工业互联网-智慧能源管理解决方案

1、工业互联网智慧能源管理解决方案 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark0 o Current Document 目标市场分析 3. HYPERLINK l bookmark2 o Current Document 方案适用行业及客户群体 3 HYPERLINK l bookmark4 o Current Document 场景分析4.现状及业务分析 4.面临的挑战5.客户需求6. HYPERLINK l bookmark6 o Current Document 2解决方案7. HYPERLINK l bookmark8 o Current Document 方案描

2、述7. HYPERLINK l bookmark10 o Current Document 总体架构8.业务架构8.技术架构9. HYPERLINK l bookmark12 o Current Document 方案业务场景.10实时在线监测10设备台账管理12企业能耗管理12无功补偿管理14用能安全预警15 HYPERLINK l bookmark14 o Current Document 物联网网关1.6 HYPERLINK l bookmark16 o Current Document 方案优势18 HYPERLINK l bookmark18 o Current Document 易

3、部署、易实施、见效快 1.8 HYPERLINK l bookmark20 o Current Document 超高性价比1.8 HYPERLINK l bookmark22 o Current Document 无使用门槛1.8 HYPERLINK l bookmark24 o Current Document 自研操作系统19 HYPERLINK l bookmark26 o Current Document 强大无功补偿管理能力1.9 HYPERLINK l bookmark28 o Current Document 0.1ms准确捕捉放电192 / 191目标市场分析方案适用行业及客

4、户群体本方案适用于城投企业总部群、大型商业综合体、高档小区物业、 地方电力公司、自来水公司、热力公司、燃气公司、工业园区、大型 厂矿企业等对能源管理有需求的众多行业。具体客户类型如下：.每月用电费用在100万及以上的高能耗企业这类企业一般规模尚可，用能费用支出较高，而多数企业的管理 者并不掌握用能损耗状况，企业的用电管理往往单纯依靠电工， 能源 管理较为粗放。此类客户可通过实施企业用能信息化、 帮助管理者精 确掌控企业用能状况，结合节能降耗、优化用能、争取全额力调奖励， 节省总体费用等。2、有100kvar及以上变压器的常规用户这类企业可能规模不大，用能费用支出也不高，但是只要有自备 变压器就

5、要接受供电公司的力调电费考核， 这类企业的老板一般不懂 电，也很难请到高水平的专职电工，所以企业可能会存在力调电费罚 款，用电管理水平较低等状况。此类企业用户数量庞大不容小视，可 重点以解决力调电费提供无功补偿管理服务为切入点。3、有明确能源管理需求的企业。这类企业一般具有一定水准的能源管理团队，在信息化、节能、 降损以及无功治理上都基本完善， 对于企业能源管理也较为重视。此3 / 19类企业一般需求明确，会更加关注解决方案，只要方案商满足对方需 求一般较为容易达成合作。4、有明确智能集抄费控需求的用户。对于物业、城市综合体、园区、 CBD大型商业体等，供电公司 一般计量点设在变压器进线侧，变

6、压器之后的所有用电户由物业等管 理单位自主管理收取电费，此类用户具有明确的智能集抄费控服务需 求。5、对无人值守的用能场所及重点设备的用能监控。针对无人值守场景下的用能监控，可实现各用能点的能耗监控及 设备运行情况监测，并且可实现用电设备远程停送功能。场景分析现状及业务分析工业和信息化部公布“十三五”期间和今年我国工业节能减排四 大约束性指标。明确2020年我国单位工业增加值能耗、二氧化碳排 放量和用水量分别要比“十二五”末降低18 %、18 %以上和3 0 %, 工业固体废物综合利用率要提高到7 2 %左右； 明确今年这四项指标 同比要分别降低4 %、4 %以上和7 %左右以及提高2 .2个

7、百分点。2009年10月，国资委下发了中央企业节能减排监督管理暂行 办法，将中国电信由“一般企业”调整为“关注类企业”，并将节能 减排完成指标纳入中央企业负责人任期经营业绩考核体系。节能减排 作为国家可持续发展的重要举措被提升到战略高度。4 / 19随着我国市场经济体制的不断完善，国内大多数企业面临日益 加剧的全球化市场竞争，多数企业都面临着利润下滑的处境，对此， 只能从加强市场开拓以及强化成本控制两方面着手。而在工业企业的 各项成本中，水电气热等能源介质费已成为紧随原材料成本、人工成本之后的最大的成本，特别是在某些高耗能企业中，电、水、气、热 费已成为最主要的成本。对大多数工业企业而言，也是

8、未被企业控制 的最后一项成本，许多企业由于管理、工艺、技术等各方面原因，用 电利用效率普遍偏低，节能潜力巨大，因此通过管理和技术手段来降 低支出、提高利润空间、加大企业竞争力势在必行。能源支出已经是企业生产运营的主要成本之一，目前在能源管理方面存在以下痛点：基础统计信息缺失或失真缺乏能源购供分析体系缺乏能源介质流向及过程分析运维人员众多，人力成本高数据汇总复杂庞大易出错用于分析和查询的能源数据库无积累专业能力不足，缺乏技术支撑面临的挑战当前的能源管理颗粒度，无法满足生产制造型企业精益管理的 需求5 / 19能源耗用预测、转换供应基于历史经验制定与生产无关，精准 度不够能源生产和供应过程的管理依

9、靠手工方式进行，管理手段需要 改进缺乏有效的手段，对能源的泄漏、供应质量、耗用异常进行实 时监控能源耗用统计，所需耗用统计，所需计量数据点多，统计工作 量大且繁杂能源使用中存在节约的空间各工厂的能源管理工作目前还没 有统一的信息化管理系统进行支撑管理，工厂能源管理的各项 工作仍需各级管理员手工处理。随着节能降耗要求的提高，各 工厂对于能源管理信息化的诉求也在不断增强。电力系统电压和无功电力管理规定 及电力系统电压和无 功管理条例中指出：“无功电力是影响电压质量的一个重要 因素，加强对电力用户无功电力管理是保证电网电压和用户受 电端电压、提高产品质量及节能降损的重要措施。”考核标准：“100kV

10、A及以上的高压用户的功率因数为 0.90以 上。”注：低于0.90,将按比例增收力调电费罚款。客户需求用能损耗情况统计；使能源有效利用；减少能源浪费。降低用能成本；寻找优化节能6 / 19使力调系数达到供电局标准；争取到力调电费奖励；拿到全额 的力调奖励发现和消除用电安全隐患使管理者可以直观、清晰、明确的全面掌控企业用能情况2解决方案方案描述工业互联网能源管理解决方案，集“物联网“、“大数据”、“云计 算“、 AI”、“边缘计算”、“智能网关”等技术于一体，服务于园区、 企事业单位在能源的生产、输配、使用过程中对能源管理的两化（信 息化、自动化）融合需求，服务安全用能、经济用能以及精细化管理

11、的需求，具体如下：能耗管理系统采用分层分布式系统体系结构， 对电力、燃气、水、热等各分类能耗数据进行采集、处理，并分析能耗状况，实现节能应用。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，发展趋势有准确的掌握。让电力、燃气、热力等看不见不能摸的用能信息可视化，并与生产运营相结合，形成单位制品能耗、日均网损、平均（水电气热） 价格等指标，协助管理者精准掌控企业状况，客观科学分析，为7 / 19企业精细化管理提供新的数据化纬度。总体架构业务架构智慧能源管理业务主要包括如下类别：安全预警、能耗管理、设备监控、集抄费

12、控，下图为业务架构平白之咫后iScit司逢网生 年展星 加）F 3宣工台0 冏 学as甥酸 IM静方 /tBfct 工叱河 CP5, Win,MMSHiTme :尢才且捶终端感知层提供主要是现场的水表、燃气表、热能表，以及安装 在现场的智能电表、电气安全预警仪等。网络传输层主要是指提供工业网关，负责终端智能表计与平台应 用层的连接，实时采集设备数据，上报到云上的物联网服务。平台应用层基于XX工业互联网平台通用PaaS和工业PaaS服务 搭建，提供面向能源管理领域的特定场景应用。其中，通用 PaaS提 供云计算、大数据、应用开发、物联网等基础 PaaS服务能力。工业 PaaS通过浪潮企业大脑产品

13、，面向各个行业和领域，提供以数据为8 / 19 核心的工业数据服务、机理模型服务和业务微服务。应用层提供安全预警、能耗管理、无功管理等功能，服务安全用 能、经济用能以及精细化管理的需求，同时支持PC端和移动端(IOS、 Android)访问，满足不同用户群体使用需求。技术架构采用技术路线为采集终端采集仪表水、电、气、热等智能仪表数据，并将数 据通过GPRSE以太网的形式传输、存储至XX工业互联网平台进行相关的分析处 理，用户只需打开相应系统的(Windows Android、IOS)的应用软件，即可通 过手机APP电脑客户端完成对用能数据的随时调取、监控、分析、管理等需求。9 / 19让用能信

14、息变得简单、直观，让决策者、管理者掌控企业电气运检、售电信息、 用电安全预警信息。方案业务场景智慧能源服务管理以企业用能中的电能能源使用信息为基础（系 统可涵盖水、电、气、热），帮助企业优化用能结构、降低用能损耗、 避免力调电费罚款、保障企业用能安全。让管理者轻松掌控企业用能 状况，帮企业全面降低企业用能成本，让企业用能更省心、更省力、 更省钱！主要功能及服务内容：?实时在线监测?设备台账管理?企业能耗管理?无功补偿管理?在线安全预警实时在线监测智慧能源实时在线监测系统其用能数据在线监测刷新频率可达3秒，独有的实时在线高速采集技术为业内独创、国内领先，我们可为 企业构建真正意义上的秒级用能数据

15、实时在线监测平台。针对企业的配电结构与实际需求，重点打造构建四级用能数据实 时在线监测10 / 19用于各类用量分析的表码采集标准间隔可设为 1-15分钟，可形 成每一个设备的刻冻结、时冻结、日冻结和月冻结表码，数据保存时 长10年，准确率为100%可靠性为99.99%,同步性1分钟。根据采集的用能数据可进行各类用量计算 （例如时用量、日用量、 月用量、年用量、班次用量、生产线用量）并对企业的工艺设备、能 源设备、能源介质和用能数据进行监视。能源流监视：通过对能源流的图形化展现，实现综合能耗现能源 流的可视化监视。以直观、整洁的表达方式体现生产系统的能源 消耗与平衡状况。厂区综合能源监视：对全

16、厂生产过程中电能消耗状况以直观的图 形化方式进行展示。生产工序能源监视：对单一生产工序的各种能源介质的实施生产 和消耗状况以直观的图形化方式进行展现，直观的表达各工序的 能源生产与消耗状况。能源设备和生产工艺监视：能源设备监视实现生产线及各相关辅 助生产环节中的能源生产和消耗系统中的能源生产、 输送、分配、 转换及使用等环节和重点能耗设备的可视化管理。生产工艺能源监视：汇总了各控制系统设备的实时生产数据，并 将这些数据进行画面展示；通过对生产数据进行计算、统计后汇 总到调度画面以图形方式展示生产工艺系统的设备运行状态和过 程数据。电气安全预警监视：通过报警模块实现对电气安全隐患线路的运11 /

17、 19行参数异常、运行故障的记录、报警和故障原因分析。设备台账管理在用能信息化体系建设中，配电与用能设备台账管理既是智慧能 源管理的基础，也是企业生产经营的基础，也被看作是管理工作的重 中之重。智慧能源用能设备台账管理帮助客户捋清资产、规范管理、 控制成本。通过设备台账管理可以：绘制配电网主接线图建立配电网设备台账维护主接线图/设备台账应用价值包括：预防性维护：降低设备故障率、提高设备完好率、提高设备可用性、延长设备使用寿命。维修单流转：提升维修效率、节省人工成本、提高设备可用性、降低设备故障频率。预测性维护：降低备件消耗、降低维保成本、提高备件使用率、降低备件闲置率。知识库检索：提升维修效率

18、、节省人工成本、增强知识传承、降 低设备故障时间。企业能耗管理智慧能源能耗管理可帮助企业摸清能源在输配使用过程中的详12 / 19 细信息，捋清用能损耗问题，给出合理优化建议，拟定节能降耗可行 方案，通过以下方法来实现企业节能降耗。优化用电方案降低配电损耗重点设备降耗优化生产工艺优化工艺降耗智慧能源服务可以实时采集整个企业在生产过程 中所有用电、用水、用气、用热等各种能耗数据，并对所有数据在线 实施监测，并对过程中出现能耗异常的数据进行报警提示，还可以按照之前设定的预案对能耗异常进行隔离和切断处理。 还可以对过程中 的能耗信息以图表或者数据表格方式提供数据分析和比较功能，通过设备与设备之间、班

19、组与班组之间的横向对比，或者周与周、月与月 之间的纵向比较，找出能源消耗过程中存在的浪费和隐患。 通过向用 户设计各种统计报表建立企业能耗设备评估系统和生产班组能耗考 核管理体系，来优化企业的能源消耗，让员工从由过去被动节能向主 动节能的思想意识转变，来提高企业能耗使用效率，实现生产成本降 低，提高经济效益。?优化用电方案：系统可综合分析电费的详细构成，结合实际用能 数据，通过大数据分析，针对企业实际用能状况给出用能优化方 案。?降低配电损耗：企业的用能损耗重尤其是电的跑冒滴漏是无形、 肉眼不可见的。配电网的损耗是一无形的电能消耗，合理值应在13 / 1925%有的企业却高达15麻以上。不正常

20、的损耗不仅导致电能 浪费，而且会存在着重大的安全隐患。我们根据企业配电网络实 际结构建立细致的用能损耗域管理，实现企业用能损耗的全面分 析，帮助企业加强用能管理，降低企业用能损耗，减少用能浪费与 费用支出。数据采集周期可以达到1分钟，每天可形成1440条数据。完备 可靠的大数据可为企业及早发现“跑冒滴漏”、绩效考核、节能改造 和评估、控制单位制品能耗成本提供数据支持和决策依据。?重点用能设备：可实现重点用能设备的电压、电流、用量及运行 状态监测，并实现远程在线控制等。?优化生产工艺：对企业、厂区、产线、重点用能设备的能耗数据进行总体对标。对多个同类型生产线、工艺、关键设备的能耗数据进行比较分析

21、。对同一生产线的不同工艺、关键设备的能耗数据进行综合分析。对同一生产线、工序、关键设备在不同时间段的能耗数据进行比 较分析。对同一条线不同班组产量、消耗进行对比分析等。无功补偿管理国家电网公司电力系统电压质量和无功电力管理规定 工业用 电力调标准为功率因数0.9,依据重罚轻奖的原则收取力调电费。如14 / 19 果企业当月功率因数高于 0.9,将会给与一定比列的用电费用奖励。 如果企业当月功率因数低于0.9,将会按照企业用电费用总额加收一 定比例的力调电费，所以科学的做好无功补偿管理对企业降低消耗、 减少损失、合理用能对企业来说极为重要！智慧能源无功补偿管理系统利用先进的互联网 十大数据+云计

22、算 技术，结合无功控制与保护的独特优势，通过专业的无功管理 APP 可为企业提供最专业、最完善的无功补偿管理服务。无功补偿管理目 标包括：首要目标：确保用户力调电费不罚款。优化目标：科学合理的拿到全额力调电费奖励。经济目标：节省用电费用，提高设备利用率、延长设备寿命。主要功能包括：无功监测无功分析无功设置无功优化无功告警无功控制用能安全预警国安委20174号开展电气火灾综合治理工作的通知中 出：“2011年至2016年，我国共发生电气火灾52.4万起，占全国火15 / 19 灾总量及伤亡损失的30%U上；其中重特大电气火灾17起，占重特 大火灾总数的70%造成经济损失92亿余元。”电气火灾给人

23、民带来 生命财产的危害。安全重于泰山，保障企业用能安全，为安全生产保 驾护航，防患电气火灾是迫在眉睫的任务和使命。安全预警服务：我们更快速、更精准、更可靠，通过安全预警服 务可以做到用能异常早发现、早预防、早处理，为安全生产保驾护航！放电异常，快速监测。越限识别，更加精准。异常监测，更加可靠。在线预警，安全高效。预警目标：掉电检测、漏电监测、放电监测、发热监测、损耗监 测、过压监测、电流不平衡监测。以上预警目标可以是上述目标的一 个或多个的组合。预警仪的监测位置和监测密度：电气安全报警仪所监测的范围是 从安装点向下监测的。监测点越靠近电源侧，监测的范围就越广，但 灵敏度就越低，故障点的定位就越

24、困难。相反监测点分布到末端，并 遍及分支节点，监测的灵明度就越高，故障定位越容易，投资自然就 越大，所以监测点的布置需要兼顾投资和效果综合实施。3物联网网关采用高性能硬件平台，自主嵌入式操作系统，具有强大的功能扩 展和系统升级的空间，用于智慧能源管理中（水、电、气、热）各类 用能表计的数据采集、存储与管理。可实现用能数据智能处理等边缘 计算功能，可通过物联网、以太网等与云平台进行数据交互，具备边16 / 19缘计算能力，具备断点续传功能 智慧能源智能网关特点：自主开发操作系统：STM32位内核硬件平台，自主开发底层嵌入 式操作系统，扩展功能强，升级空间大。独有镜像处理技术：支持双主站接入，可同时支持MQTW Q/GDW376规约协议。水电气热四表合一：一台网关可支持水、电、气、热等各类用能表计的信息采集，支持多点位高速采集。支持各类工业规约：支持符合 DLT645-2007与DLT645-1997规约的所有电能表计。支持符合CJ 188-2004-T规约所有水、气、热表计，可支持协议扩展。下行：支持多协议 RS485 M-Bus CAN红外等。上行：多通信方式以太网 （光纤）、GPRS2G/3G/4G、WIFI、LORA NB-IOT 等。安装方式：安装方式灵活，导轨式、壁挂式任意可选；壳体背侧 上方有