随着工业化的不断发展，能源的消耗和管理问题日益成为制造业和园区企业面临的重大挑战。特别是在我国实施《中国制造2025》战略的背景下，推动绿色制造和节能减排成为国家战略的重要组成部分。如何有效地实现能源的高效利用，减少浪费，并通过智能化手段进行实时监控与管理，已成为园区、工厂乃至各类企业提升综合效益的关键任务。

项目背景

园区需要：现代园区在生产过程中消耗着大量的能源，尤其是水、电、气等资源的使用，往往缺乏有效的监管和控制机制。这不仅导致能源浪费，也增加了园区运营的成本。为了优化能源管理，提高资源利用效率，园区亟需建立一个综合能源管理平台，能够实时监测并调整园区各个作业单位（如车间、产线和设备）的能源消耗情况。

国家政策：2015年，国家发布的《中国制造2025》战略明确提出，推动绿色制造成为未来制造业的重要任务。政策要求通过利用现代化的信息技术和数字化手段，大力推进绿色园区、绿色工厂的建设，尤其是在能源管理平台的建设方面，鼓励企业实现能效测评、用能标准的制定、能耗监测等基础性工作。

系统实现：智能能源管理系统的实现是基于对园区各个用能环节的实时监控与数据采集。通过智能化的能源计量设备和数据采集系统，实时采集园区内各项能源（如水、电、气）的使用数据。利用这些数据，不仅可以进行能效分析和节能潜力挖掘，还能通过系统的控制功能，实时调整能源的使用策略，实现动态的能耗管理，达到有效节能的目的。

建设目标

智能远程抄表：通过部署智能水表、电表、天然气表，实现园区内所有能源的远程抄表，确保数据的准确性与实时性。

能源（水电气三级管理）管理：

滴跑漏显现化：通过智能化手段，实时监控能源的使用情况，及时发现并解决能源“滴漏”现象。

能源与产量关联分析：通过对能源消耗数据与产线生产数据的结合分析，找到能效提升的空间，优化生产与能耗的关系。

能耗设备管理：对园区内各类能耗设备进行全面管理，确保设备的高效运转与能效最大化。

建设思路

构建统一的能源管理平台

为了防止各个系统之间信息孤岛的问题，园区决定建设一个统一的能源管理平台。这一平台将整合水、电、气等能源监控系统，并实现远程采集与统一管理。平台将支持数据共享和多系统协作，避免出现冗余建设和资源浪费。

在平台搭建过程中，重点考虑以下几个方面：

数据采集：结合园区的能源管控需求，部署智能水表、电表和天然气表，实现对能源消耗数据的远程传输和实时采集。

数据应用：通过建设能源费用核算系统、能耗分析管控系统、移动端APP等，将采集到的能源数据转化为可操作的信息。通过APP实现移动化的能耗监控，随时随地查看能源消耗状况，并进行分析。

系统架构

设备层

设备层的能耗计量装置负责采集现场的能耗数据，同时等待上位机或数据采集器的查询命令，将能耗数据远程传输至采集服务器存储。常见的能耗计量装置有普通电能表、多功能电力仪表、三相电力分析仪表、数字水表、热水表、流量表(超声波、涡尖)、能量表、煤气表以及辅助计量装置(互感器积算仪、协议转换器)等。

网络层/传输层

网络层由数据采集装置、组网设备、中继设备、隔离设备以及通信线缆组成。

计量装置和数据采集器之间采用主-从结构的半双工通信方式，采用符合各相关行业标准的通信接口(RS485)及通信协议(MODBUS、645规约)。

计量装置和数据采集器之间传输距离较远时可增加中继设备或者走无线方案，通过环网交换机组成光纤环网增加传输的可靠性和安全性。

应用层

应用层是能源管理系统的功能展示平台，提供了包括能耗监控、费用核算、设备管理、预警监控等多项功能。

能耗综合监控管理平台：平台统一登陆门户、用户及系统权限管理等；综合能耗、分析能耗、能耗结构、历史趋势分析、能耗考核、节能措施、能源审计、数据上报等；

能耗费用核算管理系统：实现水电费用核算、统计等管理，日账目盘点；月账目盘点；水电费用报表统计分析、审计日志、用电帐户自助查询；

智能计量管理系统：实现水电统一集抄管理，水表设备管理，节点用水、用电、用气实时查询、公共区域用水用电状态实时监控、水电异常及故障报警等；

园区能耗综合监控及管理APP：能耗分析、远程控制、巡检养护、计量抄表等移动端数据记录和分析展示功能；

平台功能

能耗综合分析

包括提供园区的用水、用电、用气量的当前统计和历史数据查询：水电消耗的趋势变动用水用电规律分析、水电能源使用效益损耗分析等。相关信息以报表或图表形式展现，并提供自助查询分析和下载功能。

用能统计分析

按照系统模板或者导入excel模板进行用能分析，总结用能情况，及时发现风险。规划统计分析类报表统计分析服务，通过对历史数据进行分析，为系统在采集成功率、自动化抄表、用能服务管理方面提供分析指导依据。

包括配电监测分析、分级间损耗分析、重点用户用水、用电监测分析。

安全监控预警

通过在不同能源节点部署采集装置，采集水电气热等各类能源信息，在此基础上应实现能源运行状态全景展示，远程控制，3级能耗智能预警等功能。通过能源监控，实时监测和掌握能源运行状况。

诊断目标单位能源损耗水平，提示水电异常消耗【设计单位时间能耗变化率】、异常负荷情况，并对各类突发的异常数据实时预警。预警提示将以平台推送/邮件通知/短信等多种形式告知管理员和相关责任人。

能耗预测节能

节能降耗是一个系统性的工作，为了避免出现考核无计量、管理无计划、损失无监督等现象，平台提供削峰填谷、单位能耗产能最大化等功能，能够根据用能数据预测园区的能源需求变化，提前采取措施进行能源调配。通过对园区安防系统的配合，系统能够在特定时间段内自动控制各区域的供电供水，减少不必要的能源浪费。

能源设施日常巡检养护

利用移动端设备安装APP应用，高效开展开闭所、配电间和泵房日常巡检工作，包括制作巡检计划、派发巡检任务、巡检情况上报等执行情况中通过APP上报，可以精确定位，可以清晰的了解维护人员位置及巡检情况。

移动端手机现场查看机电设备的运行情况，设备采集数据的实时显示;设备运行告警数据;数据分析报表；设备保修，设备保养，设备信息查看等，提升运维巡检工作效率。