适当的整合可以为成功的能源管理扫清障碍

实现目标的能力首先取决于准确地确定目标。如果目标是减少能源，实现目标的第一步是准确地确定能源被用在了哪里。“你无法解决你无法衡量的东西”这句话在能源管理中找到了最好的应用。

缺乏系统集成的历史先例

随着现代制造设施自动化的普及，人们通常认为测量能源使用所需的设备已经到位，只需对数据进行集成、存储和呈现，以便任何人了解在哪里使用能源以及如何实现节能。但大多数设施并非如此。由于建筑和工厂设计的性质，数据集成通常非常困难。

过程系统的目的，确切地说，就是过程的可靠控制。适当的控制需要各种现场输入、物料流量计、产品计数器、视觉系统等等。

很少需要测量能量流，如压缩空气和电力，以实现优化的生产过程。能量输入的测量通常被忽略，被认为是“效用”保护伞的一部分。

在许多工艺设施中，公用设备独立于工艺运行。这是因为工厂最初的设计是使用木材、煤炭和石油，这些适用于大型中央公用事业工厂，而不是工厂地面。尽管大多数业务已经过渡到天然气和电力，但设施仍然是传统的设计方式。由于这一遗留问题，能量流和消耗的测量存在于公用事业工厂或建筑自动化系统中。

过程控制系统和楼宇自动化系统之间的区别

将过程控制系统与建筑自动化系统集成起来很困难，因为它们具有根本不同的设计方法。过程控制系统设计为非常高的可靠性，快速处理，和硬输入和输出(I/O)。楼宇自动化系统旨在以最低的成本提供最大数量的I/O，并与低成本的现场设备集成。

从集成的角度来看，可以清楚地看到通信协议中的划分。处理系统更可能需要来自多个供应商的专门设备。设备之间的通信价值非常高，因为这是赚钱的地方。通信的重要性导致采用特定的供应商协议作为事实上的标准(如Modbus)，并开发了允许广泛的多供应商集成的标准(如OPC)。

无论哪个行业，中央公用事业工厂的设备都是相同的，而建筑自动化系统往往非常专业。专门化允许一个供应商为中央公用事业工厂或建筑物提供所有必要的控制。由于不需要多个供应商集成，供应商倾向于选择专有的通信协议，以降低成本并确保市场份额。这些市场力量一直是数据收集过程和效用控制一体化的主要障碍。

将系统与开放协议集成

在过去的十年中，由于出现了独立于供应商的开放协议，如美国供暖、制冷和空调工程师协会(ASHRAE) BACnet协议，这一问题得到了缓解。楼宇自动化供应商也开始采用一些工业协议，如Modbus和OPC，但现有工厂的遗留系统不太可能使用这些新的开放协议。

为了连接这些系统，设施通常使用协议转换器——将专有协议转换为行业标准的专用计算机。转换器可以是非常有效的，但是，像任何专业或自定义系统一样，它们可能很难确认和支持。硬件过时是一个特别值得关注的问题。

利用历史学家数据库

集成来自流程和公用事业自动化系统的数据的另一种方法是组合来自数据库或历史记录的数据。使用这种方法，测量的能源使用不是实时的，而是从每个系统特定的历史数据库中提取的定期报告中得出的。这种类型的集成的责任属于IT领域，这降低了过时的可能性，因为大多数制造设施都有IT支持人员。

正确的过程控制数据

一旦将所有数据组合起来进行测量和跟踪，就会发现过程自动化系统并没有收集到所需的数据。如前所述，很少需要测量能量流来实现优化的生产过程。然而，这并不意味着工厂地面数据在确定能源使用方面没有价值。

基于诸如电机运行时间和设备利用率等信息，有几种公认的方法来估计能源使用。这些方法已经在国际性能测量和验证协议(IPMVP)中标准化。该协议起源于衡量建筑和中央公用事业行业节能的努力，但该技术也可用于从过程自动化数据有效估计设备能耗。此外，该协议已得到广泛认可，并被金融业接受为证明节能的可接受手段。

当使用流程和建筑自动化数据来评估能源节约时，重要的是要关注目标:能源减少。来自这些系统的数据和IPMVP中使用的技术都不能提供非常准确的能源或公用事业使用测量。但不需要高度精确的测量。更重要的是在实施节能措施后能源使用的相对减少。在许多节能项目中，人们花费了太多的精力，试图达到精确的能源指标，而相对的措施将实现目标。

简单地说，“您无法修复您无法测量的东西”意味着现在是时候利用您的过程和公用事业自动化系统中的可用数据了。检查当前的测量和验证协议，以及工厂的I/O清单。很可能您已经具备了开始准确估计您的设施的能源使用所需的东西，这将使您有能力实现您的能源管理目标。

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Bruce Billedeaux, Maverick Technologies的高级顾问，是一名持有执照的专业工程师。他从事机构和工业能源优化工作超过25年。编辑控制工程而且设备工程，隶属于CFE传媒，为2012年10月的《工业能源管理》专题报道。

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