王荣陈
（山东鲁新设计工程有限公司，山东 济南250101）
［摘 要］如今，传统制造业正在发生着巨大变革与创新，智能工厂概念应运而生，其中，能源管理系统是工厂生产资源管控的重要平台，是现代信息技术在企业能源管理中的综合应用，是实现企业节约成本、降低能耗的重要举措。简述能源管理系统的建设目标、设计依据、设计原则，详细介绍智能工厂能源管理系统的设计模式——精准计量的监测电气仪表设计、稳定高效的数据传输网络设计、满足用户多要求功能的平台设计，即智能工厂能源管理系统设计应具备的内容和功能，以期为大数据时代智能工厂能源管理系统的设计提供一点参考与借鉴。
［关键词］智能工厂；能源管理系统；能源管控中心系统（EMS）；监测电气仪表设计；数据传输网络设计；能源管理平台设计；节能降耗
［中图分类号］TP273+.5 ［文献标志码］B ［文章编号］1004-9932（2022）02-0077-04
0 引 言
如今，随着物联网、大数据、云计算等技术的不断发展，传统制造业正在发生着巨大变革与创新。特别是近几年来，在全球智能制造热潮工业4.0的影响下，我国也出台了“中国制造2025”发展战略，意味着新一轮工业革命即将拉开序幕。我国作为制造业大国，应抓住此次机遇，将我国由制造大国变成制造强国，在国际市场占据更大的份额，获得更多的话语权，而以“互联网+”和“智能制造”为内核制定的“中国制造2025”发展战略，为我国制造业下一步的发展指明了方向和具体实施内容。
智能工厂的概念是在数字化工厂的基础上，把生产企业管理技术运用到生产过程的控制管理之中，借助各种软件进行全面的信息控制，确保生产中各环节均处于最优状态，从而实现智能管控、智能决策、智能生产。智能工厂的建设，需要从计划排产智能、生产过程协同智能、设备互联互通智能、生产资源管控智能、质量过程控制智能、决策支持智能几个方面进行考虑。能源管理属于生产资源管控的重要内容，是实现企业节约成本、降低能耗的重要举措，智能化能源管理通常通过能源管控中心系统对工厂用能单位及供应源头实施全面的数据采集、实时监控，进而实现工厂能源的全面管控。
国务院《关于印发“十三五”节能减排综合工作方案的通知》（国发〔2016〕74号）（简称《通知》）指出，要加强工业节能。鼓励企业实施能效赶超，加强能源管理，特别是重点耗能行业的企业更应当开展能效对标行动，完成能源管控中心的建设，并积极采用工业领域智能化用能监测、诊断、统计等技术来完善自身的能源管理体系。《通知》还提出，力争到2020年，工业能源利用效率和清洁化水平均应得到显著的提高，规模以上工业企业单位增加值能耗比2015年时降幅要达到18%以上，如石油化工、电力、钢铁、有色金属、建材等高耗能行业的能源利用效率应达到或接近世界先进水平。在这一背景下，工业企业需不断采用新技术与制造技术相融合的方式来提升自身的生产效率和能耗水平，增强企业在行业中的核心竞争力。另外，2021年11月1日起即将实施的《工业企业能源管控中心建设指南》（GB/T 40063—2021）对各工业企业的节能减排和能源管理提出了更高的要求。
1 能源管理系统概述
1.1 能源管理系统的建设目标
智能化能源管理通常通过能源管控中心系统(Energy Management System，简称EMS）对工厂用能单位及供应源头实施全面数据采集、实时监控。EMS是现代信息技术在企业能源管理中的综合应用，是工业化和信息化相结合实现节能减排的重要手段，通过自动化、信息化和集约化管理模式，对能源的生产、输送、分配和使用环节实施集中监控管理和优化配置；EMS是推动企业节能降耗、改造提升的重要举措，是建立有效节能机制的基础。在工业领域，EMS旨在对企业的水、电、气、汽、可再生能源等的输配和使用环节实施集中扁平化动态监控和数字化管理，改进和优化能源供需平衡，实现系统性的节能降耗，使能源高效管理与生产装备自动化、生产过程管控成为一体的工厂级管控体系。
1.2 能源管理系统的设计依据
能源管控中心系统（EMS）设计所遵守的标准和规范：《工业企业能源管控中心建设指南》（GB/T 40063—2021）、《工业企业能源管理导则》（GB/T 15587—2008）、《用能单位能源计量器具配备和管理通则》（GB 17167—2006）、《综合能耗计算通则》（GB/T 2589—2020）、《石化企业节能量计算方法》（GB/T 32040—2015）、《制造资源计划MRPⅡ系统原型法软件开发规范》（JB/T 6987—2013）、《电力工程电缆设计标准》（GB 50217—2018）、《数据中心设计规范》（GB 50174—2017）、《自动化仪表工程施工及质量验收规范》（GB 50093—2013）、《综合布线系统工程设计规范》（GB 50311—2016）、《火灾自动报警系统设计规范》（GB 50116—2013）、《建筑物电子信息系统防雷技术规范》（GB 50343—2012）、《安全防范工程技术标准》（GB 50348—2018）；国家、行业其他有关节能标准和技术规范。
1.3 能源管理系统的设计原则
更多内容详见《中氮肥》2022年第2期