能源管理系统在汽车产业的应用设计

计划、组织、控制和监督一系列工作，因为能源管理系统只是一套管理软件，一系列的管理活动仍然需要人来指导。在建设能源管理系统的同时，必须同时建立一支能源管理组织队伍。包括管运营、管设备、统计分析、节能监管方面的人员配备，对能源管理组织队伍需分工明确，责任到人。

3汽车制造企业能源管理系统设计

3.1实现目的

建立汽车制造企业能源管理系统作为企业能源的监管平台，为汽车制造企业高层领导、各功能区域主管、设备管理人员等提供了不同的管理窗口，通过一个页面管理厂区的能源消耗情况，通过对各种能源消耗的精细化管理，实现了对能源消耗系统的实时监控、日常能源消耗管理、能耗分析、重点设备管理等功能，通过系统的分析结果进行能源公示，帮助制定考核，开展能源审计和编制节能规划，开展能效对标达标工作 ，建立健全节能激励约束机制 ，加快淘汰落后用能设备和生产工艺 ，加大节能技术改造力度 。

3.2设计要求

（1）实现数据的自动采集方式取代传统的人工手动方式，优化设备运行和使用，提高运行管理效率；

（2）实现对供配电、用水、用汽、环境及相关其他能耗介质的自动监测，完成对各种能源系统优化调度和管理；

（3）预留可实现实时在线监测生产车间温湿度和CO2浓度等环境指标，超标预警，及时改善室内工作环境，保证工作人员安全生产，也保证生产产品合格率和储存条件；

（4）生产厂房重点设备诊断和运行效率分析；

（5）用能计划与报警；

（6）制定KPI考核指标，提高使用者的节能意识；

（7）实现了对能耗指标的评估和能源消耗结构分析及能源消耗成本分摊；

（8）有效降低能源消耗与运营成本；

（9）实现Web浏览功能，将定制化的能源数据发布到互联网。集团及企业领导在一定权限下，在网络上能够查看企业用能情况，为企业管理者提供决策依据；

（10）实现能源数据冗余备份，让能源数据、网络传输安全可靠、高效运行管理；

（11）分析设备改造前后的节能量；

（12）为企业发现有节能机会提供了可能。

3.1系统网络结构设计

本文介绍某一汽车制造企业能源管理系统网络设计例子，如下图1所示，系统采用分层分布式网络结构，系统自下而上共分三层：设备终端层、网络通讯层和系统管理层。

系统管理层：主要在能源管理监控中心实现。能源管理监控中心由能源监控软件、服务器、工作站、打印机、UPS电源等组成。

网络通讯层： 指完成监控系统通讯所涉及的底层通讯链路（如RS485总线）、通讯转换设备（如以太网网关、以太网交换机）以及顶层通讯链路（如TCP/IP网络）等的总称。这一部分是连接设备终端层和系统管理层的纽带环节。

对原有多功能电表等设备均通过RS485通讯总线接入工业级以太网网关，工业以太网网关经过以太网总线将底层采集的数据通过厂区局域网上传至中控室内或监控中心的服务器内。对已有的其他系统数据（如工厂DCS系统、楼宇自控系统、ERP系统等）通过标准协议上传相关数据至中控室内或监控中心的服务器内。

设备终端层：指直接采集现场设备数据并具备上传功能的现场监控设备，包括多功能电表、流量计等终端监测设备。这些设备可独立完成测量、控制、报警、通讯等功能，一个设备的出现问题时，不会影响其它设备的正常运行。

3.2能源管理系统软件设计

3.2.1能源管理首页

系统将定制化的能源数据发布到互联网或集团局域网，不同的管理人员在一定权限下，查看整个厂区用能情况。不受地域，随时随地掌握进行管理。通过一个网页了解整个厂区能耗概况，展现当前能耗量及不同区域不同类别的各类总能耗，发布企业信息及通告通知。功能如图2所示。

3.2.2综合指标分析

实现企业全厂能耗指标的实时计算、阶段性统计及展示、用能趋势分析，并以数据列表及对比图形等形式实现指标纵向对比、历史最优值对比、基准值对比、行业先进值对比以及增减幅度的分析。功能如图3所示。

3.2.3能源利用过程实时监控

能够动态刷新显示整个电力系统单线图、供水系统管网图等，系统实时显示从各类能耗测量仪表中通过通讯方式获取的各种数据，以便能够及时了解电力系统、用水系统中各自的运行参数。功能如图4所示。

3.2.4网络通讯

系统具有良好的网络诊断功能，能在线诊断监控系统网络通讯状态，发生网络故障时，能自动在屏幕上显示故障单元和故障部位。功能如图5所示。

3.2.5智能报表管理

系统可提供了能源消耗统计和分析管理功能，可以进行日、月、季、年的统计与记录，峰谷平统计与记录，并可以进行显示、打印、查询。可查询包括单位产品综合能耗、产值单耗、单位产品耗水量、单位产品耗电量、单位产品耗气量、能源转换效率、能耗总量、能耗成本、耗水总量、耗电总量、余能回收量等。功能如图6所示。

3.2.6能耗KPI考核

建立部门、车间厂房能耗考核制度，以能耗总量和生产部门的单位能耗、重点设备能耗等统计数据，引入KPI指标计算方法作为能耗考核依据。关键的经济指标分析，使管理者更加直观、深入的了解部门、车间厂房的能耗情况。对同级别、类型的能耗进行比较，发现高耗能区域/车间/部门，采取相应的节能措施。功能如图7所示。

4结语

本文介绍了当前汽车制造企业的能耗及管理现状，文中设计了一能源管理系统在汽车制造业的应用方案。通过在汽车企业建立能源管理系统可对工厂内各车间能耗进行监测、控制、统计、分析，以帮助企业领导和相关管理人员全面掌握工厂内电、水等能源安全和能源消耗情况，了解能耗结构，计算和分析各种设备安全及能耗标准，监控各个运营环节能耗异常情况，发现用能盲点，评估各项节能设备指标，通过合理计划和利用资源科学管理降低能源消耗和运行成本。同时为下一步的节能工作提供坚实的数据支撑。汽车制造业作为一重大耗能产业，能源管理系统在汽车行业的广泛应用将有效促进国内经济、环境和谐发展，从而将提升我国汽车制造业的持续健康发展。

参考文献：

[1]田文彪，魏明，尹娟，宋衍国.汽车制造企业能耗分析及节能新技术[M].机械工业，2007.