1、节能管理解决方案北京同方软件股份有限公司版权所有1节 能 管 理 解 决 方 案1. 概述身 处 发 展 中 国 家 阵 营 的 中 国 ， 能 源 短 缺 ， 能 耗 过 大 已 经 切 切 实 实 影 响 到 企 业 的 发 展 乃 至 每 个 人 的 生 活 。 国 家 “十 一 五 ”计 划 特 别 强 调 要 建 立 节 约 型 社 会 ， 政 府 希 望 单 位 GDP 能 耗 （ 又 叫 “万元 GDP（gr oss domestic product）能耗” ）在“十一五”期间降低 20%。如果再按照高耗能、 粗 放 式 的 方 式 扩 大 生 产 ， 全 世 界 的 能 源 也
2、 难 以 维 系 高 速 运 行 的 中 国 经 济 快 车 。 为 此 ， 发 展 改 革 委 会 同 有 关 部 门 制 定 的 节 能 减 排 综 合 性 工 作 方 案 提 出 ， 要 加 快 节 能 减 排 技 术 的 研 发 和 推 广 ， 加 大 淘 汰 电 力 、 钢 铁 、 建 材 、 煤 炭 等 行 业 落 后 产 能 的 力 度 。 而 推 进 信 息 技 术 在 这 些 行 业 中 的 应 用 ， 是 实 现 节 能 减 排 的 技 术 手 段 。2. 需求分析2.1 行业现状2008 年 是 完 成 “十 一 五 ”节 能 减 排 约 束 性 目 标 的 关 键 一
3、年 。 为 大 力 支 持 推 动 节 能 减 排 工作，财政部安排了 270 亿专项资金，大力推动节能减排工作。此外，加上中央建设投资中安排的 148 亿 元 ， 2008 年中央财政共计安排 418 亿 元 用 于 支 持 推 进 节 能 减 排 工 作 。 今 年 财 政 部 将进一步加大工作力度， 立足于 “四个注重” 推进节能减排。 “注重机制” 是其中之一， 即坚 持 和 完 善 财 政 专 项 资 金 “以 奖 代 补 ”新 机 制 ， 对 重 大 节 能 技 术 和 产 品 推 广 应 用 、 城 市 污 水 处 理 设 施 配 套 管 网 建 设 等 关 系 节 能 减 排
4、成 效 的 关 键 领 域 和 关 键 环 节 ， 采 取 财 政 专 项 奖 励 资 金 与 节能减排量挂钩办法，多节能减排，多奖励；达不到节能减排目标，要进行处罚。而当前国内能源统计和管理在为决策时提供依据的统计数据存在着很大问题：. 没有统一的能源统计方法 基础统计信息不尽准确与全面 统计算法不够完全合理与完善 用能单位能源数据汇总体系不完善 缺乏必要的工具和系统平台. 缺乏能源数据的分析工具背景节能管理解决方案北京同方软件股份有限公司版权所有2 数据汇总工作复杂、庞大，而且极易出错 而基于海量数据的分析更是困难 没有积累起可用于分析和查询的能源数据库 其 结 果 最 终 导 致 ： 能
5、 源 数 据 缺 乏 完整 性 、 可 靠 性 、 一 致 性 和 灵 活 性 ， 使 得 采 集 来 的 能 源数据不能有效的服务于生产。2.2 用户需求用 户 希 望 能 够 把 各 单 位 从 事 生 产 劳 动 过 程 中 涉 及 到 的 各 种 资 源 通 过 科 学 的 方 法 来 实 行 有 效的、 合理的组织、 控制和调整， 使它们在生产经营中协调有序地充分发挥作用， 既能连续、 均 衡 地 生 产 ， 又 能 最 大 限 度 地 降 低 各 种 能 源 的 浪 费 、 资 金 的 占 用 ， 提 高 企 业 整 体 素 质 ， 达 到 节 约 能 源 、 提 高 经 济 效
6、益 目 的 。 为 领 导 提 供 辅 助 决 策 功 能 ， 从 而 合 理 组 织 、 协 调 生 产 ， 提 高 生产效率。节能管理系统应完成以下的建设目标： 系统组成精简，力求使系统设备的投资尽量合理。 实现设备的 “大集成 ”。 能耗数据的自动采集、汇总、分析，如：水、电、燃气、蒸汽等。 能耗数据的动态分布查看。 能耗数据分析与节能改造。 能耗大户、工厂及办公楼宇、场馆等的能耗监控和分析。 报警和自动控制。3. 解决方案3.1 方案设计北京同方软件股份有限公司推出的节能管理方案， 本着统筹规划、 符合辖区的实际需要、 切 实 提 高 能 源 及 设 备 管 理 水 平 的 原 则 ，
7、 以 能 源 监 测 数 据 的 快 速 响 应 、 业 务 数 据 的 统 一 协 调 、 信息资源充分共享、高效的分析处理为首要目标，实现提高能源使用效率的最终目标。系 统 将 采 用 先 进 的 在 线 监 测 技 术 、 计 算 机 信 息 技 术 、 数 字 视 频 技 术 、 图 像 识 别 、 压 缩 技 术 、 网 络 图 像 控 制 技 术 、 网 络 传 输 技 术 等 ， 建 成 以 节 能 监 控 为 核 心 的 管 理 体 系 。 它 能 够 在 保节能管理解决方案北京同方软件股份有限公司版权所有3证 系 统 高 可 靠 性 的 前 提 下 ， 高 速 集 成 各 数
8、 据 采 集 点 的 测 量 数 据 ， 并 为 数 据 使 用 者 提 供 统 一 的 数 据 交 互 平 台 ， 强 大 的 实 时 计 算 系 统 能 够 在 第 一 时 间 将 测 量 数 据 转 换 为 统 计 指 标 ； 先 进 的 报 警 系 统 能 够 对 测 点 的 异 常 变 化 提 供 预 报 及 报 警 服 务 ； 精 美 的 流 程 画 面 可 以 直 观 的 反 映 现 场 设 备 工 作 状 况 ； 功 能 丰 富 的 曲 线 分 析 工 具 可 以 按 时 序 对 测 量 数 据 进 行 动 态 和 静 态 分 析 ； 样 式 丰 富 的 报 表 能 够 满 足
9、 不 同 职 能 的 工 作 需 要 ； 与 地 理 信 息 系 统 、 视 频 监 控 系 统 、 信 息 管 理 系 统 的 无缝集成为用户提供了统一的系统交互平台； 基于 Web 的人机交互模式能够使地理位置分散 的 授 权 用 户 随 时 展 开 实 时 团 队 协 作 ， 方 便 快 捷 的 集 中 管 理 远 程 部 署 功 能 大 大 缩 减 了 项 目 实 施 时间及日常维护成本。网络拓扑结构如图 1 所示。节能管理解决方案北京同方软件股份有限公司版权所有4图 1 网 络 拓 扑 结 构 图数据通讯网关 ezGate 可 以 通 过 有 线 网 络 （ LAN） 或 者 无 线
10、 网 络 （ GPRS、 CDMA 等）的 方式采集下层数据，经过加工整理后上传到节能管理服务器中。节能管理解决方案北京同方软件股份有限公司版权所有5系 统 能 够 对 现 场 实 时 数 据 和 历 史 数 据 的 加 工 分 析 ， 这 样 当 各 级 管 理 者 （ 包 括 政 府 管 理 部 门 、 集 团 负 责 人 、 企 业 负 责 人 ） 需 要 进 行 能 源 消 耗 分 析 、 能 源 使 用 效 率 分 析 时 ， 就 可 以 通 过 网络根据各自不同的权限登陆到系统中。3.2 功能介绍3.2.1 系统架构图同 方 软 件 在 数 据 采 集 与 集 成 方 面 有 很
11、长 时 间 的 积 累 ； 同 时 ， 同 方 软 件 根 据 企 业 的 特 点 和 自身在本行业的工程经验，根据用户的实际需求，定制研发了节能管理套件。本套件是以 J2EE 框架为基础的适应“管、控、营”特点的应用集成平台系统，系统构 架图如图 2 所示。节能管理解决方案北京同方软件股份有限公司版权所有6图 2 系 统 构 架 图3.2.2 系 统 功 能 组 成3.2.2.1 能 耗 数 据 采 集系 统 通 过 数 据 采 集 模 块 从 智 能 仪 表 、 智 能 模 块 、 工 业 数 据 库 、 板 卡 、 变 频 器 、 人 工 录 入 设 备等多种软件、设备、协议获取数据，其
12、提供的 SDK 开发包可以通过简洁的二次开发快速实 现对非标标准数据源的数据采集。节能管理解决方案北京同方软件股份有限公司版权所有73.2.2.2 能 耗 数 据 采 集 组 态 模 拟 画 面不仅能够以精美的流程画面直观的展示现场设备的工作状况 （如模拟值的变化、 开关量的 状态变换、 设备间的联动关系、 报警状态的特别提示等） ， 而且具有存储空间小、 缩放不失真、 网络传输快等多方面优势。系统采用市面流行、功能强大的 Adobe Illustrator 矢 量 图 形 编 辑 软 件 作 为 组 态 工 具 的 绘 图 引擎， 配合系统提供的种类丰富、 画工精致的行业组态元件图库， 设计
13、者仅需采用拖拽方式摆 放图库中的元件便可快速完成流程画面组态工作。 通过流程画面， 工作人员可以实现在管理网 络对设备的耗电量、 水用量 、 燃气用量等数据进行实时监测， 这对于解决现行的能耗数据监测 劳动强度大，数据采集、传输速度慢等问题具有深远的社会效益和经济效益。图 3 系 统 模 拟 图3.2.2.3 能 耗 数 据 实 时 计 算系统的实时计算模块采用分布式的系统结构， 能够以时间触发或变量触发两种方式实现对 生产数据进行复杂逻辑的实时分析。 内置的函数包不仅可以实现常规的时间加权计算， 而且可节能管理解决方案北京同方软件股份有限公司版权所有8以为企业管理部门提供基于数学分析模型的报
14、警服务。图 4 自 动 计 算3.2.2.4 能耗分析系统能耗统计部分包括调研各设备系统的基本信息等。 通过收集整理各类能耗数据， 了解 和初步掌握用能设备构成情况及用能设备使用情况， 分析并获取不同种类的用能 （分布状况和 全年变化状况。 由于能耗数据点较多， 必须采用一种高效而又全面的查询和组织方式进行系统 的管理和实时能耗的比较。系 统 集 成 了 先 进 的 商 业 智 能 分 析 工 具 ， 可 根 据 预 设 数 学 模 型 实 现 对 各 项 能 耗 数 据 进 行 统 计 ， 并 以 单 棒 图 、 双 棒 图 、 三 棒 图 、 多 线 图 、 X-Y 图 等 多 种 形 式
15、 展 示 统 计 结 果 ， 并 可 以 将 结 果 输出为 HTML、 PDF、 Excel 格 式 。节能管理解决方案北京同方软件股份有限公司版权所有9图 5 能 耗 分 析3.2.2.5 能 耗 数 据 报 表本方案提供了灵活的报表功能， 用户无需编写代码， 只需简单配置即可实现样式丰富、 满 足能耗分析需求的报表。 方案提供可视化查询和报表配置界面， 可以批量生成文件； 针对复杂 的报表， 系统提供可引用的报表模板。 由于报表通过对长期的生产过程数据进行分析统计， 使 报表的每列数据可以是能耗参数的某一项指标， 也可以是某几项指标的运算表达式， 并可以在 报表内进行自动计算、汇总等操作
16、，将结果输出为 HTML、 PDF、 Excel 等 格 式 。节能管理解决方案北京同方软件股份有限公司版权所有10图 6 报 表 功 能3.2.2.6 预 警 与 报 警 服 务本方案不仅能够根据预设报警限值对变量的异常变化进行预警及报警， 而且可以根据配置 以 流 程 画 面 、 GSM/GPRS 短 信 、 e-Mail 等 多 种 渠 道 进 行 报 警 提 示 ， 并 根 据 联 动 规 则 执 行 如 视 频联动等预案辅助处理。 用户可以通过图形用户界面对报警事件进行备注、 确认、 报警统计等 操作。 通过报警统计功能 ， 用户可以查看任意时间段内指定变量超过报警限值的累计时长、
17、次 数，并形成统计报表。3.2.2.7 实 时 趋 势 及 历 史 曲 线本 方 案 提 供 的 实 时 趋 势 曲 线 工 具 可 以 查 看 指 定 测 点 的 实 时 变 化 情 况 及 与 当 前 时 间 相 邻 时 间段的数据变化趋势， 从而实现对被测对象的动态分析。 曲线画面可以同时显示多个变量的曲 线实现变量间的对比， 并支持动态添加、 删除曲线， 查看各个变量的报警限值， 并对报警区域 进行高亮显示。节能管理解决方案北京同方软件股份有限公司版权所有11图 7 实 时 趋 势 图系统提供的历史数据曲线可以查看指定测点在指定时间段内的数据变化情况， 从而实现对 被测对象历史数据的静
18、态分析。 曲线画面可以同时显示多个变量的曲线实现变量间的对比， 并 支持动态添加、 删除曲线， 查看各个变量的报警限值， 统计每个变量在指定时间段内的最大值、 最小值及其对应的取值时间，曲线画面可以任意缩放实现曲线的精确分析。图 8 历 史 曲 线 图节能管理解决方案北京同方软件股份有限公司版权所有123.2.2.8 地 理 信 息 系 统 集 成本 方 案 能 够 与 地 理 信 息 系 统 （ GIS） 无 缝 集 成 实 现 设 备 的 分 布 监 控 ， 从 空 间 、 时 间 上 了 解 重点能耗设备的现状与发展趋势，直观表现节能状况和变化规律。图 9 地 理 信 息 系 统3.2.
19、2.9 视 频 监 控 系 统 集 成本方案可以实现多种监控方式 （单个摄像头的监控， 对数字监控可支持画中画监控、 四画 面 监 控 、 三 九 画 面 监 控 、 十 六 画 面 监 控 等 ） 实 时 监 控 图 像 ， 并 可 以 进 行 云 台 控 制 ， 如 控 制 摄 像 头的左右上下转动以及焦距的拉伸等操作并且具有实时的画面截取和视频的录像、回放功能。节能管理解决方案北京同方软件股份有限公司版权所有13图 10 视 频 监 控 系 统 集 成3.2.2.10 管 理 信 息 系 统 集 成本方案可以实现与企业办公自动化系统无缝集成， 将生产过程监控与企业信息管理整合为 统一整体
20、，实现企业的“管、控、营”一体化。3.2.2.11 基于 Web 的 系 统 交 互本方案采用基于 Web 的人机交互模式，不仅能够减少工作站计算机的日常维护成本，并 且能够使地理位置分散的授权用户随时展开网络协同办公，实现部门间的实时团队协作。3.2.2.12 集 中 管 理 远 程 部 署用户可以在网络上的任何一台授权工作站， 使用本方案的管理平台对系统的各功能组件进行远 程部署和配置， 并可实时获悉每个应用模块的运行状况， 从而大大缩减了项目实施时间及日常 维护成本。3.2.3 特点及优势 基于 ezONE 易众业务基础平台开发、运行，由此继承了 ezONE 的所有功能，如：可以集 成各
21、种企业业务系统 （如 ERP、 CRM、 CMS） 、 办公应用系统、 决策支持系统、 电子邮件系统等；节能管理解决方案北京同方软件股份有限公司版权所有14定制个性化的页面风格、布局；对用户、资源的统筹管理等等。 强大、快速、灵活的报表组态工具：通过很短的时间即可定制生成企业需要的报表。 互动 HMI： 基 于 网 络 分 布 式 协 作 的 灵 活 矢 量 图 互 动 组 态 功 能 ， 丰 富 的 可 扩 充 图 库 支 持 ，所见即所得的开发环境, 依托 Illustrator 的矢量图编辑功能可以使组态图形的绘制变得轻 松且易于培训。 跨平台：支持 Windows，Linux，UNIX
22、 等操作系统，支持 SQL Server, Oracle 等多种数据库。 安 全 性 ： 提 供 身 份 认 证 、 权 限 控 制 、 信 息 保 密 、 确 保 数 据 完 整 性 等 一 整 套 安 全 保 障 体 系，保证了个性化使用的安全性。 支持标准化接口： 支持 OPC、 DDE、 ODBC 等标准化通讯接口， 并且提供接口二次开发工 具，可以方便地开发驱动，与其它非标准系统接口建立通讯连接。 支持 4A： 多层架构， 支持个性化界面 （包括无线、 WML、 网页） ， 基于规则引擎的报警（ 短 信 、 e-Mail、 声 音 ） 和 视 频 联 动 ， 真 正 实 现 4A（A
23、nytime, Anywhere, Any device, Any network） ， 使得管理者和工程维护人员无论身在何处， 都 可 以 实 时 地 通 过 Internet 或 Intranet 使用标准的浏览器在线监控能耗情况， 处理现场的异常状况或进行工程维护， 使维护工作变得 及时、高效，并降低了工程维护成本。 实 用 性 ： 在 系 统 功 能 设 计 上 ， 能 够 满 足 企 业 的 当 前 需 求 ， 同 时 兼 顾 企 业 的 长 远 发 展 。系统设计完成后，能够让企业以较低的维护投入而获得较大的效益回报。 先 进 性 ： 在 满 足 当 前 系 统 功 能 需 要 的
24、 前 提 下 ， 本 着 高 定 位 、 高 起 点 的 指 导 思 想 ， 采 用先 进 的 成 熟 软 件 产 品 、 软 件 设 计 方 法 、 软 件 实 现 技 术 ， 包 括 系 统 应 用 平 台 、 数 据 库 技 术 、 开 发 管理工具等。 可 维 护 性 ： 系 统 具 有 完 备 的 网 络 控 制 、 诊 断 、 测 试 功 能 和 在 线 故 障 恢 复 能 力 ， 维 护 方便，维护成本低。4. 适用领域该方案适用于所有高能耗企业，可将高能耗企业逐步改造成全新的节约型企业。5. 典型案例 秦皇岛水厂数据采集和监控系统节能管理解决方案北京同方软件股份有限公司版权所有15 哈尔滨市水情自动测报系统 沈阳热电厂实时信息监控系统 上海虹桥交通枢纽信息系统 奥运场馆空气质量监控系统 伊朗德黑兰地铁信息集成系统 南京奥体中心信息集成系统 浙江省城市消防自动报警远程监控管理系统 福州 “平安城市 ”视频监控系统 内蒙古乌海市煤炭局煤矿安全生产远程监察信息系统联系方式： 北 京 同 方 软 件 股 份 有 限 公 司 地址： 北京市海淀区王庄路 1 号同方科技广场 A 座 19 层服务热线：400 818 1616 市场热线：010-82399389 传真： 010-82399507网站： w
