中小企业能耗监测与能源管理系统的实现方式

企业对能耗管理认识高度有待进一步提高。大部分中小型企业认识到节能对企业发展的重要性，尤其是能源成本较高的企业，但是，并没有很好的意识到节能是一项社会责任，认识高度不够。因此，对能耗管理过于急功近利，在推动节能项目时，比较倾向于技术节能层面，不重视管理层面的节能。

能耗数据采集技术手段落后。大部分中小型企业都制定了节能措施，执行每天或每月抄表制度，统计能源消耗，纳入成本计算。但是，由于缺乏技术手段，大部分企业还是采用人工抄表，数据误差大，精细度不够，能耗监管和节能流于形式。有以下几个比较突出的问题：（1）没有针对能耗设备进行分类分项采集能耗数据，无法反映到单个设备的用能情况，精细度不够；（2）人工采集能耗数据，周期长，误差大，时间不能统一到同一个时间节点上，时间跨度大，无法反映设备的能耗过程和设备间的能耗关联；（3）部分计量表是传统的机械表，不能满足数据实时采集要求， 即便是数字化表具，不同厂家生产，数据通信协议五花八门。

能耗数据分析和应用不够深入。大部分中小型企业采集的能耗数据主要是用来核算成本，并没有应用到节能管理，更不要说应用到优化能源配置和决策上。能耗大数据可以通过同比、环比、产能比等各种分析方法，应用于设备的能效评估和故障诊断、工艺过程优化和能源配置、能耗考 核和碳排放交易等各种场合。

针对上述的现状，实现对能耗数据精度和实时性采集，对中小型企业来讲，是企业能耗管理的基础和前提，意义重大。其中关键性问题 是低成本实现高精度和实时性能耗数据采集功能，利用能耗管理“云"服务公共平台解决企业的能源监管问题。

1. 能耗管理“云"服务公共平台架构和关键性技术问题

能耗监管公共数据服务系统为浏览器/服务器（B/S）架构，主要由数字计量表具、数据采集器（或称网关设备）、数据传输网络、服务器群及云计算应用组成。系统拓扑结构如图1所示。

平台是一个典型的物联网应用系统：传感层 是水、电、气、油等各种能耗计量表具，通信层可以是有线网络、无线网络甚至是卫星通信，应用层是各行各业的能耗管理实际需求。 能耗数据采集物联网网关是平台的关键性设备，它承接各种能耗计量表数据采集，并将数据通过各种网络发送到云端。

现场通过厂区局域网和平台通讯，平台搭建在客户自己配置的服务器上。搭建完成之后，客户可以在任意能与局域网联通的地方，通过有权限的账号登陆网页以及手机APP查看各处的运行情况。

系统可分为三层：即现场设备层、网络通讯层和平台管理层。

现场设备层：主要是连接于网络中用于水、电、气等参量采集测量的各类型的仪表等，也是构建该配电、耗水、耗气系统必要的基本组成元素。肩负着采集数据的重任，这些设备可为本公司各系列带通讯网络电力仪表、温湿度控制器、开关量监测模块以及合格供应商的水表、气表、冷热量表等。

网络通讯层：包含现场智能网关、网络交换机等设备。智能网关主动采集现场设备层设备的数据，并可进行规约转换，数据存储，并通过网络把数据上传至搭建好的数据库服务器，智能网关可在网络故障时将数据存储在本地，待网络恢复时从中断的位置继续上传数据，保证服务器端数据不丢失。

平台管理层：包含应用服务器、WEB服务器和数据服务器，一般应用服务器和WEB服务器可以合一配置。

平台采用分层分布式结构进行设计，详细拓扑结构如下：