标题：能源计量管理系统
定义
能源计量是节能减排量化数据的体现，起着举足轻重的作用。同时作为一种管理工具和手段，利用能源计量数据的采集，诊断，分析，实施有效管理，科学准确的计量数据能够指导建筑能源的利用，由此达到节能降耗的目的。此外能源计量还是一种工艺手段，一种测量技术，帮助建筑节能建立科学合理的节能流程，为今后的建筑节能提供科学准确的基础条件。EMS智能能源管理系统是为了满足用户在生产过程中对能源的规划、计量、分析、调度等进行实时监控的需要而设计开发的能源综合管理系统。
需求分析
根据能源计量管理的运作模式，能源计量统计管理人员对计量管理软件提出了一系列要求，主要有：
使原有的计量数据库动态化，能够增减和更改能源用户、能源名称和计量单位等；能自动生成能源计量统计的日、月报表；能够实时记录和长期保存生仪化公司各单位的能耗信息；数据修改方便；软件加密，防止统计数据被越权改动。
对用户提出的上述各项要求进行具体分析，可见软件的总体设计方案须做到以下各点方能满足用户需求：
为能源计量管理人员提供一个良好的界面，使其可根据各种菜单提示，方便地完成各项操作，为用户提供两级权限保护；数据录入简单、便捷；要实现能源用户名称、计量单位、数据宽度等项目可更改，在保留原有计量数据的基础上须增添计量单位、计量用户名称、日用量、月用量等数据库；根据用户提供的时间范围，能够实现在任何时候以任何时间段自动生成能源计量统计报表。
设计思想
目前市面上的开发软件很多，使用什么软件开发应用程序应根据具体情况灵活选择。经过多年的实践与开发，企业在变配电监控、数据联网，电力调度等多个方面提供了系列软件产品，电能管理组态系列软件可以为企业提供“监控一体化”的整体解决方案，为企业MES系统提供核心历史数据“引擎”，电能管理组态系列软件包括企业级实时历史数据库AcrSpace、工业自动化组态软件AcrControl、电力自动化软件AcrNetPower、“软”控制策略软件AcrStrategy、通信网关服务器AcrFieldComm、OPC产品、Web门户工具等，同时具有英文版、繁体、简体版等版本，这些产品不是孤立的，它是一个应用规模可以自由伸缩的体系结构，整个软件系统都是按照软件标准而严格设计的，其中实时历史数据库是全部产品数据的核心，分布式的网络应用是电能管理组态软件的最大特点，该系列产品可以广泛的应用于企业信息化、DCS系统、PLC系统、SCADA系统、楼宇IBMS等监控系统中。
系统模块
从能源计量管理系统结构图看，整个软件系统可分成五个功能模块，能源计量管理结构图的每一分支就是一个模块。各功能模块可以独立存在、修改、调试、运行[1]。  系统模块（1）权限保护模块：为用户提供权限保护。
（2）能源计量管理系统主模块：系统的核心部分，作用是核对用户权限，提供主菜单，选择各功能子模块。该模块利用FOXPRO具有良好界面的特点，通过人机对话方式进行所需条件选择，界面比较直观，使用人员只需按照菜单提示进行操作，非常简单，降低了对使用人员计算机水平的要求。
（3）录入抄表数模块：提供用户输入计量抄表数据信息的菜单。录入数据工作是系统中最基本，也是最重要的部分。为了便于用户输入数据，本模块采用循环输入方式，可即时修改，也可任意定位输入。在提供存盘返回按钮的同时，也提供了放弃输入返回的按钮，以避免误操作所带来的不便。
（4）统计报表模块：按要求统计及打印报表。报表的数据统计计算比较复杂，在数据量较大时程序运行时间较长，为了缩短程序的执行时间，在设计中我们尽量使用一些功能相同的函数来代替语句，以提高程序运行速度。
（5）更改能源用户模块：根据用户要求，按照菜单提示，能源计量使用人员可便捷地更改计量用户信息，动态管理数据库，使整个系统智能化。
系统结构
各个结构层的具体形式如下：
（1）主站层（站控管理层）
位于监控室内，具体包括：安装有智能电  能源计量管理系统力监控系统的后台主机等相关外设。负责将通讯间隔层上传的数据解包，进行集中管理和分析，执行相关操作，负责整个变配电系统的整体监控。智能电力监控系统提供专用的通讯功能模块，通过专用的以太网硬件通讯接口，以OPC方式或其它通讯协议向上一级系统（如：BAS 、DCS 或调度系统）发送相关的数据和信息，实现系统的集成。
（2）通讯间隔层（网络通讯层）
采用通讯管理机，负责与现场设备层的各类装置进行通讯，采集各类装置的数据、参数，进行处理后集中打包传输到主站层，同时作为中转单元，接受主站层下发的指令，转发给现场设备层各类装置。
（3）现场设备层
位于中低压变配电现场，具体包括：微机保护装置、多功能仪表、直流屏、温湿控制器、电动机保护器等。负责采集电力现场的各类数据和信息状态，发送给通讯间隔层，同时也作为执行单元，执行通讯间隔层下发的各类指令。
系统功能
生产企业消耗的能源一般有水、电、气、几大类。水能源主要包括热水和自来水；气主要包括天然气和压缩空气。因此能源计量系统就是对热水、自来水、电、天然气、压缩空气的使用情况进行监控计量，成本核算及生成各种企业报表，并对能源异常消耗进行报警。根据反复调研和用户需求，所设计的能源计量系统主要包括以下几个方面功能。
（1）总线接口功能。利用RS-485总线将工控机和现场智能仪表连成一个分布式网络，系统可以在一定范围内增减现场智能仪表，以提供系统的通用性和可扩充性。
（2）自动采集、瞬时计量功能。能自动计量各种能源的使用量。
（3）参数显示、统计和报表功能。对能源系统进行监控计量，显示每一计量节点的参数，对各种能源的使用量进行日统计、月统计、年统计，生成相应的日报表、月报表、年报表并完成成本核算，为企业决策提供科学依据。
（4）画面显示功能。系统以友好、灵活的图形界面显示实时能源数据，创建各能源的管线图、趋势曲线图、运行参数棒图。
（5）查询、打印功能。系统可以按照用户任意指定的日、月、年进行数据查询、打印。
（6）报警功能。系统对能源消耗异常数据进行报警（声音报警、画面报警），并且通过画面直观地显示该能源的流向，方便维修人员排除?
故障。
（7）Web访问功能。系统对外进行实时Web发布，方便用户远程监控。
管理表计的选型方案
（1）高压回路或低压进线回路选ACR330ELH仪表[2]
该表为电能质量分析仪表，主要功能有：LCD显示、全电参量测量（U、I、P、Q、PF、F、S）；四象限电能计量、复费率电能统计；THDu，THDi、2-31次各次谐波分量；电压波峰系数、电话波形因子、电流K系数、电压与电流不平衡度计算；电网电压电流正、负、零序分量（含负序电流）测量；4DI+3DO（DO3做过压、欠压、过流、不平衡报警）；RS485通讯接口、Modbus协议或DL/T645规约。外形尺寸：120×120mm，开孔尺寸：108×108mm。适用于高压重要回路或低压进线柜。
（2）低压联络或出线回路选ACR220EL电力仪表[2]
该表主要功能有：LCD显示、全电参量测量（U、I、P、Q、PF、F）；四象限电能计量、复费率电能统计、最大需量统计；4DI+2DO；RS485通讯接口、Modbus协议。外形尺寸：96×96mm，开孔尺寸：88×88mm。适用于低压联络柜、出线柜。
（3）动力柜、照明箱选ACR120EL电力仪表[2]或导轨式电表[3]
ACR120EL电力仪表主要功能有：LCD显示、全电参量测量（U、I、P、Q、PF、F）；四象限电能计量、复费率电能统计、最大需量统计；2DI+2DO；RS485通讯接口、Modbus协议。外形尺寸：开孔尺寸80×80mm，开孔尺寸72×72mm。适用于动力柜。
DTSD1352导轨式电表主要功能：LCD显示、全电参量测量（U、I、P、Q、PF、F、S）；四象限电能计量、复费率电能统计、最大需量统计；电流规格1.5(6)A、5(20)A、10(40)A、20(80)A可选、RS485通讯接口、Modbus协议或DL/T 645规约可选。外形尺寸：126×89×74mm，7模数。适用于动力柜。
DTSF1352导轨式电表主要功能：电流规格1.5(6)A、5(20)A、10(40)A、20(80)A可选、复费率电能统计、电能脉冲输出、RS485通讯接口、Modbus协议或DL/T 645规约可选。外形尺寸：126×89×74mm，7模数。适用于照明箱的三相电能计量。
照明箱DDSF1352电表主要功能：电流规格1.5(6)A、5(20)A、10(40)A、20(80)A可选、复费率电能统计、电能脉冲输出、RS485通讯接口、Modbus协议或DL/T 645规约可选。外形尺寸：76×89×74mm，4模数。适用于照明箱的电流、电压测量；单相电能计量。
管理制度
1、能源计量是企业计量工作的一个重要组成部门，由企业的计量机构（企业计量主管部门）统一管理，企业通过能源计量管理，促进企业实行能源定量化管理，做到能耗有数据，制定生产工序和产品能耗定额有依据，考核用能状况有标准，为制订节能的操作制度创造条件，同时为合理开展节能技术改造提供可靠依据，有利于采用新技术，提高监测、控制水平。[4]
2、企业计量主管部门应做到企业用能实行全面计量，各种能源（包括一次能源、二次能源）和含能工质在其分配、加工、转换、储运和消耗的全过程中，按生产过程需要实行分别计量。
3、在企业的计量主管部门中，设置能源计量的机构，并配备适当的专业人员，负责完成能源计理的管理、检定、测试和维修工作。
4、计量主管部门按生产工艺的具体情况和实际需要，按工艺流程路线，设计绘制本企业能源计量点网络图，编制企业能源计量器具配备规划。
5、计量主管部门为实施企业能源计量的统一管理，必须建立健全的有关能源计量的具体、管理制度如下：
⑴能源计量器具周期检定制度；
⑵能源计量测试实验室的工作制度；
⑶能源计量测试人员岗位责任制；
⑷能源计量器具使用、维护、保养制度；
⑸能源计量器具检定、测试、修理定额管理制度；
⑹能源计量器具采购、入库、流转、降级、作废核准制度；
⑺能源计量测试原始数据，统计报表管理制度；
⑻能源计量测试档案，技术资料使用保管制度。
6、企业能源计量配备的范围应做到：
⑴进出厂的一次能源（煤、石油、天然气等），二次能源（电、焦炭、成品油、煤气、石油气、蒸汽等）以及含能（或称载能）工质（压缩空气、氧、氮、氢、水等）的计量；
⑵自产二次能源和含能工质及能源生产单位自用的一次能源的计量；
⑶生产过程中能源和含能工质的分配、加工、转换、储运和消耗的计量；
⑷生活和辅助部门（办公室、食堂、浴室、宿舍等）用能的计量；
⑸为能源平衡测试所需要安排的计量。
7、第6项所涉及的能源计量器具的配备率做到不少于95%的要求。
8、能源计量的检测率和计量器具的准确度都要达到《用能单位能源计量器具配备和管理通则》的要求。
9、为保证使用计量器具的量值统一标准，根据本企业实际需要，对量大面广的计量器具建立健全计量标准，严格计量监督、对使用量小，准确度要求高，而本企业又不能检定的能源计量器具，企业计量主管部门可以有计划地报请政府计量部门安排检定。
10、能源计量器具的受检率原则上要达到100%，并根据使用情况和环境条件，确定各类能源计量器具检定周期，制订周期检定计划，保证受检率达到98-99%，抽检合格率达到95-98%。
11、能源计量器具的安装使用严格按产品说明书和操作规程的规定进行，以保证合理安装、正确使用、维修方便。计量主管部门还应加强巡回检定和现场监督检验，杜绝不合格计量器具流入生产线。
12、企业能源统计是能源管理的重要基础工作，其主要任务是统计企业能源消费量，研究能源消耗的规模和构成，从而计算各消耗能源部位的消耗量，用以分析能源消耗的去向与分配。其次是统计企业能源的利用情况，分析其变动原因，为加强能源管理提供资料，再次是编制工业企业能源消费平衡表，以反映各种能源的来龙去脉，研究能源利用的经济效益。企业能源统计的扎口单位是节能主管部门。
13、企业建立能源统计报表制度，由节能主管部门统一制定能源消耗统计报表格式，能源消耗统计报表按月逐级上报，即生产车间（或能源二次加工部门）、分厂和集团公司。能源统计内容必须包括各种能源消耗量统计和能源利用水平（产值单耗和产品单耗等）统计，能源统计的时段必须与企业生产产品或财务报表同步。
14、企业能源统计的汇总工作由节能主管部门负责，除应完成本企业能源管理所需要的统计工作之外，还应完成行业或政府部门规定上报的能源消耗报表。
15、节能主管部门根据全厂各部门或企业的能源统计资料，定期编制企业能源消费平衡表，绘制企业能流网络图，以此开展企业能源消耗的统计分析工作或开展企业能量审计工作。