基于網絡的能源信息管理系統設計

陳志康

摘要： 根據浙江省能源管理體系的實際情況和基礎條件，通過建設能源信息管理系統，實現對各地市耗能企業生產狀況的全程實時監察，自動對全省各類能耗數據適時生成統計分析結果，全面帶動企業能源信息管理系統的建設與完善，逐步實現全省能源監察數據大匯總。

關鍵詞： 耗能； 管理； 監察； 分析

中圖分類號：TP399文獻標志碼：A 文章編號：1006-8228（2012）11-60-04

Design of energy information management system based on web

——Taking the energy information administration of Zhejiang as an example

Chen Zhikang

（Economic and Information Center of ZheJiang Province， Hangzhou， Zhejiang 310006， China）

Abstract： According to the actual condition and the basic factor of energy management system in Zhejiang， energy consuming enterprises' production process real-time monitoring is implemented throughout the city by constructing energy information management system. Statistical analysis of various types of energy consumption data in the province are generated timely and automatically， and the enterprises' energy management information system is constructed and upgraded. Energy monitoring and data collection all over the province will be realized progressively.

Key words： energy-consuming； management； monitoring； analysis

0 引言

“十一五”時期，浙江省委省政府高度重視節能降耗工作，緊緊圍繞“十一五”規劃中全省單位GDP能耗下降20%的節能目標，以提高能源利用效率為核心，認真落實各項節能降耗政策措施，積極推動節能降耗工作深入開展，全省能源利用狀況得到明顯改善。特別是今年以來，面對十分嚴峻的節能形勢，采取了一系列行之有效的措施，加大工作力度，狠抓責任落實，節能降耗取得了明顯成效，“十一五”時期節能降耗目標將如期實現。

能源管理系統是一種基于網絡、計算機等先進技術的現代化能源管理工具和平臺， 可對企業能耗數據進行采集、 存儲、 處理、 統計、 查詢和分析[3]。它是能源經濟承包和能源監察兩大能源管理重要抓手中能源監察工作的重要工具。近年來浙江省能源管理和能源利用效率一直位居全國前列。各地市能源管理監察支隊，對重點耗能企業進行全方位的能源使用狀況管理，督促并幫助企業提高能源使用效率，為全省實施能源信息管理系統奠定了堅實的基礎。該系統的建設和運行具有以下重大意義。

⑴ 不僅僅是為了提高能源管理部門的辦事效率，更重要的是，可通過它的長期使用，建立一個地方的能源信息大型數據庫。通過對這個數據庫的進一步挖掘使用，還可以為政府其他行政部門提供有效的數據資源[1]。

⑵ 促使企業淘汰國家明令禁止使用的落后生產設備和生產工藝， 對高耗能設備進行節能技術改造，加強能耗定額的考核[5]，采取措施完善和提高自身的能源管理體系與水平[2]。

1 設計原則

系統按照“統一規劃、統一標準、統一平臺、統一門戶、統一身份認證”的建設原則，分批分期建設。

1.1 統一規劃

統籌規劃全省能源信息管理系統的建設思路、建設內容、建設范圍和建設步驟。以目前實際應用的省本級能源信息管理系統為原型進行開發，實現全省各地市的能源聯網監察。

1.2 統一標準

制定《浙江省能源信息管理系統數據采集標準》全省貫徹執行。

1.3 統一平臺

開發全省能源信息管理系統，將其作為統一的核心平臺，全省統一部署，為實現對全省企業能源使用狀況的全方位監控，促進能源使用效率的提升提供技術支撐。

1.4 統一門戶

優化現有能源管理網站，用于向社會提供能源管理的有關法律法規、能耗申報情況、能耗使用狀況等內容，對企業能耗利用效率予以公布，接受群眾監督。

1.5 統一身份認證

建立全省統一（省市縣企業四級）的能源信息管理系統用戶體系（可采用CA認證），實現用戶的統一身份認證，進一步確保系統安全。

1.6 分批分期建設

先建立基于省本級能源信息管理系統，并通過數據交換平臺和已經建立能源信息管理系統的地市進行省、市、縣三級試點聯網。在試點聯網的基礎上，通過數據遷移，最終完成省市縣各級能源信息管理系統的全面建設與數據聯網。

2 總體設計

2.1 全省系統總體架構

省、市、縣（區）各為一級，省、市、縣（區）原則上采用一套整體的能源信息管理系統，通過授權分區使用。

省、市、縣三級能源信息管理系統數據通過全省能源數據交換平臺，按照對應權限和規則進行相互傳遞，最終在省里形成全省能源數據大匯總，各市也分別形成本市（含轄區、縣）能源數據的全面匯總。全省能源信息管理系統和數據交換平臺部署在省經濟信息中心機房。

能源信息管理系統和數據交換平臺由省級部門牽頭統一開發并部署實施。

2.2 能源數據構成

能源系統的主要工作內容是根據企業按統一標準格式上報的能耗數據進行匯總、分析與處理，實現對各地區各企業能耗利用狀況的統一監管。同時，通過對能源數據的整合、分析、呈現，產生具有較高價值的、供管理決策的信息和知識，實現支持部門層面決策[4]。因此，能源數據的構成主要包括本級能源數據的形成與匯總，以及上下級之間能源數據的交互與匯總兩個部分。

⑴ 本級能源數據的形成與匯總

本級所直轄企業上報能源數據，可直接在本級內實現數據匯總和分析。

⑵ 上下級能源數據的交互與匯總

目前已經擁有能源系統的地市按《浙江省能源信息管理系統數據交換標準》要求開發接口，通過數據交換平臺實現上下級之間數據交互，目前未使用能源系統的地市直接應用省能源信息管理系統在系統內實現上下級之間的數據交換。

交互與匯總的內容包括：下級能源數據上報、上級能源數據接收。

2.3 數據交換平臺

全省能源數據交換平臺主要為了讓已有能源系統的地市與本系統之間實現數據交換功能，今后可擴展至與國家之間的數據交換，本平臺由二臺服務器構成。

⑴ 交換數據庫服務器：暫存各級監察系統需要進行交互的數據，交互完畢后，數據刪除。

⑵ 發送接收服務器：完成數據交換中的發送和接收工作，發送和接收數據緩存中轉，發送和接收邏輯核心運算。

數據交換平臺具備數據續傳和數據校正功能，以減少網絡問題帶來的影響。如果數據已經傳送到地市前置機上，網絡故障恢復后，交換系統會自動對斷網時傳送的數據包進行校正，發現錯誤會重新傳送，而沒有傳送完畢的數據則進行續傳。

2.4 省級系統部署

應用服務器、數據庫服務器單獨設置，實現應用與數據分離，并共同構成數據庫雙機熱備結構，確保系統正常運行。

數據交換平臺服務器承擔全省上下級能源數據的交互與匯總。

已有系統的地、市通過能源系統前置服務器，實現省級能源系統與數據交換平臺的數據連接。

未有系統的地、市直接使用省系統，在系統內實現數據交互與匯總。

企業通過應用服務器按照標準格式上傳能源數據至省級系統。

統一身份認證和數據庫服務器，用于建立全省（省、市、縣三級）統一的能源信息管理系統用戶認證體系，分別部署統一身份認證系統和數據庫，實現能源管理用戶的統一身份認證和信息互動。

2.5 系統功能

2.5.1 用戶角色

企業用戶是企業指定人員，有權發布和修改自報業務能源數據信息。

職能部門用戶負責能源數據查詢、匯總、統計等。

省、市、縣管理員負責本區縣下的企業上報業務的監管、補報、查詢統計等。

系統管理員的工作職責主要是進行系統配置管理。

2.5.2 功能設計

⑴ 基礎信息管理

用戶管理：企業用戶的相關信息錄入，并可添加能管人員信息，且可分配企業默認指標。密碼支持MD5加密，安全可靠。

城市管理：符合國家標準代碼的城市信息管理。省、市、縣可設定各自的城市信息，從而實現各自的數據信息查詢及報表。

代碼管理：配置各種自定義類型的代碼，對其他如行業、申報時間、下拉框等需要動態配置的信息進行維護。

單位管理：各種計量單位信息管理。

單耗指標：各類單耗指標的信息管理，可提供給企業上報單耗指標相關數據時引用。

生產規模：企業有不同的生產規模，可實現對各種生產規模的統計和分析。

組別管理：建立不同的組別，將企業分配到不同的組別中，方便針對性的統計和分析。

行業分類：一級行業，即是大行業分類。

行業管理：二級行業，比較詳細的行業類別。

能源指標：對能源的單位、折表系數等進行維護，從而使企業上報數據時有統一的數據規則。

系數管理：企業非正常上報需要估算系數，以便通過相應的系數估算出預測數據。

分析條件：數據查詢及統計相應需要的自定義查詢條件。

數據刷新：系統各類配置更新。

公告管理：通告各類信息給用戶，后自定義管理，在登錄頁面進行展示。

⑵ 數據上報

企業能源收支平衡表：可批量錄入多條能源數據，通過折標系數進行自動計算相應的標煤數據，并且統計合計標煤當期與去年同期數據，統計總綜合能耗當期與去年同期數據。

主要耗能產品的單位能耗及綜合能耗表：選擇單耗指標上報，由累計數據計算單耗并保存。不存在于單耗指標管理中的指標也可進行擴展上報數據。

產值能耗表：錄入自身數據，自動運算出部分結果數據。

節能目標、節能技改、節能措施完成情況表：填寫或修改節能完成情況。

年綜合能源消費總量3000噸標煤以上的固定資產投資項目情況表：填寫或修改超過3000噸標煤以上的固定資產項目情況。

主要用能情況表：填寫或修改用能設備情況。

企業用水表：填寫或修改用水情況。

⑶ 數據查詢

企業信息查詢：查詢企業基本信息，根據選擇的條件查詢出符合條件的企業列表，選擇相應的企業查看詳細信息。

企業能源消耗匯總表：所有查詢的結果數據為當月累計/單月數據。

產值能耗匯總表：所有查詢的結果數據為當月累計/單月數據（包括當年和去年同期）。

行業能源單耗匯總表：所有查詢的結果數據為當月累計數據（包括當年和去年同期）。

企業能源排行榜：所有查詢的結果數據為當月累計數據。

能源利用狀況分析表：能源利用情況。

重點用能企業能耗總量月度匯總表：1-12月每月的能耗總量，合計能耗總量。

企業申報進度情況查詢：查詢各企業數據上報的情況。

企業申報進度匯總查詢：查詢各區縣下已上報及未上報的企業數量。

⑷ 數據匯總

統計各個項目的本月累計、上年同期、變化率等各數據。

分組別用能單位綜合能耗、原煤消耗、工業增加值、工業總產值、工業增加值能耗、工業總產值能耗、并按組別統計各項數據。

統計能源消耗指標、產值能耗指標的正常上報與預測上報的比例。

統計能源消耗指標本月累計正常上報與去年同期的比例和本月累計預測上報與去年同期的比例。

統計產值能耗指標本月累計正常上報與去年同期的比例和本月累計預測上報與去年同期的比例。

⑸ 圖表管理

能源指標總數分析：可對某年月的相應條件下的能耗進行餅狀圖和柱狀圖分析。（餅狀圖不能同時選擇橫軸與縱軸中的多個選項）。

能源指標結構企業分析：根據相應的查詢條件和選擇條件，單擊“查詢”按鈕，橫軸選項就會顯示給定條件下的數據，選中橫軸和縱軸相應的選項，單擊“生成圖表”按鈕，就會顯示所要顯示的餅狀圖或者柱狀圖。（餅狀圖縱軸和橫軸不能同時多選）。

能源指標趨勢匯總分析：可對某年月的相應條件下的能源指標趨勢進行折線圖分析。同樣縱軸和橫軸不能同時多選。

能源指標趨勢企業分析：根據相應的查詢條件和選擇條件，單擊“查詢”按鈕， 橫軸選項就會顯示給條件下的數據，選中橫軸和縱軸相應的選項，單擊“生成圖表”按鈕，就會顯示所要顯示的折線圖。（縱軸和橫軸不能同時多選）。

單耗指標趨勢匯總分析：可對某年月的相應條件下的單耗指標趨勢進行折線圖分析。（折線圖不能同時選擇橫軸與縱軸中的多個選項）。

單耗指標趨勢企業分析：根據相應的查詢條件和選擇條件，單擊“查詢”按鈕， 橫軸選項就會顯示給定條件下的數據，選中橫軸和縱軸相應的選項，單擊“生成圖表”按鈕，就會顯示所要顯示的折線圖。（縱軸和橫軸不能同時多選）。

⑹ 短信平臺

發送短信：寫短信內容，可多選收信人進行群發。

已發短信：對所有已發送過的短信的記錄。

3 系統安全

浙江省能源信息管理系統是和 Internet 互聯，給信息安全帶來了極大的威脅。非法授權訪問、冒充合法用戶、破壞數據完整性、干擾系統正常運行等，將對投資項目數據的保密性、完整性、不可抵賴性等帶來極大的損害。為了保證能源信息管理平臺的信息安全，在系統的五個層次上采取相應的技術措施，保證信息安全。

3.1 實體的安全

制定嚴格的機房管理制度或切實可行的設備管理制度，服務器和工作站必須嚴格按照安全操作規程工作。

3.2 主機系統安全

在選擇了操作系統后，操作系統的安全主要在于操作系統的安全管理。

⑴ 要制定嚴格的操作系統管理制度，定期檢查系統配置，應用“最小適用性原則”配置系統以提高系統安全性；

⑵ 及時安裝各種系統安全補丁程序，不要給各類破壞分子以可乘之機；

⑶ 病毒及BO程序防范；

⑷ 建立防范計算機病毒及有害程序的技術體系，提供防病毒軟件升級手段；

⑸ 能夠動態實時和靜態防范大多數病毒程序和BO程序；

⑹ 系統定時備份和災難恢復。

3.3 網絡層安全

在網絡中使用的安全產品必須具備公安部計算機安全專用產品銷售許可證、國家信息安全測評認證中心頒發的“國家信息安全認證”證書、以及列入國家普通密碼產品型號序列的產品證書。

通過防火墻和防病毒軟件等，防范外部網絡對主機系統造成的威脅，通過防火墻來保護內部網絡，并限制Internet上的用戶只能對特定服務進行訪問。用防病毒軟件來防止來自Internet上的病毒進入網絡內部。對防火墻的要求：

⑴ 具有IP地址過濾和包過濾功能；

⑵ 詳細的訪問日志；

⑶ 使用方便的管理配置界面；

⑷ 防火墻本身的安全。

對網絡的安全狀態進行定期檢查并監視網絡的安全狀態，對入侵事件要求實時報警。

3.4 鏈路安全

采用入侵監測系統是一種很有效的安全保護措施，可以不間斷地分析網絡中的數據流，檢查其中非授權的活動，如黑客攻擊；入侵監測系統可以實時發警報，將活動的細節報告給管理控制臺，或者斷開網絡會話，在網絡系統受到危害前，使用戶能夠及時做出反應。入侵監測系統以實時性、動態監測和主動防御為特點，有效彌補了其他靜態防御工具的不足。

3.5 應用層安全

應用層安全是建立在網絡層安全基礎之上的，應用層安全主要是對資源的有效性進行控制，管理和控制什么用戶對什么資源具有什么權限。

3.5.1 用戶身份認證

系統通過構建用戶注冊/認證系統來建立用戶身份認證體系。所有的用戶必須預先由超級系統管理員或系統維護人員在系統中注冊，然后由超級系統管理員或系統管理員授予相應的登錄權限，才能登錄相關子系統。

3.5.2 系統訪問控制

系統訪問控制是指系統必須實現嚴格的權限控制，并采取防止越權操作的技術措施。特別是涉密項目的信息，要求能根據相關保密規定，嚴格控制此類項目信息的訪問。本系統通過操作權限校驗，來實現對系統的訪問控制。

權限校驗根據本系統用戶權限的設計，各類用戶具有嚴格的權限劃分。系統在執行具體用戶的操作請求時，均自動驗證其操作權限和資源的訪問權限，嚴格限制非授權的操作和資源訪問。

3.5.3 操作審計

對重要信息資源的訪問和操作進行審計，確保防止拒絕和抵賴的防否認機制。

4 結束語

本文根據浙江省能源管理體系的實際情況和基礎條件，設計實現了浙江省能源信息管理系統，實現了對各地市耗能企業生產狀況的全程實時監察，自動對全省各類能耗數據適時生成統計分析結果的功能，實際運用良好。為全面帶動企業能源信息管理系統的建設與完善，逐步實現全省能源監察數據大匯總奠定了基礎。我們通過該系統率先在省級能源信息管理方面作出了嘗試。

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