能源計(jì)量系統(tǒng)中多傳感器的解決方案

王英妹+杜亞普

摘要對(duì)多傳感器采集數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，區(qū)別能源影響因素，確定影響算法的信息因子，進(jìn)而為能源消耗異常分析、能耗預(yù)測(cè)等提供重要支持，為能源統(tǒng)計(jì)管理提供技術(shù)依據(jù)。

關(guān)鍵詞能源管理；信息因子

中圖分類號(hào)：TP274 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-7597（2014）11-0179-01

1研究性質(zhì)

近幾年我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與資源環(huán)境的矛盾日趨尖銳，經(jīng)濟(jì)快速增長(zhǎng)的同時(shí)，也付出了很大的資源和環(huán)境代價(jià)， 因此從上到下大力提倡實(shí)施節(jié)能減排，有效減少資源消耗，通過(guò)科學(xué)的計(jì)量，嚴(yán)格控制能源的浪費(fèi)和污染排放。

怎樣進(jìn)行能源計(jì)量已經(jīng)探討了很多年，目前總體來(lái)說(shuō)就是采用科學(xué)的管理流程，通過(guò)系統(tǒng)數(shù)據(jù)接口采集現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備及儀表的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)送入系統(tǒng)數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)進(jìn)行存檔、統(tǒng)計(jì)和分析，實(shí)施能源利用和環(huán)境影響水平評(píng)估，同時(shí)與企業(yè)的設(shè)備、庫(kù)存以及工序、成本管理系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)融合，實(shí)施資源節(jié)約效果和環(huán)保收益核算，并將綜合分析數(shù)據(jù)反饋至經(jīng)營(yíng)管理者，提供切實(shí)的輔助決策依據(jù)。

2研究目的任務(wù)

能源計(jì)量不只是計(jì)量科學(xué)，它涉及到科學(xué)計(jì)量技術(shù)、應(yīng)用管理技術(shù)。多傳感器的能源計(jì)量系統(tǒng)是復(fù)雜的，需要把能源量及使用程度確立為管理因子，結(jié)合管理定立規(guī)則形成流程，實(shí)現(xiàn)管理目的，達(dá)到一定的社會(huì)效益。為了解決繁雜數(shù)據(jù)擾亂信息的困境，以能源管理系統(tǒng)為平臺(tái)，以生產(chǎn)過(guò)程數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，對(duì)生產(chǎn)過(guò)程能源影響因素進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘，研究合適的數(shù)據(jù)預(yù)處理方法，區(qū)別能源影響因素，努力實(shí)現(xiàn)對(duì)具有多重相關(guān)性的重要性分析，發(fā)現(xiàn)與識(shí)別生產(chǎn)過(guò)程中的主要能源管理因子，通過(guò)監(jiān)控這些因子的動(dòng)態(tài)變化，來(lái)分析能源消耗是否異常，為預(yù)測(cè)能耗提供重要支持。因此在多傳感器的工況下，怎樣能夠達(dá)到科學(xué)、準(zhǔn)確、公正的計(jì)量，為評(píng)估節(jié)能降耗技改方案的成熟程度提供技術(shù)支撐，為能源統(tǒng)計(jì)管理提供技術(shù)依據(jù)，成為我們研究的目標(biāo)。

2.1 能源計(jì)量信息因子確定

運(yùn)用突變級(jí)數(shù)法和改進(jìn)熵值法構(gòu)建能源因子，既克服了層次分析法、模糊評(píng)價(jià)法和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等的缺陷，又不失科學(xué)性和合理性，具有良好的應(yīng)用價(jià)值。所謂能源計(jì)量信息因子，就是根據(jù)不同觀測(cè)對(duì)象或者不同的控制需求所要的融合信息，在一個(gè)能源管理系統(tǒng)中往往是復(fù)雜的多輸入多維的信息；例如根據(jù)測(cè)量對(duì)象的用能屬性來(lái)分類信息，涉及了化工、交通、電力、石油、煤炭等行業(yè)，從物理學(xué)參量屬性來(lái)分類信息，可能就涉及到多學(xué)科，例如熱工、化工等，由這些專業(yè)參量經(jīng)由傳感器采集，計(jì)量系統(tǒng)經(jīng)過(guò)甄別，形成了特定的信息因子，組合成復(fù)雜信息集合，具有各自應(yīng)用領(lǐng)域的特點(diǎn)，過(guò)程各異，有的參量間同步，有的滯后；有的是同類參量，有的是異類；涉及的是多個(gè)學(xué)科的不同計(jì)量方式，但要匯總成整體管理信息。這樣的不確定信息需要用特定的定義及處理（算法）解決，形成特定的管理指令下發(fā)到基層生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)最終的管理目標(biāo)。利用傳感器實(shí)現(xiàn)測(cè)量的途徑來(lái)獲取各種必須的計(jì)量參數(shù)：而算法用來(lái)明確計(jì)量里面的原始信息源元素對(duì)管理的影響程度，利用基于能流的數(shù)字信息提煉、再生形成特定的信息因子，并建立互補(bǔ)、綜合的信息，融合數(shù)學(xué)模型，實(shí)現(xiàn)量值轉(zhuǎn)換、傳遞。

2.2 計(jì)量管理模塊

工況條件下，各個(gè)用能單位的生產(chǎn)工藝和用能過(guò)程是有很大差異的，而且多數(shù)是非常復(fù)雜的，怎樣保證在連續(xù)的能流環(huán)節(jié)不出現(xiàn)的能源計(jì)量的“垃圾數(shù)據(jù)”是行業(yè)內(nèi)共同面對(duì)的課題。管理科學(xué)里面計(jì)量表具的簡(jiǎn)單組合解決不了全過(guò)程的量化跟蹤的可信度低的問(wèn)題。為了實(shí)現(xiàn)“可控制”，采用自適應(yīng)技術(shù)的計(jì)量管理單元及單元間組合（可以具有想應(yīng)組網(wǎng)結(jié)構(gòu)），實(shí)現(xiàn)量化跟蹤全過(guò)程。在多傳感器的工況條件下，推廣經(jīng)濟(jì)、適用、可靠的系統(tǒng)產(chǎn)品就脫離不了能源管網(wǎng)的基礎(chǔ)建設(shè)，以及計(jì)量管理模塊的最小單元的形態(tài)及特征。

根據(jù)能源計(jì)量理論及任務(wù)，模塊應(yīng)該是以用能屬性劃分、多專業(yè)參量有機(jī)結(jié)合的、具有一種融合的數(shù)學(xué)模型。

2.3 建立數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)

為了提煉信息因子，我們需要利用融合技術(shù)進(jìn)行分層數(shù)據(jù)管理，這種方案的實(shí)現(xiàn)依托于相關(guān)行業(yè)的數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)，這樣可以有機(jī)結(jié)合能源基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，使數(shù)據(jù)之間相互滲透、相互關(guān)聯(lián)，給決策者管理帶來(lái)實(shí)用價(jià)值，也就是我們所說(shuō)的能源數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)及融合。為此我們需要建立起用于提煉數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)，用能設(shè)備、用能系統(tǒng)的用能狀況是由多傳感器的有效工作來(lái)見(jiàn)證的，為了考核能源計(jì)量，利用能量守恒定律及熵增原理來(lái)實(shí)現(xiàn)。能源基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理要為決策系統(tǒng)服務(wù)。基于這個(gè)目的就需要在多專業(yè)參量的信息系統(tǒng)中，建立基于各層次的融合數(shù)學(xué)模型、統(tǒng)計(jì)方法、動(dòng)態(tài)特性描述，形成統(tǒng)一信息融合框架和結(jié)構(gòu)，使得基礎(chǔ)數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)處理低誤差、快速、及時(shí)、準(zhǔn)確，是能源基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理的關(guān)鍵技術(shù)中首先要解決問(wèn)題。

3系統(tǒng)架構(gòu)

系統(tǒng)設(shè)計(jì)為三個(gè)層次，即自下而上分別是采集層、M2M終端網(wǎng)絡(luò)層、中心層（包括：存儲(chǔ)層、應(yīng)用層和用戶層）。

采集層：通過(guò)基于現(xiàn)場(chǎng)總線的儀表（如傳感器、計(jì)量裝置、執(zhí)行部件、過(guò)程儀表、信號(hào)適配器等）數(shù)據(jù)采集，利用接口驅(qū)動(dòng)的現(xiàn)有自動(dòng)控制系統(tǒng)或信息化管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)向M2M終端網(wǎng)絡(luò)層提供數(shù)據(jù)接入。

網(wǎng)絡(luò)層：是能源計(jì)量系統(tǒng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)傳輸?shù)妮d體，對(duì)于集團(tuán)內(nèi)部有工業(yè)以太網(wǎng)范圍內(nèi)的企業(yè)，可直接利用集團(tuán)局域網(wǎng)作為數(shù)據(jù)傳輸媒介；而對(duì)于跨區(qū)域分布且未接入內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的企業(yè)，則需借助運(yùn)營(yíng)商的傳輸網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸。負(fù)責(zé)將采集層數(shù)據(jù)，加工處理發(fā)送至中心層服務(wù)器。

中心層根據(jù)業(yè)務(wù)范圍又分為三層，分別是存儲(chǔ)層、應(yīng)用層和用戶層。根據(jù)行業(yè)的不同對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)細(xì)則也不同，但是整體框架是統(tǒng)一的。

4意義

基于多傳感器的能源計(jì)量系統(tǒng)實(shí)時(shí)性強(qiáng)，對(duì)循環(huán)經(jīng)濟(jì)、低碳經(jīng)濟(jì)等多在線系統(tǒng)的數(shù)據(jù)共享和管理融合具有積極的影響，該技術(shù)在能源管網(wǎng)中的應(yīng)用是對(duì)于提高能源管網(wǎng)信息化水平，推進(jìn)科技創(chuàng)新具有十分重要的意義。

參考文獻(xiàn)

[1]趙滔，唐文斌，陳麗君，等.基于GPRS網(wǎng)絡(luò)的能源計(jì)量管理系統(tǒng)[J].電氣時(shí)空，2004（9）：28-29.

endprint

摘要對(duì)多傳感器采集數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，區(qū)別能源影響因素，確定影響算法的信息因子，進(jìn)而為能源消耗異常分析、能耗預(yù)測(cè)等提供重要支持，為能源統(tǒng)計(jì)管理提供技術(shù)依據(jù)。

關(guān)鍵詞能源管理；信息因子

中圖分類號(hào)：TP274 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-7597（2014）11-0179-01

1研究性質(zhì)

近幾年我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與資源環(huán)境的矛盾日趨尖銳，經(jīng)濟(jì)快速增長(zhǎng)的同時(shí)，也付出了很大的資源和環(huán)境代價(jià)， 因此從上到下大力提倡實(shí)施節(jié)能減排，有效減少資源消耗，通過(guò)科學(xué)的計(jì)量，嚴(yán)格控制能源的浪費(fèi)和污染排放。

怎樣進(jìn)行能源計(jì)量已經(jīng)探討了很多年，目前總體來(lái)說(shuō)就是采用科學(xué)的管理流程，通過(guò)系統(tǒng)數(shù)據(jù)接口采集現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備及儀表的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)送入系統(tǒng)數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)進(jìn)行存檔、統(tǒng)計(jì)和分析，實(shí)施能源利用和環(huán)境影響水平評(píng)估，同時(shí)與企業(yè)的設(shè)備、庫(kù)存以及工序、成本管理系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)融合，實(shí)施資源節(jié)約效果和環(huán)保收益核算，并將綜合分析數(shù)據(jù)反饋至經(jīng)營(yíng)管理者，提供切實(shí)的輔助決策依據(jù)。

2研究目的任務(wù)

能源計(jì)量不只是計(jì)量科學(xué)，它涉及到科學(xué)計(jì)量技術(shù)、應(yīng)用管理技術(shù)。多傳感器的能源計(jì)量系統(tǒng)是復(fù)雜的，需要把能源量及使用程度確立為管理因子，結(jié)合管理定立規(guī)則形成流程，實(shí)現(xiàn)管理目的，達(dá)到一定的社會(huì)效益。為了解決繁雜數(shù)據(jù)擾亂信息的困境，以能源管理系統(tǒng)為平臺(tái)，以生產(chǎn)過(guò)程數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，對(duì)生產(chǎn)過(guò)程能源影響因素進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘，研究合適的數(shù)據(jù)預(yù)處理方法，區(qū)別能源影響因素，努力實(shí)現(xiàn)對(duì)具有多重相關(guān)性的重要性分析，發(fā)現(xiàn)與識(shí)別生產(chǎn)過(guò)程中的主要能源管理因子，通過(guò)監(jiān)控這些因子的動(dòng)態(tài)變化，來(lái)分析能源消耗是否異常，為預(yù)測(cè)能耗提供重要支持。因此在多傳感器的工況下，怎樣能夠達(dá)到科學(xué)、準(zhǔn)確、公正的計(jì)量，為評(píng)估節(jié)能降耗技改方案的成熟程度提供技術(shù)支撐，為能源統(tǒng)計(jì)管理提供技術(shù)依據(jù)，成為我們研究的目標(biāo)。

2.1 能源計(jì)量信息因子確定

運(yùn)用突變級(jí)數(shù)法和改進(jìn)熵值法構(gòu)建能源因子，既克服了層次分析法、模糊評(píng)價(jià)法和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等的缺陷，又不失科學(xué)性和合理性，具有良好的應(yīng)用價(jià)值。所謂能源計(jì)量信息因子，就是根據(jù)不同觀測(cè)對(duì)象或者不同的控制需求所要的融合信息，在一個(gè)能源管理系統(tǒng)中往往是復(fù)雜的多輸入多維的信息；例如根據(jù)測(cè)量對(duì)象的用能屬性來(lái)分類信息，涉及了化工、交通、電力、石油、煤炭等行業(yè)，從物理學(xué)參量屬性來(lái)分類信息，可能就涉及到多學(xué)科，例如熱工、化工等，由這些專業(yè)參量經(jīng)由傳感器采集，計(jì)量系統(tǒng)經(jīng)過(guò)甄別，形成了特定的信息因子，組合成復(fù)雜信息集合，具有各自應(yīng)用領(lǐng)域的特點(diǎn)，過(guò)程各異，有的參量間同步，有的滯后；有的是同類參量，有的是異類；涉及的是多個(gè)學(xué)科的不同計(jì)量方式，但要匯總成整體管理信息。這樣的不確定信息需要用特定的定義及處理（算法）解決，形成特定的管理指令下發(fā)到基層生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)最終的管理目標(biāo)。利用傳感器實(shí)現(xiàn)測(cè)量的途徑來(lái)獲取各種必須的計(jì)量參數(shù)：而算法用來(lái)明確計(jì)量里面的原始信息源元素對(duì)管理的影響程度，利用基于能流的數(shù)字信息提煉、再生形成特定的信息因子，并建立互補(bǔ)、綜合的信息，融合數(shù)學(xué)模型，實(shí)現(xiàn)量值轉(zhuǎn)換、傳遞。

2.2 計(jì)量管理模塊

工況條件下，各個(gè)用能單位的生產(chǎn)工藝和用能過(guò)程是有很大差異的，而且多數(shù)是非常復(fù)雜的，怎樣保證在連續(xù)的能流環(huán)節(jié)不出現(xiàn)的能源計(jì)量的“垃圾數(shù)據(jù)”是行業(yè)內(nèi)共同面對(duì)的課題。管理科學(xué)里面計(jì)量表具的簡(jiǎn)單組合解決不了全過(guò)程的量化跟蹤的可信度低的問(wèn)題。為了實(shí)現(xiàn)“可控制”，采用自適應(yīng)技術(shù)的計(jì)量管理單元及單元間組合（可以具有想應(yīng)組網(wǎng)結(jié)構(gòu)），實(shí)現(xiàn)量化跟蹤全過(guò)程。在多傳感器的工況條件下，推廣經(jīng)濟(jì)、適用、可靠的系統(tǒng)產(chǎn)品就脫離不了能源管網(wǎng)的基礎(chǔ)建設(shè)，以及計(jì)量管理模塊的最小單元的形態(tài)及特征。

根據(jù)能源計(jì)量理論及任務(wù)，模塊應(yīng)該是以用能屬性劃分、多專業(yè)參量有機(jī)結(jié)合的、具有一種融合的數(shù)學(xué)模型。

2.3 建立數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)

為了提煉信息因子，我們需要利用融合技術(shù)進(jìn)行分層數(shù)據(jù)管理，這種方案的實(shí)現(xiàn)依托于相關(guān)行業(yè)的數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)，這樣可以有機(jī)結(jié)合能源基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，使數(shù)據(jù)之間相互滲透、相互關(guān)聯(lián)，給決策者管理帶來(lái)實(shí)用價(jià)值，也就是我們所說(shuō)的能源數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)及融合。為此我們需要建立起用于提煉數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)，用能設(shè)備、用能系統(tǒng)的用能狀況是由多傳感器的有效工作來(lái)見(jiàn)證的，為了考核能源計(jì)量，利用能量守恒定律及熵增原理來(lái)實(shí)現(xiàn)。能源基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理要為決策系統(tǒng)服務(wù)。基于這個(gè)目的就需要在多專業(yè)參量的信息系統(tǒng)中，建立基于各層次的融合數(shù)學(xué)模型、統(tǒng)計(jì)方法、動(dòng)態(tài)特性描述，形成統(tǒng)一信息融合框架和結(jié)構(gòu)，使得基礎(chǔ)數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)處理低誤差、快速、及時(shí)、準(zhǔn)確，是能源基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理的關(guān)鍵技術(shù)中首先要解決問(wèn)題。

3系統(tǒng)架構(gòu)

系統(tǒng)設(shè)計(jì)為三個(gè)層次，即自下而上分別是采集層、M2M終端網(wǎng)絡(luò)層、中心層（包括：存儲(chǔ)層、應(yīng)用層和用戶層）。

采集層：通過(guò)基于現(xiàn)場(chǎng)總線的儀表（如傳感器、計(jì)量裝置、執(zhí)行部件、過(guò)程儀表、信號(hào)適配器等）數(shù)據(jù)采集，利用接口驅(qū)動(dòng)的現(xiàn)有自動(dòng)控制系統(tǒng)或信息化管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)向M2M終端網(wǎng)絡(luò)層提供數(shù)據(jù)接入。

網(wǎng)絡(luò)層：是能源計(jì)量系統(tǒng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)傳輸?shù)妮d體，對(duì)于集團(tuán)內(nèi)部有工業(yè)以太網(wǎng)范圍內(nèi)的企業(yè)，可直接利用集團(tuán)局域網(wǎng)作為數(shù)據(jù)傳輸媒介；而對(duì)于跨區(qū)域分布且未接入內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的企業(yè)，則需借助運(yùn)營(yíng)商的傳輸網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸。負(fù)責(zé)將采集層數(shù)據(jù)，加工處理發(fā)送至中心層服務(wù)器。

中心層根據(jù)業(yè)務(wù)范圍又分為三層，分別是存儲(chǔ)層、應(yīng)用層和用戶層。根據(jù)行業(yè)的不同對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)細(xì)則也不同，但是整體框架是統(tǒng)一的。

4意義

基于多傳感器的能源計(jì)量系統(tǒng)實(shí)時(shí)性強(qiáng)，對(duì)循環(huán)經(jīng)濟(jì)、低碳經(jīng)濟(jì)等多在線系統(tǒng)的數(shù)據(jù)共享和管理融合具有積極的影響，該技術(shù)在能源管網(wǎng)中的應(yīng)用是對(duì)于提高能源管網(wǎng)信息化水平，推進(jìn)科技創(chuàng)新具有十分重要的意義。

參考文獻(xiàn)

[1]趙滔，唐文斌，陳麗君，等.基于GPRS網(wǎng)絡(luò)的能源計(jì)量管理系統(tǒng)[J].電氣時(shí)空，2004（9）：28-29.

endprint

摘要對(duì)多傳感器采集數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，區(qū)別能源影響因素，確定影響算法的信息因子，進(jìn)而為能源消耗異常分析、能耗預(yù)測(cè)等提供重要支持，為能源統(tǒng)計(jì)管理提供技術(shù)依據(jù)。

關(guān)鍵詞能源管理；信息因子

中圖分類號(hào)：TP274 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-7597（2014）11-0179-01

1研究性質(zhì)

近幾年我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與資源環(huán)境的矛盾日趨尖銳，經(jīng)濟(jì)快速增長(zhǎng)的同時(shí)，也付出了很大的資源和環(huán)境代價(jià)， 因此從上到下大力提倡實(shí)施節(jié)能減排，有效減少資源消耗，通過(guò)科學(xué)的計(jì)量，嚴(yán)格控制能源的浪費(fèi)和污染排放。

怎樣進(jìn)行能源計(jì)量已經(jīng)探討了很多年，目前總體來(lái)說(shuō)就是采用科學(xué)的管理流程，通過(guò)系統(tǒng)數(shù)據(jù)接口采集現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備及儀表的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)送入系統(tǒng)數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)進(jìn)行存檔、統(tǒng)計(jì)和分析，實(shí)施能源利用和環(huán)境影響水平評(píng)估，同時(shí)與企業(yè)的設(shè)備、庫(kù)存以及工序、成本管理系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)融合，實(shí)施資源節(jié)約效果和環(huán)保收益核算，并將綜合分析數(shù)據(jù)反饋至經(jīng)營(yíng)管理者，提供切實(shí)的輔助決策依據(jù)。

2研究目的任務(wù)

能源計(jì)量不只是計(jì)量科學(xué)，它涉及到科學(xué)計(jì)量技術(shù)、應(yīng)用管理技術(shù)。多傳感器的能源計(jì)量系統(tǒng)是復(fù)雜的，需要把能源量及使用程度確立為管理因子，結(jié)合管理定立規(guī)則形成流程，實(shí)現(xiàn)管理目的，達(dá)到一定的社會(huì)效益。為了解決繁雜數(shù)據(jù)擾亂信息的困境，以能源管理系統(tǒng)為平臺(tái)，以生產(chǎn)過(guò)程數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，對(duì)生產(chǎn)過(guò)程能源影響因素進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘，研究合適的數(shù)據(jù)預(yù)處理方法，區(qū)別能源影響因素，努力實(shí)現(xiàn)對(duì)具有多重相關(guān)性的重要性分析，發(fā)現(xiàn)與識(shí)別生產(chǎn)過(guò)程中的主要能源管理因子，通過(guò)監(jiān)控這些因子的動(dòng)態(tài)變化，來(lái)分析能源消耗是否異常，為預(yù)測(cè)能耗提供重要支持。因此在多傳感器的工況下，怎樣能夠達(dá)到科學(xué)、準(zhǔn)確、公正的計(jì)量，為評(píng)估節(jié)能降耗技改方案的成熟程度提供技術(shù)支撐，為能源統(tǒng)計(jì)管理提供技術(shù)依據(jù)，成為我們研究的目標(biāo)。

2.1 能源計(jì)量信息因子確定

運(yùn)用突變級(jí)數(shù)法和改進(jìn)熵值法構(gòu)建能源因子，既克服了層次分析法、模糊評(píng)價(jià)法和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等的缺陷，又不失科學(xué)性和合理性，具有良好的應(yīng)用價(jià)值。所謂能源計(jì)量信息因子，就是根據(jù)不同觀測(cè)對(duì)象或者不同的控制需求所要的融合信息，在一個(gè)能源管理系統(tǒng)中往往是復(fù)雜的多輸入多維的信息；例如根據(jù)測(cè)量對(duì)象的用能屬性來(lái)分類信息，涉及了化工、交通、電力、石油、煤炭等行業(yè)，從物理學(xué)參量屬性來(lái)分類信息，可能就涉及到多學(xué)科，例如熱工、化工等，由這些專業(yè)參量經(jīng)由傳感器采集，計(jì)量系統(tǒng)經(jīng)過(guò)甄別，形成了特定的信息因子，組合成復(fù)雜信息集合，具有各自應(yīng)用領(lǐng)域的特點(diǎn)，過(guò)程各異，有的參量間同步，有的滯后；有的是同類參量，有的是異類；涉及的是多個(gè)學(xué)科的不同計(jì)量方式，但要匯總成整體管理信息。這樣的不確定信息需要用特定的定義及處理（算法）解決，形成特定的管理指令下發(fā)到基層生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)最終的管理目標(biāo)。利用傳感器實(shí)現(xiàn)測(cè)量的途徑來(lái)獲取各種必須的計(jì)量參數(shù)：而算法用來(lái)明確計(jì)量里面的原始信息源元素對(duì)管理的影響程度，利用基于能流的數(shù)字信息提煉、再生形成特定的信息因子，并建立互補(bǔ)、綜合的信息，融合數(shù)學(xué)模型，實(shí)現(xiàn)量值轉(zhuǎn)換、傳遞。

2.2 計(jì)量管理模塊

工況條件下，各個(gè)用能單位的生產(chǎn)工藝和用能過(guò)程是有很大差異的，而且多數(shù)是非常復(fù)雜的，怎樣保證在連續(xù)的能流環(huán)節(jié)不出現(xiàn)的能源計(jì)量的“垃圾數(shù)據(jù)”是行業(yè)內(nèi)共同面對(duì)的課題。管理科學(xué)里面計(jì)量表具的簡(jiǎn)單組合解決不了全過(guò)程的量化跟蹤的可信度低的問(wèn)題。為了實(shí)現(xiàn)“可控制”，采用自適應(yīng)技術(shù)的計(jì)量管理單元及單元間組合（可以具有想應(yīng)組網(wǎng)結(jié)構(gòu)），實(shí)現(xiàn)量化跟蹤全過(guò)程。在多傳感器的工況條件下，推廣經(jīng)濟(jì)、適用、可靠的系統(tǒng)產(chǎn)品就脫離不了能源管網(wǎng)的基礎(chǔ)建設(shè)，以及計(jì)量管理模塊的最小單元的形態(tài)及特征。

根據(jù)能源計(jì)量理論及任務(wù)，模塊應(yīng)該是以用能屬性劃分、多專業(yè)參量有機(jī)結(jié)合的、具有一種融合的數(shù)學(xué)模型。

2.3 建立數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)

為了提煉信息因子，我們需要利用融合技術(shù)進(jìn)行分層數(shù)據(jù)管理，這種方案的實(shí)現(xiàn)依托于相關(guān)行業(yè)的數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)，這樣可以有機(jī)結(jié)合能源基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，使數(shù)據(jù)之間相互滲透、相互關(guān)聯(lián)，給決策者管理帶來(lái)實(shí)用價(jià)值，也就是我們所說(shuō)的能源數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)及融合。為此我們需要建立起用于提煉數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)，用能設(shè)備、用能系統(tǒng)的用能狀況是由多傳感器的有效工作來(lái)見(jiàn)證的，為了考核能源計(jì)量，利用能量守恒定律及熵增原理來(lái)實(shí)現(xiàn)。能源基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理要為決策系統(tǒng)服務(wù)。基于這個(gè)目的就需要在多專業(yè)參量的信息系統(tǒng)中，建立基于各層次的融合數(shù)學(xué)模型、統(tǒng)計(jì)方法、動(dòng)態(tài)特性描述，形成統(tǒng)一信息融合框架和結(jié)構(gòu)，使得基礎(chǔ)數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)處理低誤差、快速、及時(shí)、準(zhǔn)確，是能源基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理的關(guān)鍵技術(shù)中首先要解決問(wèn)題。

3系統(tǒng)架構(gòu)

系統(tǒng)設(shè)計(jì)為三個(gè)層次，即自下而上分別是采集層、M2M終端網(wǎng)絡(luò)層、中心層（包括：存儲(chǔ)層、應(yīng)用層和用戶層）。

采集層：通過(guò)基于現(xiàn)場(chǎng)總線的儀表（如傳感器、計(jì)量裝置、執(zhí)行部件、過(guò)程儀表、信號(hào)適配器等）數(shù)據(jù)采集，利用接口驅(qū)動(dòng)的現(xiàn)有自動(dòng)控制系統(tǒng)或信息化管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)向M2M終端網(wǎng)絡(luò)層提供數(shù)據(jù)接入。

網(wǎng)絡(luò)層：是能源計(jì)量系統(tǒng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)傳輸?shù)妮d體，對(duì)于集團(tuán)內(nèi)部有工業(yè)以太網(wǎng)范圍內(nèi)的企業(yè)，可直接利用集團(tuán)局域網(wǎng)作為數(shù)據(jù)傳輸媒介；而對(duì)于跨區(qū)域分布且未接入內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的企業(yè)，則需借助運(yùn)營(yíng)商的傳輸網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸。負(fù)責(zé)將采集層數(shù)據(jù)，加工處理發(fā)送至中心層服務(wù)器。

中心層根據(jù)業(yè)務(wù)范圍又分為三層，分別是存儲(chǔ)層、應(yīng)用層和用戶層。根據(jù)行業(yè)的不同對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)細(xì)則也不同，但是整體框架是統(tǒng)一的。

4意義

基于多傳感器的能源計(jì)量系統(tǒng)實(shí)時(shí)性強(qiáng)，對(duì)循環(huán)經(jīng)濟(jì)、低碳經(jīng)濟(jì)等多在線系統(tǒng)的數(shù)據(jù)共享和管理融合具有積極的影響，該技術(shù)在能源管網(wǎng)中的應(yīng)用是對(duì)于提高能源管網(wǎng)信息化水平，推進(jìn)科技創(chuàng)新具有十分重要的意義。

參考文獻(xiàn)

[1]趙滔，唐文斌，陳麗君，等.基于GPRS網(wǎng)絡(luò)的能源計(jì)量管理系統(tǒng)[J].電氣時(shí)空，2004（9）：28-29.

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