引⾔
随着节能⼯作向系统化、精细化、信息化⽅向发展，节能领域运⽤物联⽹、⼤数据等信息技术⼿段深挖、细挖节能潜⼒成为必然趋势。为此，国家从“⼗⼆五”开始建设覆盖全国⼀万多家重点⽤能单位的能耗在线监测系统。通过该系统，可以全⾯、准确、及时地掌握全国和分地区、分⾏业能源消费总量及其构成，提⾼节能宏观调控的针对性和有效性。建设能耗在线监测系统，是推进能源⽣产和消费⾰命、深化创新节能⼯作的必然选择，是企业进⼀步挖掘节能潜⼒、提⾼能源管理精细化⽔平的客观需要，也有利于培育和发展节能环保战略性新兴产业，促进经济结构转型升级。 1能耗在线监测系统建设的有关背景
“⼗⼀五”期间，国家建⽴了重点⽤能单位能源利⽤状况报告制度，对重点⽤能单位能源利⽤状况实⾏年度管理。2011年，国家发展改⾰委、教育部、⼯业和信息化部、财政部等⼗⼆部门联合发布《万家企业节能低碳⾏动实施⽅案》，提出要建⽴万家企业能源利⽤状况在线监测系统。2012年，《国务院关于印发节能减排“⼗⼆五”规划的通知》则进⼀步提出开展重点⽤能单位能耗在线监测体系建设试点⼯作。从2014年下半年开始，国家组织开展能耗在线监测试点，选取北京、河南、陕西3个省市的电⼒、钢铁、⽯油⽯化3个⾏业的部分重点⽤能单位开展试点。2015年以后，国家对能耗在线监测系统建设提出了新超级管道
的要求，在《关于加快推进⽣态⽂明建设的意见》、“⼗三五”规划《纲要》、《“⼗三五”节能减排综合⼯作⽅案》等⽂件中再次提出了建设能耗在线监测系统的明确要求。2017年，国家发展改⾰委、原质检总局联合印发《重点⽤能单位能耗在线监测系统推⼴建设⼯作⽅案》，明确要求在试点基础上推进能耗在线监测系统建设，到“⼗三五”末期，基本建成连接各省(区、市)重点⽤能单位、相关部门和⾏业数据共享的能耗监测系统，为政府部门统筹能源发展与⽣态⽂明建设、强化能源消费总量与强度“双控”提供⽀撑，为重点⽤能单位提质降本增效提供服务。
2能耗在线监测系统的建设内容
拉线护套
能耗在线监测系统主要包括三部分建设内容:⼀是建设省级平台。省级平台是监测系统的区域性公共服务平台，部署在各省(区、市)电⼦政务外⽹和互联⽹，⽀持接⼊市级平台数据，⾄少应达到国家信息安全等级保护⼆级的要求。省级平台由省级节能主管部门、质监部门负责建设，要优先使⽤政务云等计算资源，符合国家对政务信息系统整合共享的⼯作要求。⼆是对接国家平台。各省级平台要按照统⼀的技术标准，将监测数据上传到国家平台。国家平台部署在国家电⼦政务外⽹和互联⽹，由国家发展改⾰委负责建设，主要功能是接⼊、汇总、分析各省级平台或重点⽤能单位直接上传的数据，为能源消费总量与强度“双控”及重点⽤能单位节能管理等⼯作提供⽀持。三是建设重点⽤能单位接⼊端系统。重点⽤能单位接⼊端系统部署在重点⽤能单位内部，由重点⽤能单位负责建设。主要功能是，通过计量仪表、⼯控系统等采集、汇总本单位能耗数据，将数据上传⾄省级平台，或直接上传⾄国家平
台。
3能耗在线监测系统的总体技术路线
3.1总体技术路线
能耗在线监测系统采⽤“国家平台+省级平台+重点⽤能单位端系统”的架构和技术路线(见图1)，为各部委、各级节能主管部门和质监部门、重点⽤能单位等⽤户提供不同层次的服务。重点⽤能单位需按照《⽤能单位能源计量器具配置和管理通则》(GB17167)配备计量仪表。
图1能耗在线监测系统技术路线
国家平台部署在国家电⼦政务外⽹和互联⽹，由国家发展改⾰委负责建设，主要功能是接⼊、汇总、分析各省级平台或重点⽤能单位直接上传的数据，为能源消费总量与强度“双控”及重点⽤能单位节能管理等⼯作提供⽀持。国家平台达到国家信息安全等级保护三级要求，可以为相关部门提供数据接⼝，实现信息共享。
省级平台是监测系统的区域性公共服务平台，部署在各省(区、市)电⼦政务外⽹和互联⽹，⽀持接⼊市级平台数据，⾄少应达到国家信息安全等级保护⼆级的要求。省级平台由省级节能主管部门、质监部门负责建设，优先使⽤政务云等计算资源。主要是接收本区域内重点⽤能单位上传的数据，整合能源供应单位、其他⾏业节能主管部门系统，按统⼀的技术标准与国家平台进⾏数据对接，为本省节能主管部门、质监、住建、交通等相关部门以及重点⽤能单位等提供⽀持服务。
重点⽤能单位端系统⼀般由能耗在线监测端设备、计量器具、⼯业控制系统、⽣产监控管理系统、管理信息系统、通信⽹络及相应的管理软件等组成，部署在重点⽤能单位内部，由重点⽤能单位负责建设，主要为⽤能单位提供能源管理服务。
重点⽤能单位端系统通过互联⽹或传输专线等⽅式将采集到的数据上传⾄省级平台，再由省级平台经电⼦政务外⽹上传国家平台。
3.2技术⽅法建议
3.2.1完善能源计量器具配备
企业依法配备能源计量器具，并定期检定或校准，能源计量器具应满⾜数据采集接⼝要求。进出⽤能单位(⼀级)和进出主要次级⽤能单位(⼆级)计量器具配备率和在线率达到100%；企业根据重点耗能设备或⼯序的能耗情况和仪表安装的可⾏性，完善主要⽤能设备(三级)计量器具配备。计量器具配备率和准确度等级达到《⽤能单位能源计量器具配备和管理通则》(GB17176)的要求。
3.2.2部署完善能源数据采集⽹络
开展能源计量仪表(含新增、改造及已有仪表)现场数据采集系统的适应性接⼊改造，基于已有⾃动化系统(DCS、PLC及电⼒综保系统等)，完善现场数据采集⽹络和⼯业主⼲⽹络，在满⾜安全性和隔离性技术要求下，实现能源计量数据、能源系统操作和质量数据、关键⽣产数据集中统⼀采集到能耗在线监测端设备。
3.2.3开发能耗在线监测系统软硬件系统
企业能源管理中⼼信息系统分为三层：数据采集层、数据应⽤层和⼈机交互层。数据采集层由企业交互终端和数据采集机(如有必要)组成，企业交互终端内置控制器及智能仪表标准协议，可与全球知名
品牌的控制器和智能仪表实现组态配置通讯接⼝，内置实时数据库，⽤于暂存关键数据；内置OPC接⼝，便于与第三⽅控制系统或信息系统通讯。企业如果有特殊需要，也可以添置数据采集机，采集机需要预置与⽣产现场智能仪表、PLC和DCS等现场测量和控制装置的通讯协议，以便于相关数据的采集；数据应⽤层由多台服务器组成，服务器⽤于存储数据、存储和运⾏模型库(数据和数据的固有关系)、存储定制的⼈机交互界⾯等;⼈机交互层，该层由多种形式的⼈机交互设备组成，可以是⼤屏幕显⽰器、PC机或移动终端等，这些设备应⽅便⽣产管理⼈员使⽤能源管理中⼼信息系统的各项功能。
3.2.4部署能源集中监控平台悬浮触控
鸡笼的做法基于实时数据库和监控图组态系统，建设监控系统。实现对各级(集团、分⼚、车间、重要耗能设备)多种能源介质(煤、电、蒸汽、⽔、燃料⽓、氮⽓等)产、存、耗全过程的实时监控，掌握其历史和实时趋势。实时记录能源系统事件，实时掌握能源使⽤消耗情况，实现对各类产能、供能和⽤能过程及设备的实时监控、异常报警和分析管理。对重点耗能设备(变压器、锅炉、加热炉、汽机、风机、空压机、泵等)进⾏能效实时计算与监控，实时监控与优化设备的能源利⽤率、设备运⾏与⽣产负荷之间的匹配度。通过综合监控系统，建设集团、分⼚、车间、重要耗能设备四级能源监控系统。
3.2.5健全管理制度
企业根据⽣产过程和能量系统特点，制定切合实际的能耗在线监测制度，充分发挥能耗在线监测系统
的作⽤。企业需将能源管理⼯作提升到与产品质量管理和产量管理同等⾼度，针对不同产品和不同重点耗能设备或⼯序，制定能耗预警指标体系；制定节能优化⽣产操作指南。基于能源管理信息系统分析⼯具，制定持续改进的节能⼯作⽅案，实施在线能效绩效考核管理，落实节能奖惩制度。
4安科瑞重点⽤能单位能耗在线监测系统
4.1建设意义
《重点⽤能单位节能管理办法》规定，重点⽤能单位包括年综合能源消费量1万吨标准煤以上(含1万吨)的⽤能单位以及各省、⾃治区、直辖市有关部门指定的年综合能源消费量5000吨标准煤以上(含5000吨)、不⾜1万吨标准煤的⽤能单位。⽬前在该范围内的重点⽤能单位全国约17000家，能源消费量占全国能源消费总量的60％，是节能⼯作的重点对象。
为贯彻落实《重点⽤能单位节能管理办法》（国家发改委2018年第15号令）、《国家发改委关于开展重点⽤能单位“百千万”⾏动有关事项的通知》（发改环资〔2017〕1909号）和国家发改委办公厅《关于发布“百家”重点⽤能单位名单的通知》（发改办环资
〔2019〕351号），深⼊推进重点⽤能单位能源消耗总量和强度“双控”⼯作，各省市相关主管部门陆续发出通知，要求纳⼊“百千
万”⾏动的重点⽤能单位落实节能主体责任，加强节能管理，并按照《重点⽤能单位能耗在线监测系统推⼴建设⼯作⽅案》（发改环资〔2017〕1711号）等要求，建设接⼊端系统并按时接⼊省级重点⽤能单位能耗在线监测平台，对未按要求开展重点⽤能单位能耗在线监测系统建设、未配备和使⽤能源计量器具的，依法依规责令限期整改，逾期不整改或整改未达到要求的，严格按照有关法律法规进⾏处罚。
4.2端系统结构
根据《重点⽤能单位能耗在线监测系统推⼴建设⼯作⽅案》的要求，重点⽤能单位接⼊端系统部署在重点⽤能单位内部，由重点⽤能单位负责建设。
主要功能：通过计量仪表、⼯控系统等采集、汇总本单位能耗数据，将数据上传⾄省级平台，或直接上传⾄国家平台；重点⽤能单位接⼊端系统要通过⽹闸、防⽕墙、隔离等安全措施，确保内部系统安全和数据安全；要具备远程升级维保、⼀端多传、接收国家和省级平台推送信息和⽤能单位⾃⾝能源管理所需的功能。
安科瑞可为企业接⼊端系统提供完整解决⽅案：
4.2.1端设备
企业接⼊端系统需要从⽣产过程控制系统中采集能耗相关数据，考虑到企业⽣产⽹络与办公⽹络(互联⽹)之间并不互通的实际情况，企业接⼊端系统将通过具备2+1架构的物理隔离装置--能耗在线监测端
设备，实现⽣产⽹络和办公⽹络之间的物理连接，在数据传递过程中确保从⽣产⽹络（内⽹）获取的能耗数据以单向传递、隔离加密、⽂件摆渡的形式安全传递到办公⽹络(外⽹)，再通过外⽹主机侧的CA数字认证证书进⾏⾝份认证识别后上传⾄省(市）级平台。结构如图所⽰：
4.2.2端设备硬件参数
(1)单主板采⽤低功耗处理器；
合成塔(2)单主板内存⼤⼩4G；
(3)硬盘：64G固态硬盘；
(4)独⽴双主机“2+1”架构⾮IP物理隔离；
(5)带VGA接⼝，可外接显⽰器，便于现场维护操作；
骨灰盒寄存架(6)双冗余开关电源，互为备⽤、⽀持热插拔，保障端设备的可靠性，具有电源故障声光报警功能；
(7)8路RS485串⼝；
(8)4路千兆以太⽹；
(9)4个USB接⼝，可⽤于CA证书接⼝；
4.2.3端设备软件功能
(1)⽀持从现场的仪表通过Modbus（GB/T19582）、DL/T645、CJ/T188等协议采集需要的能耗实时数据，并进⾏汇总⽣成上报的能耗数据；
(2)⽀持从能源⽹关、DTU、SCADA通过ModbusTCP（GB/T19582）、能耗协议等上传的能耗实时数据，并进⾏汇总⽣成上报的能耗数据；
(3)⽀持从⾃动化信息系统通过OPC协议采集需要的能耗实时数据，并进⾏汇总⽣成上报的能耗数据；
(4)⽀持⼿⼯填报数据：对于不具备在线采集条件的数据，提供⼿⼯填报数据上传；
(5)具有基础数据处理、本地存储功能，本地历史数据可存储6个⽉以上；
(6)可根据项⽬情况录⼊企业基本信息、企业⽣产层级结构、计量器具档案信息、端设备信息、数据采
集项信息等各类基本信息；
(7)按照《NHJC-04-2018重点⽤能单位能耗在线监测系统技术规范-端设备接⼝协议规范》的要求往国家或省级平台上传数据；
(8)⽀持断线缓存，保证数据的连续性；
(9)端设备平台⽅便⽤户使⽤、配置；
(10)⽀持⼈⼯补录、远程升级；
(11)⽤能数据集抄；
(12)数据上传⽇志。
4.3ANet系列能源⽹关
