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基于工业互联网的空压机能源管理方案空压机的作用是通过压缩空气提供动能，其应用领域和实际用途非常广泛，是现代工业重要的生产设备。同时，空压机属于能耗大户，其所消耗的电量占整个工厂耗电量的30%左右，在单台空压机的生命周期中，电费成本占气使用成本的90%左右。

目前国内使用的空压机基本上能效标识为二、三级，运用工业互联网对空压机实施能源管理，可有效节能，市场潜力巨大。

空压机合同能源管理项目是一种新型的市场化节能机制，其实质就是以减少的能源费用来支付节能项目全部成本的节能业务方式，国内常见的有售气模式与租赁模式。目前实施过程中，存在以下几个关键痛点：节能量预测分析繁琐且周期长、设备维护效率低、费用结算复杂不透明、企业缴费回款不及时、合同纠纷风险大。风险控制及运维效率是成功实施空压机合同能源管理项目的关键。

实施目标

依托本公司互联网平台，促进自动化与信息化深度融合，空压机合同能源管理解决方案旨在提供一个可广泛复制的，覆盖气站改造、气站管理、业务运营三大主要环节的一站式解决方案，帮助空压机厂商实现服务化转型，运营共享气站。

在改造阶段，通过物联网及大数据技术实现节能预测分析、建立节能模型；在管理阶段，通过物联网技术实现远程监控、远程运维、故障报警等；在业务运营阶段，通过物联网及云技术实现自动抄表、费用结算、自助缴费、报表统计等。

该方案能降低气站运营风险及运维成本，提高工作效率及客户满意度，帮助空压机厂商成功实施合同能源管理项目，实现服务化转型、创造更多利润。

适用范围

空压机行业，节能环保领域：适用于合同能源管理项目，共享气站建设及运营，气站节能改造，气站、空压机节能及后服务管理。

在工业互联网网络体系架构中的位置

气站改造前，一方面空压机能耗高，其所消耗的电量占整

个工厂耗电量的30%左右。另一方面随着管道老化、管路泄露等、不同时间段供气需求不同而供气压力不变，造成能量浪费情况非常严重；所以在气站改造阶段产生的需求主要是采集历史数据、分析气站节能效益、提出节能工况模型、为气站改造提供经济效益论证。

气站管理过程，存在的问题是空压机维保大多不及时，设备发生故障维修效率低，空压机配件管理混乱。所以主要需求是空压机的设备管理，包括远程监控、远程运维、故障预警、维保提醒、配件管理等。

气站运营过程，为了确保整个气站能耗最优化，需要实时监测用气量、用电量以不断调整优化节能模型；另外，还需要实现远程抄表、透明计费、客户管理、合同管理、自助缴费、统计报表等功能。

解决方案

方案介绍

本方案的核心是一套端到端，即空压机设备供气端/用气端等数据采集终端端到应用端（包括手机端/Web 端）的智能物联网系统，再通过相关工业云的云端存储、大数据统计分析、数据可视化等技术实现具体业务功能。

采集端：空压机气站加装支持ModbusRTU的通信模块的电表和流量计；用气终端加装压力计和流量计；通过物联网智能硬件采集模块，将空压站的用电用气数据，空压机实时运行数据，用气端的数据，通过 4G/3G 上传至工业云平台，实现流量监测、用电监测、气压监测、远程抄表等应用。

云端：利用云计算与大数据技术对实时数据过滤、清洗、计算，并提供对外的API接口服务。

应用端：分网页端和手机 app 端。提供具体的业务功能，包括档案管理、远程监控、事件管理、售气计费等。并通过数据可视化技术实现一站式报表统计，为企业决策提供支持。如图 3 所示，方案包括供气端和用气端的数据采集和传输设备的部署。供气端（气站）接入设备包含：1个电表、1个流量计、含多个物联网模块；用气终端接入设备包括：多个用气端压力计，流量计（可选），1个Lola网关(可选)，相关模块功能描述如下：

物联网模块（简称智能硬件）：具有2路标准RS485通信串口，支持 2G/3G/4G，以太网和 WIFI 传输数据，具备二次编程的能力，可实现数据协议的适配和转换，接入云平台。

供气端的电表、流量计: 采用具备modbus RTU通信的电表和流量计，可采用智能硬件采集，或采用 LORA 协议模式，或NB-IOT协议，实现数据传输。

空压机：通过智能硬件与控制器通过modbusRTU连接， 1 对1组网。空压机和空压机连接(可选)：RS485 主从模式组网,支持联控功能。用气终端压力计或流量计(可选)：采集用气终端的压力/流量，可借助智能硬件、或采用LORA协议模式，或NB-IOT协议，实现数据传输。在工厂实际应用中，LORA 协议在多用气点数据采集的安装使用、成本上还是具有一定优势的。LORA 网关（可选）：如采集端采用 LORA 协议，则选用通过LORA网关，实现数据的采集和传输。