定义

需求分析

设计思想

系统模块

系统结构

系统功能

能源管理表计的选型方案

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）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。

能源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

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

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电力仪表或导轨式电表

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。