工业企业能源管理信息系统（EMIS ）
解决方案
作者：李峥
博客：http://blog.sina.com.cn/plshen
1 背景
1.1 节能技术概况
随着社会的不断进步与科学技术的发展，人类的日常活动与资源之间的矛盾日益严重，上至国家下至企业都已经感觉到了节能任务的紧迫，而针对节能方法的研究也更加的广泛和深入。由于工业企业能耗消耗比重大，一直作为节能的重点对象，有众多的公司、研究机构甚至企业自身都在寻找新的节能亮点。目前，市场上针对工业企业主要采用的节能技术大致分为三个层面（除合同能源外），即设备节能、控制节能与管理节能。
设备节能指通过更换、增加节能设备以达到节能的目的，如增加变频器。 控制节能指通过对现有能源设备的运行加以控制优化达到节能的目的，如智能照明、多机群控等。
管理节能指通过提升企业能源管理水平，使企业稳定维持在节能状态下运行生产，并促进企业自主节能，达到节能的目的。
1.2 能源管理系统发展现状
近年来随着信息化技术的发展、企业自动化水平的提高，在工业领域已逐渐接受了较成熟的信息化系统，如制造执行系统（MES ）、企业资源计划（ERP ）、客户关系管理（CRM ）等，企业也认识到了信息化与工业化相结合为企业带来的价值提升。而这种理念在企业能源管理方面延伸，开始演变为一种新的需求。 很多服务于工业企业能源领域的公司都在利用自身优势，积极探索工业企业能源管理系统的建设思路，进而推出解决方案以实现企业管理节能的目标。但是
由于各个公司分属于不同的领域，技术优势各不相同，以至于形成了都叫“能源管理系统”，可是方案上千差万别的局面，让企业无从选择。
1.2.1 外企公司的能源管理系统
外企公司充分利用领先的技术、良好的品牌效应与雄厚的资金，纷纷涉入能源管理领域，其产品的特点：
1. 系统更广泛：涉及到变电、暖通、水系统、热力等各专业系统；
2. 系统更深入：依据掌握的海量运行参数与节能技术，使得节能更全面；
3. 节能更直接：由于大量采用量化分析，使得节能更易达到预期目标； 但是外企公司的系统更加关注技术层面的解决方案，却没有考虑到企业如何通过管理手段利用能源数据发挥作用，以至于出现“管理系统”不管理的情况。且外企的产品一般都存在价格昂贵的情况。
1.2.2 软件公司的能源管理系统
国内有一些软件公司实现了能源管理系统，其解决方案更多的是响应了用户的需求，重点是实现用户对于能源数据的存储、展示和分析的要求，如报表管理、统计查询、流程管理等，虽然降低了用户的劳动强度，提高了工作效率，但是并没有直接对节能产生效果。
1.2.3 自动化公司的能源管理系统
工业企业在能源管理系统实施前，首先是具备了基础的自动化条件，而自动化公司也借机提出了能源管理系统方案，以实现更好的发挥自动化系统的优势。而系统的重点更多的是围绕自动化数据的展示，以及根据自身优势增加一些运行优化的解决策略，但仅仅是将能源管理系统作为了自动化系统的延伸。
2 EMIS 系统目标
2.1 原则
2.1.1 以国家相关政策法规、标准规范为基础
EMIS 系统的设计是以国家相关的能源政策法规、标准规范为基础，确保系统的功能科学合理，促进企业工作更加规范。
2.1.2 以优秀的企业管理理论为依据
EMIS 系统充分借鉴优秀的企业管理理论精华，以理论指导设计，以EMIS
系统促进管理，坚持理论为先的原则。
2.1.3 坚持持续改进的设计原则
EMIS 系统坚持持续改进的设计原则，一方面指系统的功能要符合持续改进的要求，另一方面EMIS 系统自身的完善也要符合持续改进的要求。
2.2 EMIS 系统目标
2.2.1 提升企业能源管理水平
EMIS 系统采用信息化手段辅助企业能源管理，更加关注管理流程的实现，充分利用自动化与外部数据为企业能源管理服务。固化能源管理流程，规范能源统计标准，提高企业员工的节能意识与专业水平，促进企业自身主动节能，真正做到“管理节能靠管理”。
2.2.2 促进企业节能减排
EMIS 系统的核心就是通过管理手段，使企业生产时与能源活动有关的工作更加规范，企业持续稳定在节能状态，降低不必要的浪费，并且确保员工有高度的节能意识，随时发现问题随时处理问题。
3 EMIS 系统概述
3.1 EMIS 的理论支撑
EMIS 系统的实现离不开理论的支撑，只有科学合理以及成功的理论才能够确保EMIS 系统的先进和高效。目前，在我国针对能源管理的理论性文件尚不多见，且明显出现了企业在能源方面的现状与先进管理理念的脱节，随着国家《能源管理体系 GB/T 23331》的建立，才开始引起更多企业在这方面的思考。
但是仅仅靠一个能源管理体系是很难指导企业提升能源管理水平，更加无法支撑EMIS 系统的设计，而且《能源管理体系 GB/T 23331》的制定方法和ISO9000的思路基本相同，只能满足宏观指导而很难具体化，深入企业能源管理问题。
纵观目前对于工业企业较成熟的管理理论有很多，如5S （现场环境管理）、TPM （全面预防维修）、TQC （全面质量控制）、6σ（6西格玛）等等，这些管理在工业企业都已成功实施了很多年，有着完整的方法论，且涉及的内容涵
盖了工业企业的方方面面。为此完全可以借鉴到能源管理理论中，进而促进能源管理体系的完善，指导EMIS 系统的设计。
3.1.1 5S （现场环境管理）在能源管理的应用
实施效果
5S （现场环境管理）
在能源管理中的应用系统应用
实施关键
3.1.2 TPM （全面预防维修）在能源管理中的应用
实施效果
TPM （全面预防维修）在能源管理中的应用 系统应用
实施关键
3.1.3 TQC （全面质量控制）在能源管理中的应用
实施效果
TQC （全面质量控制）在能源管理中的应用系统应用
实施关键
3.2 EMIS 系统介绍
3.2.1 EMIS 系统概述
工业企业能源管理信息系统（EMIS 系统）是依据国家相关能源法律法规、
政策、标准及其他要求，借鉴先进的工业企业管理体系理论，以工业企业实际能源（含动力运行）现状为基础，实现能源消耗的科学统计、指标体系的科学建立、能源制度的规范化管理的综合能源管理信息系统。
3.2.2 EMIS 系统方案概述
EMIS 系统采用模块化设计，基本涵盖了工业企业能源部门的管理工作，
为用户提供一体化全面的综合能源管理信息系统。EMIS 系统根据功能特性、主次关系将子系统划分为三个层次，分别是辅助业务层、主业五层、高级业务层，每层中又分为不同的子系统，最大限度的便于系统设计、开发与实施，EMIS 系统功能图如下：
高级业务层
主业务层
辅助业务层
3.2.2.1 辅助业务层
1. 能源基础管理
能源基础管理实现对EMIS 系统中非业务流程或其他子系统共用的基
础数据提供维护、管理功能。包括组织结构维护、人员维护、权限管理、接口管理等。
2. 能源辅助管理
能源辅助管理包含对EMIS 系统中各子功能需要共同调用的辅助功能
模块，如短信管理模块、报警管理模块等。
3.2.2.2 主业务层
1. 能耗管理
能耗管理是EMIS 系统的核心功能，重点是实现与能源消耗数据相关
的采集、统计、分析、管理的数据展示及业务流程。能耗管理遵循能耗
数据贴近实际、能耗数据可追溯、数据展示符合用户操作系统、能耗指标管理科学的原则。
能耗管理中包含的功能如下：
1) 能耗管理中包含的数据包括能源消耗数据、循环经济数据、能耗
财务数据。
2) 实现物理模型和统计模型的管理，通过物理模型模拟工业企业能
源网络，而统计模型为能耗统计、平衡分析提供基础，功能支持
多口径、灵活配置，使用户可进行自组态。
3) 实现能耗数据明细、趋势图、饼图等多种图形展示；
4) 实现支持自定义的能耗报表管理，在工业企业中能耗报表种类繁
多，又可能不定期格式变化，所以能耗报表管理支持用户可灵活
制作报表模板，同时又对报表模板版本进行控制，使用户实现“10
分钟制作一张报表模板，1分钟查看报表结果” 的目标。
5) 实现能耗数据的同比、环比查询。
2. 动力运行管理
动力运行管理系统实现与动力部门日常运行相关的管理、维护、数
据等功能。
1) 动力交接班管理
动力交接班管理实现动力轮值班组交接班的管理，将企业的纸质
交接方式提升为电子签名交接，并展示各班组运行过程中的运行信
息，便于数据整理与统计。
2) 动力运行数据管理
动力运行数据管理的数据来源为工业企业的自动化系统，管理的
数据包括包括开关状态查询、设备启停查询、运行参数查询、报警
查询等，同时支持运行报表的管理与查询。
3) 动力供应质量管理
动力部门向外输送能源介质的质量直接影响了外部门的生产办
公，如果对能源质量监管不到位，甚至会造成意外停机和影响产品
质量，所以动力供应质量管理关注供应能源质量的统计、分析和管
理。功能包括质量参数管理、质量数据展示、质量报表、异常排除
管理等。
3. 能源制度管理
能源制度管理重点围绕能源部门日常相关业务进行管理，规范企业
能源管理制度，固化企业能源管理流程。
1) 动力设备管理
动力设备管理实现设备（动力）部门对动力运行设备的日常维护、
管理功能，主要包括设备台帐管理、设备维修、设备保养与润滑、
设备点检等。
2) 计量器具管理
计量器具管理是对工业企业涉及能源购进、消耗、能源工艺参数
的计量器具的统一管理模块，帮助企业实现计量管理的科学化、规
范化，系统提供了完善的计量器具台帐管理，具有检定周期到期报
警、计量状态分类管理、标准器具台帐、计量人员管理、证书管理
等功能。
4. 能源状态监视
能源状态监视帮助企业实时查看重点关注的能源数据，包括当前
能源消耗状态、重点能源供应质量状态、重点耗能设备运行状态等
信息。
5. 专项小组管理
首先在企业中建立由全体能源部门员工参与的能源专项小组，专
项小组可根据能源专业（变电、暖通）、工种分类（操作工、维修工）
等进行建立，并确立专项小组制度，定期进行小组讨论，实现自主
持续节能改造的目标。
专项小组管理实现对专项小组工作流程的电子化，并对专项小组
讨论后的结果进行分类、审核及后续持续改进跟踪管理。
3.2.2.3 高级业务层
1) 能源绩效管理
能源绩效管理是可动态配置、随需而变的面向企业部门、班组、
个人的与能源相关的绩效管理系统，系统将各业务层系统可量化的
数据进行采集和整理，根据绩效考核要求配置不同的绩效指标集，
以月、季、年为周期自动计算绩效结果，经过修订、审核后形成最
终绩效考核表。
2) 能源门户站点
能源门户站点是工业企业对企业内非能源部门或企业外发布能
源管理信息，进行能源经验交流的平台。
4 EMIS 实施策略
EMIS 系统的实施首先要提升企业对于能源管理的认识，引起企业从最高领导者到基础员工的共鸣，为EMIS 系统的实施消除意识冲突的障碍。然后根据企业现状，分步骤分模块实施EMIS 系统。当EMIS 系统成功实施并逐渐显露效果的时候，企业已经掌握了大量的基础数据和分析数据，既可以开展能源审计，进而指导企业进行设备节能与控制节能，扩大企业节能空间。
5 EMIS 系统效果说明
以下是本人承接的能源管理信息系统的成功案例：
以“某厂1”为分析对象，以下列出能源管理信息系统为企业带来的改变：
注：以上系统的设计方案是2006年编制的，现有的EMIS 系统设计更加科学、完善。
工业企业能源管理信息系统（EMIS ）
解决方案
作者：李峥
博客：http://blog.sina.com.cn/plshen
1 背景
1.1 节能技术概况
随着社会的不断进步与科学技术的发展，人类的日常活动与资源之间的矛盾日益严重，上至国家下至企业都已经感觉到了节能任务的紧迫，而针对节能方法的研究也更加的广泛和深入。由于工业企业能耗消耗比重大，一直作为节能的重点对象，有众多的公司、研究机构甚至企业自身都在寻找新的节能亮点。目前，市场上针对工业企业主要采用的节能技术大致分为三个层面（除合同能源外），即设备节能、控制节能与管理节能。
设备节能指通过更换、增加节能设备以达到节能的目的，如增加变频器。 控制节能指通过对现有能源设备的运行加以控制优化达到节能的目的，如智能照明、多机群控等。
管理节能指通过提升企业能源管理水平，使企业稳定维持在节能状态下运行生产，并促进企业自主节能，达到节能的目的。
1.2 能源管理系统发展现状
近年来随着信息化技术的发展、企业自动化水平的提高，在工业领域已逐渐接受了较成熟的信息化系统，如制造执行系统（MES ）、企业资源计划（ERP ）、客户关系管理（CRM ）等，企业也认识到了信息化与工业化相结合为企业带来的价值提升。而这种理念在企业能源管理方面延伸，开始演变为一种新的需求。 很多服务于工业企业能源领域的公司都在利用自身优势，积极探索工业企业能源管理系统的建设思路，进而推出解决方案以实现企业管理节能的目标。但是
由于各个公司分属于不同的领域，技术优势各不相同，以至于形成了都叫“能源管理系统”，可是方案上千差万别的局面，让企业无从选择。
1.2.1 外企公司的能源管理系统
外企公司充分利用领先的技术、良好的品牌效应与雄厚的资金，纷纷涉入能源管理领域，其产品的特点：
1. 系统更广泛：涉及到变电、暖通、水系统、热力等各专业系统；
2. 系统更深入：依据掌握的海量运行参数与节能技术，使得节能更全面；
3. 节能更直接：由于大量采用量化分析，使得节能更易达到预期目标； 但是外企公司的系统更加关注技术层面的解决方案，却没有考虑到企业如何通过管理手段利用能源数据发挥作用，以至于出现“管理系统”不管理的情况。且外企的产品一般都存在价格昂贵的情况。
1.2.2 软件公司的能源管理系统
国内有一些软件公司实现了能源管理系统，其解决方案更多的是响应了用户的需求，重点是实现用户对于能源数据的存储、展示和分析的要求，如报表管理、统计查询、流程管理等，虽然降低了用户的劳动强度，提高了工作效率，但是并没有直接对节能产生效果。
1.2.3 自动化公司的能源管理系统
工业企业在能源管理系统实施前，首先是具备了基础的自动化条件，而自动化公司也借机提出了能源管理系统方案，以实现更好的发挥自动化系统的优势。而系统的重点更多的是围绕自动化数据的展示，以及根据自身优势增加一些运行优化的解决策略，但仅仅是将能源管理系统作为了自动化系统的延伸。
2 EMIS 系统目标
2.1 原则
2.1.1 以国家相关政策法规、标准规范为基础
EMIS 系统的设计是以国家相关的能源政策法规、标准规范为基础，确保系统的功能科学合理，促进企业工作更加规范。
2.1.2 以优秀的企业管理理论为依据
EMIS 系统充分借鉴优秀的企业管理理论精华，以理论指导设计，以EMIS
系统促进管理，坚持理论为先的原则。
2.1.3 坚持持续改进的设计原则
EMIS 系统坚持持续改进的设计原则，一方面指系统的功能要符合持续改进的要求，另一方面EMIS 系统自身的完善也要符合持续改进的要求。
2.2 EMIS 系统目标
2.2.1 提升企业能源管理水平
EMIS 系统采用信息化手段辅助企业能源管理，更加关注管理流程的实现，充分利用自动化与外部数据为企业能源管理服务。固化能源管理流程，规范能源统计标准，提高企业员工的节能意识与专业水平，促进企业自身主动节能，真正做到“管理节能靠管理”。
2.2.2 促进企业节能减排
EMIS 系统的核心就是通过管理手段，使企业生产时与能源活动有关的工作更加规范，企业持续稳定在节能状态，降低不必要的浪费，并且确保员工有高度的节能意识，随时发现问题随时处理问题。
3 EMIS 系统概述
3.1 EMIS 的理论支撑
EMIS 系统的实现离不开理论的支撑，只有科学合理以及成功的理论才能够确保EMIS 系统的先进和高效。目前，在我国针对能源管理的理论性文件尚不多见，且明显出现了企业在能源方面的现状与先进管理理念的脱节，随着国家《能源管理体系 GB/T 23331》的建立，才开始引起更多企业在这方面的思考。
但是仅仅靠一个能源管理体系是很难指导企业提升能源管理水平，更加无法支撑EMIS 系统的设计，而且《能源管理体系 GB/T 23331》的制定方法和ISO9000的思路基本相同，只能满足宏观指导而很难具体化，深入企业能源管理问题。
纵观目前对于工业企业较成熟的管理理论有很多，如5S （现场环境管理）、TPM （全面预防维修）、TQC （全面质量控制）、6σ（6西格玛）等等，这些管理在工业企业都已成功实施了很多年，有着完整的方法论，且涉及的内容涵
盖了工业企业的方方面面。为此完全可以借鉴到能源管理理论中，进而促进能源管理体系的完善，指导EMIS 系统的设计。
3.1.1 5S （现场环境管理）在能源管理的应用
实施效果
5S （现场环境管理）
在能源管理中的应用系统应用
实施关键
3.1.2 TPM （全面预防维修）在能源管理中的应用
实施效果
TPM （全面预防维修）在能源管理中的应用 系统应用
实施关键
3.1.3 TQC （全面质量控制）在能源管理中的应用
实施效果
TQC （全面质量控制）在能源管理中的应用系统应用
实施关键
3.2 EMIS 系统介绍
3.2.1 EMIS 系统概述
工业企业能源管理信息系统（EMIS 系统）是依据国家相关能源法律法规、
政策、标准及其他要求，借鉴先进的工业企业管理体系理论，以工业企业实际能源（含动力运行）现状为基础，实现能源消耗的科学统计、指标体系的科学建立、能源制度的规范化管理的综合能源管理信息系统。
3.2.2 EMIS 系统方案概述
EMIS 系统采用模块化设计，基本涵盖了工业企业能源部门的管理工作，
为用户提供一体化全面的综合能源管理信息系统。EMIS 系统根据功能特性、主次关系将子系统划分为三个层次，分别是辅助业务层、主业五层、高级业务层，每层中又分为不同的子系统，最大限度的便于系统设计、开发与实施，EMIS 系统功能图如下：
高级业务层
主业务层
辅助业务层
3.2.2.1 辅助业务层
1. 能源基础管理
能源基础管理实现对EMIS 系统中非业务流程或其他子系统共用的基
础数据提供维护、管理功能。包括组织结构维护、人员维护、权限管理、接口管理等。
2. 能源辅助管理
能源辅助管理包含对EMIS 系统中各子功能需要共同调用的辅助功能
模块，如短信管理模块、报警管理模块等。
3.2.2.2 主业务层
1. 能耗管理
能耗管理是EMIS 系统的核心功能，重点是实现与能源消耗数据相关
的采集、统计、分析、管理的数据展示及业务流程。能耗管理遵循能耗
数据贴近实际、能耗数据可追溯、数据展示符合用户操作系统、能耗指标管理科学的原则。
能耗管理中包含的功能如下：
1) 能耗管理中包含的数据包括能源消耗数据、循环经济数据、能耗
财务数据。
2) 实现物理模型和统计模型的管理，通过物理模型模拟工业企业能
源网络，而统计模型为能耗统计、平衡分析提供基础，功能支持
多口径、灵活配置，使用户可进行自组态。
3) 实现能耗数据明细、趋势图、饼图等多种图形展示；
4) 实现支持自定义的能耗报表管理，在工业企业中能耗报表种类繁
多，又可能不定期格式变化，所以能耗报表管理支持用户可灵活
制作报表模板，同时又对报表模板版本进行控制，使用户实现“10
分钟制作一张报表模板，1分钟查看报表结果” 的目标。
5) 实现能耗数据的同比、环比查询。
2. 动力运行管理
动力运行管理系统实现与动力部门日常运行相关的管理、维护、数
据等功能。
1) 动力交接班管理
动力交接班管理实现动力轮值班组交接班的管理，将企业的纸质
交接方式提升为电子签名交接，并展示各班组运行过程中的运行信
息，便于数据整理与统计。
2) 动力运行数据管理
动力运行数据管理的数据来源为工业企业的自动化系统，管理的
数据包括包括开关状态查询、设备启停查询、运行参数查询、报警
查询等，同时支持运行报表的管理与查询。
3) 动力供应质量管理
动力部门向外输送能源介质的质量直接影响了外部门的生产办
公，如果对能源质量监管不到位，甚至会造成意外停机和影响产品
质量，所以动力供应质量管理关注供应能源质量的统计、分析和管
理。功能包括质量参数管理、质量数据展示、质量报表、异常排除
管理等。
3. 能源制度管理
能源制度管理重点围绕能源部门日常相关业务进行管理，规范企业
能源管理制度，固化企业能源管理流程。
1) 动力设备管理
动力设备管理实现设备（动力）部门对动力运行设备的日常维护、
管理功能，主要包括设备台帐管理、设备维修、设备保养与润滑、
设备点检等。
2) 计量器具管理
计量器具管理是对工业企业涉及能源购进、消耗、能源工艺参数
的计量器具的统一管理模块，帮助企业实现计量管理的科学化、规
范化，系统提供了完善的计量器具台帐管理，具有检定周期到期报
警、计量状态分类管理、标准器具台帐、计量人员管理、证书管理
等功能。
4. 能源状态监视
能源状态监视帮助企业实时查看重点关注的能源数据，包括当前
能源消耗状态、重点能源供应质量状态、重点耗能设备运行状态等
信息。
5. 专项小组管理
首先在企业中建立由全体能源部门员工参与的能源专项小组，专
项小组可根据能源专业（变电、暖通）、工种分类（操作工、维修工）
等进行建立，并确立专项小组制度，定期进行小组讨论，实现自主
持续节能改造的目标。
专项小组管理实现对专项小组工作流程的电子化，并对专项小组
讨论后的结果进行分类、审核及后续持续改进跟踪管理。
3.2.2.3 高级业务层
1) 能源绩效管理
能源绩效管理是可动态配置、随需而变的面向企业部门、班组、
个人的与能源相关的绩效管理系统，系统将各业务层系统可量化的
数据进行采集和整理，根据绩效考核要求配置不同的绩效指标集，
以月、季、年为周期自动计算绩效结果，经过修订、审核后形成最
终绩效考核表。
2) 能源门户站点
能源门户站点是工业企业对企业内非能源部门或企业外发布能
源管理信息，进行能源经验交流的平台。
4 EMIS 实施策略
EMIS 系统的实施首先要提升企业对于能源管理的认识，引起企业从最高领导者到基础员工的共鸣，为EMIS 系统的实施消除意识冲突的障碍。然后根据企业现状，分步骤分模块实施EMIS 系统。当EMIS 系统成功实施并逐渐显露效果的时候，企业已经掌握了大量的基础数据和分析数据，既可以开展能源审计，进而指导企业进行设备节能与控制节能，扩大企业节能空间。
5 EMIS 系统效果说明
以下是本人承接的能源管理信息系统的成功案例：
以“某厂1”为分析对象，以下列出能源管理信息系统为企业带来的改变：
注：以上系统的设计方案是2006年编制的，现有的EMIS 系统设计更加科学、完善。