一、安徽省計(jì)量科學(xué)研究院簡(jiǎn)介

      國(guó)家城市能源計(jì)量中心（安徽）依托于安徽省計(jì)量科學(xué)研究院（以下簡(jiǎn)稱“國(guó)能中心”），于2010年8月獲得國(guó)家質(zhì)檢總局批準(zhǔn)建設(shè)，2012年1月正式揭牌運(yùn)行。中心工作職能包括：能源計(jì)量數(shù)據(jù)采集、監(jiān)測(cè)；能源計(jì)量技術(shù)研究、能效測(cè)試、用能產(chǎn)品能效評(píng)價(jià)和能源計(jì)量評(píng)價(jià)；接受委托開展能源審計(jì)、能源平衡測(cè)試；積極探索能源計(jì)量數(shù)據(jù)管理和應(yīng)用的有效途徑，向社會(huì)提供能源計(jì)量技術(shù)服務(wù)，為節(jié)能減排提供計(jì)量技術(shù)保障。

二、項(xiàng)目實(shí)施背景

      企業(yè)能源消耗量大、種類多，有水、電、氣、汽等，涉及二級(jí)單位的計(jì)量及核算，管理難度大。對(duì)這些能源進(jìn)行快速、準(zhǔn)確、可靠的監(jiān)測(cè)和計(jì)量，有利于企業(yè)合理調(diào)度能源、加強(qiáng)成本核算、降低消耗、提高效益。《中共中央關(guān)于制定國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十三個(gè)五年規(guī)劃的建議》提出：“十三五”期末單位國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值能源消耗比“十二五”期末降低15%左右，這一指標(biāo)是“十三五”規(guī)劃目標(biāo)中最重要的約束性指標(biāo)之一，也是我國(guó)“十三五”期間節(jié)能工作的奮斗目標(biāo)。因此，加強(qiáng)企業(yè)能源計(jì)量管理，開展企業(yè)節(jié)能降耗行動(dòng)，提高能源利用率是減少資源消耗、保護(hù)環(huán)境的最有效途徑，也是我國(guó)走新型工業(yè)化道路的重要內(nèi)容，這對(duì)于提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，緩解社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展面臨的能源和環(huán)境約束，完成“十三五”規(guī)劃目標(biāo)有著十分重要的意義。

圖1  現(xiàn)場(chǎng)安裝水流量計(jì)采集設(shè)備

      安徽省能耗在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)具有標(biāo)準(zhǔn)化、專業(yè)化、科學(xué)化、時(shí)效性強(qiáng)的特點(diǎn)，采集難度較高。同時(shí)，考慮到能源數(shù)據(jù)對(duì)于企業(yè)決策的重要意義，以及能源本身具備危險(xiǎn)性的特點(diǎn)，需要對(duì)企業(yè)建立的能源數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)提出更高的要求。

三、具體創(chuàng)新措施

1. 總體方案

      安徽省能耗在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要以計(jì)量技術(shù)為基礎(chǔ)，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，通過能源數(shù)據(jù)信息平臺(tái)可以對(duì)重點(diǎn)用能企業(yè)的煤、油、水、電、氣等主要能耗計(jì)量數(shù)據(jù)實(shí)行科學(xué)采集、綜合分析和有效應(yīng)用。在系統(tǒng)建設(shè)中，以單個(gè)企業(yè)或公共機(jī)構(gòu)為單位，以建立覆蓋全省的能源計(jì)量數(shù)據(jù)采集、監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)為目標(biāo)，針對(duì)重點(diǎn)能耗單位的能源使用進(jìn)行全面的自動(dòng)化監(jiān)控，并通過信息化平臺(tái)實(shí)現(xiàn)能源計(jì)量數(shù)據(jù)的在線采集、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、遠(yuǎn)程傳輸、集中存儲(chǔ)，方便政府對(duì)能源利用狀況和水平進(jìn)行監(jiān)督，為政府和有關(guān)部門科學(xué)統(tǒng)計(jì)單位產(chǎn)品能耗、公共機(jī)構(gòu)單位建筑面積能耗提供數(shù)據(jù)支撐，為考核評(píng)價(jià)重點(diǎn)能耗單位節(jié)能減排目標(biāo)，提供統(tǒng)一、可靠的能源計(jì)量數(shù)據(jù)；同時(shí)為用能單位及時(shí)掌握能源狀況提供第一手資料，為企業(yè)進(jìn)行節(jié)能技術(shù)改造提供可靠的依據(jù)和解決方案，解決了目前能耗數(shù)據(jù)不準(zhǔn)、不實(shí)，管理粗放的問題，從而實(shí)現(xiàn)“節(jié)能、降耗、增效”的目的。

2. 研究方法及創(chuàng)新措施

（1）系統(tǒng)總體框架

      能耗在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是一個(gè)能夠長(zhǎng)期可靠運(yùn)行，并且持續(xù)完善的系統(tǒng)，從而能夠在其生命周期內(nèi)，不斷擴(kuò)展接入各行業(yè)用能單位的能耗監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，最終達(dá)到對(duì)全省用能企業(yè)數(shù)據(jù)的全面在線監(jiān)測(cè)。為了達(dá)到上述要求，系統(tǒng)必須采用結(jié)構(gòu)良好的框架結(jié)構(gòu)，保證系統(tǒng)的各種業(yè)務(wù)與軟件要素接口界面清晰，能夠有效配合，支撐系統(tǒng)的應(yīng)用功能，滿足用戶要求，同時(shí)使系統(tǒng)具備良好的可維護(hù)性與可擴(kuò)展性。業(yè)務(wù)應(yīng)用層通過系統(tǒng)功能模塊的劃分，實(shí)現(xiàn)具體的業(yè)務(wù)應(yīng)用。

（2）能源數(shù)據(jù)采集終端

      由于能源計(jì)量傳感器種類繁多，除了電表有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，其他的通信協(xié)議沒有標(biāo)準(zhǔn)，因此目前企業(yè)端現(xiàn)場(chǎng)均裝有一套能支持不同協(xié)議的采集終端。能源數(shù)據(jù)采集終端主要負(fù)責(zé)采集用能企業(yè)的各種能源計(jì)量數(shù)據(jù)，比如煤、電、氣、油、水等數(shù)據(jù)，采集終端基于嵌入式系統(tǒng)開發(fā)，具有高時(shí)效性、多參數(shù)和高穩(wěn)定性的特點(diǎn)，特別適合于多點(diǎn)、多參數(shù)的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集。

（3）系統(tǒng)應(yīng)用平臺(tái)

      通過實(shí)時(shí)采集的能源數(shù)據(jù)建立安徽省能耗在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，形成上至省級(jí)能耗監(jiān)控統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)，下連各地市能耗檢測(cè)平臺(tái)數(shù)據(jù)的現(xiàn)代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系，形成一個(gè)良好統(tǒng)計(jì)信息公共通訊服務(wù)平臺(tái)的具有多層次、多地域的開放性、標(biāo)準(zhǔn)化互連環(huán)境，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享、綜合統(tǒng)計(jì)、遠(yuǎn)程終端訪問、數(shù)據(jù)庫查詢等服務(wù)功能。能耗統(tǒng)計(jì)部門之間的行政業(yè)務(wù)聯(lián)系和復(fù)雜的信息傳遞流程，可以形成以城市能源監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)庫為核心的多層次、立體化的信息網(wǎng)絡(luò)。在這個(gè)多層次、立體信息網(wǎng)絡(luò)中，信息不僅從上到下，從下到上的流動(dòng)，還有大量的跨地域的橫向信息傳遞。

（4）關(guān)鍵技術(shù)與創(chuàng)新點(diǎn)

能源監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用平臺(tái)的關(guān)鍵技術(shù)如下：

實(shí)現(xiàn)能源實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、各種關(guān)系型數(shù)據(jù)的全面集成。

將各種復(fù)雜的單位產(chǎn)品以及工序能耗計(jì)算集成在系統(tǒng)里，實(shí)現(xiàn)能源有效分析和管理。

將無線傳感網(wǎng)技術(shù)集成在系統(tǒng)里，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的安全、低成本傳輸。

能源數(shù)據(jù)采集終端的創(chuàng)新點(diǎn)如下：

采用OPC技術(shù)，實(shí)現(xiàn)與各種電表、流量計(jì)的數(shù)據(jù)通信。

SQLITE數(shù)據(jù)庫在嵌入式系統(tǒng)上的實(shí)現(xiàn)，增強(qiáng)數(shù)據(jù)規(guī)范化共享。

基于CGI動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁遠(yuǎn)程訪問。

采用PERL腳本實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)配置校正公式，用戶可以根據(jù)掛載儀器設(shè)備的特性，現(xiàn)場(chǎng)或遠(yuǎn)程修改校正公式。

四、項(xiàng)目取得成效

1.為政府提供能源數(shù)據(jù)

      通過能源數(shù)據(jù)監(jiān)控不僅為政府各部門準(zhǔn)確掌握、分析用能情況及制定節(jié)能政策和能耗監(jiān)管提供決策依據(jù)，滿足政府城市能源規(guī)劃、調(diào)控及節(jié)能管理的需求，還可以使政府全面了解本地區(qū)用能單位的能源利用狀況，從而制定本地區(qū)科學(xué)、合理的能源消耗限額和定額。截至2020年，隨著安徽省能耗在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用深化，安徽省計(jì)量科學(xué)研究院先后起草制訂了《醫(yī)院綜合能耗限額及計(jì)算方法》、《水泥單位產(chǎn)品綜合能耗限額》、《聚氨酯合成革單位產(chǎn)品能源消耗限額》、《白色硅酸鹽水泥單位產(chǎn)品能源消耗限額》等多項(xiàng)能耗數(shù)據(jù)限額地方標(biāo)準(zhǔn)。

      此外通過能源數(shù)據(jù)監(jiān)控，有利于政府了解用能單位貫徹國(guó)家能源方針、政策、法令、標(biāo)準(zhǔn)情況與實(shí)施效果。能源監(jiān)控以國(guó)家的能源政策、能源法規(guī)、法令、各種能源標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)評(píng)價(jià)指標(biāo)、國(guó)內(nèi)外先進(jìn)水平為依據(jù)，基于能源監(jiān)控可以使政府做出正確的決策，對(duì)于違反節(jié)能法律法規(guī)的用能單位采取相應(yīng)的措施，保證節(jié)能優(yōu)惠政策、基金援助和節(jié)能技改優(yōu)惠貸款等向能源利用情況較好的用能單位傾斜。

圖2  能耗監(jiān)測(cè)平臺(tái)-總?cè)肟?/p>

2.為企業(yè)提供能源服務(wù)

      通過能源數(shù)據(jù)監(jiān)控，可以幫助重點(diǎn)能耗企業(yè)開展五項(xiàng)服務(wù)措施，促進(jìn)企業(yè)開展節(jié)能降耗活動(dòng)。

一是為企業(yè)提供能源計(jì)量方面的法律、法規(guī)及節(jié)能降耗活動(dòng)的咨詢和服務(wù)。組織企業(yè)學(xué)習(xí)貫徹落實(shí)《中華人民共和國(guó)節(jié)約能源法》、《中華人民共和國(guó)計(jì)量法》、《GB17167-2006 用能單位能源計(jì)量器具配備和管理通則》等國(guó)家有關(guān)能源、計(jì)量法規(guī)、規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)，依法規(guī)范企業(yè)能源計(jì)量管理能力。

二是幫助企業(yè)培訓(xùn)計(jì)量管理人員、建立健全計(jì)量管理體系。積極幫助企業(yè)培訓(xùn)計(jì)量管理人員，健全計(jì)量管理機(jī)構(gòu)，完善各項(xiàng)計(jì)量管理制度、能源計(jì)量數(shù)據(jù)管理制度。指導(dǎo)企業(yè)建立、健全計(jì)量管理體系和計(jì)量檢測(cè)體系，指導(dǎo)企業(yè)開展測(cè)量管理體系和計(jì)量合格確認(rèn)工作。

三是指導(dǎo)企業(yè)合理配備能源計(jì)量器具加強(qiáng)能源計(jì)量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的應(yīng)用。指導(dǎo)企業(yè)按照《GB17167-2006 用能單位能源計(jì)量器具配備和管理通則》的要求，合理配備能源計(jì)量?jī)x器、儀表，使之能滿足GB/T6422、GB/T15316關(guān)于用能設(shè)備的能源監(jiān)測(cè)要求。

四是指導(dǎo)企業(yè)采用新技術(shù)開展節(jié)能降耗活動(dòng)。積極指導(dǎo)企業(yè)采用新技術(shù)、新工藝、新方法、新材料，淘汰落后產(chǎn)品、設(shè)備和工藝，開展節(jié)能技術(shù)改造，及早實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的目標(biāo)。

五是加強(qiáng)監(jiān)管和服務(wù)。依據(jù)《用能單位能源計(jì)量器具配備和管理通則》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)及有關(guān)重點(diǎn)耗能行業(yè)的能源計(jì)量器具配備和管理的要求，對(duì)企業(yè)能源計(jì)量器具配備情況進(jìn)行檢查，指導(dǎo)企業(yè)合理配備計(jì)量器具，并按照計(jì)量法律法規(guī)的要求，督促企業(yè)按時(shí)對(duì)所配備的計(jì)量器具進(jìn)行計(jì)量檢定、計(jì)量校準(zhǔn)。