帐信息模块设有对具体的台帐信息进行查询, 可以通过台帐编号、部门名称、所有台帐信息三个选择项来查询具体的台帐信息。
e.监测预警包含监测预警管理和监测预警查询, 主要是根据能源计划设定的信息包括部门名称、计划能耗、计划产值、计划费用等来设置能耗的警报阀值。对同一个能源计划信息的报警阀值可以通过设置键进行修改。另外还在监测预警设有对具体的预警信息包括部门名称、监测查询、所有信息进行查询子模块。
f.系统维护主要是对系统的数据进行维护操作, 主要有数据备份和数据还原两部分。数据备份是将现有的数据集合进行备份, 以备用于系统异常后和数据丢失后的数据还原。数据还原是当系统数据出现问题时将已经备份的数据重新还原载入到系统中。这样随时注意备份数据就可以避免系统异常导致的数据丢失问题。
参考文献
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公交车能耗排放监测与仿真系统 篇8
1 公交车能耗排放算法
动态量化公交车能耗和排放是本模型需要解决的问题, 从交通和环境交叉学科角度出发, 分析城市道路速度、能耗排放因子、道路条件、客流分布以及车辆属性相关数据对公交车能耗排放的影响, 建立公交线网能耗排放的测试方法。测算方法中, 以VSP模型作为基础, 标定单车在城市道路运行时的能耗排放。在测算单车排放后, 利用GPS车辆信息数、CAN总线数据、客流数据以及道路长度等数据源, 量化路段公交车能耗和排放。在此基础上, 结合GIS道路信息, 确定线路的总能耗和排放量。
1.1 计算指标选取
衡量公交车能耗的指标:实际能耗、行驶能耗、怠速能耗、单位能耗、实际单位能耗、行驶单位能耗、匀速行驶百公里能耗等。本文选取二氧化碳排放量作为衡量指标, 二氧化碳排放量根据油耗和气耗相应转换。
1.2 车辆能耗和排放影响因素
车辆的能耗影响因素包括车辆性能、道路条件、承载率、驾驶员等因素。车辆特性包括车辆的物理特性和运行特性 (如车型技术和车速等) 。车辆的技术状况是影响能耗的主要因素。道路条件包括道路的几何条件和特性 (如曲率和道路等级) 。当道路交通条件发生变化时, 车辆行驶工况随之变化, 发动机功率也将变化, 导致能耗排放量发生改变。车辆在不同的载客状态下, 能耗排放同样不一致。车辆空载行驶时, 产生的滚动阻力较小, 满载时滚动阻力较大, 因而满载时能耗排放比空载时大。此外, 车辆驾驶过程中, 驾驶技术、驾驶习惯、节能意识等与车辆的能耗排放有很大的关系。
1.3 基于VSP能耗排放的基础模型
测算方法中, 以VSP模型作为基础, 标定单车在城市道路运行时的能耗排放。机动车比功率 (VSP) 是指发动机平均每移动1吨质量 (包括自重) 所输出的平均功率。目前, 可由车辆的逐秒速度、加速度数据推算得到
式中:v为车辆的逐秒速度, m/s;a为车辆的逐秒加速度, m/s2。
模型考虑多方面的影响因素, 并将这些因素转化为参数修正基本排放因子:
式中:SUM为下述物理量的综合函数, EFk为某一路段第k个速度区间的实际能耗排放因子, f为机动车比功率, AC为空调装置修正参数, L为负载修正参数, D为驾驶员行为习惯修正系数, T为天气因素修正系数, U为温度、湿度、热启动、冷启动工况等其他修正参数。
若已知路段道路长度, 可计算量化路段交通能耗和排放:
式中:EFlink为路段总能耗排放量, Lengthk为当能耗排放因子是EFk的路段长度, N为总分割区间。
根据线路GIS数据, 最终对各个路段能耗排放数据汇总, 即可求出线路总能耗排放量。
式中:EFline为线路能耗排放总量, M为总路段数。
2 公交车能耗排放监测与仿真系统设计
2.1 系统总体框架
公交车能耗排放监测与仿真系统总体框架如图1所示, 系统从公交车采集动态车辆CAN总线数据, 包括车辆基础数据、车辆能耗、气耗或电耗数据, GPS数据以及IC卡数据。车辆线路、排班以及人工录入公交车能耗、GIS数据等信息输入系统中, 数据经传输与处理后, 储存在数据中心基础数据库。数据中心对其管辖范围内的公交车辆进行能耗排放监测, 汇总各类能耗排放数据。另外, 根据建立的公交车能耗排放模型, 提供公交车能耗排放仿真分析, 为主管部门和公交企业提供节能减排措施提供仿真分析。
2.2 网络传输框架
网络传输框架如图2所示, 总体分为三个层次:数据中心内部网络、对外INTERNET网络和车载终端APN网络。数据中心内部用户通过内网访问系统, 提高访问和处理速度, 并且在内网中与数据中心内部系统的数据交换, 提高数据安全性。对外INTERNET网络主要用于外部数据交流, 根据权限分配提供相应系统功能;并且通过INTERNET网络获取企业应用系统的相关数据。为保证数据质量和实时性, 公交车的车载终端可通过APN网络直接接入到数据中心。
2.3 系统功能设计
系统主要完成基础数据采集、公交车能耗排放查询、公交车能耗排放动态监测以及公交车能耗排放仿真分析四部分功能。
公共交通基础数据采集处理模块以不同方式采集各种路网基础数据及动态公共交通数据, 进行初步处理, 并提供给公交车能耗排放监测平台。采用GPS、GPRS等多种方式, 对公交动态信息进行采集, 并充分利用现有的公交线网静态数据, 为监测平台提供必要的数据, 完成系统校核与验证的工作, 提高监测的准确度, 满足系统应用准确性需求。主要采集数据包括:路网基础地理数据、公交线路网络、公交车辆基础信息、公交车GPS信息、IC卡信息、公交车调度信息和公交车能耗信息。
公交车能耗和排放查询模块为公交企业和交通管理部门提供公交车能耗和排放查询功能。公交车运行能耗排放状况是公共交通管理部门密切关注的城市问题, 公交车能耗和排放的感知, 有助于判断公交车能耗排放状况、及时发现产生问题的原因, 为城市制定公交车能耗排放管理措施提供科学的依据。公交车能耗和排放查询模块提供以下功能:
1) 基础数据管理功能:包括公交车能源种类、计量单位, 能耗设备参数等的录入更新;能耗指标、参数、国家地方标准规范要求更新。
2) 能耗排放统计分析功能:能耗及排放量统计, 将车辆实时上传的能耗、IC卡以及GPS等相关信息, 按照路段、线路、区域、日期和企业等条件进行统计分析, 形成全市范围内的公交车总能耗和排放、单车百公里能耗排放等指标, 为交通运输管理部门提供决策支持;分析车辆能耗排放状态, 通过与历史均值、限定标准及企业设定指标等进行对比分析, 对超出偏差范围内的车辆及时报警通知用户;能耗及排放量分析预测, 根据客流增长速度、车辆增长速度、线路安排等数据, 结合能耗统计数据, 建立能耗和排放量预测模型, 建立公交车能耗排放的统计、监测与考核体系, 为制定行业节能发展规划提供准确、及时、全面的数据支撑。
3) GIS数据显示监控及输出功能:建立公交车能耗、排放监测平台与GIS-T系统之间的数据接口, 支持监管平台使用GIS-T子系统的数据, 并根据自身业务需求调用GIS-T子系统的地图服务, 将能耗和排放数据反映在GIS地图。
公交车能耗排放动态监测模块通过对公交车辆进行动态监控, 完成车辆、线路、路段能耗排放分析, 反应公交线网能耗排放状况。具体功能包括:
1) 车辆能耗和排放动态监控。公交车辆是公交系统运行的基础, 直接决定了公交系统整体的能耗排放水平。通过动态监控车辆的能耗排放, 可以直观反应车辆能耗的使用效率。系统提供不同维度下的车辆能耗和排放查询:全日、早高峰、晚高峰、平峰情况下;夏季、冬季气候条件下;高温、低温状态下;雨天、晴天天气情况下统计车辆总能耗和排放情况。车辆单位能耗运输效率, 车辆单位排放运输效率。
2) 线路能耗和排放监测。精确把握交通管理部门对线路的能耗和排放, 有针对性规划和管理公交线路, 达到期望的效果。通过对现有线路能耗和排放的分析, 判定线路的能耗使用效率、潜在路线或车辆安排问题。
3) 路段能耗和排放监测。线路能耗和排放监测模块反应路段能耗和排放状况。由于道路等级、交通流量、交叉口数量、公交站台设置和客流量等不同, 每条公交线路上公交车在不同的路段, 其能耗和排放也不一致。通过对现有路段能耗和排放的分析和判定、确定路段的能耗使用效率、潜在路线或车辆安排问题。
公交车能耗和排放仿真分析有助于分析复杂问题, 为优化公交系统提供强有力的技术支持。公交车能耗和排放仿真分析需完成驾驶员行为仿真、车辆调整方案分析和公交线路调整方案评价等功能模块。
1) 驾驶员行为仿真。通过仿真分析平台, 完成节能驾驶行为 (档位、离合、油门等) 监测和仿真。按驾驶员统计不同驾驶行为下能耗和排放;车辆运行状况与驾驶行为对比分析、不良驾驶行为提醒;提供不同驾驶行为下能耗和排放评估。
2) 车辆调整方案分析。通过仿真分析平台, 完成不同类型车辆能耗和排放监测和仿真。通过加载线路客流规模和道路条件等基础数据, 评价调整车辆类型单位能耗和排放状况。
3) 公交线路调整方案评价。通过仿真平台的搭建, 对不同公交线路的规划方式能耗和排放进行仿真, 分析与评价公交线路调整对公交系统能耗和排放的影响。
3 结束语
高效的公交车能耗排放监测平台是促进交通行业节能减排的重要保障。本文构建了公交车能耗排放基础模型, 建立公交车能耗排放评价体系。同时, 提出能耗排放监测与仿真系统的设计方案。系统通过对公交车辆和能耗排放进行动态监控, 完成车辆、线路、路段能耗排放分析, 真实反应公交车运行时能耗排放状况;该平台通过仿真模块实现网络的优化配置和公交车能耗控制的优化管理, 提升公交车系统效率, 在充分利用现有资源条件的同时, 减少能耗和提高排放水平。系统的建设对提升城市公交管理控制水平、节约社会资源和减少环境污染都有着重要的意义。
参考文献
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能耗在线监测系统 篇9
为贯彻落实《国务院关于印发节能减排综合性工作方案的通知》 (国发[2007]15号) 、住房和城乡建设部《关于加强国家机关办公建筑和大型公共建筑节能管理工作的实施意见》, 根据《国家机关办公建筑和大型公共建筑节能监管体系建设实施方案》要求, 逐步建立起全国联网的国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗监测平台, 对全国重点城市重点建筑能耗进行监测, 并通过能耗统计、能源审计、能效公示、用能定额和超定额加价等制度, 促使国家机关办公建筑和大型公共建筑提高节能运行管理水平, 培育建筑节能服务市场, 为高能耗建筑的进一步节能改造准备条件, 住房和城乡建设部会同财政部选定北京等25个省市作为建立机关和大型公建节能监管体系的示范省市, 从2008年开始, 启动国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗监测平台的建设工作, 对国家机关办公建筑和大型公共建筑进行能耗分项计量和动态监测。
本文首先针对建筑能耗监测系统的框架, 包括系统总体框架、网络传输框架和数据流转进行介绍, 然后提出了能耗监测系统软件平台的框架设计、系统组成和关键技术点的处理方法, 并针对北京市能耗监测的实际运用进行介绍。
2 能耗监测系统技术框架
2.1 系统总体框架
如图1所示, 建筑能耗监测系统从能耗数据收集和流转上, 可以分为楼宇数据采集、市级数据中心、省级数据中心和部级数据中心这几个层面。数据首先从楼宇内的采集仪表收集到数据采集器, 再从数据采集器通过无线网络或互联网发送到市级数据中心或数据中转站。市级数据中心和省级数据中心需要对其管辖范围内的建筑能耗进行监测, 生成各种分类汇总数据, 编制建设行政主管部门、财政部门需要的各类管理报表。另外, 市级数据中心还要负责将本中心建筑能耗数据汇总上报给省级数据中心, 省级数据中心同样需要汇总能耗数据上报给部级数据中心。
2.2 网络传输框架
网络传输框架分为两个层次:计量终端采集网络和数据远传网络。计量终端采集网络主要指楼宇内从计量装置到数据采集器之间的数据传输网络。计量装置和数据采集器之间应采用符合各相关行业标准的通信协议。数据远传网络即数据远程传输网络, 主要是指从数据采集器到数据中转站或者数据中心之间的数据传输网络。数据远传应使用基于IP协议的数据网络, 在传输层使用TCP协议。
2.3 数据流转
数据流转可以按照流转方向分为数据上行和数据下行。
(1) 数据上行
能耗数据由计量仪表按照给定的采集频率进行采集, 然后经过数据采集器上传到数据中转站或数据中心。上传到数据中转站的数据会被转发到数据中心, 同时, 数据中心系统会融合其他应用系统的数据。
(2) 数据下行
部级数据中心维护的各种能耗分类数据、能耗分项数据和建筑分类数据的字典数据, 省市级数据中心和中转站必须对此保持同步更新。另外, 数据采集频率也是由数据中心或数据中转站通过数据采集器下达到计量仪表。
3 能耗监测系统软件平台框架设计和组成
能耗监测系统软件平台框架如图2所示。
能耗监测系统软件平台包括七个组成部分, 即基础信息维护系统、数据采集系统、数据传输接收系统、数据处理 (拆分计算) 系统、能耗监测数据展示系统、数据上传系统、能耗监测工作协同管理平台。
(1) 基础信息维护系统
基础信息维护系统主要进行基础信息维护和楼宇配置信息维护。基础信息包括建筑物基本信息、行政区域、建筑物类型、分类分项能耗字典及其他数据字典等。楼宇配置信息包括建筑物能耗采集器信息、计量仪表信息, 建筑物用电回路拓扑关系及各个回路计量仪表安装信息, 建筑物分类分项能耗与用电回路之间的关系等。
(2) 数据采集系统
数据采集系统嵌入于楼宇的数据采集器中, 采集楼宇内安装的所有计量仪表的信息数据, 并通过GPRS传输网络, 将这些信息数据发送到数据中心的数据传输接收系统。
(3) 数据传输接收系统
数据传输接收系统传输接收采集器上传的能耗数据, 在完成数据合法性校验和认证后将数据分发给异步消息中间件。数据传输系统采用了双通道技术, 双通道指数据传输通道和信息控制通道。
(4) 数据处理 (拆分计算) 系统
数据处理 (拆分计算) 系统根据楼宇方案中用电回路和分项能耗的关系, 采用加法、减法、拆分、百分比预估等方式, 对原始采集数据进行拆分计算, 得到合理的分项能耗数据。
(5) 能耗监测数据展示系统
能耗监测数据展示系统以数据报表和数据图表的方式, 将建筑能耗监测数据展示给最终用户。数据展示的度量值一般包括能耗 (或者总能耗) 、单位建筑面积能耗、单位空调面积能耗或者其他度量值。展示维度一般包括能耗分类、能耗分项、时间轴 (可以细分为逐年、逐月、逐日、任选时间段等) 、行政区域、建筑物类型等。
(6) 数据上传系统
数据上传系统按照部级数据中心针对数据上传的内容和格式的要求, 通过定时任务调度子系统, 自动从数据中心数据库中提取能耗分类分项数据, 合并整理打包后发送到部级数据中心。数据交换格式为XML数据包。
(7) 能耗监测工作协同管理平台
能耗监测工作协同管理平台是一个针对建筑能耗监测工作进行协同管理的工作平台, 能够满足能耗监测管理单位、能耗监测技术支撑单位、能耗监测现场施工服务单位、监理单位、采集器提供商、计量仪表提供商等多方进行协同工作的需要。协作的内容包括建筑能耗监测项目的公告和消息发布, 参建方人员的组织、管理和协调, 楼宇监测和设备资产管理、流程 (主要指方案审批和竣工验收等规范化流程) 管理, 设备网络和计量仪表的监控预警等。
4 关键技术点处理
在能耗监测系统规划和实际实施过程中, 会遇到不少关键技术问题。这些问题通过深入调研和实际运行测试, 都能得到比较好的解决。
4.1 数据传输接收系统的“双通道”设计
数据传输系统采用了双通道技术。“双通道”指在一个物理链路上创建的两个逻辑通道, 即数据传输通道和信息控制通道。这两个通道可以在物理上单独部署, 数据传输通道主要用于上传采集器采集的仪表数据, 信息控制通道主要用于采集器和数据中心服务器进行双向的通信。
双通道技术主要的优点是能够使系统在完成采集器数据上传的同时, 实现控制采集器的采集周期、采集器状态等辅助功能, 而这恰恰是能耗监测系统最主要的任务。随着系统使用的逐步深入, 信息控制部分需要不断地升级, 而采集数据上传相对而言比较稳定, 采用双通道技术可使系统在变更信息控制的时候仍能照常运行。
4.2 异步消息中间件
随着楼宇数量的不断增加, 服务器的负载逐步加大, 数据库的吞吐量可能会成为系统的瓶颈。针对这一问题, 可以考虑将数据通信层直接面对数据库的形式, 改为由消息中间件进行缓冲。使用异步消息中间件后, 可以将数据分发到不同的目标。由此, 系统可以随着需求的变动动态扩展, 且并不需要停止数据接收, 从而方便了服务的升级和调整以及新服务的增加。此外, 通过消息中间件将数据接收系统与数据处理系统在逻辑和物理上分离, 还能降低耦合系统的逻辑依赖, 并可使数据接收系统获得更大的数据吞吐能力。
4.3 扩展性、兼容性及分级授权
能耗监测平台会面向不同的服务对象, 比如能耗监测管理单位 (省、市级建设行政主管部门等) 、楼宇甲方、拥有多个监测楼宇的企业等, 他们的业务需求不尽相同, 所以能耗监测系统应当具有比较好的扩展性、兼容性及分级授权的功能。
监测平台应该采用基于服务的松耦合架构, 而不是传统的由一个独立执行程序来完成所有任务的架构。基于服务的框架体系, 可以根据业务需求和用户的不同, 个性化地扩展服务。数据展现UI部分和后台的逻辑相互独立, 通过规范化的接口进行通信。
在分级授权方面, 软件平台的各个子系统由统一的授权中心进行权限验证。权限需要区分为功能性权限和数据范围权限两种类型。
5 北京市能耗监测系统应用介绍
北京市建筑能耗监测平台 (如图3所示) 于2009年4月开始正式投入运行, 目前可实现对北京市96栋政府办公建筑和大型公共建筑能耗数据的采集、远程传输、动态监测和数据分析。
北京市能耗监测系统共有八个子系统, 除了前文所述的七个子系统外, 还有一个楼宇能耗监测系统。
楼宇能耗监测系统的主要功能是向楼宇甲方或者拥有多个楼宇的公司提供面向单个楼宇进行能耗监测管理的服务, 使之能够按照时间维度对楼宇能耗数据进行横向对比, 也能通过系统提供的所在行政区和北京市的能耗平均数据或者所属建筑分类的能耗平均数据, 进行多个维度的对比分析, 还能进行自身能耗的最高值、最低值及与标杆建筑能耗间的对比分析, 从而清楚楼宇本身的耗能定位, 及时发现差距和不足, 以利于节能改造。此外, 系统还能给出本楼宇的月度和年度能耗分析报表, 给用户以专业化的指导。
参考文献
[1]《国务院关于印发节能减排综合性工作方案的通知》 (国发[2007]15号)
[2]《关于加强国家机关办公建筑和大型公共建筑节能管理工作的实施意见》 (建科[2007]245号)
[3]《国家机关办公建筑及大型公共建筑分项能耗数据采集技术导则》
[4]《楼宇计量装置技术导则》
[5]《国家机关办公建筑及大型公共建筑分项能耗数据传输技术导则》
[6]《数据中心建设与维护技术导则》
能耗在线监测系统 篇10
“十二五”时期是实现我国产业结构、 资源消耗结构进一步调整优化, 推进生产方式、消费方式转型升级, 加快节约发展、低碳发展的关键时期。积极响应国家节 能降耗号 召 ,充分利用国家政策的杠杆作用, 走新型工业化发展道路, 高效推动建设资源节约型、环境友好型社会目标的进程。
随着工业化、城镇化进程加快和消费结构升级, 能源需求呈刚性增长, 经济社会发展面临的资源环境瓶颈约束更加突出, 节能减排工作难度不断加大。“十二五”规划建议中明确提出: 到2015年, 全国万元国内生产总值能耗下降到0.869吨标准煤 , 比2010年的1.034吨标准煤 下降16% ,“十二五”期间 , 实现节约能源6.7亿吨标准煤。
虽然节能减排面临巨大挑战, 但也面临难得的历史机遇。全民节能环保意识不断提高, 产品结构调整力度不 断加大 ,科技创新能力不断提升, 节能减排激励约束机制不 断完善 ,这些都为“十二五”期间推进节能减排创造有利条件。
2 总体设计
为满足“城市工业能耗监测管理系统”建设的总体要求,系统采用SOA架构、分布式部署、多层结构的管控一体化信息平台。在保证结构清晰、 灵活配置、易于扩展 的基础上 ,对系统的业务功能及核心数据进行统一规划。
从逻辑架构、功能架构、网络拓扑3个角度进对该系统进行总体设计。
2.1 系统逻辑架构
“城市工业能耗监测管理系统”的逻辑架构设计以工业企业现场数据采集为起点, 向上扩展包括数据传输层、数据存储层、支撑平台层以及应用层和展示层的设计。
系统的建设明确与“城市能源与环境监测管理中心”综合管 理平台的 数据对接 、整合集 成 , 以及与已 建异构系 统“城市工业能耗在线监测系统”之间的数据整合 , 系统的总体逻辑架构如下:
(1) 数据采集层
数据采集层主要实现对城市工业领域重点用能企业能耗数据的采集获取, 包括实时采集和网上直报两种数据获取模式, 为实现城市工业企业能耗情况的动态监管及综合管理提供海量数据支撑。
(2) 数据传输层
基于IEEE 1888 (泛在绿色控制网络协议) 应用安全的数据传输层主要实现对全市工业企业能耗数据通过Internet网络、GPRS/3G无线网络等方式, 以“标准数据传输协议”传输到工业能耗监测管理系统的数据中心服务器。同时具备断点续传功能, 保证企业采集能耗数据的实时性、可靠性。
(3) 数据存储层
从能耗监测管理平台处理的数据考虑, 本系统的数据存储包括从企业现场采集的实时数据和工信委对工业企业进行管理的业务数据。从数据源的形式出发, 采用实时数据库和关系数据库分别进行存储。通过ETL数据提取、转换和加载,将分散的、异构数据源中的数据加载到数据仓库中, 为联机分析处理、数据挖掘提供数据支撑。
(4) 支撑平台
支撑平台是该应用软件系统的基础支 撑 , 包括中间 件、基础工具、基础服务及基础平台:
计算引擎工具: 支撑平台具备独立计算引擎, 负责对实时数据进行加工处理, 并将结果写入实时或者关系数据库。
模型分析工具: 具备核心的模型分析功能, 为用户提供多种数学算法模型, 实现包括基础统计、高级统计、预测分析、算法优化、 数据挖掘等在内的高级功能。
报表开发工具: 针对工业能耗监测管理所必需的数据报表管理应用需求, 提供完善的报表开发工具, 实现报表的设计、管理以及应用。
多维数据分析: 具备多维数据分析功能, 结合工业能耗监测管理的业务需求, 组建多维分析模型, 对以多维形式组织起来的业务数据进行各种分析操作, 帮助行业管理者进行多维度、多指标的数据挖掘和综合分析, 以便支撑决策。
中心GIS平台: 本系统中的GIS应用是基于全市统一的GIS平台 , 根据中心GIS平台所提 供的地理 信息基础 服务 ,完成基础GIS功能 (企业导航 、能耗分 布及能耗 预警情况GIS展示 )。
(5) 应用层
实现对全市监测范围内重点用能企业能耗数据的实时采集、报表上报、在线监测、汇总分析; 为市领导、节能管理部门提供预测预警、对标分析等决策服务; 通过专家智能系统为工业企业能耗进行合理、科学的咨询和指导。
(6) 展示层
本系统的建设采用配置工具、Web Gis、组态监控等方式,实现对城市工业能耗监测管理系统的可视化展示。
配置工具: 建设功能配置工具, 完成对系统的主要功能配置和数据配置。
Web Gis: 提供Web Gis展示功能 , 实现本系统监测范围内实时采集企业的基础信息、能耗分布、能耗预警等现场情况和地理信息的有机结合, 以便于政府领导与行业管理部门对城市工业能耗情况的全局化掌控和可视化管理。
组态监控: 对企业重点工段和关键位置提供组态监控,完成对企业现场的组态模拟, 并通过配置来完成工业现场能耗实时数据在组态图中的显示。
2.2 系统功能架构
“城市工业能耗监测管理系统”的功能设计立足于城市级领导、节能管理部门、 各行业领域工业企业监测工业领域能源运行情况, 服务于能源管理发展规划等多层次需求, 其总体功能架构设计如下:
基础数据: 系统的基础数据包括实时采集数据和企业填报数据, 共同构成“城市工业能耗监测管理系统”的基础数据。其中, 实时采集数据涵盖城市监测范围内规模以上重点用能企业的水、电、油、煤、 气、汽等常规能源品种。
数据处理: 基于平台计算引擎和各种数学模型, 实现对系统基础数据的深加工, 支持平台上层应用及展示。
应用功能 : 从政府用 户和企业 用户两个 视角分别 建设“城市工业能耗监测管理系统”。政府端系统的业务应用功能建设包括: 填报数据接收审核、汇总分析、决策支持、实时监测分析、 专家智能、GIS等子系统。
企业端系统的业务应用功能建设包括: 数据填报、综合分析、生产实时监测分析、企业决策支持等子系统。
基础功能: 包括数据管理中心、平台配置管理、平台采集监测、数据接口规范、 基础支撑服务等功能。
门户网站: 门户网站是城市节能管理部门进行权限设置和信息发布的网站。
上报接口: 实现与上级省系统进行数据交换。
2.3 网络拓扑结构
“城市工业能耗监测管理系统”的网络构建采用模块化设计法, 将整个网络划分为不同的功能区域, 用于部署不同的应用,使得平台总体网络架构具备高灵活性、可伸缩性和高可用性。
结合城市信息中心、工信委等节能主管部门的实际网络建设情况, 系统总体网络规划数据中心上层网络、企业数据采集网络和外部节点网络3部分构成。
系统网络的建设通过采用严密的网络安全策略、配备网络安全设备, 从网络层、网络设备、核心数据等多个层面进行网络安全保护, 保证数据中心网络与外网的安全隔离及系统核心数据的安全性。系统总体网络拓扑设计如下:
数据中心网络建设: 依托城市政务外网, 进行“城市工业能耗监测管理系统”数据中心上层网络的建设。数据中心网络是系统平台建设的基础, 承担着系统安全稳定运行、提供对外访问服务、实现数据互联互通, 是各层网络间访问的“枢纽”通道。 为确保系统的安全性 , 将数据中心网络规划为中立区和安全区两部分。
企业数据采集网络建设: 工业现场的实时采集数据上传以互联网传输为主要通信链路, 不具备有线传输的情 况下 ,可通过无线GPRS/3G或其他专用网络实现数据通信。
外部节点网络建设: 对于系统外部的访问节点, 如公众用户访问、企业用户访问及数据填报, 均通过互联网实现网络通信。
3 结语
