企業能效對標系統的設計與實現

梅 杰 劉成剛 苗雨陽

(蘇州科技大學 江蘇 蘇州 215009)

0 引 言

能源是國家經濟穩定發展的根本，在“十三五”規劃中，我國進一步優化節能減排產業和能源結構，企業更是推進節能減排的首要對象。在企業推進節能減排的過程中，對標管理對企業有很好的指導意義。對標管理是企業實際能耗與標準對比，在差距中不斷改善自身的不足，從而形成良性循環。電力行業的對標是對主要能效指標等相關參數進行對比分析，油氣田行業開采方式差異性大，對標管理針對主要能耗系統及耗能設備，造紙行業在確定能耗點和工藝劃分基礎上，確定對標范圍后對標[1-3]。但是在政府管理過程中，企業行業復雜，各行業能效對標系統不方便政府審查工作的開展。本文設計開發了面向政府和企業的企業能效對標系統，有力解決了企業對標過程繁瑣復雜，效率較低，容易出錯的問題。同時節約了時間、人力和費用，有效為政府和企業服務，也推動了企業節能減排項目的實施。

1 系統分析

企業能效對標系統以國家標準化管理委員會強制性國家標準為依據，結合Web技術和數據庫技術，在查閱企業能效對標文獻[4-5]和其他相關網站的基礎上建立。系統分為用戶界面和后臺管理兩個部分，根據用戶界面的功能需求，按照不同的權限將用戶分為政府用戶和企業用戶。其中，政府用戶可以查看系統內企業的基本信息，企業能效情況，區域范圍內企業能效達到國家限定值、國家先進值的數量以及百分比；企業用戶可以瀏覽行業標準，建立企業能效評估報告，查看企業評估報告。

企業能效對標系統以評估報告的形式，多樣化展示企業能效與國家標準、行業現狀之間的對比，有利于企業尋找差距提高自身，同時為政府提供監管平臺，方便政府管理、政府審查。

2 系統設計

2.1 系統架構

系統采用B/S三層架構(如圖1所示)，以MySQL 5.5.12數據庫作為后臺數據庫管理系統，實現企業能效對標系統的數據管理。系統開發環境采用Windows、Apache、MySQL和PHP(WAMP)的組合，這種組合不僅是開源項目，而且支持多種操作系統、可移植性好[6]。

圖1 系統架構

2.2 系統功能設計

按照系統對功能的需求，將功能模塊分為客戶端和系統后臺兩大部分。其中客戶端設計六大功能模塊，包括用戶注冊登錄、企業達標統計、企業信息、企業節能評估、標準瀏覽和評估報告管理。系統后臺主要分為兩大功能模塊，包括系統管理和能耗設置。各個模塊下又包含不同的子模塊，具體如圖2所示。

圖2 系統模塊圖

用戶注冊與登錄模塊，系統對用戶進行角色區分，用戶可以根據需要創建系統賬號并完成系統的登錄。

企業達標統計模塊，反映地區內企業能效達到國家限定值的比例，各企業能效情況。

企業信息模塊，可以查看不同企業的聯系方式，及時與企業溝通，模塊還可以查看具體企業的企業類型、工藝、企業單位能耗以及是否達到國家標準。

企業節能評估模塊，企業可以選擇企業類型、工藝、消耗的能源、產量，最終生成評估報告。

標準查詢模塊，根據企業類型迅速查找相關工藝的企業能耗限定值、企業準入值和企業工藝先進值。

評估報告管理模塊，企業可以查看已經生成的本企業的若干評估報告。

3 系統開發關鍵技術

3.1 B/S結構

系統采用B/S結構，擁有很好的跨平臺性，在該結構中，主要業務邏輯在服務器端實現，極少部分業務邏輯在瀏覽器端實現[7]。用戶不需要安裝軟件客戶端，只要通過網頁即可完成系統登錄，大大簡化了用戶的電腦負荷。B/S結構還可以實現系統在線的維護與升級，方便用戶還降低了運行成本。

3.2 MVC模式

系統在設計過程中采用MVC模式，即M(模型)，V(視圖)，C(控制器)。Web用戶提交的所有請求或操作信息都被服務器端的控制器接收，業務邏輯在控制器或者根據用戶的需求調用相應的模型處理，處理結果最終在視圖頁面中顯示。視圖頁面是具有輸出變量功能的HTML模板頁面，PHP文件中處理好的數組用assign()函數實現數組到模板頁面的分配，然后將模板文件中的變量進行替換即可輸出完整的頁面[8]。

3.3 MySQL數據庫

數據庫是企業能效對標系統穩定運行的基礎，可以實現數據的存儲和管理。MySQL數據庫是目前最流行的關系型免費數據庫，它不但體積小、速度快、總體擁有成本低，而且容易使用[9]。根據系統需求，建立企業能效對標系統數據庫，再按照數據種類逐步建立相應的表，主要包括企業類型表、企業能源種類表、系統用戶表、數據表。

企業類型表存儲企業的類型或產品種類，字段包括ID號、企業類型名稱、企業類型狀態、企業單耗限定值、新建企業準入值、企業單耗先進值、數據更新時間、排序等。能源種類表存儲企業消耗的能源類型，字段包括ID號、能源類型名稱、能源類型狀態、當量折標系數、等價折標系數等。系統用戶表存儲用戶的基本信息，字段包括ID號、用戶名、公司名稱、聯系方式、密碼、用戶狀態等。數據表存儲用戶提交的能耗或產量數據以及生成的評估報告結果，字段包括ID號、企業能耗數據、企業年產量、等價平均能耗、當量平均能耗、數據狀態等。各關聯表通過ID建立表間關系，便于系統運行中根據實際情況調用數據。

4 系統模塊功能實現

4.1 企業達標統計

系統在TestController控制器中調用gov()方法，該方法把usts數據庫data表和user表實例化后，利用where()語句選擇需要的數據，重新組合后形成新的數組list，assign()函數則分配數組到模板頁面替換需要改變的部分，最終以頁面表格的形式輸出完整的頁面。政府用戶可以查看現有企業達到國家限定值或者國家先進值的數量以及達標企業在區域范圍中所占百分比，同時所有企業的數據以條形圖方式展現，條形圖不僅清晰展現企業名稱、企業工藝類型、企業單耗、企業單耗達到國家限定值的百分比，還可以觀察條形圖顏色大致了解企業達標情況，藍色(深灰)代表達標，橙色(淺灰)代表未達標(如圖3所示)。

圖3 企業達標情況(部分截圖)

4.2 企業信息

企業信息、能耗查看，通過TestController控制器中company()方法，調用usts數據庫user表中的用戶信息，重新組合成新數組，在company.html頁面中利用foreach()標簽，將新數組遍歷并以列表形式展現。政府用戶可以查看企業的名稱，企業用戶名，聯系方式。用戶點擊企業名稱后，系統會根據不同ID鏈接到company.display()方法，在調用data表中企業能耗信息后，可以將企業用戶與具體企業的能耗對應，用戶點擊企業名稱可以查看企業工藝、企業單位產品能耗、同時附錄國家限定值和先進值。

4.3 企業節能評估

企業節能評估采用javascript、ajax技術將節能評估分為四個步驟(如圖4所示)，分別為選擇測評項目，選擇能源清單，填寫數據，完成測評保存數據。評估需要的企業類型、能源清單在TestController控制器中調用，然后按照需要整合并轉換成JSON數據，在頁面通過javascript代碼調用。企業用戶選擇測評項目、選擇能源清單、輸入企業數據、預覽測評結果，保存后即可查看企業節能評估報告。

圖4 企業節能評估(部分截圖)

4.4 標準查詢

標準查詢主要使用TestController控制器中cate01()和cate02()兩種方法，兩種方法分別針對黑色金屬和有色金屬冶煉、壓延加工業標準查詢。查詢方法通過調用usts數據庫data表中需要的數據，以foreach()語句將調用的數據根據用戶需求重新整合成一條新數組，在頁面中調用該數組遍歷，并以表格形式展現。企業用戶按照標準類型查看該類型下所有企業類型，點擊企業類型可以查詢所有工藝類型的現有企業能耗限定值，新建企業能耗準入值和企業能耗先進值。

4.5 評估報告管理

企業用戶所有評估報告以列表的形式展現，可以對評估報告進行查看報告和行業比較兩項操作。查看報告中可以瀏覽企業評估報告，包括企業能源清單，評估結果中的單位產品產量、企業平均能耗、企業二氧化碳平均排放量、企業限定值和先進值節能潛力，對企業能耗是否達標還會以條形圖方式展示給企業用戶，條形圖是企業實際值與限定值、先進值相對大小的展示，同時以顏色區分，方便報告查閱(如圖5所示)。行業比較中可以無記名瀏覽系統中行業內企業能耗狀況，并且可以查看所瀏覽企業是否達標、與國家限定值以及與本企業的差距，有利于企業在行業中的自我定位。

圖5 評估報告(部分截圖)

4.6 后臺管理功能

后臺管理是系統功能的補充與完善。管理員通過管理員賬號登錄系統后臺，在不涉及數據庫或源代碼的情況下實現多種功能。包括定期對數據庫進行維護，數據的添加、編輯、刪除和查詢，還可以進行用戶管理，角色的修改與授權，參數的編輯、修改以及企業類型、企業工藝、能源類型、能源清單、能源單位的管理(如圖6所示)。各種功能相互協調，不僅使系統運行更高效，也降低了系統使用的難度。

圖6 后臺管理(部分截圖)

5 結 語

系統數據庫以國家標準化管理委員會強制性國家標準為基礎，實現數據分類分層管理。在數據有理化基礎上，系統實現了企業用戶實際能耗與國家標準的自動對標，并且生成評估報告，報告中詳細闡述了企業能源類型、能耗數量、二氧化碳排放量、企業達標情況以及企業節能潛力，同時以數據和條形圖兩種方式呈現給企業用戶。政府用戶也可以登錄系統，查看企業達標情況，為政府監管、政府審查提供平臺。

系統采用瀏覽器與服務器結合的方式，方便用戶登錄。Bootstrap的使用讓界面美觀，人機交互友好。同時，后臺管理功能強大，管理員能快捷方便的對系統進行管理和維護。

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[6] 趙鶴芹.設計動態網站的最佳方案:Apache+PHP+MySQL[J].計算機工程與設計,2007,28(4):993-994,998.

[7] 馮瓊瑛,陳粵超,張家善,等.紅樹林濕地鳥類查詢與鑒別系統的設計與實現[J].計算機應用與軟件,2016,33(9):64-66,121.

[8] 楊桂麗,黎敬濤.基于PHP的一個家庭理財系統的設計與實現[J].計算機應用與軟件,2013,30(2):259-262.

[9] 魏松,賀丹娜.基于MYSQL的學生信息管理系統數據庫設計[J].計算機光盤軟件與應用,2012(14):207-209.