1 行業(yè)背景
1.1 現(xiàn)狀
1.2 需求分析
2 能耗計量系統(tǒng)的設計
2.1 方案設計簡介
EMS智能化能源計量管理系統(tǒng)在中央空調計費系統(tǒng)基礎上完善和發(fā)展起來的，以數(shù)據(jù)傳輸為基礎，數(shù)據(jù)庫為核心的物業(yè)服務系統(tǒng)，可實現(xiàn)水、電、氣、暖（中央空調）的遠程抄表、集中監(jiān)控、防盜報警、欠費禁用、數(shù)據(jù)處理、日報月報、數(shù)據(jù)備份、查詢打印等計量管理功能。
2.2 小區(qū)能源系統(tǒng)建設目標能源介質數(shù)據(jù)采集、能源設備狀態(tài)監(jiān)控、基本能源管理。
1）數(shù)據(jù)采集功能將全小區(qū)的能源數(shù)據(jù)采集進入系統(tǒng)，供數(shù)據(jù)監(jiān)視、報警、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)計算、數(shù)據(jù)統(tǒng)計等用。
2）監(jiān)控功能
監(jiān)視功能:以大屏幕或者常規(guī)操作員站方式，對全小區(qū)能源系統(tǒng)的實時運行工況進行監(jiān)視。
報警功能:對全小區(qū)能源系統(tǒng)的設備異常，能源質量異常等給出分類聲光警報；
歷史趨勢功能：通過數(shù)據(jù)歷史曲線和實施趨勢，進行運行狀態(tài)分析。
運行報表功能：自動生成能源生產(chǎn)運行報表。實現(xiàn)水、電、氣、暖（中央空調）的遠程抄表、集中監(jiān)控、防盜報警、欠費禁用、數(shù)據(jù)處理、日報月報、數(shù)據(jù)備份、查詢打印等計量管理功能。
3）基本能源管理功能將采集的數(shù)據(jù)進行歸納、分析和整理，結合生產(chǎn)計劃的數(shù)據(jù)，進行能源管理工作，包括能源實績分析管理、能源質量管理、能源平衡管理、能源預測分析、運行管理支持等。
3 系統(tǒng)軟件
安科瑞Acrel-3000電能管理組態(tài)軟件是上海安科瑞電氣有限公司總結多年的開發(fā)、實踐經(jīng)驗和大量的用戶需求而設計開發(fā)的高端產(chǎn)品。方便、靈活的開發(fā)環(huán)境，提供各種工程、畫面模板、大大降低了組態(tài)開發(fā)的工作量；高性能實時、歷史數(shù)據(jù)庫，快速訪問接口在數(shù)據(jù)庫4萬點數(shù)據(jù)負荷時，訪問吞吐量可達到20000次/秒；強大的分布式報警、事件處理，支持報警、事件網(wǎng)絡數(shù)據(jù)斷線存儲，恢復功能；支持操作圖元對象的多個圖層，通過腳本可靈活控制各圖層的顯示與隱藏；強大的ACTIVEX控件對象容器，定義了全新的容器接口集，增加了通過腳本對容器對象的直接操作功能，通過腳本可調用對象的方法、屬性；全新的、靈活的報表設計工具：提供豐富的報表操作函數(shù)集、支持復雜腳本控制，包括：腳本調用和事件腳本，可以提供報表設計器，可以設計多套報表模板。
對于安科瑞電力組態(tài)軟件，每一個實際的應用的工程包含數(shù)據(jù)庫、I/O設備、人機界面、網(wǎng)絡應用等組態(tài)和運行數(shù)據(jù)。安科瑞電能管理組態(tài)軟件現(xiàn)場采集到數(shù)據(jù)經(jīng)過處理后依照實時數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)進行存儲和顯示。在安科瑞電能管理組態(tài)軟件中，除了在窗口畫面和報表中顯示數(shù)據(jù)外，還提供了功能強大的各種曲線組件對數(shù)據(jù)進行分析顯示。這些曲線包含：趨勢曲線、X-Y曲線、溫控曲線、直方圖、ADO關系數(shù)據(jù)庫曲線等。通過這些工具，可以對當前的實時數(shù)據(jù)和已經(jīng)存儲了的歷史數(shù)據(jù)進行分析比較，可以捕獲一瞬間發(fā)生的工藝狀態(tài)；并可以放大曲線，可以細致的對工藝情況進行分析，也可比較兩個過程量之間的函數(shù)關系。
安科瑞電能管理組態(tài)軟件分析曲線支持分布式數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)，允許在任意一個網(wǎng)絡節(jié)點下分析顯示其他網(wǎng)絡節(jié)點的各種實時和歷史數(shù)據(jù)。分析曲線提供了豐富的屬性方法，以及便捷的用戶操作界面，一般性用戶可以使用曲線提供的各種配置界面來操作曲線，高級用戶可以利用分析曲線提供的屬性方法靈活的控制分析曲線，已滿足更加復雜、更加靈活的用戶應用。
專家報表是安科瑞電氣有限公司在長期開發(fā)實踐的基礎上推出的功能強大、技術成熟的報表組態(tài)工具。主要適用于工業(yè)自動化領域，是解決實際開發(fā)過程中的圖表、報表顯示，輸入，打印輸出等問題的最理想的解決方案。采用專家報表可以極大的減少報表開發(fā)工作量，改善報表的人機界面，提高組態(tài)效率。非專業(yè)人員采用專家報表組件可以開發(fā)出專業(yè)的報表；而專業(yè)的開發(fā)人員采用專家報表組件，則可以更快地進行報表編輯。
安科瑞電能管理組態(tài)軟件的報警機制可分為“過程報警”和“系統(tǒng)報警”。過程報警是過程情況的警告，比如數(shù)據(jù)超過規(guī)定的報警限值或低于規(guī)定的報警限值時，系統(tǒng)會自動提示和記錄。用戶根據(jù)需要還可以設置是否產(chǎn)生聲音報警、是否發(fā)送短信以及是否發(fā)送E-mail等。系統(tǒng)報警是當系統(tǒng)運行錯誤、I/O設備通訊錯誤或出現(xiàn)設備故障時而產(chǎn)生的報警。
安科瑞電能管理組態(tài)軟件的運行系統(tǒng)由多個組件組成，包括：VIEW、DB、I/O等組件，所有運行系統(tǒng)的組件統(tǒng)一由安科瑞電能管理組態(tài)軟件進程管理器管理，進行啟動、停止、監(jiān)視等操作。
運行系統(tǒng)是用來運行由開發(fā)系統(tǒng)創(chuàng)建的畫面工程，主要完成HMI部分的畫面監(jiān)控；區(qū)域實時數(shù)據(jù)庫DB是數(shù)據(jù)處理的核心，是網(wǎng)絡節(jié)點的數(shù)據(jù)服務器，運行時完成數(shù)據(jù)處理、歷史數(shù)據(jù)存儲及報警的產(chǎn)生等功能；IO程序是負責和控制設備通信的服務程序，支持多種通信方式的網(wǎng)絡，包括串口、以太網(wǎng)、無線通信等。
安科瑞電能管理組態(tài)軟件提供了一系列的安全保護功能以保證生產(chǎn)過程的安全可靠性，在運行系統(tǒng)中，通過設置安全管理功能，可以防止意外地、非法地進入開發(fā)系統(tǒng)修改參數(shù)及關閉系統(tǒng)等操作，同時避免對未授權數(shù)據(jù)的誤操作。
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安科瑞Acrel-3000電能管理組態(tài)軟件基于網(wǎng)絡瀏覽器的Web架構方式，作為www網(wǎng)絡應用的軟件，其分布式的結構保證了發(fā)揮系統(tǒng)最大的效率。安科瑞Acrel-3000型電能管理組態(tài)系列軟件以計算機、通訊設備、測控單元為基本工具，為配電系統(tǒng)的實時數(shù)據(jù)采集、開關狀態(tài)監(jiān)測及遠程控制提供了基礎平臺，它可以和檢測、控制設備構成任意復雜的監(jiān)控系統(tǒng)，在變配電監(jiān)控中發(fā)揮了核心作用，可以幫助企業(yè)消除信息孤島，降低運作成本，提高生產(chǎn)效率，加快變配電過程中異常的反應速度。經(jīng)過多年的實踐與開發(fā)，安科瑞電氣為企業(yè)在變配電監(jiān)控、數(shù)據(jù)聯(lián)網(wǎng)，電力調度等多個方面提供了系列軟件產(chǎn)品，安科瑞電能管理組態(tài)系列軟件可以為企業(yè)提供“監(jiān)控一體化”的整體解決方案，為企業(yè)MES系統(tǒng)提供核心歷史數(shù)據(jù)“引擎”，安科瑞電能管理組態(tài)系列軟件包括企業(yè)級實時歷史數(shù)據(jù)庫AcrSpace、工業(yè)自動化組態(tài)軟件AcrControl、電力自動化軟件AcrNetPower、“軟”控制策略軟件AcrStrategy、通信網(wǎng)關服務器AcrFieldComm、OPC產(chǎn)品、Web門戶工具等，同時具有英文版、繁體、簡體版等版本，安科瑞這些產(chǎn)品不是孤立的，它是一個應用規(guī)模可以自由伸縮的體系結構，整個軟件系統(tǒng)都是按照軟件標準而嚴格設計的，其中實時歷史數(shù)據(jù)庫是全部產(chǎn)品數(shù)據(jù)的核心，分布式的網(wǎng)絡應用是安科瑞電能管理組態(tài)軟件的最大特點，該系列產(chǎn)品可以廣泛的應用于企業(yè)信息化、DCS系統(tǒng)、PLC系統(tǒng)、SCADA系統(tǒng)、樓宇IBMS等監(jiān)控系統(tǒng)中。安科瑞電能管理組態(tài)軟件產(chǎn)品家族包含以下產(chǎn)品：
安科瑞AcrControl—HMI/SCADA工業(yè)監(jiān)控組態(tài)軟件，提供了組件技術解決方案；
安科瑞AcrSpace—企業(yè)級實時歷史數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)企業(yè)信息集成的基礎平臺；
安科瑞AcrStrategy—自動化控制軟件，實現(xiàn)基于PC控制的過程控制與仿真；
安科瑞AcrNetPower—電能管理組態(tài)軟件，企業(yè)變配電自動化的SCADA平臺；
安科瑞AcrFieldComm—網(wǎng)關通訊軟件，提供通訊協(xié)議轉換的一體化解決方案；
安科瑞AcrMopc—OPC通訊解決方案，提供OPC Server定制開發(fā)服務。
Acrel-3000電能管理組態(tài)軟件具有良好的人機交互界面，通過數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議讀取前置機采集的現(xiàn)場各類數(shù)據(jù)信息，自動經(jīng)過計算處理，以圖形、數(shù)顯、聲音等方式反映現(xiàn)場的運行狀況，并可接受管理人員的操作命令，實時發(fā)送并檢測操作的執(zhí)行狀況，以保證供用電單位的正常工作；電能計量管理功能設計各種符合用戶的報表格式，報表內數(shù)據(jù)嚴格按照各種標準進行計量，用戶只需查找打印即可，極大的方便了操作，提高了工作效率。
安科瑞電能管理組態(tài)軟件基本的程序及組件包括：工程管理器、人機界面VIEW、實時數(shù)據(jù)庫DB、I/O驅動程序、控制策略生成器以及各種數(shù)據(jù)服務及擴展組件，其中實時數(shù)據(jù)庫是系統(tǒng)的核心。主要的各種組件說明見下：
l 工程管理器（Project Manager）
工程管理器用于工程管理包括用于創(chuàng)建、刪除、備份、恢復、選擇工程等。
l 開發(fā)系統(tǒng)（Draw）
開發(fā)系統(tǒng)是一個集成環(huán)境，可以完成創(chuàng)建工程畫面、配置各種系統(tǒng)參數(shù)、腳本、動畫、啟動安科瑞電能管理組態(tài)軟件其它程序組件等功能。
l 界面運行系統(tǒng)（View）
界面運行系統(tǒng)用來運行由開發(fā)系統(tǒng)Draw創(chuàng)建的畫面，腳本、動畫連接等工程，操作人員通過它來實現(xiàn)實時監(jiān)控。l 實時數(shù)據(jù)庫（DB）
實時數(shù)據(jù)庫是安科瑞電能管理組態(tài)軟件系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理核心，構建分布式應用系統(tǒng)的基礎，它負責實時數(shù)據(jù)處理、歷史數(shù)據(jù)存儲、統(tǒng)計數(shù)據(jù)處理、報警處理、數(shù)據(jù)服務請求處理等。
l I/O驅動程序（I/O Server）
I/O驅動程序負責安科瑞電能管理組態(tài)軟件與控制設備的通信，它將I/O設備寄存器中的數(shù)據(jù)讀出后，傳送到安科瑞的實時數(shù)據(jù)庫，最后界面運行系統(tǒng)會在畫面上動態(tài)顯示。
l 網(wǎng)絡通信程序（NetClient/NetServer）
網(wǎng)絡通信程序采用TCP/IP通信協(xié)議，可利用Intranet/Internet實現(xiàn)不同網(wǎng)絡節(jié)點之間的數(shù)據(jù)通信，可以實現(xiàn)安科瑞電能管理組態(tài)軟件的高效率通信。l 遠程通訊服務程序（PortServer）
該通信程序支持串口、電臺、撥號、移動網(wǎng)絡等多種通信方式，通過軟件在兩臺計算機之間實現(xiàn)通信，使用RS232C接口，可實現(xiàn)一對一（1：1方式）的通信；如果使用RS485總線，還可實現(xiàn)一對多臺計算機（1：N方式）的通信，同時也可以通過電臺、MODEM、移動網(wǎng)絡的方式進行通信。
l Web服務器程序（Web Server）
Web服務器程序
其它日常管理，如運行記錄及交接班記錄管理，設備運行狀態(tài)、缺陷、維修記錄管理、規(guī)章制度等。管理功能滿足用戶要求，適用、方便、資源共享。各種文檔能存儲、檢索、編輯、顯示、打印。
5 Acrel-3000電能管理組態(tài)軟件解決方案
系統(tǒng)拓撲結構圖
Acrel-3000電能管理組態(tài)軟件是對現(xiàn)場生產(chǎn)數(shù)據(jù)進行采集與過程控制的專用軟件，最大的特點是能以靈活多樣的“組態(tài)方式”而不是編程方式來進行系統(tǒng)集成，它提供了良好的用戶開發(fā)界面和簡捷的工程實現(xiàn)方法，只要將其預設置的各種軟件模塊進行簡單的“組態(tài)”，便可以非常容易地實現(xiàn)和完成監(jiān)控層的各項功能，比如在分布式網(wǎng)絡應用中，所有應用（例如趨勢曲線、報警等）對遠程數(shù)據(jù)的引用方法與引用本地數(shù)據(jù)完全相同，通過“組態(tài)”的方式可以縮短自動化工程師的系統(tǒng)集成的時間，提高集成效率。
