基于煤礦系統(tǒng)的新型電力能源管理及安全信息系統(tǒng)的技術研究*

丁亮

山西潞安環(huán)保能源開發(fā)股份有限公司五陽煤礦 山西 長治 046205

引言

現(xiàn)階段，很多煤礦企業(yè)已經(jīng)在開始拓展新的管理模式和新技術，在此過程中，就會出現(xiàn)一些新的問題。眾所周知，煤礦企業(yè)在生產(chǎn)的過程中，會消耗大量的能源。因此，煤礦企業(yè)應當針對能源管理智能調度系統(tǒng)進一步優(yōu)化。本文針對煤礦系統(tǒng)能源管理系統(tǒng)及安全信息系統(tǒng)的技術展開了探究。

1 煤礦系統(tǒng)能源管理結構分析

隨著市場經(jīng)濟的進一步發(fā)展，能源類企業(yè)也面臨了前所未有的激烈競爭。現(xiàn)階段已經(jīng)出現(xiàn)了比較嚴重的能源市場同質化現(xiàn)象，也會在一定程度上降低了能源市場的競爭力。煤礦企業(yè)在生產(chǎn)的過程中，需要依靠完善的能源管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)對于大型煤礦企業(yè)來說，是非常重要的調度工具，也是保證有效控制能源消耗問題的主要手段?，F(xiàn)階段，煤礦企業(yè)不可能完全控制能源消耗問題，不過通過但是能在一定程度上提升經(jīng)濟效益。針對能源消耗控制，主要受到能源管理系統(tǒng)技術水平限制，通過科學的能源管理系統(tǒng)智能優(yōu)化調度功能可以更好地提高企業(yè)的生產(chǎn)效率，保證煤礦企業(yè)的產(chǎn)能，還可以通過智能調度系統(tǒng)合理地控制和分析生產(chǎn)過程中面臨的安全問題。能源管理系統(tǒng)結構比較復雜，其中包括能源管理子系統(tǒng)、故障處理子系統(tǒng)、信息處理子系統(tǒng)，3個部分。3個不同的系統(tǒng)組建成了完整的能源管理系統(tǒng)[1]。信息處理子系統(tǒng)在分類的過程中，可以根據(jù)不同時間點。在檢查企業(yè)生產(chǎn)設備的過程中會用到的是故障處理子系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以對不同信息進行快速的分類和歸檔，也可以進一步明確設備運行過程中的故障問題。能源管理子系統(tǒng)功能主要是設定能源的，在制定好計劃以后可以綜合考核能源，從而更好地滿足煤礦企業(yè)的發(fā)展需要，也可以對能源的質量進行檢測。

2 煤礦系統(tǒng)的新型電力能源管理技術實現(xiàn)的功能

2.1 在線監(jiān)測能耗

在線實時監(jiān)測系統(tǒng)為企業(yè)管理者提供了一個便捷快速訪問的能耗網(wǎng)絡巡查通道，通過能耗在線監(jiān)測系統(tǒng)可清晰看出生產(chǎn)單元各個車間、時間段及各班組能源實時使用狀況。

2.2 能源流向系統(tǒng)

能流圖以能源介質流向示意圖的形式，直觀形象地概括了企業(yè)能源系統(tǒng)的全貌，反映了企業(yè)在能源輸入、輸出情況，能源流向。

2.3 數(shù)據(jù)采集及錄入

能源管理系統(tǒng)具有開放和強大的數(shù)據(jù)采集和錄入功能，用戶可根據(jù)需要自由地增加和刪除數(shù)據(jù)點，系統(tǒng)具有多種通信協(xié)議，方便采集各種現(xiàn)場儀表數(shù)據(jù)，也可以和第三方通過標準協(xié)議或者定制協(xié)議自由對接。對于未能自動采集的數(shù)據(jù)，也可以通過手動錄入的方式。

2.4 能源計劃

制定符合本企業(yè)滿足正常生產(chǎn)所需的能源供需計劃，根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)營計劃做出各生產(chǎn)單元的能源消耗計劃和外購計劃。并根據(jù)企業(yè)生產(chǎn)狀況制定合理的節(jié)能降耗目標，將能源指標分解到全廠各生產(chǎn)車間、班組或主要耗能大型設備，通過區(qū)域單位能耗對比分析，將能源考核指標層層細化分解，同時對一些重要單耗進行考核，將能源合理化利用、回收，設備智能、高效化運作，保證能源供需平衡，優(yōu)化生產(chǎn)工藝流程。

2.5 輔助功能

系統(tǒng)使用前，首先進行系統(tǒng)登錄；登錄時需要輸入用戶名及用戶口令。業(yè)主方可自定義區(qū)域管理信息，以便進行權限劃分。用戶按照職責分類分別授予不同的權限，每個用戶根據(jù)所授予的權限分別使用不同的功能模塊。系統(tǒng)自動記錄用戶各項操作，為系統(tǒng)審計管理提供依據(jù)。能源管理系統(tǒng)具備開放式接口，可接入和推送多種協(xié)議的數(shù)據(jù)，采用B/S架構，支持多終端登陸，并與其他應用系統(tǒng)對接，滿足業(yè)主后期能源管理平臺增擴建要求。

3 煤礦系統(tǒng)的新安全信息系統(tǒng)的技術的應用

3.1 身份認證

所謂的身份認證技術，主要是為了確認登錄的用戶身份，避免出現(xiàn)非法人員入侵的問題。所以身份認證技術對于煤礦系統(tǒng)的安全信息防護工作來說，能夠起到非常重要的價值和作用。由于網(wǎng)絡自身具備一定的開放性特征，在進行使用的工作過程中會出現(xiàn)多個用戶，因此需要設置與身份相關的認證技術，針對登錄的用戶和系統(tǒng)已經(jīng)保存下來的數(shù)據(jù)信息進行比對，觀察兩個信息之間是否保持一致，最后根據(jù)已經(jīng)設定好的用戶登錄權限，針對用戶的訪問進行相應的管控，避免出現(xiàn)非法用戶惡意登錄的問題。因此可以運用身份認證技術，針對煤礦系統(tǒng)的信息安全展開防護處理。首先需要為使用的用戶通過身份認證技術來建立出合法身份，隨后給不同的身份用戶設定與其相關的使用權限，以此來確保合法用戶能夠隨時登錄和訪問，同時還要對用戶設置權限范圍，避免出現(xiàn)超越權限使用的問題。對于身份認證技術來說，比較常使用的方式有指紋、口令、密碼和人臉識別等，在我國的煤礦系統(tǒng)中，使用頻次較高的為證書授權形式主要為身份認證，由授權中心給客戶頒發(fā)相應的認證證書，每一位用戶都有獨立存在的和公開的密鑰，對應的是密鑰和證書協(xié)調統(tǒng)一，用戶若是想要應用加密信息，就首先需要運用私密密鑰來解決加密，隨后獲取到想要的數(shù)據(jù)信息。這樣的身份認證技術能夠確保信息的數(shù)據(jù)安全，在電力控制系統(tǒng)中比較常運用的信息安全密鑰技術為數(shù)字簽名，能夠有效保障避免出現(xiàn)非法用戶使用的問題。

3.2 數(shù)據(jù)加密技術

能夠進一步解決網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸過程中的信息被不法人士隨意篡改以及信息網(wǎng)絡惡意入侵等現(xiàn)象，主要運用的是DES、RSA等信息數(shù)據(jù)的加密技術，保證整個煤礦系統(tǒng)的安全性以及可靠性，對各種安全隱患和威脅進行屏蔽。但是從RSA、DES等技術的使用狀況來進行分析，這兩種加密技術都具備不同的優(yōu)勢以及缺點，一種技術無法真正的完全取代另外一種技術。因此在展開煤礦系統(tǒng)新型電力能源管理的信息安全防護工作過程中，需要將兩個技術進行有機融合，促使防護工作能夠提升到最大的限度和等級，實現(xiàn)安全防護的最大價值。首先需要運用對稱加密技術，對其中的各種文件資料進行加密，隨后再運用公開密鑰技術對文件展開二次加密，通過兩種加密技術的深度融合，既優(yōu)化了整體的運算速度，同時也能夠真正地落實分配管理。

3.3 煤礦系統(tǒng)信息海量數(shù)據(jù)存儲技術

為了保證新型電力能源管理儲存數(shù)據(jù)的移動硬盤在儲存數(shù)據(jù)時的速度，在構建電力信息系統(tǒng)海量儲存數(shù)據(jù)層時，應該注重大數(shù)據(jù)技術和電子信息系統(tǒng)之間的聯(lián)動性，把大數(shù)據(jù)技術的突出優(yōu)勢應用到這項技術的構建中。構建的數(shù)據(jù)信息儲存技術效果達標，還可以保障系統(tǒng)在存儲信息時不受外部因素的干擾，高效率地儲存數(shù)據(jù)。在這樣的構建下可以使電力信息系統(tǒng)達到最好地采集和儲存數(shù)據(jù)的效果，促進整個儲存水平的提升，保障了信息數(shù)據(jù)的安全性。在大數(shù)據(jù)背景下構建電力信息系統(tǒng)的儲存功能時，還應該在系統(tǒng)中設計出標準化的緩沖區(qū)。緩沖區(qū)的設置可以滿足數(shù)據(jù)儲存時對空間的要求，防止儲存數(shù)據(jù)時出現(xiàn)在緩沖區(qū)空間不足的情況，發(fā)揮出電力信息海量數(shù)據(jù)儲存技術最大的作用，保障電力信息系統(tǒng)的網(wǎng)絡安全。

3.4 重視電網(wǎng)建設和改造

電能本身所呈現(xiàn)出來的價值應是不言而喻的，但要想真正將當前電力客戶對電能產(chǎn)品提出的使用需求和性能體現(xiàn)出來，還需要在原有的客戶服務基礎上進一步提升服務質量。首先要做的就是針對客戶對電力的使用需求，為其提供更高質量的產(chǎn)品，其中主要有電壓、諧波等等。但就當前實際來看，還是存在一些電網(wǎng)的基礎建設不夠完善，自動化程度不高。

3.5 云計算的體系結構

云計算具有巨大的優(yōu)勢，包括可減少資本投資，減少維護費用，提供高效管理等。在云架構上提供能源管理服務使得各種組件可通過公共或私有云輕松訪問，例如瀏覽器或應用程序編程接口（API）。即使協(xié)調數(shù)據(jù)的復雜性增加，能源管理也能夠應對效率，可靠性和可擴展性等方面的問題?，F(xiàn)有的云計算主要服務模型是基礎架構服務，平臺服務和軟件服務。所提出的管理方法是平臺服務模型的擴展，為分布式能源提供商設計虛擬售電商，以實現(xiàn)最低成本并促進可再生能源整合。信息池和服務管理器在云上運行。它們可以通過信息交換線路和客戶端接口訪問其他組件。按不同地理位置分類的順序時間序列數(shù)據(jù)儲存在信息池中，并由服務器使用。服務器為多個系統(tǒng)提供能源管理服務，并為系統(tǒng)內的每位客戶提供能源交易建議[2-3]。

4 煤礦系統(tǒng)的新型電力能源管理優(yōu)化策略

4.1 明確管理目標，構建完善的能源管理體系

目標是行動的導向，是工作的指南針，能夠帶領工作走向正確科學化發(fā)展道路，取得更理想的管理效果，能源管理工作亦是如此。為保證能源管理工作的有序進行，煤礦企業(yè)需要做好目標設定、體系構建，促進預期管理目標的順利達成。在此過程中，煤礦企業(yè)需要著重觀察以下幾個方面[4]：

第一，管理體系的構建。想要科學開展能源管理工作，煤礦企業(yè)需要結合自身實際經(jīng)營狀況與經(jīng)濟實力，設定明確的能源管理目標，在國家與行業(yè)的法律法規(guī)的帶領下，堅持“降低能源消耗，提高能源利用率”的基本原則，在此基礎上搭建規(guī)范的能源管理架構，構建管理體系，嚴格規(guī)范工作流程，約束人員工作行為，為能源管理工作的順利開展提供有效保障。

第二，加強管理投入。始終堅持以企業(yè)為主體，在政府的正確引導與監(jiān)督下，科學開展能源管理工作，結合實際情況加強資源（人員、技術、資金、設備等）投入力度，在能源管理體系的規(guī)范引導下，對現(xiàn)有的能源管理組織架構進行調整與優(yōu)化，確保能夠滿足實際工作需求，保證能源管理工作效果。

第三，追蹤管理。煤礦企業(yè)要保持足夠的嚴謹規(guī)范意識，嚴格遵循“事前、事中、事后”三個環(huán)節(jié)的管控，切實做到事前分析、事中控制、事后總結，在此基礎上建立配套的監(jiān)管制度，對能源管理工作、制度落實情況進行追蹤管理，確保各項政策方針準確落到實處，便于能源管理體系價值的發(fā)揮[5]。

第四，生產(chǎn)數(shù)據(jù)應用。對企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營所產(chǎn)生的各項數(shù)據(jù)信息進行深入分析，充分掌握能源使用情況，科學制定能源管控指標，最好指標分解與落實，在各項管理制度的督促規(guī)范下，打造出"降低能耗，提高效率"的美好局面，促進預期目標的順利達成。

5 結束語

綜上所述，社會在發(fā)展，時代在進步，社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，造就了煤礦行業(yè)的輝煌。作為社會經(jīng)濟的中流砥柱，煤礦企業(yè)在做好經(jīng)驗管理的同時，需要對煤礦系統(tǒng)的新型電力能源管理工作提高足夠關注，充分了解能源管理的優(yōu)勢與特點，結合自身實際經(jīng)營情況，明確管理目標，構建完善的能源管理體系，在此基礎上制定安全信息系統(tǒng)管理方案，在方案與制度的雙重配合下，將型電力能源管理及安全信息系統(tǒng)的技術管理工作準確落實到位，充分發(fā)揮自身的管理職能，對企業(yè)能源消耗情況加以管控，盡最大努力降低能源消耗，提高管理水平，增強煤礦企業(yè)的核心競爭力，確保在眾多競爭對手中脫穎而出。