國電南瑞(北京)-企業(yè)用能管理系統(tǒng)解決方案 2013

1、 節(jié)能、降耗、增效、清潔企業(yè)用能管理系統(tǒng)技術(shù)解決方案國電南瑞（北京）控制系統(tǒng)有限公司2013年6月目 錄一、概述41、引言42、項(xiàng)目簡述5二、系統(tǒng)價(jià)值5三、系統(tǒng)架構(gòu)71、總體架構(gòu)72、技術(shù)路線8四、系統(tǒng)功能91、用能效率分析決策功能9（1）企業(yè)能耗分析10（2）節(jié)能情況分析10（3）企業(yè)電能質(zhì)量分析評估與治理決策10（4）能源消耗統(tǒng)計(jì)臺賬管理11（5）能源成本分析和賬單管理112、用能管理服務(wù)平臺11（1）安全控制及權(quán)限管理12（2）WEB圖形化展示服務(wù)12（3）報(bào)表服務(wù)13（4）服務(wù)總線133、用能數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測14五、系統(tǒng)建設(shè)要求151、總體要求152、系統(tǒng)配置15（1）軟件運(yùn)行環(huán)境16（2

2、）硬件運(yùn)行環(huán)境163、系統(tǒng)性能17（1）數(shù)據(jù)容量17（2）測量值指標(biāo)17（3）系統(tǒng)實(shí)時(shí)響應(yīng)指標(biāo)17（4）負(fù)荷率指標(biāo)18（5）可靠性指標(biāo)18一、概述1、引言我國經(jīng)濟(jì)在持續(xù)高速增長的同時(shí)也伴隨著能源緊張和環(huán)境惡化的巨大壓力，節(jié)約能源已經(jīng)作為我國建立節(jié)約型社會的基本國策。對于“十一五”規(guī)劃中單位GDP能耗節(jié)能減排20%的任務(wù)，企業(yè)不應(yīng)該把它僅僅作為約束性指標(biāo)，而是應(yīng)該把節(jié)能減排融入到長遠(yuǎn)發(fā)展的戰(zhàn)略中去，這對企業(yè)的發(fā)展無疑具有巨大的促進(jìn)作用。面對這一挑戰(zhàn)的最有效、經(jīng)濟(jì)的辦法是在高能耗企業(yè)建設(shè)用能監(jiān)測、管理和控制系統(tǒng)，通過技術(shù)創(chuàng)新提高能源使用效率，幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)節(jié)能增效、清潔生產(chǎn)的目標(biāo)。這也是產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化

3、調(diào)整到一定程度，企業(yè)管理水平也提升到一定水平，共同作用的結(jié)果。據(jù)國外統(tǒng)計(jì)資料：工業(yè)企業(yè)每年10%以上能源損耗源于沒有能源監(jiān)測及維護(hù)計(jì)劃，每年12%的能源損耗源于沒有用能管理系統(tǒng)。歐美發(fā)達(dá)國家先進(jìn)企業(yè)除了生產(chǎn)過程中廣泛采用計(jì)算機(jī)監(jiān)測、控制系統(tǒng)（DCS，SCADA）外，能源數(shù)據(jù)的在線監(jiān)測、分析和優(yōu)化系統(tǒng)占有重要的位置。通過現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和分布式控制技術(shù)，建立完善的能耗監(jiān)測、管理體系，實(shí)現(xiàn)能源消耗動(dòng)態(tài)過程的信息化、可視化、可控化，對企業(yè)生產(chǎn)過程中能源消耗的結(jié)構(gòu)、過程及要素進(jìn)行管理、控制和優(yōu)化，提高能源使用效率。當(dāng)前，國內(nèi)部分企業(yè)對能源管理工作不規(guī)范，方法不科學(xué)，缺少完善的能源信息管理工

4、具，影響了企業(yè)的能源決策，以至企業(yè)節(jié)能潛力沒有得到充分挖掘。主要表現(xiàn)在：表計(jì)配置不全、真實(shí)性差；能源消耗數(shù)據(jù)缺乏可靠性、連續(xù)性；沒有統(tǒng)一的能源統(tǒng)計(jì)方法，基礎(chǔ)統(tǒng)計(jì)信息不能準(zhǔn)確與全面統(tǒng)計(jì)，算法不夠完全合理與完善，能源數(shù)據(jù)匯總體系不完善，缺乏必要的工具和系統(tǒng)平臺；缺乏能源數(shù)據(jù)的匯總分析，沒有積累起可用于分析和查詢的能源數(shù)據(jù)庫。作為節(jié)能主體，企業(yè)應(yīng)該主動(dòng)采用先進(jìn)節(jié)能管理方法與技術(shù)，實(shí)施能源利用全過程管理，注重節(jié)能文化建設(shè)的長效節(jié)能管理機(jī)制，做到節(jié)能工作持續(xù)改進(jìn)、節(jié)能管理持續(xù)優(yōu)化、能源利用效率持續(xù)提高。2、項(xiàng)目簡述企業(yè)用能管理系統(tǒng)簡單的說就是把生產(chǎn)企業(yè)的能源消耗如：水、氣（汽）、風(fēng)，特別是電能的使用過程

5、數(shù)據(jù)進(jìn)行在線監(jiān)測、實(shí)時(shí)記錄、分析評估和科學(xué)治理的一體化計(jì)算機(jī)信息管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控企業(yè)各種能源的詳細(xì)使用情況，為節(jié)能降耗提供直觀科學(xué)的依據(jù)，為企業(yè)查找能耗弱點(diǎn)，促進(jìn)企業(yè)管理水平的進(jìn)一步提高及運(yùn)營成本的進(jìn)一步降低，促使能源使用合理，控制浪費(fèi)，達(dá)到節(jié)能減排、節(jié)能降耗、再創(chuàng)效益的目的。通過數(shù)據(jù)分析，可以幫助企業(yè)對每條生產(chǎn)線、每個(gè)工作班組以及主要耗能設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)考核，杜絕浪費(fèi)，并可以幫助企業(yè)進(jìn)一步優(yōu)化工藝流程，以降低單位能耗成本，提高企業(yè)綜合競爭力。實(shí)施企業(yè)能源利用的全過程管理，注重節(jié)能文化建設(shè)的長效節(jié)能管理機(jī)制，做到節(jié)能工作持續(xù)改進(jìn)、節(jié)能管理持續(xù)優(yōu)化、能源利用效率持續(xù)提高。（1）掌握企業(yè)耗

6、能狀況：能源消耗的數(shù)量與構(gòu)成、分布與流向；（2）了解企業(yè)用能水平：能量利用損失情況、設(shè)備效率、能源利用率、綜合能耗；（3）找出企業(yè)費(fèi)能問題：管理、設(shè)備、工藝操作中的能源浪費(fèi)問題；（4）查清企業(yè)節(jié)能潛力：余能回收的數(shù)量、品種、參數(shù)、性質(zhì)；（5）核算企業(yè)節(jié)能效果：技術(shù)改進(jìn)、設(shè)備更新、工藝改革等的經(jīng)濟(jì)效益、節(jié)能量；（6）明確企業(yè)節(jié)能方向：工藝節(jié)能改造、產(chǎn)品節(jié)能改造、制定技改方案、措施等。二、系統(tǒng)價(jià)值 企業(yè)用能管理系統(tǒng)以客觀數(shù)據(jù)為依據(jù)，為冶金、化工、熱力、電廠等能源消耗企業(yè)尋找實(shí)施節(jié)能降耗最可行的方法。建立企業(yè)用能管理系統(tǒng)的基本目的就是為企業(yè)提供一個(gè)成熟的、有效的、使用方便的用能系統(tǒng)整體管控解決方案，

7、提供一套先進(jìn)的、可靠的、安全的能源系統(tǒng)運(yùn)行、操作和管理平臺，實(shí)現(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)的安全穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)平衡、優(yōu)質(zhì)環(huán)保、監(jiān)督考核的基本目標(biāo)。 通過建設(shè)用能管理系統(tǒng)，將整個(gè)企業(yè)作為一個(gè)考量能源效率的對象，整體推進(jìn)節(jié)能工作，應(yīng)用能源計(jì)量信息管控技術(shù)和綜合節(jié)能技術(shù)，實(shí)現(xiàn)能源消耗的可視化、能源考核指標(biāo)的精確化、能源需求預(yù)測的科學(xué)化和節(jié)能降耗的持續(xù)化。 （1）完善了能源信息的采集、存儲、管理和利用，使企業(yè)的能源管理水平適應(yīng)企業(yè)的戰(zhàn)略發(fā)展需要。通過用能管理系統(tǒng)建設(shè)，使企業(yè)便于獲得第一手運(yùn)行工藝數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)掌握系統(tǒng)運(yùn)行情況、及時(shí)采取調(diào)度措施，使系統(tǒng)盡可能運(yùn)行在最佳狀態(tài)，并將事故的影響降到最低。在企業(yè)能源管理部門的指導(dǎo)下，對能

8、源系統(tǒng)采用分散控制和集中管理。針對能源工藝系統(tǒng)的分散和能源管理要求集中的特點(diǎn) , 建立能源管理系統(tǒng)可以滿足能源工藝系統(tǒng)特點(diǎn)的分散控制和集中管理 , 使企業(yè)的能源管理水平適應(yīng)企業(yè)的戰(zhàn)略發(fā)展需要。 （2）減少能源管理環(huán)節(jié)，優(yōu)化能源管理流程，建立客觀能源消耗評價(jià)體系。能源管理系統(tǒng)的建設(shè)，可實(shí)現(xiàn)在信息分析基礎(chǔ)上的能源監(jiān)控和能源管理的流程優(yōu)化再造，實(shí)現(xiàn)能源設(shè)備管理、運(yùn)行管理，有效實(shí)施客觀的以數(shù)據(jù)為依據(jù)的能源消耗評價(jià)體系，計(jì)效考核，減少能源管理的成本，提高能源管理的效率，及時(shí)了解真實(shí)的能耗情況和提出節(jié)能降耗的技術(shù)和管理措施，向能源管理要效益。 （3）減少能源系統(tǒng)運(yùn)行管理成本，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。大型企業(yè)的能源

9、系統(tǒng)規(guī)模較大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。傳統(tǒng)的現(xiàn)場管理、運(yùn)行值班和檢修及其管理的工作量大，成本高。企業(yè)用能管理系統(tǒng)的建設(shè)，將為企業(yè)的管理體制改革中發(fā)揮重要示范作用。中小企業(yè)雖然測量點(diǎn)稍少一些，能源管理將更加直觀有效。系統(tǒng)的最終目標(biāo)可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程抄表統(tǒng)一監(jiān)控，簡化能源運(yùn)行管理，減少日常管理的人力投入，節(jié)約人力資源成本，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率 （4） 加快能源系統(tǒng)的故障和異常處理，提高對企業(yè)性能源事故的反應(yīng)能力。 能源調(diào)度可以通過系統(tǒng)迅速從全局的角度了解系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，發(fā)現(xiàn)故障點(diǎn)，以便及時(shí)采取措施，降低損失。這在用能管理系統(tǒng)非常情況下特別有效。通過優(yōu)化能源調(diào)度和平衡指揮系統(tǒng)，節(jié)約能源和改善環(huán)境。 用能管理系統(tǒng)的建成，將通過

10、優(yōu)化能源管理的方式和方法，改進(jìn)能源平衡的技術(shù)手段，實(shí)時(shí)了解企業(yè)的能源需求和消耗的狀況，使能源的合理利用達(dá)到一個(gè)新的水平。為進(jìn)一步對能源數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘、分析、加工和處理提供條件 數(shù)據(jù)是財(cái)富，數(shù)據(jù)可以成為信息，它將為企業(yè)的高端用能管理提供現(xiàn)實(shí)的可能性。 從上面可以看到，建設(shè)用能管理系統(tǒng)對提高能源系統(tǒng)運(yùn)行和管理的水平，減少能源消耗，提高供能質(zhì)量，強(qiáng)化和完善能源考核和評價(jià)體系， 提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，改善環(huán)境質(zhì)量，從而提高企業(yè)產(chǎn)品的市場競爭力，都具有良好的作用和效果。三、系統(tǒng)架構(gòu)1、總體架構(gòu)企業(yè)用能管理系統(tǒng)由設(shè)備傳感層、采集監(jiān)測層、服務(wù)平臺層、分析決策層四個(gè)層次組成。設(shè)備傳感層主要由監(jiān)測生產(chǎn)企業(yè)能源消耗的各種

11、儀器儀表、監(jiān)測裝置和治理調(diào)節(jié)控制設(shè)備等組成，采集企業(yè)的能源信息，并根據(jù)監(jiān)測分析情況對企業(yè)能源進(jìn)行優(yōu)化調(diào)節(jié)，達(dá)到節(jié)能降耗的效果。采集監(jiān)測層是采集監(jiān)控設(shè)備傳感層各種儀表、裝置設(shè)備數(shù)據(jù)信息的數(shù)據(jù)交互中心，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的采集、存儲和下行控制信息的發(fā)送。支撐平臺層是實(shí)現(xiàn)用能數(shù)據(jù)分析、計(jì)算和歸納整理的處理中心，包括系統(tǒng)的權(quán)限管理及安全控制、基礎(chǔ)參數(shù)管理、圖形工具、報(bào)表服務(wù)、設(shè)備信息臺賬、數(shù)據(jù)存儲、分析技術(shù)和決策規(guī)則管理的控制中心，是分析決策的支撐平臺。分析決策層是系統(tǒng)的展現(xiàn)應(yīng)用中心，企業(yè)用戶可以通過瀏覽器利用分析決策層進(jìn)行用能管理的一系列操作和應(yīng)用。詳細(xì)架構(gòu)如圖所示：2、技術(shù)路線系統(tǒng)基于J2EE架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)跨

12、平臺、跨數(shù)據(jù)庫支持，按面向?qū)ο蟮哪K化方式設(shè)計(jì)，充分運(yùn)用Spring、Hibernate、XML、WEB SERVICE、FLEX、BlazeDS、事務(wù)處理等成熟技術(shù)實(shí)現(xiàn)平臺的功能。圖形展現(xiàn)使用FLEX技術(shù)，使得系統(tǒng)軟件的頁面更具表現(xiàn)力。詳細(xì)技術(shù)路線如圖所示：技術(shù)路線圖四、系統(tǒng)功能企業(yè)用能管理系統(tǒng)包括三大子系統(tǒng)：用能效率分析決策子系統(tǒng)，用能管理支撐平臺子系統(tǒng)和用能數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)控子系統(tǒng)。1、用能效率分析決策子系統(tǒng)系統(tǒng)根據(jù)企業(yè)用能情況，提供了企業(yè)能耗分析、節(jié)能情況分析、企業(yè)電能質(zhì)量分析評估與治理決策、能源消耗統(tǒng)計(jì)臺賬管理、能源成本分析和臺賬管理等能效分析決策功能。（1）企業(yè)能耗分析能耗分析是根據(jù)企業(yè)

13、生產(chǎn)的能源計(jì)量的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)信息對現(xiàn)場各子單位的能源使用和消耗情況進(jìn)行分析,并提供各種分析圖表，包括：各種能耗折標(biāo)，單位產(chǎn)值綜合能耗，產(chǎn)品單位產(chǎn)量綜合能耗，產(chǎn)品單位產(chǎn)量可比綜合能耗等。（2）節(jié)能情況分析系統(tǒng)參照國際節(jié)能效果測驗(yàn)和驗(yàn)證規(guī)程(IPMVP)，可實(shí)時(shí)跟蹤分析節(jié)能行動(dòng)的效果和完成情況；企業(yè)用戶可以在線分析和統(tǒng)計(jì)本企業(yè)歷年能源消耗情況和同期對比節(jié)能情況。（3）企業(yè)電能質(zhì)量分析評估與治理決策系統(tǒng)在線監(jiān)測電能質(zhì)量和諧波分量，通過諧波分量圖和趨勢圖，使用戶及時(shí)了解真實(shí)用電環(huán)境，主動(dòng)避免諧波危害和電能質(zhì)量問題的發(fā)生，降低供電系統(tǒng)諧波和無功損耗。系統(tǒng)利用先進(jìn)的IT技術(shù)進(jìn)行電能質(zhì)量數(shù)據(jù)的整理歸納、統(tǒng)計(jì)分析

14、和綜合評估，將電能質(zhì)量實(shí)時(shí)監(jiān)測、分析決策與綜合治理作為一個(gè)系統(tǒng)工程，把分析軟件、監(jiān)測裝置和治理設(shè)備有機(jī)結(jié)合在一起，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測精確化、分析決策智能化、綜合治理科學(xué)化。（4）能源消耗統(tǒng)計(jì)臺賬管理系統(tǒng)提供能源消耗臺帳管理功能，能按照各監(jiān)測點(diǎn)或生產(chǎn)設(shè)備的臺帳，對各單元的能源消耗情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析；系統(tǒng)提供各種豐富的管理報(bào)告包括各類日報(bào)、旬報(bào)、周報(bào)、月報(bào)、季報(bào)、根據(jù)生產(chǎn)區(qū)域以及動(dòng)力介質(zhì)類型形成定制化報(bào)告；系統(tǒng)提供基于時(shí)間的圖形化數(shù)據(jù)查詢報(bào)表，報(bào)告項(xiàng)目可以根據(jù)不同的介質(zhì)進(jìn)行；系統(tǒng)提供傳統(tǒng)的綜合性數(shù)據(jù)報(bào)表，此報(bào)表的格式將可以通過配置完成，用戶可以根據(jù)需要調(diào)整內(nèi)容和位置。（5）能源成本分析和賬單管理系統(tǒng)可以通

15、過企業(yè)的財(cái)務(wù)或ERP系統(tǒng)獲取實(shí)時(shí)能源價(jià)格及費(fèi)率信息；根據(jù)能源使用量計(jì)算能源成本；進(jìn)行分?jǐn)?，以獲取單位產(chǎn)品、各分支單元的能源成本信息；企業(yè)內(nèi)部橫向/縱向比對能源費(fèi)用。在系統(tǒng)中可錄入所有能源數(shù)值(電力, 煤氣, 蒸汽, 水等), 結(jié)合費(fèi)率生成關(guān)聯(lián)業(yè)務(wù)的財(cái)務(wù)帳單，使成本可考核與監(jiān)管。 2、用能管理支撐平臺子系統(tǒng)用能管理支撐平臺子系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)用能數(shù)據(jù)分析、計(jì)算和歸納整理的處理中心，包括系統(tǒng)的權(quán)限管理及安全控制、圖形工具、基礎(chǔ)參數(shù)管理、設(shè)備信息臺賬、數(shù)據(jù)存儲、分析技術(shù)和決策計(jì)算管理、報(bào)表服務(wù)等功能。（1）安全控制及權(quán)限管理安全控制及權(quán)限管理模塊是軟件平臺的核心基礎(chǔ)模塊之一，主要從安全的角度提供對各業(yè)務(wù)系統(tǒng)

16、資源訪問權(quán)限的通用授權(quán)管理機(jī)制并提供集中的功能展示，根據(jù)軟件平臺設(shè)置的安全規(guī)則及安全策略，用戶可以訪問而且只能訪問被授權(quán)的系統(tǒng)資源。功能業(yè)務(wù)應(yīng)用通過與安全控制模塊集成可以實(shí)現(xiàn)身份鑒別、頁面訪問安全控制，公共方式提供權(quán)限相關(guān)數(shù)據(jù)查詢選擇也可以通過 API 方式提供權(quán)限相關(guān)數(shù)據(jù)查詢。安全控制功能模塊主要包括：【組織機(jī)構(gòu)管理】、【角色管理】、【用戶組管理】、【用戶管理】、【資源管理】、【安全策略】、【安全日志】、【IP黑名單】等。（2）WEB圖形化展示工具圖形展示模塊是服務(wù)平臺的核心基礎(chǔ)模塊之一，主要利用面向?qū)ο蟮确椒?gòu)建模塊化組件庫、頁面設(shè)計(jì)器、圖元編輯器、圖形編輯器、數(shù)據(jù)庫瀏覽器，為圖形界面的快

17、速生成提供必要的工具。信息界面快速生成工具在模塊化組件庫的基礎(chǔ)上構(gòu)建獨(dú)立的信息界面快速生成工具；圖元、圖形編輯工具，實(shí)現(xiàn)各類業(yè)務(wù)場景中復(fù)雜圖形的開發(fā)和展現(xiàn)功能，并提供第三方集成圖形接口；數(shù)據(jù)庫瀏覽器，實(shí)現(xiàn)對多種類型的數(shù)據(jù)庫信息瀏覽和維護(hù)功能；提供Rest服務(wù)請求、WebSocket、BlazeDS等多種前后臺通信機(jī)制，實(shí)現(xiàn)圖形展示數(shù)據(jù)的加載和更新功能。（3）報(bào)表服務(wù)報(bào)表模塊為業(yè)務(wù)應(yīng)用中的報(bào)表應(yīng)用提供設(shè)計(jì)和運(yùn)行支持。報(bào)表模塊由報(bào)表編輯器、報(bào)表客戶端和報(bào)表服務(wù)組成。用戶在報(bào)表編輯器中設(shè)計(jì)報(bào)表后，可發(fā)布到報(bào)表服務(wù)器上，由報(bào)表客戶端來運(yùn)行報(bào)表，報(bào)表服務(wù)器為報(bào)表提供運(yùn)行環(huán)境，利用平臺的集成設(shè)施訪問數(shù)據(jù)，

18、并且可通過報(bào)表統(tǒng)計(jì)服務(wù)進(jìn)行數(shù)據(jù)運(yùn)算。報(bào)表服務(wù)同時(shí)提供監(jiān)控管理功能。（4）服務(wù)總線服務(wù)總線提供了一種服務(wù)提供方和使用方之間的快速信息交互機(jī)制，支持服務(wù)的注冊、發(fā)布、請求、訂閱、確認(rèn)、響應(yīng)等功能，以及服務(wù)代理和服務(wù)管理功能，滿足服務(wù)功能在系統(tǒng)范圍內(nèi)的使用和共享。服務(wù)總線的設(shè)計(jì)依據(jù)JBI規(guī)范，在ServiceMix的基礎(chǔ)上進(jìn)行二次開發(fā)。JBI（Java Business Integration，Java業(yè)務(wù)集成）是一個(gè)用于Java應(yīng)用組件進(jìn)行集成的規(guī)范，其本質(zhì)目的在于創(chuàng)建一個(gè)用于各種組件服務(wù)集成的運(yùn)行環(huán)境。JBI規(guī)范及API描述了構(gòu)建基于插件、基于服務(wù)設(shè)計(jì)的企業(yè)級服務(wù)總線系統(tǒng)的平臺。而Service

19、Mix是一個(gè)基于SOA架構(gòu)和事件驅(qū)動(dòng)的企業(yè)服務(wù)總線（ESB），其完全實(shí)現(xiàn)了JBI 標(biāo)準(zhǔn)并開放源碼；它是輕量的JBI容器，可以作為獨(dú)立的ESB提供者，也可以作為另外ESB的服務(wù)組件。3、用能數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測子系統(tǒng)企業(yè)用能數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測子系統(tǒng)是用能管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)，是用戶配電網(wǎng)絡(luò)與用電設(shè)備電能運(yùn)行數(shù)據(jù)的源泉，也是用能管理可視化的基礎(chǔ)。子系統(tǒng)通過多種通信方式，收集分布在客戶配網(wǎng)中的電能數(shù)據(jù)，企業(yè)電能質(zhì)量數(shù)據(jù)，生產(chǎn)設(shè)備用能數(shù)據(jù)，企業(yè)水、氣、風(fēng)、溫度和濕度等環(huán)境數(shù)據(jù)，利用標(biāo)準(zhǔn)的通信協(xié)議，把電能監(jiān)測儀、電能質(zhì)量監(jiān)測裝置及各種監(jiān)測儀器儀表的數(shù)據(jù)，以通信服務(wù)器、以太網(wǎng)、RS-485通信網(wǎng)絡(luò)、GPRS通信網(wǎng)絡(luò)等通信手段

20、，將企業(yè)用能數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳送到用能管理服務(wù)平臺，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲、分析和展現(xiàn)。企業(yè)用能數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)各種用能表計(jì)、裝置、儀器數(shù)據(jù)的采集、采集任務(wù)調(diào)度、通信信道管理及響應(yīng)其他系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交互請求。數(shù)據(jù)采集服務(wù)采用分布式多層技術(shù)，分成通信前置機(jī)組、采集前置機(jī)組；根據(jù)采集功能分層，針對各層采用不同設(shè)計(jì)思路，通信前置機(jī)軟件設(shè)計(jì)優(yōu)化并發(fā)連接處理機(jī)制，并通過硬件負(fù)載均衡技術(shù)實(shí)現(xiàn)線性擴(kuò)展通信前置機(jī)的通信處理能力。通信前置機(jī)組和采集前置機(jī)組之間相互獨(dú)立，都支持以集群形式部署，并能根據(jù)系統(tǒng)的現(xiàn)狀及未來發(fā)展的趨勢，分別進(jìn)行線性擴(kuò)展，滿足數(shù)據(jù)采集服務(wù)的高可靠性、高冗余性和擴(kuò)展性要求。數(shù)據(jù)采集采用面向服務(wù)插件的框架，

21、框架基于OSGi模塊化思想，采用插件體系結(jié)構(gòu)，以滿足增量式軟件開發(fā)的需求。采集系統(tǒng)的模型采用分層模式思想，將通訊層、規(guī)約處理、數(shù)據(jù)處理、日志處理等模塊邏輯上進(jìn)行分離，服務(wù)注冊管理層為服務(wù)請求實(shí)體層提供統(tǒng)一的服務(wù)注冊、路由以及消息傳遞機(jī)制，以解決運(yùn)行時(shí)刻服務(wù)動(dòng)態(tài)部署、開發(fā)過程模塊標(biāo)準(zhǔn)化、降低服務(wù)耦合性等問題。數(shù)據(jù)采集服務(wù)對一些重要的檔案參數(shù)需要頻繁讀取，為了減少數(shù)據(jù)庫的I/O操作，將部分參數(shù)預(yù)先加載到緩存，通過封裝接口實(shí)現(xiàn)對緩存的操作。分布式緩存也可以作為數(shù)據(jù)采集服務(wù)內(nèi)部的集群基礎(chǔ)架構(gòu)，通過其提供的通信機(jī)制實(shí)現(xiàn)集群。在數(shù)據(jù)采集服務(wù)中數(shù)據(jù)的采集都需要有采集服務(wù)器進(jìn)行發(fā)起，因此采集任務(wù)的調(diào)度、執(zhí)行非

22、常重要，本模塊主要采用Ketama Hash算法，以虛擬節(jié)點(diǎn)的思想，解決分配不均的分布式問題。數(shù)據(jù)采集服務(wù)中重要的功能之一就是對規(guī)約進(jìn)行封裝處理，通過設(shè)計(jì)一套編碼規(guī)則采用JSON的方式對規(guī)約進(jìn)行編碼，將規(guī)約對應(yīng)到XML文件中，實(shí)現(xiàn)規(guī)約的插件化和配置開發(fā)。五、系統(tǒng)建設(shè)要求系統(tǒng)基于J2EE架構(gòu)，采用組件化設(shè)計(jì)思想，根據(jù)各種主流操作系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)及特點(diǎn)進(jìn)行綜合利用，支持開放式、可移植的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，支持跨平臺部署與使用，具有良好的可擴(kuò)展性，能支持系統(tǒng)擴(kuò)充和硬件升級。1、系統(tǒng)配置（1）軟件運(yùn)行環(huán)境系統(tǒng)的軟件運(yùn)行環(huán)境包括：操作系統(tǒng)、JDK、應(yīng)用服務(wù)器軟件、數(shù)據(jù)庫軟件、瀏覽器。（1）操作系統(tǒng)：系統(tǒng)各類硬件服務(wù)器均

23、應(yīng)選用主流的UNIX、Linux、Windows等操作系統(tǒng)及其適用版本。（2）JAVA運(yùn)行環(huán)境：JDK5及以上版本（3）JAVA應(yīng)用服務(wù)器：Weblogic 10及以上版本， Tomcat6及以上版本等（4）數(shù)據(jù)庫：ORACLE 10g， 國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫， MySQL， SQL Server等（5）瀏覽器：各種主流的WEB瀏覽器，如IE8以上、Firefox等（2）硬件運(yùn)行環(huán)境 系統(tǒng)對硬件資源的需求，如下表所示：序號設(shè)備名稱硬件配置要求數(shù)量說明1數(shù)據(jù)庫服務(wù)器4CPU，32G內(nèi)存2應(yīng)用服務(wù)器4CPU，16G內(nèi)存3采集服務(wù)器4CPU，16G內(nèi)存4網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)5電能監(jiān)測儀6電能質(zhì)量監(jiān)測裝置7環(huán)境監(jiān)測儀8無

24、功調(diào)節(jié)裝置9有源濾波器10其它2、系統(tǒng)性能（1）數(shù)據(jù)容量系統(tǒng)的歷史數(shù)據(jù)存儲設(shè)計(jì)為三年，具體由需保存的歷史數(shù)據(jù)量及數(shù)據(jù)庫服務(wù)器磁盤空間的大小決定。（2）測量值指標(biāo)·測量值的系統(tǒng)綜合誤差0.5%；·越死區(qū)傳送整定最小值>0.5%額定值；·狀態(tài)量處理正確率： 99.9%；（3）系統(tǒng)實(shí)時(shí)響應(yīng)指標(biāo)·頁面調(diào)用響應(yīng)時(shí)間：實(shí)時(shí)畫面5s；·頁面查詢統(tǒng)計(jì)時(shí)間： 15s； ·控制及調(diào)節(jié)命令傳送時(shí)間3s；·定時(shí)報(bào)表打印周期：按需整定。（4）負(fù)荷率指標(biāo)正常狀態(tài)下·在任意30分鐘內(nèi)，服務(wù)器CPU 的平均負(fù)荷率15%；·在任意3

25、0分鐘內(nèi)，工作站CPU 的平均負(fù)荷率30%；·在任意30分鐘內(nèi)，局域網(wǎng)的平均負(fù)荷率15%。事故狀態(tài)下·在任意30秒內(nèi)，服務(wù)器CPU的平均負(fù)荷率30%；·在任意30秒內(nèi)，工作站CPU的平均負(fù)荷率60%；·在任意30秒內(nèi)，局域網(wǎng)的平均負(fù)荷率30%。（5）可靠性指標(biāo)·雙機(jī)熱備用，保證實(shí)時(shí)任務(wù)不中斷；·系統(tǒng)使用壽命>10年；·系統(tǒng)可用率99.99%；·平均無故障時(shí)間：MTBF >25000 小時(shí)。3、iPQ331電能監(jiān)測儀iPQ331是一個(gè)多功能的電力監(jiān)控儀表，集溫度等多種采集、統(tǒng)計(jì)存儲功能于一身，具備強(qiáng)大的數(shù)

26、據(jù)收集與統(tǒng)計(jì)能力，配置了大容量的存儲卡，可以保存大量數(shù)據(jù)，如每隔一小時(shí)凍結(jié)一次所有實(shí)時(shí)測量值及相應(yīng)電度，統(tǒng)計(jì)每日實(shí)時(shí)測量最大/最小值及日均值，統(tǒng)計(jì)日電度、月電度，統(tǒng)計(jì)每日各種越限信息及次數(shù)，保證掉電不丟失數(shù)據(jù)。iPQ331具有RS485通訊接口，采用導(dǎo)軌式安裝，適用于各種柜型與現(xiàn)場，熱拔插的端子連接方式，便于現(xiàn)場接線和維護(hù)。（1）主要特性 接受標(biāo)準(zhǔn)CT和PT輸入； 電能質(zhì)量讀數(shù)； 統(tǒng)計(jì)并保存實(shí)時(shí)測量最大/最小值； 統(tǒng)計(jì)實(shí)時(shí)測量日均值并保存； 統(tǒng)計(jì)時(shí)電度、日電度、月電度并保存； 每日凍結(jié)實(shí)時(shí)測量數(shù)據(jù)，凍結(jié)頻率為1小時(shí)； 具備時(shí)鐘和各種越限事件記錄功能，并統(tǒng)計(jì)每日越限次數(shù)及總次數(shù)； 提供斷相告警功

27、能，并記錄斷相故障及發(fā)生時(shí)間； 提供記錄越限事件結(jié)束SOE功能，完整記錄發(fā)生及結(jié)束時(shí)間及類型； 標(biāo)準(zhǔn)的可插拔連接端子，易于現(xiàn)場安裝和維護(hù)。（2）設(shè)備指標(biāo) 設(shè)備運(yùn)行溫度：-35-+70； 設(shè)備輸入電壓：600V； 電壓測量精度： 0.2% ； 電流測量精度： 0.2% ； 功率測量精度： 0.5% ； 頻率分辨率：0.01Hz； 電度測量等級： 1級； 溫度分辨率：1攝氏度。4、iPQ311系列電能質(zhì)量在線監(jiān)測裝置iPQ311系列電能質(zhì)量在線監(jiān)測裝置主要適用于變電站、配電網(wǎng)、軌道交通、電動(dòng)汽車充換電站、新能源接入、大型工礦企業(yè)等場合，對電能質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測，具備多通道同步采集、大容量數(shù)據(jù)存儲、高精度

28、實(shí)時(shí)計(jì)算等功能，測量通道配置靈活，可擴(kuò)展強(qiáng)，可對最多兩段母線的12條線路電能/電壓質(zhì)量數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測、存儲和分析，分為A、B兩類產(chǎn)品：A表示電能質(zhì)量全指標(biāo)監(jiān)測，B表示電能質(zhì)量基礎(chǔ)指標(biāo)監(jiān)測，。（1）主要特性 滿足電能質(zhì)量國家系列標(biāo)準(zhǔn)及Q/GDW 650-2011電能質(zhì)量監(jiān)測終端技術(shù)規(guī)范等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求； 豐富的電能質(zhì)量參數(shù)監(jiān)測和分析； 高性能浮點(diǎn)DSP處理器16位高分辨率高速獨(dú)立通道的A/D轉(zhuǎn)換器,測量動(dòng)態(tài)范圍大； 嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)VxWorks軟件平臺，終端軟件實(shí)時(shí)性、可靠性和移植性強(qiáng)； 采用先進(jìn)數(shù)字濾波技術(shù)，優(yōu)化快速FFT算法； 采用國際標(biāo)準(zhǔn)PQDIF數(shù)據(jù)存儲傳輸格式； 大容量的存儲空間，滿足監(jiān)測終端對數(shù)據(jù)存儲的要求，數(shù)據(jù)掉電不丟失； 支持雙以太網(wǎng)、RS232、無線等多種通信方式； 高度模塊化設(shè)計(jì)，方便靈活的組件擴(kuò)展，4U半層/整層標(biāo)準(zhǔn)機(jī)箱，可支持多達(dá)12條線路；