01方案背景

在现代制造业中，电能消耗占据了主要成本之一，为实现精益化能源管理和全面成本控制，构建智能、高效的用电监测与分析系统已成为企业提升竞争力的重要策略。

本文旨在提供一套工厂用电与能耗智能分析管控系统解决方案，通过高精度用电数据采集与多维度分析，全面揭示生产过程中的能源消耗特征。为优化生产计划，提高生产效率、机器效能，降低用电成本，提供准确的数据支撑。

02监测需求

数据可视化：实现机器的电能消耗和生产运行数据的可视化呈现；

生产与维护科学化：借助实时数据，为生产计划的排程和机器维护提供科学依据；

技术参数分析：对机器的各项技术参数进行分析，以确保其符合相关的行业标准和规范；

能效评估：通过数据分析，评估机器的实际能源利用效率，确定是否符合预期性能、合理性和标准要求；

生产优化：借助数据分析，评估计划排程、机器运行和操作的效率，以确定潜在的优化和改进机会；

电能管理：通过分析系统电力参数，评估功率因数、谐波等电能质量参数，以确保其符合标准和规范，为电能质量管理提供数据支撑。

03方案设计

1、监测点选择

配电室：建议只监测大用电负荷、供电范围集中、区域独立、用电独立的回路。

设备端用电监测：监测一台或一套机器设备、产线的电能消耗。

配电柜：可对配电柜输出回路进行监测，获取产线、台（套）机器、用电设备的用电数据。

控制柜：建议监测功率较大用电设备的用电数据。

其他回路：用电量小、未安装电表监测的回路和用电设备的用电量，通过计算获取用电数据。

2、系统架构

本方案系统由能耗监测节点、网络层、平台层组成：

△系统架构示意图

能耗监测节点

选择DTSD3366XL无线多功能电表，监测各节点用电能耗情况。

网络层

DTSD3366XL无线多功能电表获取数据，通过LoRa无线传输方式上传至XL90网关；XL90网关计算分析读取的能耗数据，并通过4G无线通信方式，将数据上传至监控平台。

平台层

构建信立数字化软件系统，实现数据的集中管理、分析、可视化展示和决策支持。

可视化实时监测：以图表形式直观展示用电参数，用户可随时掌握能耗状况；

智能数据分析：基于人工智能，智能分析数据，从各个设备用电数据提取诊断信息，生成趋势图、轴心轨迹图等分析图谱；

智能报警：可设定报警阈值，一旦监测到异常，平台生成即时警报通知，通过微信、短信、邮件等多种渠道通知相关人员，提高响应速度；

智能维护管理：平台根据历史监测数据，对数据进行处理并提取故障特征数据，对设备状态进行诊断，自动生成设备运行趋势和设备维护周期建议，并可根据知识库生成维护指导，优化维护、生产计划；

远程访问：用户可通过信立数字化软件系统随时随地远程访问空压机数据，提高设备管理的便捷性和灵活性；

历史数据存储：平台具备历史数据存储功能，可以保存以前的电能消耗数据，以供回顾和对比，或用于核算电能消耗成本。

04方案价值

能源成本削减：通过对电能消耗数据的精准分析和深度挖掘，企业可识别能源浪费点、用电高峰和低谷时段等。通过更科学的用电计划和负载管理，企业能够削减能源成本；

设备性能优化：系统可实时监测机器性能，识别机器的能耗占比和性能问题，有助于企业更及时地进行维护和维修，提高设备寿命，并减少维修成本；

生产效率提升：电能监测系统提供多维度、高频实时的生产数据，通过对生产过程的动态能耗分析，可科学优化生产节奏、调整设备负荷，实现生产效率和产能的持续改进；

数据支持决策：通过分析电能消耗数据，企业能够做出更科学的决策，包括生产计划、设备维护和操作改进等；

电能质量管理：构建电能质量全面监测与评估体系，对功率因数、谐波等关键指标进行实时监控，提升电气系统稳定性，降低设备故障风险，减少非计划停工损失。

可持续生产和环保：通过有效的能源管理，助力企业实现碳排放削减目标，推动企业履行社会责任，实现经济效益与环境效益的协同发展。