1 行業(yè)背景
1.1 現(xiàn)狀
1.2 需求分析
2 能耗計(jì)量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
2.1 方案設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介
EMS智能化能源計(jì)量管理系統(tǒng)在中央空調(diào)計(jì)費(fèi)系統(tǒng)基礎(chǔ)上完善和發(fā)展起來的，以數(shù)據(jù)傳輸為基礎(chǔ)，數(shù)據(jù)庫(kù)為核心的物業(yè)服務(wù)系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)水、電、氣、暖（中央空調(diào)）的遠(yuǎn)程抄表、集中監(jiān)控、防盜報(bào)警、欠費(fèi)禁用、數(shù)據(jù)處理、日?qǐng)?bào)月報(bào)、數(shù)據(jù)備份、查詢打印等計(jì)量管理功能。
2.2 小區(qū)能源系統(tǒng)建設(shè)目標(biāo)能源介質(zhì)數(shù)據(jù)采集、能源設(shè)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(jìn)入系統(tǒng)，供數(shù)據(jù)監(jiān)視、報(bào)警、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)計(jì)算、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)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(duì)全小區(qū)能源系統(tǒng)的實(shí)時(shí)運(yùn)行工況進(jìn)行監(jiān)視。
報(bào)警功能:對(duì)全小區(qū)能源系統(tǒng)的設(shè)備異常，能源質(zhì)量異常等給出分類聲光警報(bào)；
歷史趨勢(shì)功能：通過數(shù)據(jù)歷史曲線和實(shí)施趨勢(shì)，進(jìn)行運(yùn)行狀態(tài)分析。
運(yùn)行報(bào)表功能：自動(dòng)生成能源生產(chǎn)運(yùn)行報(bào)表。實(shí)現(xiàn)水、電、氣、暖（中央空調(diào)）的遠(yuǎn)程抄表、集中監(jiān)控、防盜報(bào)警、欠費(fèi)禁用、數(shù)據(jù)處理、日?qǐng)?bào)月報(bào)、數(shù)據(jù)備份、查詢打印等計(jì)量管理功能。
3）基本能源管理功能將采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行歸納、分析和整理，結(jié)合生產(chǎn)計(jì)劃的數(shù)據(jù)，進(jìn)行能源管理工作，包括能源實(shí)績(jī)分析管理、能源質(zhì)量管理、能源平衡管理、能源預(yù)測(cè)分析、運(yùn)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(jié)多年的開發(fā)、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和大量的用戶需求而設(shè)計(jì)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(shí)時(shí)、歷史數(shù)據(jù)庫(kù)，快速訪問接口在數(shù)據(jù)庫(kù)4萬(wàn)點(diǎn)數(shù)據(jù)負(fù)荷時(shí)，訪問吞吐量可達(dá)到20000次/秒；強(qiáng)大的分布式報(bào)警、事件處理，支持報(bào)警、事件網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)斷線存儲(chǔ)，恢復(fù)功能；支持操作圖元對(duì)象的多個(gè)圖層，通過腳本可靈活控制各圖層的顯示與隱藏；強(qiáng)大的ACTIVEX控件對(duì)象容器，定義了全新的容器接口集，增加了通過腳本對(duì)容器對(duì)象的直接操作功能，通過腳本可調(diào)用對(duì)象的方法、屬性；全新的、靈活的報(bào)表設(shè)計(jì)工具：提供豐富的報(bào)表操作函數(shù)集、支持復(fù)雜腳本控制，包括：腳本調(diào)用和事件腳本，可以提供報(bào)表設(shè)計(jì)器，可以設(shè)計(jì)多套報(bào)表模板。
對(duì)于安科瑞電力組態(tài)軟件，每一個(gè)實(shí)際的應(yīng)用的工程包含數(shù)據(jù)庫(kù)、I/O設(shè)備、人機(jī)界面、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用等組態(tài)和運(yùn)行數(shù)據(jù)。安科瑞電能管理組態(tài)軟件現(xiàn)場(chǎng)采集到數(shù)據(jù)經(jīng)過處理后依照實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)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(bào)表中顯示數(shù)據(jù)外，還提供了功能強(qiáng)大的各種曲線組件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析顯示。這些曲線包含：趨勢(shì)曲線、X-Y曲線、溫控曲線、直方圖、ADO關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)曲線等。通過這些工具，可以對(duì)當(dāng)前的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和已經(jīng)存儲(chǔ)了的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)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(xì)致的對(duì)工藝情況進(jìn)行分析，也可比較兩個(gè)過程量之間的函數(shù)關(guān)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(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)下分析顯示其他網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的各種實(shí)時(shí)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(jí)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(fù)雜、更加靈活的用戶應(yīng)用。
專家報(bào)表是安科瑞電氣有限公司在長(zhǎng)期開發(fā)實(shí)踐的基礎(chǔ)上推出的功能強(qiáng)大、技術(shù)成熟的報(bào)表組態(tài)工具。主要適用于工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域，是解決實(shí)際開發(fā)過程中的圖表、報(bào)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(bào)表可以極大的減少報(bào)表開發(fā)工作量，改善報(bào)表的人機(jī)界面，提高組態(tài)效率。非專業(yè)人員采用專家報(bào)表組件可以開發(fā)出專業(yè)的報(bào)表；而專業(yè)的開發(fā)人員采用專家報(bào)表組件，則可以更快地進(jìn)行報(bào)表編輯。
安科瑞電能管理組態(tài)軟件的報(bào)警機(jī)制可分為“過程報(bào)警”和“系統(tǒng)報(bào)警”。過程報(bào)警是過程情況的警告，比如數(shù)據(jù)超過規(guī)定的報(bào)警限值或低于規(guī)定的報(bào)警限值時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)提示和記錄。用戶根據(jù)需要還可以設(shè)置是否產(chǎn)生聲音報(bào)警、是否發(fā)送短信以及是否發(fā)送E-mail等。系統(tǒng)報(bào)警是當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行錯(cuò)誤、I/O設(shè)備通訊錯(cuò)誤或出現(xiàn)設(shè)備故障時(shí)而產(chǎn)生的報(bào)警。
安科瑞電能管理組態(tài)軟件的運(yùn)行系統(tǒng)由多個(gè)組件組成，包括：VIEW、DB、I/O等組件，所有運(yùn)行系統(tǒng)的組件統(tǒng)一由安科瑞電能管理組態(tài)軟件進(jìn)程管理器管理，進(jìn)行啟動(dòng)、停止、監(jiān)視等操作。
運(yùn)行系統(tǒng)是用來運(yùn)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?qū)崟r(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)DB是數(shù)據(jù)處理的核心，是網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)服務(wù)器，運(yùn)行時(shí)完成數(shù)據(jù)處理、歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及報(bào)警的產(chǎn)生等功能；IO程序是負(fù)責(zé)和控制設(shè)備通信的服務(wù)程序，支持多種通信方式的網(wǎng)絡(luò)，包括串口、以太網(wǎng)、無(wú)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(hù)功能以保證生產(chǎn)過程的安全可靠性，在運(yùn)行系統(tǒng)中，通過設(shè)置安全管理功能，可以防止意外地、非法地進(jìn)入開發(fā)系統(tǒng)修改參數(shù)及關(guān)閉系統(tǒng)等操作，同時(shí)避免對(duì)未授權(quán)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(luò)瀏覽器的Web架構(gòu)方式，作為www網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的軟件，其分布式的結(jié)構(gòu)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(jì)算機(jī)、通訊設(shè)備、測(cè)控單元為基本工具，為配電系統(tǒng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集、開關(guān)狀態(tài)監(jiān)測(cè)及遠(yuǎn)程控制提供了基礎(chǔ)平臺(tái)，它可以和檢測(cè)、控制設(shè)備構(gòu)成任意復(fù)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(yùn)作成本，提高生產(chǎn)效率，加快變配電過程中異常的反應(yīng)速度。經(jīng)過多年的實(shí)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(diào)度等多個(gè)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(jí)實(shí)時(shí)歷史數(shù)據(jù)庫(kù)AcrSpace、工業(yè)自動(dòng)化組態(tài)軟件AcrControl、電力自動(dòng)化軟件AcrNetPower、“軟”控制策略軟件AcrStrategy、通信網(wǎng)關(guān)服務(wù)器AcrFieldComm、OPC產(chǎn)品、Web門戶工具等，同時(shí)具有英文版、繁體、簡(jiǎn)體版等版本，安科瑞這些產(chǎn)品不是孤立的，它是一個(gè)應(yīng)用規(guī)模可以自由伸縮的體系結(jié)構(gòu)，整個(gè)軟件系統(tǒng)都是按照軟件標(biāo)準(zhǔn)而嚴(yán)格設(shè)計(jì)的，其中實(shí)時(shí)歷史數(shù)據(jù)庫(kù)是全部產(chǎn)品數(shù)據(jù)的核心，分布式的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用是安科瑞電能管理組態(tài)軟件的最大特點(diǎn)，該系列產(chǎn)品可以廣泛的應(yīng)用于企業(yè)信息化、DCS系統(tǒng)、PLC系統(tǒng)、SCADA系統(tǒng)、樓宇I(lǐng)BMS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(shù)解決方案；
安科瑞AcrSpace—企業(yè)級(jí)實(shí)時(shí)歷史數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)企業(yè)信息集成的基礎(chǔ)平臺(tái)；
安科瑞AcrStrategy—自動(dòng)化控制軟件，實(shí)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(dòng)化的SCADA平臺(tái)；
安科瑞AcrFieldComm—網(wǎng)關(guān)通訊軟件，提供通訊協(xié)議轉(zhuǎn)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(wù)。
Acrel-3000電能管理組態(tài)軟件具有良好的人機(jī)交互界面，通過數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議讀取前置機(jī)采集的現(xiàn)場(chǎng)各類數(shù)據(jù)信息，自動(dòng)經(jīng)過計(jì)算處理，以圖形、數(shù)顯、聲音等方式反映現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)行狀況，并可接受管理人員的操作命令，實(shí)時(shí)發(fā)送并檢測(cè)操作的執(zhí)行狀況，以保證供用電單位的正常工作；電能計(jì)量管理功能設(shè)計(jì)各種符合用戶的報(bào)表格式，報(bào)表內(nèi)數(shù)據(jù)嚴(yán)格按照各種標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)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(jī)界面VIEW、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)DB、I/O驅(qū)動(dòng)程序、控制策略生成器以及各種數(shù)據(jù)服務(wù)及擴(kuò)展組件，其中實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)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(fù)、選擇工程等。
l 開發(fā)系統(tǒng)（Draw）
開發(fā)系統(tǒng)是一個(gè)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(dòng)畫、啟動(dòng)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(yùn)行系統(tǒng)（View）
界面運(yùn)行系統(tǒng)用來運(yùn)行由開發(fā)系統(tǒng)Draw創(chuàng)建的畫面，腳本、動(dòng)畫連接等工程，操作人員通過它來實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控。l 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)（DB）
實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)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(gòu)建分布式應(yīng)用系統(tǒng)的基礎(chǔ)，它負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理、歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)處理、報(bào)警處理、數(shù)據(jù)服務(wù)請(qǐng)求處理等。
l I/O驅(qū)動(dòng)程序（I/O Server）
I/O驅(qū)動(dòng)程序負(fù)責(zé)安科瑞電能管理組態(tài)軟件與控制設(shè)備的通信，它將I/O設(shè)備寄存器中的數(shù)據(jù)讀出后，傳送到安科瑞的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)，最后界面運(yùn)行系統(tǒng)會(huì)在畫面上動(dòng)態(tài)顯示。
l 網(wǎng)絡(luò)通信程序（NetClient/NetServer）
網(wǎng)絡(luò)通信程序采用TCP/IP通信協(xié)議，可利用Intranet/Internet實(shí)現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)通信，可以實(shí)現(xiàn)安科瑞電能管理組態(tài)軟件的高效率通信。l 遠(yuǎn)程通訊服務(wù)程序（PortServer）
該通信程序支持串口、電臺(tái)、撥號(hào)、移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)等多種通信方式，通過軟件在兩臺(tái)計(jì)算機(jī)之間實(shí)現(xiàn)通信，使用RS232C接口，可實(shí)現(xiàn)一對(duì)一（1：1方式）的通信；如果使用RS485總線，還可實(shí)現(xiàn)一對(duì)多臺(tái)計(jì)算機(jī)（1：N方式）的通信，同時(shí)也可以通過電臺(tái)、MODEM、移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的方式進(jìn)行通信。
l Web服務(wù)器程序（Web Server）
Web服務(wù)器程序
其它日常管理，如運(yùn)行記錄及交接班記錄管理，設(shè)備運(yùn)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(chǔ)、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?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖
Acrel-3000電能管理組態(tài)軟件是對(duì)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集與過程控制的專用軟件，最大的特點(diǎn)是能以靈活多樣的“組態(tài)方式”而不是編程方式來進(jìn)行系統(tǒng)集成，它提供了良好的用戶開發(fā)界面和簡(jiǎn)捷的工程實(shí)現(xiàn)方法，只要將其預(yù)設(shè)置的各種軟件模塊進(jìn)行簡(jiǎn)單的“組態(tài)”，便可以非常容易地實(shí)現(xiàn)和完成監(jiān)控層的各項(xiàng)功能，比如在分布式網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中，所有應(yīng)用（例如趨勢(shì)曲線、報(bào)警等）對(duì)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)的引用方法與引用本地?cái)?shù)據(jù)完全相同，通過“組態(tài)”的方式可以縮短自動(dòng)化工程師的系統(tǒng)集成的時(shí)間，提高集成效率。
