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1 方案背景與目標(biāo)

為進一步實現(xiàn)對設(shè)備、能源的集中管理與監(jiān)控，使管理者能及時地掌握生產(chǎn)第一線的情況，以便盡快響應(yīng)和決策；同時為高層級數(shù)字化項目做好前期的數(shù)據(jù)以及接口準(zhǔn)備；為實現(xiàn)有效降低能源使用，節(jié)約能源成本，實現(xiàn)關(guān)鍵能源消耗透明化、能源分析自動化。因此在能源管理方面建立智慧能源體系。

智慧能源的核心是下列支柱圖中的能源監(jiān)控，能源預(yù)警中心能源數(shù)據(jù)中心三個部分

2 方案詳細介紹

系統(tǒng)采用三級架構(gòu)，分別為UI層，應(yīng)用層及數(shù)據(jù)層。

（1）UI層即網(wǎng)頁客戶端，用于想用戶提供能管數(shù)據(jù)圖表的展示。其中能源主畫面和監(jiān)控中心通過WinCC的web發(fā)布功能發(fā)布為網(wǎng)頁后嵌入Xphere EMS能管系統(tǒng)的web應(yīng)用。其他頁面在能管系統(tǒng)web應(yīng)用中實現(xiàn)。

（2）應(yīng)用層為后臺服務(wù)端，主要包括四部分的內(nèi)容。具體為WinCC實現(xiàn)能管系統(tǒng)的自動化控制部分的內(nèi)容，具體操作入口在監(jiān)控中心畫面中體現(xiàn)。EnMPro實現(xiàn)能管系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析功能，主要包括UI層展示需要的圖表統(tǒng)計結(jié)果和實時數(shù)據(jù)分析計算結(jié)果。Xphere EMS Web Server能管系統(tǒng)通過表單，儀表盤和審批流的基礎(chǔ)功能實現(xiàn)UI層頁面的重組，展示與流程管理。Xphere EMS數(shù)據(jù)中心用于實現(xiàn)用能預(yù)測，調(diào)度建議和異常值檢測等方面的算法功能。

（3）數(shù)據(jù)層為數(shù)據(jù)持久化功能模塊，主要包含三部分內(nèi)容。其中EnMPro數(shù)據(jù)庫用于存儲EnMPro統(tǒng)計分析所需的歷史采集數(shù)據(jù)。中間存儲為Xphere EMS數(shù)據(jù)緩存，存在于應(yīng)用層服務(wù)中，用于存儲輪詢歸檔的最近一次的實時數(shù)據(jù)和分組統(tǒng)計結(jié)果，提高畫面查詢性能。Xphere EMS能管系統(tǒng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫用于存儲客戶的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，包括用戶信息，設(shè)備信息，生產(chǎn)數(shù)據(jù)等。

系統(tǒng)按照功能分為三部分，分別為監(jiān)控中心，預(yù)警中心，數(shù)據(jù)中心。

（1）監(jiān)控中心

監(jiān)控中心遠程監(jiān)視現(xiàn)場工藝流程動態(tài)圖，查看趨勢，設(shè)定特定參數(shù)，調(diào)整控制點運行狀態(tài)

顯示測量點的實時報警

定時生成運行記錄報表

（2）預(yù)警中心

對各項KPI指標(biāo)超標(biāo)的情況進行報警

對子系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)超出設(shè)定值報警

報警信息分析

報警處理率

報警等級分析

……

（3）數(shù)據(jù)中心

用能預(yù)測

用能計劃

設(shè)備用能分析

碳排放分析

綠色能源分析

……

3、代表性及推廣價值

智慧能源系統(tǒng)使用了西門子國內(nèi)團隊自研的低代碼，配置化能源管理平臺-Xphere軟件平臺。西門子的傳統(tǒng)的能源管理系統(tǒng)上從架構(gòu)上進行相應(yīng)的分類，以及從功能上進行明確分類。在功能上增加了能源調(diào)度和報警分類處理的功能，體現(xiàn)了能源管理的智慧功能，同時對于節(jié)能效果非常明顯。

智慧能源系統(tǒng)，在傳統(tǒng)能源管理系統(tǒng)上，著重增加了根據(jù)MES中的生產(chǎn)計劃來有效進行能源調(diào)度，顯著提升了能源效率。同時對于報警管理進行相應(yīng)報警分類，報警流程處理，報警推送等功能。能源調(diào)度的使用，預(yù)計節(jié)約無效能源的浪費8%； 報警分類，處理和推送對于處理故障效率提高15%。