重点用能单位能耗在线监测40问之核心设备篇
_本文原始标题：重点用能单位能耗在线监测40问之核心设备篇
导读
国家发改委、国家质检总局共同印发《重点用能单位能耗在线监测系统推广建设工作方案》（发改环资〔2017〕1711号）、《关于加快推进重点用能单位能耗在线监测系统建设的通知》（发改办环资〔2019〕424号） ， 要求各地方加快建设重点用能单位能耗在线监测系统 ， 严格按照相关技术标准规范和进度要求推进接入端系统建设 ， 确保2020年底前 ， 完成各地区全部重点用能单位的接入端系统建设 ， 并实现数据每日上传 。
我们针对重点用能单位能耗在线监测系统建设过程中关心的热门问题进行了梳理 ， 整理出《重点用能单位能耗在线监测系统建设40问》系列专题 ， 分别从政策法规与标准技术、平台建设、核心设备、企业端建设4个方面以问答的形式系统介绍重点用能单位能耗在线监测系统建设的相关知识 。
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企业端建设篇
什么是端设备?
根据2018年5月发布的《重点用能单位能耗在线监测系统技术规范第6部分端设备技术规范》的定义 ， 能耗在线监测端设备指放置在重点用能单位 ， 用于采集、分析、汇总用能单位能耗数据并将数据上传到系统平台的设总 ， 简称端设备 。
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国家发布的规范中端设备相关的规范有哪些?
2018年5月发布的《重点用能单位能耗在线监测技术规范(试行)第一批》12项规范中 ， 和端设备相关的规范有《04重点用能单位能耗在线监测系统——端设备接口协议规范》、《06重点用能单位能耗在线监测系统-端设备技术规范》《08重点用能单位能耗在线监测系统-系统安全规范》 。
端设备需要哪些产品认证?
《重点用能单位能耗在线监测系统技术规范第6部分端设备技术规》要求端设备应满足如下产品检验及认证要求:
①能耗在监測端设备应守GBT20279《信息安全技术网络和终端设备隔离部件安金技术要求》相关规定 ， 且通过国家认可的第三方检验检测机构的检测认证 。
②取得计算机息系统安金专用产品销售许可证 。
③能耗在线监测设备原则上应遵守GB「T17626《电磁兼容试验和测技术系列标准》中相关规定 。
端设备应采用哪种系统架构?
《重点用能单位能耗在线监测系统技术规范第6部分端设备技术规范》规定端设备应该采用独立双主机“2+1”(外网主机、内网主机+安全数据交換单元)架构 ， 采用非P物理隔离技术实现内外网之间的数据安全传输 。
内网主机
数据接入端主机及相应的数据采集应用软件系统 ， 负贵与用能单位的各种现场监控仪表、数据采集器和信息化系统等实现数据采集与协议解析 ， 并将数据加密处理后通过安全数据交换单元传递至外部处理单元(外网主机) 。
外网主机
数据接收端主机及相应的应用软件系统 ， 负责接收来自安全数据交互单元传递过来的加密数据 ， 并对数据解密 ， 具备文件解析验证、内部格式处理、本地存储与数据打包上传等功能 。
安全数据交互单元
用于隔离用能单位生产系统与办公系统之间数据传递的物理隔离设备及相应的应用软件系统 ， 负责按照预定的控制管理策略对内外部处理单元的工作状态及网络通讯协议数据进行检测及过滤 ， 进而实现内外网安全隔离防护作用 。
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能耗数据采集频率有何要求?
《重点用能单位能耗在线监测系统技术规范第6部分端设备技术规范》规定:采集上传的数据指标按照上能单传周期不同分为每日采集上传的数据指标和每月上传的数据指标 。 其中 ， 每日采集上传的数据指标包括每日指标和实时指标两类 ， 实时指标为每间隔15分钟采集一次(标准采集频率 ， 如企业实现困难 ， 采集频率要求可放宽至30分钟或1小时一次)的能源消耗实时数据 ， 非人工填报数据均需上传实时指标 。
端设备对于数据处理、本地存储及上传应满足哪些要求?
《重点用能单位能耗在线监测系统技术规范第6部分端设备技术规范》规定:端设备应具备基础数据处理、本地存储及数据上传等基本功能：
(1)基础数据处理:支持数据统计转换、数据汇总计算、数据验证等功能 。
(2)本地存储:本地历史数据应存储6个月以上 ， 并可以方便导出 。
(3)数据上传:上传数据应支持至少同时向两个以上数据中心发送数据 ， 并经HTTPS协议加密传输 。 如果数据传输失败或超时(网络故障) ， 能耗在线监測端设备将重发数据 ， 直至接收成功反馈消息 。
一家重点用能单位需要配备多少台端设备?
重点用能单位能耗在线监测系统中能源消费的核算单位是法人单位 ， 每一个法人单位只需配备一台端设备用于向省(市)级平台进行数据上报 。
为什么要使用端设备作为上传数据的接入点?
从试点阶段到目前全面实施阶段的项目经验来看 ， 重点用能单位的生产网络和办公网络之间通常都是互不相通的 。 在采集能耗数据的同时要确保生产控制系统不被外界病毒、木马等恶意程序攻击、控制 ， 需要引入带有物理隔离属性的端设备产品 。
能耗在线监测端设备作为企业生产控制网络与外界网络的唯一物理连接通道 ， 可以起到协议解析、数据处理、可靠传递指令隔离、物理防范等关键性作用 。
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端设备与网络安全网闸的差异在哪里?
相同点:两者都是基于2+1架构的物理隔离装置 ， 两个独立的主机系统通过安全数据交互单元进行隔离 ， 使系统间不存在通信的物理连接、逻辑连接及信息传输协议 ， 不存在依据协议进行的信息交换 ， 而只有以数据文件形式进行的无协议摆渡 。
差异点:从应用场景上看 ， 网络安全网闻主要应用于电子政务系统的信息安全业务领域 ， 负责内外网之间的邮件收发、文件交换、单向测览、数据库镜像等业务 。
端设备是重点用能单位能耗在线监测系统负责数据采集与隔离转发的专用设备 ， 除需要满足网络安全网闻的数据摆渡功能外 ， 还需要具备各种专用数据通讯协议(如Modbus、DL/T645、CJ/T188、OPC等)的数据采集、协议转换、数据处理换算、数据上传(省平台)等业务应用处理能力 ， 具有很强的行业属性 。
可以用防火墙代替能耗在线监测端设备吗?
防火墙是单主机系统 ， 是保证网络层安全的边界安全工具 ， 其内部所有的TCPAIP会话在网络之间处于保持状态;端设备是2+1架构的物理隔离装置 ， 定位于保护内部网络(重点用能单位的生产控制网络)的安全 ， 同时拥有相应的数据业务处理能力 。
二者的定位不同 ， 解决问题的侧重点也不同 ， 不存在替代性关系 。 一个机构的安全既需要防火墙也需要端设备 ， 只有系统性的设计规划网络 ， 才能保证办公网络和业务网络的安全 。
解决方案
针对国家及地方所推出的诸多关于重点用能单位能耗在线监测系统的相关政策 ， 安科瑞研发了能源管理云平台 。
在变电所或配电室等现场安装多功能电力计量仪表；在各用能现场可安装水表 ， 气表等各类仪表 ， 通过网关经无线（3G/4G）或有线的方式将采集的仪表数据上传至公司租赁的云服务器上 ， 并将数据进行集中存储、统一管理 。 具有权限的用户可通过PC、PAD、手机等各终端设备访问数据、接收告警信息 ， 方便用户及时知晓各个点位的用能情况 ， 及时管理各个点位用能 。
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能源管理云平台介绍
能源管理云平台主要包括“平台概况” ， “建筑用能” ， “支路用能” ， “分项用能” ， “部门用能” ， “区域用能” ， “系统设置”等七个功能模块 ， 支持亮色、暗色两种主题颜色切换 ， 支持中英文两种语言切换 。
平台概括
登陆成功后 ， 默认打开能源管理云平台的“平台概括”界面；平台概况模块展示当前登录用户管理全部建筑总用能情况 ， 其中包括平台运行状态 ， 地图导航 ， 当月能耗折算 ， 各能耗逐时、逐月曲线和当日 ， 当月能耗同比分析滚动显示；数据每15分钟自动刷新一次 。 如图所示 。
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建筑用能
建筑用能模块包括建筑用能概况 ， 建筑用能统计 ， 复费率报表 ， 同比分析 ， 能源流向图等功能；主要统计各个建筑用能情况 。
建筑用能概况
建筑用能概况主要展示被选中建筑物基本信息 ， 建筑各个分类用能对比 ， 当日逐时趋势 ， 当月逐日趋势；可以选择该建筑物所包括的不同分类能耗 ， 即可切换至不通分类能源的用能趋势 。 当选择电分类时 ， 可以选择显示总电能用能趋势 ， 或者分时段用能趋势 。 如图所示 。
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建筑用能概况
分时段用能趋势
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建筑用能统计
建筑用能统计主要统计当前登录用户管理的建筑用能日月年报表 。 可以按照不同分类能耗统计选中建筑的日月年报表 ， 并导出表格 。 选中需查看的分类及日期 ， 选择“日” ， “月” ， “年”其中一种报表类型 。 点击“查询” ， 即可查看该分类的各个建筑用能数据；点击“导出”可导出表格 。 支持选择建筑数据进行生成柱状图；选中需查看的建筑 ， 点击“图表” ， 即可查看该建筑的用能图表 ， 如图所示 。
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建筑用能统计日报表
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建筑用能统计月报表
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建筑用能统计图表1
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建筑用能统计年报表
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建筑用能统计导出表
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建筑用能统计图表2
复费率报表
复费率报表主要统计一个建筑中尖、峰、平、谷电能及电费 。 选中需查看的建筑 ， 支路及日期 ， 选择“日” ， “月” ， “年”其中一种报表类型 。 点击“查询” ， 即可查看该支路的复费率报表；点击“导出”可导出表格 。 如图所示 。
注：此报表需要计量装置支持分时段统计功能 。
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复费率报表
复费率报表导出
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同比分析
同比分析主要统计单栋建筑某一类能耗的总用能 。 选中需查看的建筑 ， 分类能耗及日期 ， 选择“日” ， “月” ， “年”其中一种报表类型 ， 即可查看该建筑的用能数据和图表 。 如图所示 。
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同比分析日报
同比分析年报
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能源流向图
能源流向图主要展示单栋建筑各个分类能耗的流向图 。 选中需查看的建筑 ， 起始日期及截止日期 ， 选择“原始值” ， “折标煤”其中一种数据类型 ， 即可查看该建筑的分类能耗的流向 。 如图所示 。
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原始值
能源流向图
折标煤
能源流向图
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支路用能
支路用能概况
支路用能概况主要展示选中支路用能环比 ， 日平均负荷曲线 ， 历史趋势 。 选中需查看的建筑 ， 分类能耗及支路 ， 选择“过去48小时” ， “过去31天” ， “过去12月” ， “过去3年”其中一种类型 ， 即可查看该支路的用能图表 。 环比显示选定支路的环比数据 。 当日负荷曲线该支路的负荷曲线 ， 当日大值 ， 当日小值 ， 平均值等数据 。 历史趋势显示选定支路的过去48小时用能情况 ， 过去31天用能情况 ， 过去12月用能情况 ， 过去3年用能情况 。 如图所示 。
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支路用能概况
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历史趋势-过去12月
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历史趋势-过去31天
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历史趋势-过去3年
支路用能统计
支路用能统计主要统计选择支路的用能日报表 ， 月报表 ， 年报表 。 选中需查看的建筑 ， 支路及日期 ， 选择“日” ， “月” ， “年”其中一种报表类型 。 点击“查询” ， 即可查看该支路的报表；点击“导出”可导出表格 ， 并支持选择支路数据进行生成柱状图；选中需查看的支路 ， 点击“图表” ， 即可查看选中支路的用能图 ， 如图所示 。
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支路用能统计日报
支路用能统计月报
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支路用能生成图表
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支路用能年报
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导出支路用能报表
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支路用能图表
同比分析
同比分析主要统计单栋建筑某一支路用能 。 选中需查看的建筑 ， 分类能耗 ， 支路及日期 ， 选择“日” ， “月” ， “年”其中一种类型 ， 即可查看该支路的用能数据和图表 。 如图所示 。
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小时同比
日用能同比
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月用能同比
配电监测
配电监测主要展示客户配电一次图 。 选中需查看的建筑名称 ， 需要查看一次图 ， 即可查看该配电一次图 。 如图所示 。
注：需要先绘制一次 ， 绑定一次图完成 ， 然后才能查看配电一次图 。
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夜间能耗
夜间能耗主要统计选中支路的在某一时间段内的工作时间与非工作时间用能对比 。 选中需查看的建筑 ， 分类能耗 ， 支路 ， 选择起始时间 ， 截止时间 ， 点击“查询”即可查看该支路的夜间能耗 。 点击“导出”可以导出报表 ， 如图所示 。
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参数查询
参数查询主要统计选中支路的在某一时间段内参数的数据趋势 。 选中需查看的建筑 ， 分类能耗 ， 支路 ， 选择需要参数 ， 日期 ， 点击“查询”即可查看该参数的变化趋势 。 点击“导出”可以导出报表 ， 如图所示 。
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分项用能
分项用能概况
分项用能概况主要统计被选中建筑物的4个分项日用能同比分析 ， 月同比分析 ， 过去31天分项用能饼图 ， 过去31天分项用能趋势 。 选中需查看的建筑 ， 选择“照明插座” ， “空调” ， “动力” ， “特殊”其中一种类型 ， 点击“查询”即可查看该分项的数据 。 如图所示 。
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分项用能统计
分项用能统计主要统计选择分项的用能日报表 ， 月报表 ， 年报表 。 选中需查看的建筑 ， 电分类能耗及日期 ， 选择“日” ， “月” ， “年”其中一种报表类型 。 点击“查询” ， 即可查看该分项的报表；点击“导出”可导出表格 。 如图所示 。
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分项用能日报
分项用能月报
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【重点用能单位能耗在线监测40问之核心设备篇】
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分项用能年报
支持选择分项数据进行生成柱状图；选中需查看的分项 ， 点击“图表” ， 即可查看选中支路的用能图表 ， 如图所示 。
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生成图表
生成分项用能
统计图表
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同比分析
同比分析主要统计单栋建筑某一分项用能 。 选中需查看的建筑 ， 分类能耗 ， 分项及日期 ， 选择“日” ， “月” ， “年”其中一种类型 ， 即可查看该分项的用能数据和图表 。 如图所示 。
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小时同比分析
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日同比分析
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月同比分析
部门用能
部门用能的使用方法和操作步骤与分项用能模块基本相似 ， 请参考3.4分项用能使用方法 。
区域用能
区域用能的使用方法和操作步骤与分项用能模块基本相似 ， 请参考3.4分项用能使用方法 。
系统设置
系统设置包括数据中心、建筑信息、采集器、仪表产品、仪表信息、支路信息、分项信息、区域信息、部门信息、用户设置、用户关联建筑等模块设置 。 在设置或修改系统设置时 ， 须要使用管理员账号登录 ， 才有设置或修改相关设置的权限；普通用户只能查看相关信息 。
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