l'I-程建设与设计 l Construction&DesignForProject
“物 联 网 + 用 能 单 元 "实 时 能 耗 和 运 行 监 测 融 合 系 统 设 想
Rea1．Time Energy Consumption and Operational M onitoring Converged System of
Internet of Things and Energy —Using Units
李 晓芬 ，冯 俊丽
(天津国际工程咨询公司，天津 300191)
LI Xiao—fen，FENG Jun-li
fTianjinInternationalEngineeringConsultantsCorporation，Tianjin 300191，China)
【摘 要】“物联网+用能单元”实时能耗和运行监测融合系统将物联网、数字传感以及分布式计算等先进的网络和计算机技术有
机地结合，能够对工业企业的多种能源包括煤、油、气、电、热力、水等能耗数据，以及用能单元运行状态实现动态检测、实时采集、精
确分析、精准优化，辅助工业企业节能降耗改进方案的制定与调整，实现主要能耗设备运行状态的最优控制，可为重点用能单位节
能降耗的精细化、智能化的管理提供强有力的保障。
【Abstract]The real—time energy consumption and operational monitoring converged system of intemet of things and energy-using units
organically combines the intemet of things，digital sensors，advanced distributed computing network and computer technology．It Can
dynamically monitor,currently acquisition，accurately analyze，precisely optimize the energy consumption data ofcoal，oil，gas，electric，heat
and water，along with the oper~ing state of energy-using units．By this way,it call aid industrial enterprise to formulate and adjust the
improvement scheme of energy saving and consumption reduction，realize the most optimal control of the operating state of main energy
consumptionequipment，convincinglyguaranteedelicacyandintelligentmanagementofenergy-savingandcost—reducingoffocustrait．
【关键词】‘‘物联网+用能单元”；能耗采集；运行监测；数据共享；“智慧”节能
【Keywords】internet ofthings and energy—using units；energy consumption acquisition；operation monitoring；data sharing；smart energy
saving
【中图分类号]TP391．4；TN929．5；TU85 【文献标志码IA 【文章编号】1007．9467(2017)06．0210．02
[DOI]10．13616／j．cnki．gcjsysj．2017．06．197
1 设 计 思 路
通过调研发现 ：重点用能单位能源消耗品种主要包括原
煤、电力、天然气、热力、焦炭、其他焦化产品、液化天然气 、汽
油、煤油、柴油 、燃料油、液化石油气、润滑油、其他石油制品等
15种，能耗监测点数量较多。考虑到监测覆盖面，本文三级能
源计量仪表采用智能化传输仪表，且为了实现能耗数据与能
耗设备运行状态信息的高度融合，本文把感应器、RFID标签
嵌入和装备到机炉电设备、建筑、汽水管路、控制系统等各类
【作者简介】李晓芬(1983 )，女，山东青岛人，工程师，从事节能政
策、节能潜力分析与工程项目咨询研究。
210
物体及其监测的能源计量仪表中，建立起工业企业内部的“物
联网”，对能耗信息和运行状态信息进行实时监控和采集 ，并
根据能耗现状调节能耗设备的工作状态和参数，实现用能单
元的实时监督管理和控制，达到能源的最优配置与利用，提高
能源利用效率。
2 结 构 设 计
结合工业企业规模较大，且监测点众多的特点，本项 目拟
采取现场监测层 、物联网传输层、控制层 、管理层 4层网络分
布架构。其中，现场监测层主要负责根据不同情况完成现场能
耗数据和设备运行状态的采集；物联网传输层主要负责对不同
监测设备类型以及不同布点时间的数据进行上传；控制层主要
负责对采集来的不同格式的数据进行标准化，完成现场层数据
规范化，兼容不同类型监测仪表上传数据，完成数据的汇总；管
析和改进优化策划等工作【u。
3 功 能 模 块 设 计
结合节能管理的目标和节能潜力分析的需求 ，本系统初
步设计的功能模块主要包含数据采集、数据处理 、数据汇总、
数据展示、能耗分析 、改进优化和基础信息管理等模块 ，各模
块主要功能如下。
数据采集：主要是从模拟和数字被测单元中自动采集信
息 ，其中运行监测信息包括温度、压力、转速 、电压 、电流、声
音 、重量 、体积、流量等数据；实时运行状态信息包括启动、停
止、运行状况、负载、检修等数据翻。
数据处理 ：主要实现校验和转换 2部分功能。其中，数据
校验是 自动检查监测数据的合法性，分辨、标识、记录异常数
据。异常数据包括 ：负数表码、监测值倒走、瞬时量超阀值、通
信数据错误代码 ；数据转换是对所采集的原始能耗计量数据
进行实时转换，以向其他功能提供基础数据。
数据汇总：是对转换后的能耗数据进行分类、分项统计。分
“物联网 用能单元”实时能耗和运行监测融合系统设想（论文）.pdf
