物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在能源管理系統(tǒng)中的應(yīng)用

李強(qiáng)

摘 要：人類(lèi)生活與水電等能源有著密不可分的聯(lián)系，隨著人類(lèi)社會(huì)的發(fā)展與進(jìn)步，人類(lèi)對(duì)各種能源的需求量不斷增加，隨之而來(lái)的能源管理問(wèn)題也日漸凸顯，為了能夠?qū)崿F(xiàn)能源優(yōu)化配置，優(yōu)化能源管理，創(chuàng)新管理模式，顯得更加迫切。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的出現(xiàn)，為能源管理體系完善與創(chuàng)新提供了一個(gè)更好的平臺(tái)和途徑，本文就以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在能源管理系統(tǒng)中的應(yīng)用進(jìn)行具體分析。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)；能源管理；應(yīng)用

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的普及和完善，為智能建筑技術(shù)提供了發(fā)展新契機(jī)，而其與能源管理系統(tǒng)的結(jié)合，進(jìn)一步推進(jìn)了我國(guó)智能建筑發(fā)展，以及人類(lèi)社會(huì)的進(jìn)步。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在能源管理中的應(yīng)用，能夠更好的統(tǒng)籌能源，使能源能都最大限度得到利用，并為會(huì)發(fā)展，以及人類(lèi)生產(chǎn)生活提供更多支持。

1 系統(tǒng)構(gòu)架

1）物聯(lián)網(wǎng)感知層由各種傳感器、控制模塊、網(wǎng)絡(luò)通信模塊以及用于連接感知層與網(wǎng)絡(luò)層的智能網(wǎng)關(guān)構(gòu)成，實(shí)現(xiàn)物體的識(shí)別與環(huán)境的感知以及各類(lèi)數(shù)據(jù)的采集。2）網(wǎng)絡(luò)層囊括了服務(wù)于物聯(lián)網(wǎng)信息匯聚、傳輸和初步處理的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和平臺(tái)，負(fù)責(zé)傳遞和處理感知層獲取的信息，將感知層獲取的各種小同數(shù)據(jù)信息傳遞到處理中心進(jìn)行處理，包括核心網(wǎng)、接入網(wǎng)和延伸網(wǎng)。3）應(yīng)用層主要由各種應(yīng)用系統(tǒng)組成，實(shí)現(xiàn)對(duì)采集數(shù)據(jù)的匯聚、轉(zhuǎn)換、分析與共享，并為用戶(hù)應(yīng)用提供相應(yīng)的支撐平臺(tái)。關(guān)鍵技術(shù)包括中問(wèn)件技術(shù)、對(duì)象名稱(chēng)解析服務(wù)、云計(jì)算、面向服務(wù)的體系架構(gòu)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)平臺(tái)及安全等技術(shù)，其中云計(jì)算是實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的核心，其促進(jìn)了物聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)的智能融合。

2 系統(tǒng)功能

2.1 能耗對(duì)比分析

通過(guò)對(duì)比兩個(gè)部門(mén)或建筑之間的能源消耗情況，能夠更清楚的了解不同建筑或部門(mén)之間的能源消耗差距。對(duì)比時(shí)，需要選擇一個(gè)特定時(shí)間段，并按照總能源的消耗情況完成對(duì)比，確保對(duì)比分析數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確。

2.2 自動(dòng)生成能耗統(tǒng)計(jì)報(bào)告

在進(jìn)行能源審計(jì)時(shí)，可以先將某部門(mén)或某建筑按照類(lèi)別進(jìn)行劃分，然后對(duì)其相關(guān)的能源消耗情況、異常能耗等等進(jìn)行客觀審計(jì)，并定量分析，以便對(duì)整體的能耗情況進(jìn)行審計(jì)，通過(guò)審計(jì)、分析結(jié)果，有針對(duì)性的提出對(duì)部門(mén)或建筑節(jié)能方面的指導(dǎo)性意見(jiàn)，使審計(jì)報(bào)告更加完整、具體，從而使部門(mén)或建筑的能源利用方面更科學(xué)、更合理。

2.3 系統(tǒng)監(jiān)測(cè)報(bào)警

在整個(gè)系統(tǒng)當(dāng)中，監(jiān)測(cè)報(bào)警最為重要，其監(jiān)測(cè)的范圍包括：線(xiàn)損、漏損、儀表故障、耗能超標(biāo)等等，因此，通過(guò)觀察該監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)，能夠?qū)Ξ?dāng)前各部門(mén)的耗能是否良好了如指掌。

1）報(bào)警系統(tǒng)的具體功能包括顯示、查詢(xún)、存儲(chǔ)實(shí)時(shí)或歷史報(bào)警事件，并具有對(duì)應(yīng)這些功能的顯示窗口，非常便于工作人員進(jìn)行操作，且能夠讓操作人員第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)故障所在，使操作人員能夠準(zhǔn)確的對(duì)故障進(jìn)行監(jiān)控，并及時(shí)制定解決對(duì)策。2）實(shí)時(shí)報(bào)警窗口能夠準(zhǔn)確的顯示當(dāng)前報(bào)警事件的具體信息，經(jīng)過(guò)操作人員對(duì)報(bào)警信息進(jìn)行確認(rèn)或回復(fù)之后，窗口中所顯示的信息就會(huì)隨之消失。3）歷史報(bào)警窗口中顯示的是歷史報(bào)警事件的信息，除報(bào)警信息以外，還包括歷史確認(rèn)、恢復(fù)信息，這些歷史報(bào)警事件都存儲(chǔ)在報(bào)警的緩存區(qū)域。4）報(bào)警庫(kù)中存儲(chǔ)著諸多報(bào)警事件，在查詢(xún)窗口中就可以進(jìn)行查詢(xún)。該查詢(xún)窗口并不僅僅只有一種查詢(xún)方式，其包括報(bào)警時(shí)間、報(bào)警類(lèi)型等查詢(xún)方式，更能方便操作人員查詢(xún)報(bào)警信息。5）該報(bào)警系統(tǒng)能夠通過(guò)自動(dòng)語(yǔ)音、短信、郵件等方式向管理人員進(jìn)行報(bào)警，使管理員第一時(shí)間得知報(bào)警信息。

2.4 報(bào)表管理

用戶(hù)可以通過(guò)系統(tǒng)所提供的報(bào)表上的具體內(nèi)容查詢(xún)信息，報(bào)表的信息內(nèi)容可以根據(jù)用戶(hù)的使用需求來(lái)制定，用戶(hù)可以將報(bào)表進(jìn)行導(dǎo)出和打印，非常方便用戶(hù)使用。部門(mén)或建筑的能耗報(bào)表中所顯示的能耗數(shù)據(jù)基本為：每個(gè)部門(mén)或每個(gè)建筑的每日、每月、每年或者任何時(shí)段的能耗信息。設(shè)備的能耗、功率、時(shí)長(zhǎng)平均功率、維護(hù)信息等等都可以通過(guò)查詢(xún)重點(diǎn)設(shè)備運(yùn)行報(bào)表而得知。

2.5 數(shù)據(jù)手工錄入

系統(tǒng)配有手動(dòng)錄入接口，用戶(hù)可以將不具備系統(tǒng)自動(dòng)采集條件的能源類(lèi)型以手工錄入的形式記錄在數(shù)據(jù)當(dāng)中，系統(tǒng)能夠自動(dòng)將數(shù)據(jù)進(jìn)行整理、匯總。

2.6 能耗數(shù)據(jù)上報(bào)

定時(shí)任務(wù)能夠調(diào)度系統(tǒng)在一定時(shí)間將管理中心數(shù)據(jù)庫(kù)中的有效能耗數(shù)據(jù)按照國(guó)家統(tǒng)一規(guī)范的交換格式包，進(jìn)行系統(tǒng)的整合，然后將其打包，并傳送到上級(jí)數(shù)據(jù)管理中心，以便管理。

3 關(guān)鍵技術(shù)

1）硬件技術(shù)。a.設(shè)備改進(jìn)。每一臺(tái)設(shè)備都有其唯一的識(shí)別身份，即IP地址碼，方便管理人員對(duì)其進(jìn)行管理。能耗采集設(shè)備和傳輸設(shè)備可以通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行改造，使能耗采集和傳輸設(shè)備不僅能夠發(fā)送數(shù)據(jù)、傳送數(shù)據(jù)，還能夠?qū)?shù)據(jù)信息進(jìn)行分層次的處理、存儲(chǔ)和分析，確保數(shù)據(jù)信息的準(zhǔn)確性，方便管理平臺(tái)對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行核準(zhǔn)和校驗(yàn)。b.智能網(wǎng)關(guān)。使用智能網(wǎng)關(guān)可以將現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)與Internet網(wǎng)絡(luò)之間進(jìn)行連接，現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)協(xié)議的設(shè)備包括：Lonwork/BACnet/Modbus，智能網(wǎng)關(guān)能夠?qū)崿F(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)協(xié)議與IP協(xié)議的轉(zhuǎn)換，以及管理等等，進(jìn)而將指控網(wǎng)絡(luò)和信息網(wǎng)絡(luò)結(jié)合起來(lái)，進(jìn)一步處理因協(xié)議異構(gòu)所造成的問(wèn)題。

2）軟件技術(shù)。a.Web Services技術(shù)。在原有的異構(gòu)平臺(tái)之上，努力建筑一個(gè)與平臺(tái)、語(yǔ)言毫不相關(guān)的技術(shù)層，該技術(shù)層可以將不同平臺(tái)上的應(yīng)用連接、集成起來(lái)，這就是Web Services技術(shù)的主要目標(biāo)。Web Services在分布式計(jì)算領(lǐng)域的范疇內(nèi)，是一種新型的研究成果，其是在服務(wù)描述語(yǔ)言以及開(kāi)放的IIT標(biāo)準(zhǔn)XML的基礎(chǔ)上進(jìn)行開(kāi)發(fā)的，開(kāi)放性、安全性、擴(kuò)展性是其主要的特征，對(duì)于實(shí)現(xiàn)異構(gòu)系統(tǒng)集成來(lái)說(shuō)，Web Services屬于一種理想的計(jì)算模型。b.中間件技術(shù)。物聯(lián)網(wǎng)的中間件在整個(gè)能源管理系統(tǒng)當(dāng)中起著很重要的作用，其能夠?qū)⒕W(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用程序與底層的采集數(shù)據(jù)設(shè)備之間聯(lián)系起來(lái)，并且能夠?qū)⒐芾硐到y(tǒng)的開(kāi)發(fā)成本縮小、開(kāi)發(fā)周期縮短。除此之外，中間件還能夠?qū)W(wǎng)絡(luò)平臺(tái)差異、底層傳感器設(shè)備自動(dòng)屏蔽，將多樣化的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變?yōu)橥ㄓ眯蛯?duì)象。

4 結(jié)語(yǔ)

研究物聯(lián)網(wǎng)在能源管理中的應(yīng)用，對(duì)人類(lèi)生產(chǎn)生活，以及能源優(yōu)化配置，都有著非?，F(xiàn)實(shí)的意義。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與能夠管理的結(jié)合，是時(shí)代發(fā)展的必然，也是科技發(fā)展的結(jié)果，順應(yīng)發(fā)展規(guī)律，積極研究?jī)烧呷诤系膬?yōu)化方法，是當(dāng)代相關(guān)工作人員與科技人員共同承擔(dān)的責(zé)任。

參考文獻(xiàn)：

[1] 李曦，胡漢平.一種安全的移動(dòng)支付方法[J].計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究，2008（05）.

[2] 韓露，桑亞樓.NFC技術(shù)及其應(yīng)用[J].移動(dòng)通信，2008（06）.

[3] 蔣華，孫強(qiáng).近距離無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)解析[J].信息技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)化，2006（05）.