能源管理系统EMS-能耗实时监控解决方案

mtEMS 2022 能源管理系统解决方案

1. 产品描述

mtEMS是基于mtVision工业物联网云平台定制开发的能源管理系统，旨在满足客户对高能效、低排放生产目标的需求。

我国能源管理从上世纪80年代中期开始，通过“能量平衡测试”、“能源审计”，督促用能单位从规范的装设计量仪表，到逐步淘汰高耗能落后设备、主要设备节能改造、用能系统节能优化改造。目前，全员参与的、整体的、全面的、常态化的节能管理工作越来越得到重视。因此，能够实时反映用能单位能源利用状况的技术支撑平台——能源管理系统应运而生，并且越来越受欢迎。

随着工业生产企业不断扩大生产规模，mtEMS能源管理系统通过能源计划，能源监控，能源统计，能源消费分析，重点能耗设备管理，能源计量设备管理等多种手段，使企业管理者对企业的能源成本比重和发展趋势有准确的掌握，并将企业的能源消费计划任务分解到各个生产部门车间，使节能工作责任明确。从而帮助企业合理计划和利用能源，降低单位产品能源消耗，提高经济效益，降低碳排放。确保企业实现利润增长的同时，对未来进行投资，提供环保问题的解决方案，从而为客户提供长期有效的回报服务。

本系统采用分层分布式系统体系结构，对电力、燃气、蒸汽、空气、用水等各分类能耗数据进行采集、处理，并分析综合能耗状况，实现节能应用等。

mtEMS能源管理系统的优势：

Ÿ 完善能源信息的采集、存储和管理

Ÿ 在公司层面对能源系统采用分散控制和集中管理

Ÿ 减少管理环节，优化管理流程，建立客观能源消耗评价体系

Ÿ 减少能源系统运行成本，提高劳动生产率

Ÿ 加快系统的故障处理，提高对全厂性能源事故的反应能力

Ÿ 能源数据挖掘、分析、加工和处理

Ÿ 优化能源调度和平衡指挥系统，节约能源和改善环境

Ÿ 明显提升能源的有效利用

2. 系统架构

2.1. 功能架构

mtEMS依托于mtVision强大的一体化平台架构设计，采用自主核心的运算技术，使用简便、配置灵活，实现了专业应用与mtVision平台技术的结合。

计算服务和展现等功能应用实现模块化、组态化、产品化，均提供组态功能，工程技术人员根据使用说明书即可完成画面的生成、报表的制作，数据统计与运行考核的添加等基本功能。

采用开放式和层次化的软、硬件解决方案架构，可与其他信息系统无缝集成。提供与其他信息系统（如ERP、MES）的互联接口，实现能源生产数据、能源计算指标数据与经营管理数据的集成，支持企业管控一体化模式。

如下图所示：

2.2. 组织结构

mtEMS在组织结构上分为三层，底层为数据采集层，分别是现场各类工艺参数的测量和数据获取；中间层为数据通讯层；上层为系统应用层，如下图所示：

Ÿ 数据采集层

支持接入电表、流量计、电磁流量计、激光流量计、质量流量计、PLC等各类仪表设备，支持Modbus、OPC DA、OPC UA等各类通讯协议。

Ÿ 数据通讯层

通过有线网络，将数据采集层的工业测量和计量仪表的各种物理参量，经由通讯模块和网络服务，传输至数据服务器。

Ÿ 系统应用层

采用工业级高性能的Web服务器作为mtEMS系统软件平台，设计为双机服务器（主服务器和数据服务器），前置机为主服务器，负责Internet网络的全网对接、mtEMS系统软件的运行和实时接收在线终端仪表的即时数据；后置机为数据库服务器，负责数据存储、数据处理、数据备份等工作。

采用B/S架构（浏览器/服务器），支持数据实时显示、查询、导出、历史曲线、报警、数据对比、报表等标准功能，以及满足用户自身需要的个性化、企业化定制需求。

不同类型的客户终端均可以按照权限访问服务器，同时mtEMS系统软件可根据用户需要定制标准数据接口，为其他系统提供关键数据共享。

3. 功能模块

3.1. 系统首页

系统首页是mtEMS能源管理系统的全局数据看板，是对整个能源管理区域的信息展示，方便用户查看关键数据及重要信息。

需方可以自行设计系统首页的菜单、按钮、字体、主色调、图片、比例、导航、公用信息等个性化功能，提供需求方案后，由我方协助实现，如下图所示：

3.2. 系统管理

3.2.1. 用户管理

用户管理是自定义登录用户名和密码、根据组织机构划分功能权限和数据权限。

3.2.2. 系统设定

自定义能源系统的组织机构、子系统、数据用途、耗能峰谷时间设定、系统标准时基校准等。

3.2.3. 设备管理

自定义设备的管理名称、设备编号、设备型号、生产厂家、通讯设置、所属部门、所属子系统、数据用途（计量监测/运行监测）和设备参量等，如下图所示：

3.3. 系统建模

mtEMS提供了系统建模功能，能够快速构建所需能源管理系统模型，包括以下几方面：

Ÿ 系统组织建模

配置系统的组织结构和功能模块分布，形成能源管理系统的整体模型。

Ÿ 能源介质建模

配置设备模型属性与能源介质属性的关联，赋予采集数据的实际意义。

Ÿ 能源计算和分摊建模

配置系统应用需要的计算公式，公式可配置四则运算、数学函数运算等复杂运算模型。后台计算服务实时运算，运算结果推送至前端显示，同时存储到实时历史数据库。

如下图所示：

3.4. 能源运营管理

3.4.1. 能源数据采集

能源数据采集的组成主要有各类智能仪表、数据链路、通讯设备、数据采集服务器。

如下图所示：

3.4.2. 能源运行监测

提供能源系统运行数据和状态全息图，涵盖计量仪表和测量仪表等，如下图所示：

可按照分项计量的方式分别进入数据界面，设定查询条件后，按照计量级别自动生成目标数据，如下图所示：

每个实时参量均提供历史数据和曲线，并支持导出和抄表数据等功能，如下图所示：

支持能源运行数据统计，方便全面监测能源指标，如下图所示：

3.4.3. 能源计划管理

能源计划管理是将能源的计划用量与实际用量做汇总对比，并进行适当调整，方便用户进行精细化管理，如下图所示：

3.4.4. 能耗监测

能耗监测一般分为主要能耗监测和辅助能耗监测。主要能耗是指直接参与生产运行的能耗、重要设备能耗和其他高能耗，如空气压缩机、水泵机台等；辅助能耗是指不直接参与生产运行的能耗，如消防、机房配风、区域照明等。

主要能耗和辅助能耗界面提供日能耗、周消耗、月能耗、年度能耗、峰谷时段能耗展示界面。

主要能耗界面中还可以提供不同周期下，对产线和设备的总分能耗数据进行横向和纵向排名，多方位掌握产线和设备的状态，为高效率、经济化生产运行提供数据支持和分析工具。如下图所示：

3.4.5. 能效监测

由于生产运行的能效监测指标类型较多，要根据运行状况和能源监测计量系统的实际需求来制定监测目标，在此展示几个能效监测的示例项目：

Ÿ 空压机电量能耗/气量   单位时间能效比

空压机电量能耗/气量能效比，监测的是空压机的工作效率

Ÿ 电量能耗/产量     单位时间能效比

Ÿ 气量消耗/产量     单位时间能效比

3.4.6. 能源成本管理

能源成本管理是对能源消耗与能源单价挂钩后的费用统计，支持分类分项统计及按定义汇总统计，如下图所示：

3.5. 能源数据分析

能源数据分析包括能效分析、能耗趋势分析、平峰谷电耗分析等。展示方式包括饼图、折线图、堆积图、直方图、表格、仪表盘等。

3.5.1. 能效分析

能效分析包括主要设备能效分析、能源成本分析和考核、对标管理（横向/纵向），如图所示：

3.5.2. 能耗趋势分析

能耗趋势分析是根据历史数据对能源消耗和相关运行数据进行分析，包括主要设备能耗趋势分析，产线或区域能耗趋势分析，能源介质能耗趋势分析，如图所示：

3.5.3. 平峰谷电价分析

平峰谷电耗是根据地方阶梯电价时段，统计时段单项电耗。以数据展示时段节能生产，如图所示：

3.6. 能源数据报表

能源数据报表包括

Ÿ 定制化模板：用户自主创建EXCEL报表模式，所见即所得

Ÿ 多数据连接：自主连接报表数据源，开放的计算定义

Ÿ 多模式生成：自动统计，定时生成，交互式手动查询，支持灵活的时间分段

Ÿ 灵活的输出：在线预览、打印、查询和导出，支持PDF，Excel和HTML。

3.7. 报警管理

提供多种报警，参量报警、设备异常等报警管理；根据需求的深入，可定制能耗报警、能效报警及报警统计。报警功能作为安全稳定的生产运行起到必要的提示作用，报警统计则是恢复生产、运行总结、优化管理的必要工具。

Ÿ 参量报警

能源监测计量系统的标配功能，提供所有上线测量仪表的各参量报警。

Ÿ 设备异常

主要监测各主要设备关键运行数据是否正常工作。

Ÿ  报警管理

为以上所有报警项目作功能性组态。

能源管理系统EMS-能耗实时监控解决方案

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