云環(huán)境下企業(yè)節(jié)能信息系統(tǒng)的規(guī)劃與設(shè)計(jì)(三)

企業(yè)節(jié)能信息平臺建設(shè)是一項(xiàng)建設(shè)周期長、投資大的系統(tǒng)工程。現(xiàn)有的節(jié)能信息化建設(shè)模式下，企業(yè)需要面對基礎(chǔ)設(shè)施成本、人才培訓(xùn)成本、項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)成本、后期維護(hù)升級成本、外部咨詢成本，以及機(jī)會成本等費(fèi)用。然而這樣一筆投入如果企業(yè)的產(chǎn)量達(dá)不到一定的規(guī)模是得不償失的。

運(yùn)用云計(jì)算來建設(shè)企業(yè)節(jié)能信息系統(tǒng)就能輕松減輕如上所述的障礙。

三、基于云平臺的企業(yè)節(jié)電信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

（一）需求背景

隨著企業(yè)的快速發(fā)展，企業(yè)對電能的需求量越來越大，但國家推行節(jié)能降耗政策已久，對限電的一系列措施越來越完善，這使得用電與供電間的矛盾日益增大。企業(yè)的高耗電也勢必在一定程度上增加生產(chǎn)成本從而降低產(chǎn)品收益，提高“節(jié)電”意識是企業(yè)長久發(fā)展的基礎(chǔ)，而建設(shè)節(jié)電信息系統(tǒng)是企業(yè)快速發(fā)展的有效助力。

根據(jù)前面章節(jié)描述，目前企業(yè)節(jié)能信息系統(tǒng)建設(shè)還存在諸多問題，但是隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，基于云環(huán)境下的節(jié)能信息系統(tǒng)的規(guī)劃和設(shè)計(jì)在一定程度上已經(jīng)降低了難度。該系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)繼承于云計(jì)算的優(yōu)點(diǎn)，對于企業(yè)來講，是小成本換大收益的舉措。

（二）方案設(shè)計(jì)

1、系統(tǒng)架構(gòu)

如上圖所示, 這是整個(gè)云環(huán)境下節(jié)電信息系統(tǒng)的架構(gòu)設(shè)計(jì)。

前端數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，通過采集器對企業(yè)電表進(jìn)行用電數(shù)據(jù)的采集，把數(shù)據(jù)通過互聯(lián)網(wǎng)上傳到數(shù)據(jù)中心（云端），數(shù)據(jù)到達(dá)云端服務(wù)器以后，通過對數(shù)據(jù)的分析計(jì)算，把分析結(jié)果以及分析的節(jié)電方案反饋給查詢用戶，用戶可以此作為參考依據(jù)，優(yōu)化當(dāng)前的節(jié)電方案。系統(tǒng)支持遠(yuǎn)程查詢。

節(jié)電信息化平臺還支持多系統(tǒng)的融合：

（1）環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，通過各種類型的傳感器實(shí)時(shí)收集當(dāng)前環(huán)境指標(biāo)上傳到數(shù)據(jù)中心（云端），云端服務(wù)器可將該參數(shù)與用電數(shù)據(jù)結(jié)合分析，給出更加詳細(xì)的優(yōu)化方案；

（2）智能樓控系統(tǒng)，云端服務(wù)器講數(shù)據(jù)分析處理后可將結(jié)果反饋給樓控系統(tǒng)進(jìn)行電能的自動(dòng)調(diào)節(jié)；

（3）保安巡查系統(tǒng)：云端服務(wù)器講數(shù)據(jù)分析處理后也可將結(jié)果同時(shí)反饋給當(dāng)前的巡查保安，及時(shí)進(jìn)行人工節(jié)電的調(diào)整，如關(guān)閉不必要的長明燈、調(diào)低空調(diào)溫度等。

2、系統(tǒng)特性

云環(huán)境下的節(jié)電信息系統(tǒng)具有以下特性：

（1）信息呈現(xiàn)更多元化

隨著科技的不斷發(fā)展，手機(jī)、pad的使用率越來越高，以前只能在PC上顯示的信息可以在手機(jī)、pad上友好呈現(xiàn)，給用戶的使用提供了極大的方便。

（2）成本低

使用云平臺，企業(yè)可以節(jié)省IT中心服務(wù)器設(shè)備投入及維護(hù)人員的投入，只需要支付使用節(jié)電云服務(wù)的費(fèi)用即可。收益普通的中小型企業(yè)也完全有能力支付這筆費(fèi)用。

（3）部署簡便快捷

由于基于云環(huán)境，企業(yè)部署安裝系統(tǒng)時(shí)，只需要對企業(yè)的安裝必要的數(shù)據(jù)采集器，然后連接上互聯(lián)網(wǎng)接入節(jié)能云平臺即可。

若企業(yè)當(dāng)前還使用了其他系統(tǒng)，也只需考慮將系統(tǒng)對接至節(jié)電信息系統(tǒng)即可。

（4）維護(hù)升級簡單

企業(yè)信息化的一個(gè)很重要的難點(diǎn)就是維護(hù)和升級了，企業(yè)需要專門的人力去負(fù)責(zé)維護(hù)和升級信息系統(tǒng)，甚至在大多時(shí)候，需要請求外部的協(xié)助，相應(yīng)的維護(hù)和升級周期拉長，對于企業(yè)的運(yùn)作也會帶來沖擊。然而基于云平臺的節(jié)電系統(tǒng)維護(hù)和升級有服務(wù)商統(tǒng)一負(fù)責(zé)，為企業(yè)節(jié)省了不少的人力和時(shí)間投入。

3、平臺功能

如上圖所示，節(jié)電信息云平臺功能可以細(xì)分為3個(gè)主要系統(tǒng)組成，每個(gè)子系統(tǒng)也由一些基本功能構(gòu)成。

（1）實(shí)時(shí)庫系統(tǒng)

實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集

該功能是采集器對用電數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，然后以一定的數(shù)據(jù)格式通過互聯(lián)網(wǎng)把數(shù)據(jù)上傳到實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫中。

實(shí)時(shí)庫存儲

數(shù)據(jù)采集上來后，這是根據(jù)事先定義好的組態(tài)規(guī)范對數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲。

（2）計(jì)算平臺系統(tǒng)

實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分析

實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)都是原始數(shù)據(jù)，平臺需要對這些原始數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，哪些數(shù)據(jù)可以直接使用，哪些數(shù)據(jù)需要通過的算法獲的更有用的數(shù)據(jù)，這需要一個(gè)數(shù)據(jù)分析的過程。

實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)計(jì)算

這是計(jì)算平臺的核心，平臺需要把需要計(jì)算的數(shù)據(jù)通過算法進(jìn)行計(jì)算，得出需要數(shù)據(jù)。

計(jì)算結(jié)果存儲

通過計(jì)算的數(shù)據(jù)，平臺不會在存入實(shí)時(shí)庫中，而是存儲在另外的數(shù)據(jù)庫中。避免對實(shí)施數(shù)據(jù)庫的頻繁操作，從而降低了存儲的效率。

（3）Web平臺

月電費(fèi)預(yù)計(jì)

企業(yè)最關(guān)心的錢，在終端顯示界面，提供企業(yè)最直接的就是月度電費(fèi)預(yù)計(jì)，同時(shí)顯示電費(fèi)的同比、環(huán)比的情況，讓用戶對費(fèi)用的預(yù)計(jì)支出是一目了然。

單產(chǎn)能耗分析

企業(yè)可以通過輸入某個(gè)產(chǎn)品的生產(chǎn)時(shí)間段，系統(tǒng)自動(dòng)計(jì)算并顯示出給產(chǎn)品的能耗信息，同時(shí)給出企業(yè)其他產(chǎn)品的能耗信息，并給出對比分析。

谷電利用率

企業(yè)用電分為尖峰谷3個(gè)時(shí)段，每個(gè)時(shí)段的電費(fèi)差異很大，因此谷電的有效利用率是節(jié)能的一個(gè)關(guān)鍵。平臺通過數(shù)據(jù)分析通過餅圖的形式把各個(gè)時(shí)段產(chǎn)生的電量及電費(fèi)呈現(xiàn)出來。同時(shí)在體現(xiàn)出谷電利用率的同比、環(huán)比以及行業(yè)內(nèi)企業(yè)的比較。

功率因數(shù)分析

功率因數(shù)對于企業(yè)非常重要，國家對功率因數(shù)采用的獎(jiǎng)罰措施，即大于0.9的進(jìn)行電費(fèi)獎(jiǎng)勵(lì)、等于0.9的不獎(jiǎng)不罰，低于0.9的按照比例進(jìn)行不同程度的處罰。系統(tǒng)通過醒目的數(shù)值顯示呈現(xiàn)給企業(yè)。

行業(yè)排名

平臺中接入多企業(yè)后，對各個(gè)企業(yè)的節(jié)能數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，得出一個(gè)排名榜單。

節(jié)能建議

通過數(shù)據(jù)分析得出具有針對性的最佳節(jié)能優(yōu)化建議。

（三）典型應(yīng)用

（1）未使用節(jié)能信息平臺

無限制用電，只有在電費(fèi)單已出要付款時(shí)才發(fā)現(xiàn)超額用電，超當(dāng)月電費(fèi)預(yù)計(jì)。

（2）使用節(jié)能信息平臺

節(jié)能信息平臺根據(jù)實(shí)際用電數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)計(jì)算分析，在達(dá)到預(yù)計(jì)用電量70%時(shí)提前給出超額預(yù)警，并通過單產(chǎn)能耗、谷電利用率、功率因數(shù)等一系列計(jì)算給出最佳的節(jié)能建議控制用電量，最大限度地節(jié)省用電支持，使之低于預(yù)期或者持平。

四、結(jié)論

基于云平臺的節(jié)能信息系統(tǒng)在未來必將大展拳腳，但此類平臺的推廣有賴于大家尤其是企業(yè)主的節(jié)能觀念的提高。就當(dāng)前來說，推廣障礙有二點(diǎn)，其一，企業(yè)節(jié)能的認(rèn)知水平從很大程度上取決于企業(yè)的決策層和管理層，特別是企業(yè)，由于其業(yè)務(wù)規(guī)模不大，人員不多，管理隨心所欲，領(lǐng)導(dǎo)在其中的作用越是明顯。管理者若對節(jié)能的認(rèn)識不充分、不全面、不重視則將成為企業(yè)節(jié)能展開的一個(gè)障礙；其二，節(jié)能信息化后，必將減少部分人力，致使該部分人員被迫調(diào)職甚至失業(yè)，抵觸情緒在所難免，這有可能導(dǎo)致節(jié)能平臺雖然存在，卻不能有效利用。

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