城市能耗监测系统的设计与应用

【摘要】本文详细介绍了城市能耗监测系统的相关内容，包括系统原理、组成、架构、功能和特点等，讨论了城市能耗监测系统在实际节能工作中的重要作用，并对系统中使用的关键技术进行了描述，实现了城市重点用能单位的数据采集、数据处理、数据上传、数据展示等功能，实现了国家相关技术规范的相关要求，并引入了相关能耗模型优化能耗数据，对能耗预测与预警工作起到关键的作用。

【关键词】建筑；城市能耗；监测；节能；软件；上传；加密；数字签名 能耗模型

1、系统概述

城市能耗监测系统是以某个城市（区域）的用能单位为监测对象，以工业能耗集中监测与管理为主，兼顾建筑能耗集中监测与管理的系统。系统以工业能耗数据采集为基础，对重点耗能企业的主要能耗指标进行集中监测和统一管理，以此为基础，来支撑政府相关部门更好的监督和指导各个重点耗能企业持续推进节能减排工作。监测平台建设示范效益分析，包括节能效益、经济效益、社会效益等。

系统以能源管理中心为基础，采用信息化技术和集中管理模式，收集重点用能单位的能源消费数据，构建评估能源消费指标体系，并进一步建立节能预警模型，最终为政府掌控重点用能单位能源消费状况，评判重点用能单位能源消费水平和制定节能风险对策提供科学依据。

1、全面掌握大型重点用电单位的实际用能状况，加强能源宏观管理和科学决策；2、为用能单位能耗定额、超定额制度等研究提供基础数据；3、立标杆，抓典型，提供同类单位的用能分析比较；4、提供数据平台，规范节能服务市场，推动节能工作。

2、系统结构

本系统包括系统管理层、网络传输层、数据采集层；

A、系统管理层：

数据库服务器：用于存储能耗数据；应用服务器：能耗监测与管理系统软件后台服务器；監测工作站：能耗监测与预警工作站，运行能耗监测客户端软件；管理工作站：能耗考核与管理工作站，运行能耗管理客户端软件；打印机：报表打印；

防火墙或网闸：将本系统与Internet隔离，以保证数据安全

B、网络传输层：

传输网络层包括通信数据网关与传输网络，传输组网可以采用中国移动EDGE、中国联通WCDMA、中国电信EV-DO等3G（或2.75G）无线通信网络技术进行组网，不需要布设通信线缆即可实现城市级（亦可跨城市）广域组网。

C、数据采集层：

数据采集层包含各类能耗监测装置，如水表、电表、气/汽表、油表等。

3、系统功能

3.1数据采集

定时、自动从用能企业中采集能耗数据，数据实时性好、准确度高；用能企业端数据采集网关具备本地存储功能，在网络连接中断时仍能够采集并存储能耗数据，网络连接恢复以后自动上传数据，设备需满足《国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗监测系统建设相关技术导则》的要求。

3.2能耗指标

能耗指标管理、能耗指标监测与预警、能耗指标考核。

3.3能耗预警

能耗指标管理、能耗监测与预警，能对采集中出现的通信故障等信息提供故障报警等信息；对能耗设定的用能越限或超额等情形进行预警处理。

3.4能耗报表

自动化报表：小时、日、周、月、季度、年报表；按地区报表；按行业报表；报表导出为Excel、自定义查询、手动与自动录入能耗数据， 系统根据各分项分类能耗的情况预置、显示、打印常用建筑能耗统计报表；表格形式与基本要求遵循《民用建筑能耗统计报表制度》规定。

3.5数据上传

与省能源管理中心进行数据对接（根据相关标准接口）；可对系统内的重点能耗单位的数据进行整合，系统根据《分项能耗数据传输技术导则》要求，可灵活设定能耗传输数据频率，逐时、日、月、年统计的各分类分项能耗数据发送至上级数据中心；并可实现数据同步。具有身份认证和数据加密等方式确保数据的安全可靠。

3.6能耗统计

对企业的各种单耗指标有选择的进行多角度的分析，提供数据列表、柱状对比图和曲线对比分析。对企业的能源数据，包括消费、购入、产出等进行能源品种结构汇总统计，并提供曲线分析结果。

3.7节能诊断与评估

支持节能管理人员对能耗进行分时、分项地统计和分析，帮助其了解设备的启停时间和使用规律，找到节能潜力和重点，为优化节能管理和控制策略提供依据。能耗审计是能耗管理的一个重要环节，通过能耗审计电能管理人员可全面了解企业的用能现状，发现企业的用能缺陷，优化企业的用能方案，提出企业节能降成本的有效措施。

3.8能耗公示

对城市企业能耗的统计、审计、监测等结果进行公示。

4、结束语

本系统在系统结构设计和性能配置上充分考虑项目的实际情况，最大程度地实现相关监测与管理功能，满足城市能耗监测系统运行的相关要求，体现系统的各项技术特点。实现了数据采集、数据处理、数据展示、数据上传等系统功能；目前系统在多个重点用能监测单位使用，运行效果良好，性能优良，当然，系统在实际运行过程也会遇到不同的节能管理需求，如能耗的自组态运算、多能耗模型的优化、能耗最优模式等都有待我们在将来的工作中不断去完善与改进；为节能管理工作提供更多的节能诊断模式与节能预测分析数据；以达到用能单位最大化的达到节能减排之目的。

参考文献

[1]《国家机关办公建筑与大型公建能源审计导则》 住建部

[2]《国家机关办公建筑与大型公建能耗监测系统》数据中心建设与维护技术导则

[3]《关于加强机关办公建筑与大型公建节能管理工作的实施意见》[2007]245号

作者简介

曾保权，男，1981年生，高级工程师、注册信息系统项目管理师、计算机信息系统集成高级项目经理，主要研究对象为工业测控系统、电力自动化、建筑智能化等。