mtEMS 2022 能源管理系統解決方案

1. 產品描述

mtEMS是基于mtVision工業物聯網云平臺定制開發的能源管理系統，旨在滿足客戶對高能效、低排放生產目標的需求。

我國能源管理從上世紀80年代中期開始，通過“能量平衡測試"、“能源審計"，督促用能單位從規范的裝設計量儀表，到逐步淘汰高耗能落后設備、主要設備節能改造、用能系統節能優化改造。目前，全員參與的、整體的、全面的、常態化的節能管理工作越來越得到重視。因此，能夠實時反映用能單位能源利用狀況的技術支撐平臺——能源管理系統應運而生，并且越來越受歡迎。

隨著工業生產企業不斷擴大生產規模，mtEMS能源管理系統通過能源計劃，能源監控，能源統計，能源消費分析，重點能耗設備管理，能源計量設備管理等多種手段，使企業管理者對企業的能源成本比重和發展趨勢有準確的掌握，并將企業的能源消費計劃任務分解到各個生產部門車間，使節能工作責任明確。從而幫助企業合理計劃和利用能源，降低單位產品能源消耗，提高經濟效益，降低碳排放。確保企業實現利潤增長的同時，對未來進行投資，提供環保問題的解決方案，從而為客戶提供長期有效的回報服務。

本系統采用分層分布式系統體系結構，對電力、燃氣、蒸汽、空氣、用水等各分類能耗數據進行采集、處理，并分析綜合能耗狀況，實現節能應用等。

mtEMS能源管理系統的優勢：

? 完善能源信息的采集、存儲和管理

? 在公司層面對能源系統采用分散控制和集中管理

? 減少管理環節，優化管理流程，建立客觀能源消耗評價體系

? 減少能源系統運行成本，提高勞動生產率

? 加快系統的故障處理，提高對全廠性能源事故的反應能力

? 能源數據挖掘、分析、加工和處理

? 優化能源調度和平衡指揮系統，節約能源和改善環境

? 明顯提升能源的有效利用

2. 系統架構

2.1. 功能架構

mtEMS依托于mtVision強大的一體化平臺架構設計，采用自主核心的運算技術，使用簡便、配置靈活，實現了專業應用與mtVision平臺技術的結合。

計算服務和展現等功能應用實現模塊化、組態化、產品化，均提供組態功能，工程技術人員根據使用說明書即可完成畫面的生成、報表的制作，數據統計與運行考核的添加等基本功能。

采用開放式和層次化的軟、硬件解決方案架構，可與其他信息系統無縫集成。提供與其他信息系統（如ERP、MES）的互聯接口，實現能源生產數據、能源計算指標數據與經營管理數據的集成，支持企業管控一體化模式。

如下圖所示：

2.2. 組織結構

mtEMS在組織結構上分為三層，底層為數據采集層，分別是現場各類工藝參數的測量和數據獲??；中間層為數據通訊層；上層為系統應用層，如下圖所示：

? 數據采集層

支持接入電表、流量計、電磁流量計、激光流量計、質量流量計、PLC等各類儀表設備，支持Modbus、OPC DA、OPC UA等各類通訊協議。

? 數據通訊層

通過有線網絡，將數據采集層的工業測量和計量儀表的各種物理參量，經由通訊模塊和網絡服務，傳輸至數據服務器。

? 系統應用層

采用工業級高性能的Web服務器作為mtEMS系統軟件平臺，設計為雙機服務器（主服務器和數據服務器），前置機為主服務器，負責Internet網絡的全網對接、mtEMS系統軟件的運行和實時接收在線終端儀表的即時數據；后置機為數據庫服務器，負責數據存儲、數據處理、數據備份等工作。

采用B/S架構（瀏覽器/服務器），支持數據實時顯示、查詢、導出、歷史曲線、報警、數據對比、報表等標準功能，以及滿足用戶自身需要的個性化、企業化定制需求。

不同類型的客戶終端均可以按照權限訪問服務器，同時mtEMS系統軟件可根據用戶需要定制標準數據接口，為其他系統提供關鍵數據共享。

3. 功能模塊

3.1. 系統首頁

系統首頁是mtEMS能源管理系統的全局數據看板，是對整個能源管理區域的信息展示，方便用戶查看關鍵數據及重要信息。

需方可以自行設計系統首頁的菜單、按鈕、字體、主色調、圖片、比例、導航、公用信息等個性化功能，提供需求方案后，由我方協助實現，如下圖所示：

3.2. 系統管理

3.2.1. 用戶管理

用戶管理是自定義登錄用戶名和密碼、根據組織機構劃分功能權限和數據權限。

3.2.2. 系統設定

自定義能源系統的組織機構、子系統、數據用途、耗能峰谷時間設定、系統標準時基校準等。

3.2.3. 設備管理

自定義設備的管理名稱、設備編號、設備型號、生產廠家、通訊設置、所屬部門、所屬子系統、數據用途（計量監測/運行監測）和設備參量等，如下圖所示：

3.3. 系統建模

mtEMS提供了系統建模功能，能夠快速構建所需能源管理系統模型，包括以下幾方面：

? 系統組織建模

配置系統的組織結構和功能模塊分布，形成能源管理系統的整體模型。

? 能源介質建模

配置設備模型屬性與能源介質屬性的關聯，賦予采集數據的實際意義。

? 能源計算和分攤建模

配置系統應用需要的計算公式，公式可配置四則運算、數學函數運算等復雜運算模型。后臺計算服務實時運算，運算結果推送至前端顯示，同時存儲到實時歷史數據庫。

如下圖所示：

3.4. 能源運營管理

3.4.1. 能源數據采集

能源數據采集的組成主要有各類智能儀表、數據鏈路、通訊設備、數據采集服務器。

如下圖所示：

3.4.2. 能源運行監測

提供能源系統運行數據和狀態全息圖，涵蓋計量儀表和測量儀表等，如下圖所示：

可按照分項計量的方式分別進入數據界面，設定查詢條件后，按照計量級別自動生成目標數據，如下圖所示：

每個實時參量均提供歷史數據和曲線，并支持導出和抄表數據等功能，如下圖所示：

支持能源運行數據統計，方便全面監測能源指標，如下圖所示：

3.4.3. 能源計劃管理

能源計劃管理是將能源的計劃用量與實際用量做匯總對比，并進行適當調整，方便用戶進行精細化管理，如下圖所示：

3.4.4. 能耗監測

能耗監測一般分為主要能耗監測和輔助能耗監測。主要能耗是指直接參與生產運行的能耗、重要設備能耗和其他高能耗，如空氣壓縮機、水泵機臺等；輔助能耗是指不直接參與生產運行的能耗，如消防、機房配風、區域照明等。

主要能耗和輔助能耗界面提供日能耗、周消耗、月能耗、年度能耗、峰谷時段能耗展示界面。

主要能耗界面中還可以提供不同周期下，對產線和設備的總分能耗數據進行橫向和縱向排名，多方位掌握產線和設備的狀態，為高效率、經濟化生產運行提供數據支持和分析工具。如下圖所示：

3.4.5. 能效監測

由于生產運行的能效監測指標類型較多，要根據運行狀況和能源監測計量系統的實際需求來制定監測目標，在此展示幾個能效監測的示例項目：

? 空壓機電量能耗/氣量   單位時間能效比

空壓機電量能耗/氣量能效比，監測的是空壓機的工作效率

? 電量能耗/產量     單位時間能效比

? 氣量消耗/產量     單位時間能效比

3.4.6. 能源成本管理

能源成本管理是對能源消耗與能源單價掛鉤后的費用統計，支持分類分項統計及按定義匯總統計，如下圖所示：

3.5. 能源數據分析

能源數據分析包括能效分析、能耗趨勢分析、平峰谷電耗分析等。展示方式包括餅圖、折線圖、堆積圖、直方圖、表格、儀表盤等。

3.5.1. 能效分析

能效分析包括主要設備能效分析、能源成本分析和考核、對標管理（橫向/縱向），如圖所示：

3.5.2. 能耗趨勢分析

能耗趨勢分析是根據歷史數據對能源消耗和相關運行數據進行分析，包括主要設備能耗趨勢分析，產線或區域能耗趨勢分析，能源介質能耗趨勢分析，如圖所示：

3.5.3. 平峰谷電價分析

平峰谷電耗是根據地方階梯電價時段，統計時段單項電耗。以數據展示時段節能生產，如圖所示：

3.6. 能源數據報表

能源數據報表包括

? 定制化模板：用戶自主創建EXCEL報表模式，所見即所得

? 多數據連接：自主連接報表數據源，開放的計算定義

? 多模式生成：自動統計，定時生成，交互式手動查詢，支持靈活的時間分段

? 靈活的輸出：在線預覽、打印、查詢和導出，支持PDF，Excel和HTML。

3.7. 報警管理

提供多種報警，參量報警、設備異常等報警管理；根據需求的深入，可定制能耗報警、能效報警及報警統計。報警功能作為安全穩定的生產運行起到必要的提示作用，報警統計則是恢復生產、運行總結、優化管理的必要工具。

? 參量報警

能源監測計量系統的標配功能，提供所有上線測量儀表的各參量報警。

? 設備異常

主要監測各主要設備關鍵運行數據是否正常工作。

?  報警管理

為以上所有報警項目作功能性組態。

能源管理系統EMS-能耗實時監控解決方案

能源管理系統EMS-能耗實時監控解決方案