1 概述
能源計量信息管理系統，是把分布在不同地點的多臺計量儀表進行聯網，實現計量儀表的在線實時數據采集和管理[1]。系統的組成通常由計量檢測設備、數據集中器(分站)、用戶終端、管理服務器(主站)、管理軟件和網絡器件等構成，具有能源數據采集、數據傳輸、數據處理、數據存儲等能源計量功能，其輸出數據可用于能源統計與能源審計。
2 能源管理系統的設計及探究
2.1能源計量信息管理系統的現狀分析
目前，中國各行業開發和使用的能源計量信息管理系統無統一規范標準。因為缺乏國家規范性的指導文件，企業按照自行需求進行設計和開發，能源計量管理系統模式較混亂。許多企業因為沒有相關標準或規范的指導而茫然。據浙江省醫藥化工行業能源計量信息管理系統調查顯示，現階段企業在能源計量系統由于系統結構、功能模塊、數據結構與輸入輸出報表等多方面的不規范，使得企業在計量器具選擇、計量數據采集點設置的規范導致企業能計量與源平衡的不確定性。因為缺乏相關標準或規范，很多企業的能源計量管理系統輸出政府能源監管部門的需要的各類申報報表(企業耗能設備一覽表、企業能源計量器具一覽表、能源工業企業能源購銷存表、能源消耗統計及分析報表、生產信息報表)，誤報和漏報的情況時有發生。這種政企不一致的狀況，使得政府能源監管部門較難統一管理企業的能源統計與審計工作。本文就結合當前中國用能行業能源計量信息管理系統的特點，對系統的設計規范做一些淺層次的探討與研究。
2.2能源計量信息管理系統建設的一般要求和設計原則
2.2.1系統的軟硬件環境設計要求
在設計能源計量信息管理系統時，對設計硬件上要考慮企業的經濟承受能力，逐步完善。同時，配備的計量器具必須要能在線檢定或校準；軟件設計要考慮全面，給予必要的完善及升級的空間。
2.2.2確定現場能源計量檢測點設置與計量器具配置要求
(1)現場能源檢測點確定。用能單位能源計量信息管理系統，應能采集行業不同種類能源的數據。所稱能源數據，指煤炭、原油、電力、天然氣、焦炭、水、蒸汽等和其他直接或者通過加工、轉換、回收而取得有用能的各種資源[2]。
能源計量信息管理系統采集點的設置原則是以能夠準確和實時采集數據的作為計量檢測點，并且要考慮能滿足能源平衡、能源統計與審計要求[3]。具體數據采集范圍包括:
a)輸入用能單位、次級用能單位和用能設備的能源及載能工質；b)輸出用能單位、次級用能單位和用能設備的能源及載能工質；c)用能單位、次級用能單位和用能設備使用(消耗)的能源及載能工質；d)用能單位、次級用能單位和用能設備自產的能源及載能工質；e)用能單位、次級用能單位和用能設備科回收利用的余能資源。
(2)計量器具配備率要求。
2.3合理選用現場能源計量器具
根據GB/T17167—2006標準要求，能源計量信息管理系統所選用的能源計量器具，要依據不同用能設備所耗的能源類型不同，而選用相應的計量器具。所選用的計量器具必須要能提供數計量據輸出接口。選用的計量器具除了保證精度要求，也要根據生產工藝、使用環境等條件的要求，進行選擇相適應的計量器具。
2.4能源管理信息系統主要功能模塊設計原則
(1)計量器具系統模塊。計量器具系統模塊的功能是能源計量管理系統與能源供應部門收費端計量數據聯網，實時監控一級計量和二級計量能源數據偏差，并將所采集計量數據形成對比圖，出現不合理偏差系統立即報警。系統對電能供應質量進行實時監控，并有報警提示和報警記錄。
(2)能源數據采集系統模塊。能源數據采集系統模塊的功能是自動采集各類能源計量點的實時瞬時量和累計量，采集周期在1分～24小時范圍內可調。采集數據項目完全符合能源統計和能源計量管理部門的要求。
(3)采集數據傳輸、存儲、查詢系統模塊。采集數據傳輸、存儲、查詢系統模塊應滿足實時傳輸的要求，考慮到數據傳送速度，有線傳輸200米以內可采用雙絞線串口傳送，超過200米宜采用光纖以太網傳送，也可采用無線傳輸;各采集點數據傳輸到人機交互界面的時間不應超過1秒。數據輸出應滿足集中化管理的需要，可通過人機交互界面查詢到所有的能源計量數據輸出。能源數據中心服務器實時監控歷史數據一般要求保存不少于60天。
(4)數據匯總和計算分析系統模塊。數據匯總和計算分析系統模的功能是對能源消耗計量數據進行匯總，并按照系統設定各種能耗定額指標和節能量化指標計算分析，并自動形成對比分析圖表。超過指標系統立即報警提示。通過報警提示，企業能夠及時發現能源浪費現象和能源消耗異常情況，及時進行糾正與改進，及時有效控制能源消耗和能源成本開支。能耗定額指標和節能量化指標主要包括企業單位產值綜合能耗、單位產品綜合能耗、企業工業增加值綜合能耗、企業和車間能源消耗定額及用能設備單耗等。數據匯總和計算分析系統模塊功能能夠對每個產品能源成本、每個車間能源成本和企業能源成本進行監控和分析，并自動形成對比分析圖表，用能成本超過預定費用，系統立即報警提示。
(5)報表統計系統模塊。報表統計系統模塊功能是能夠根據政府、各級公司及分公司需要，自動導出所有的各類滿足政府能源統計與審計要求的用源申報報表(企業耗能設備一覽表、企業能源計量器具一覽表、能源工業企業能源購銷存表、能源消耗統計及分析報表、生產信息報表等)，能源統計報表數據均能追溯到系統計量檢測記錄。
(6)企業、車間、設備能源管理系統模塊。企業、車間、設備能源管理系統模塊功能是實時監控企業、車間、設備能源實時消耗量，監控各項用能指標不超過定額指標。超過定額指標經報警提示查找原因，及時進行改進。設備管理系統功能能對重點用能設備能耗狀況、負荷率、有效利用時間、開啟、停止時間等影響能源消耗的各項參數進行實時監控，確保設備的高效、經濟運行，減少設備的空載時間和能源浪費的地方。
2.5能源管理信息系統的安全設計和維護原則
信息系統應做好防電磁干擾，采集信號線應采用屏蔽線，并禁止與強電信號線混敷;與信息系統相連的外網系統應做好防火墻等病毒隔離措施。用能單位應設系統維護人員負責能源計量信息系統的整體維護;各車間也應有專人負責每天不少于一次的儀表值和信息系統反饋值的一致性檢查，發現問題應及時通知系統維護人員。
2.6能源計量信息管理系統規范化工作成效
在上述研究的基礎上，2009年3月，浙江省標準化研究院聯合上虞新和成生物化工有限公司、上虞市質量技術監督局，聯合制定了《醫藥化工行業能源計量信息系統》聯盟標準，建立了能源計量信息管理系統的統一的管理模式，實現能源計量管理標準化。通過近一年的標準實施表明，統一規范的能源計量管理系統進一步提高了工藝過程中的能源計量數據的分析和研究的正確必可靠性，為改進生產工藝，提高技改節能效益提供了科學的依據，真正發揮了能源計量數據的功效。其次應用能源管理的科學方法，結合計算機信息網絡技術，通過精確計量，自動采集能源量值數據信息，對能耗數據進行計算匯總、圖形對比、經濟分析、量化評價，控制能源消耗，節約了能源成本開支，提升企業能源管理水平。例如，浙江省重點試點企業上虞新和成生物化工有限公司發酵車間經過對蒸汽消耗數據的分析，將滅菌工藝由原來的間歇消毒改為連續消毒，使車間每月蒸汽消耗量下降30%。精餾車間強化循環水溫差管理，優化了操作參數，耗汽量從原來6噸/小時下降為4.5噸/小時，循環水用量從910噸/小時下降到450噸/小時，使該車間每噸產品能源成本下降15%。通過考核，公司萬元增加值能耗同比下降14.6%。
為了扎實推進企業能源計量工作，將節能工作落到實處，我們對企業能源計量信息管理系統相關的設計規范和標準進行了初步的研究。Acrel（安科瑞）公司的Acrel-3000能源管理的提出，將能將成為企業能源在線實時監測新興的解決方案。規范、有效、科學的能源計量信息管理系統不僅能規范企業能源計量與管理，也將進一步推動國家依法實施節能減排監督管理。
3 Acrel-3000能源管理系統
3.1結構
Acrel-3000型電能管理系統可對低壓設備消耗的電能進行分項計量。其軟件運行于windows操作系統，包括windows2000、windows NT、windowsXP等windows系列操作系統。系統除了與本公司自主研發的儀表良好兼容外，還支持數百種硬件設備，包括目前流行的各種板卡、儀表、PLC等。支持各種常用電力通信規約，如部頒CDT規約、POLLING、1801、101、DNP等電力規約。
按照國家對電能計量的相關要求，本系統對耗電量進行分項計量，包括：
