邵桦 徐诣超
海澜智云科技有限公司, 江苏 江阴 214400
摘 要:在国家的经济体系中,工业生产作为整个经济体系中的重要构成部分,属于支撑性产业。对于国家实现现代化强国、制造大国以及中华民族的伟大复兴目标来说,具有非常重要的作用。因此,在工业生产过程中,需针对其生产过程中所消耗的能源量做相应的控制,达到降耗节能的目的,这也是当前工业生产等相关领域进行发展过程中的实际需要反映。对此提出基于物联网得能耗在线监测平台相关的应用与研究。该监测平台主要是针对各个企业、行业的发展以及政府能源管控需求,从而为其提供关于能源消耗方面的信息化服务与管控,实现能源消耗的有效监测。其重点内容主要在于针对能源消耗的监测终端进行分析与研究,使其具有较强的适应性,满足当前工业协议以及工业生产过程中的总线支持,对各行业生产过程中关于气、水、电、油表等能源消耗进行安装监测设备,实时监控能源消耗量。而对在线监测平台进行研发,其关键点在于要实现对能源消耗的有效监控,并且对能源效率做相应的研究与分析,要求对应的计量设备具备一定的自动化管理功能,为企业实现管理效率水平的提升以及能源的有效管控,提供技术支撑,本文主要是以江苏南京某化工企业为例。
关键词:物联网;在线监测平台;能耗监督
引 言:
人类社会发展至今,其最重要的物质基础在于能源。在这个过程中,能源消耗的速度、水平与全球范围内的气候变化、生态环境有着密切关系。当前,我国高度重视节能减排工作的推进,并逐步向信息化、精细化、系统化方向持续发展。在这个过程中需运用大数据、物联网等相关技术,对节能所具有的发展潜力做深入挖掘,已成为未来发展的必然趋势。现阶段,国家根据发展需要,联合工业企业在发展过程中关于节约能源、降低能源消耗的实际需要,加上国家相关战略规划落地的需求,由相关国家部门颁布了一系列相关工作方案,其主要内容是关于用能单位的能源在线监测系统的持续推广与使用。通过研究发现,要对能源消耗在线监测系统做有效的研究,最关键的环节是满足对应监测终端相关性能以及功能的需要。对应的监测系统平台,作为其支撑部分,需通过有效措施,为相关部门以及企业提供同等的信息服务支撑,构建起标准化、全面化、最大化的服务体系,实现资源共享。在此基础上,本文主要是针对基于互联网基础上的能耗监测平台方案进行研究,并加以具体的应用与实践,从而为我国各个行业实现信息化的节能降耗提供平台技术支撑。
1 平台方案研究
在线监测平台所对应的总体方案在进行架构过程中,需分层进行。包含了采集层、应用层、数据层以及物理层等,通过分层形式,对能耗监测的相关方案以及技术实现有效的研究和分析,为下一环节的研发鉴定坚实的基础。
采集层与物理层属于直接连通的。在这两个层面主要是在相关企业利用安装能源消耗采集端相关设备,对生产过程中产生的能源消耗数据信息做有效的收集,还可以对能源消耗计量器做有效识别,实现动态形式的管理。当前,大部分能源消耗数据的收集主要利用三种形式进行。第一,主要是利用相关的数据收集器以及传感器等相关设备,对能源消耗现场的相关数据信息做有效的收集,加上其本身所具有的适应性较强,可针对不同类型、不同协议的能源计量传感器做有效的数据收集。同时还可以对相关企业在生产过程中产生的能源消耗所对应的燃气、电、气表等多种类型的智能仪器做有效的信息收集。第二,还可以使用PLC,DL,CJ,以及OPC服务器等相关能耗管理系统做对接,实现数据控制、采集。第三,利用设备无法获取能耗数据时,可利用人工填报的方式,完成数据的收集。
在网络层,主要是指利用互联网技术,实现对相关能耗企业对应数据信息的存储。在完成前期的数据采集之后,需要在该层面进行初步阶段的数据校验、分析,并加以有效的存储,再利用相关的设备将对应的数据信息传输到对应的数据层。该层面的存在,其主要作用在于承上启下。
数据层属于非常重要的构成层面。该层面主要是对,数据做深化处理,并加以储存。需要注意的是,在这个过程中,务必要严格按照对应行业关于数据采集的指南中的要求,做好数据校验工作,主要是对接入的数据做相应的判断,包含的内容有其获得数据是否具有合法性;与对应设备中的数据信息是否具有较高的匹配性;是否存在数据漏项,或者数据丢失等情况。在该层面,对数据进行分析,是对各个能耗企业的能耗水平、能源消费结构以及能源消费趋势等相关信息做有效的汇总与分析的前提,也为数据的可视化呈现提供信息支持。在平台数据中心,主要包含了共享数据、用户数据、能耗数据以及基础数据4项内容。
在应用层,主要是将数据层汇总分析的数据信息,依据对应平台的用户类型,将其运用在实际生活、生产中。根据不同用户的需求,为之提供与之相对应的技术服务。比如,对于重点用能企业可为其提供更加优质的生产方案,达到优化方案的目的,从而使企业在发展过程中,达到节约生产成本、能源高效利用的目的,为其提供坚实的技术支撑;而对于社会大众来说,则可以即时获取相关节能信息,进一步的推进节能技术的推广与使用,使社会大众的节能环保的意识有效提升。
2 平台设计与研发
2.1 能耗采集终端
为保障整个监测平台的顺利运行,务必要保证能源消耗数据采集的准确性以及实时性。因此,务必要针对能耗的采集终端做好相应的设计与优化。在该终端需包含多个模块,即存储、通讯、控制、显示等模块。控制模块需利用低功耗的处理器,从而实现对显示、存储单元、通讯模块等做有效控制。确保整个终端部分对应的功能可顺利实现以及长效运行。而对应的通讯模块则主要用于数据进行采集时的通讯需要,并满足监测平台与终端之间有效数据通信的需要。而存储单元的存在,主要用于数据的存储与上传。倘若在进行数据传输过程中,出现失败或超时的情况,对应的设备则可以将数据重发,直至成功反馈到相关设备,避免由于网络异常或者突发性事件而导致数据丢失的情况。
2.2 平台软件设计
在线监测平台主要是面向监管部门以及重点用能企业等用户。而在软件部分进行设计的过程中,则需要包含公众服务、政府以及用能单位等子系统。
政府监管对应的子系统,主要是面向政府部门。为其提供能源消耗的监测相关服务、能源利用效率分析,节能管理以及计量管理等一系列服务。用能单位的子系统则主要是为对应的企业提供相应的信息服务,便于后期的查询与维护需要,主要包含了对相关水、电、气等能源,关于能源消耗数据的及时监测,并做相应的能耗分析,汇总能源报表,使用能单位对公司运营发展、生产过程中的产生的能源消耗有全面清晰的认识,并做相应的优化与调整。同时,还可以起到预警的作用,针对这些预警信息做有效的统计与处理。此外,还可以为对应的能耗企业以及企业人员提供能源管理方面的规范标准、数据信息,规范化管理能源。而公共服务对应子系统,则主要是对社会公众提供相应的信息服务。包括相关的新闻动态、政策法规以及节能技术的推广、产品的使用等。该子系统为整个社会全面实现节能降耗目标提供前提条件。
结 语:
基于物联网的能耗在线监测平台,在进行制定总体方案的过程当中,务必要按照各个行业的发展需要、节能指标、政策导向以及各个企业的实际管理需要进行构建、设计。在完成方案的制定之后,需针对能源消耗监测终端系统,监测平台所对应的软件、硬件系统,做重点的设计与研究,从而实现对相关数据的及时收集、分析、监测、预警等需要,也是为了当今社会政府节能降耗目标的实现,提高企业的运营管理质量,降低能耗成本,使其在经济市场中具有更加广阔的发展前景,为社会的可持续发展贡献出力量。
参考文献:
[1]杨作明,张治东,李娟,李良. 基于物联网的能耗在线监测平台研究与应用[J]. 工业安全与环保,2019,45(10):103-106.
[2]徐强.加快建设重点用能单位能耗在线监测系统助推生态文明与绿色发展[J].中国能源,2018,40( 4) : 5-6,9.
[3]吴晓.企业能耗在线监测系统规划与建设[J].通信电源技术,2018.35( 1) : 104-106.