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能源管理系统与能耗监测的解决方案
1 概述
能源管理系统是以帮助工业生产企业在扩大生产的同时，合理计划和利用能源，降低单
位产品能源消耗，提高经济效益为目的信息化管控系统。
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，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，促进企业健康稳
定发展。
能源管理系统的基本管理职能：
●能源系统主设备运行状态的监视
●能源系统主设备的集中控制、操作、调整和参数的设定
●实现能源系统的综合平衡、合理分配、优化调度。
●异常、故障和事故处理。
●基础能源管理。
●能源运行潮流数据的实时短时归档、数据库归档和即时查询。
在我国的能源消耗中，工业与大型公建是我国能源消耗的大户，能源消耗量占全国能
源消耗总量的 70%左右，而不同类型工业企业的工艺流程，装置情况、产品类型、能源管
理水平对能源消耗都会产生不同的影响。建设一个全厂级的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。
能源管理系统（简称 EMS）是企业信息化系统的一个重要组成部分，因此在企业信息
化系统的架构中，把能源管理作为 MES 系统中的一个基本应用构件，作为大型企业自动化
和信息化的重要组成部分，安科瑞（Acrel）公司的 Acrel-5000 产品以实时数据库系统为核
心可以从数据采集、联网、能源数据海量存储、统计分析、查询等提供一个EMS 的整体解
决方案，达到公司调度管理人员在能源管控中心实时对系统的动态平衡进行直接控制和调
整，达到节能降耗的目的。
2 系统软件
Acrel-5000 能耗监测系统以计算机、通讯设备、测控单元为基本工具，为大型公共建筑
的实时数据采集、开关状态监测及远程管理与控制提供了基础平台，它可以和检测、控制设
备构成任意复杂的监控系统。该系统主要采用分层分布式计算机网络结构，一般分为三层：
站控管理层、网络通讯层和现场设备层，如图 1 所示。
图 1 系统结构图
1）站控管理层
站控管理层针对能耗监测系统的管理人员，是人机交互的直接窗口，也是系统的最上
层部分。主要由系统软件和必要的硬件设备，如工业级计算机、打印机、UPS 电源等组成。
监测系统软件具有良好的人机交互界面，对采集的现场各类数据信息计算、分析与处理，并
以图形、数显、声音等方式反映现场的运行状况。
监控主机：用于数据采集、处理和数据转发。为系统内或外部提供数据接口，进行
系统管理、维护和分析工作。
打印机：系统召唤打印或自动打印图形、报表等。
模拟屏：系统通过通讯方式与智能模拟屏进行数据交换，形象显示整个系统运行状况。
UPS：保证计算机监测系统的正常供电，在整个系统发生供电问题时，保证站控管理层
设备的正常运行。
2）网络通讯层
通讯层主要是由通讯管理机、以太网设备及总线网络组成。该层是数据信息交换的桥
梁，负责对现场设备回送的数据信息进行采集、分类和传送等工作的同时，转达上位机对现
场设备的各种控制命令。
通讯管理机：是系统数据处理和智能通讯管理中心。它具备了数据采集与处理、通讯控
制器、前置机等功能。
以太网设备：包括工业级以太网交换机。
通讯介质：系统主要采用屏蔽双绞线、光纤以及无线通讯等。
3）现场设备层
现场设备层是数据采集终端，主要由智能仪表组成，采用具有高可靠性、带有现场总
线连接的分布式 I/O 控制器构成数据采集终端，向数据中心上传存储的建筑能耗数据。测量
仪表担负着最基层的数据采集任务，其监测的能耗数据必须完整、准确并实时传送至数据中
心。
3 能源管理系统与能耗监测系统的功能
能源管理功能
数据的采集和存储
数据的采集和存储是整个系统的基础，没有大量的数据就无法进行有效的分析，没有有
效的分析就无法得到正确的能源管理措施。数据可通过建筑设备管理系统（BAS 系统）采
集。
数据内容主要包括：建筑物环境参数