国产化能耗在线监测端设备的解决方案

十八届五中全会提出实行能源消耗总量和强度“双控”行动，国家“十三五”规划《纲要》明确了全国“双控”目标任务，提出实施重点用能单位“百千万”行动。国务院印发的《“十三五”节能减排综合工作方案》也提出，开展重点用能单位“百千万”行动，国家、省、地市分别对“百家”“千家”“万家”重点用能单位进行目标责任评价考核。

国家发展改革委、质检总局（市场监督管理总局）于2017年9月25日联合印发的《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号文件，明确提出以物联网、云计算等技术为支撑，大力推动重点用能单位能耗在线监测系统（以下简称“监测系统”）建设，加快推进重点用能单位完善能源计量体系、提高能源管理精细化水平，促进互联网与节能工作深度融合，提高节能宏观调控能力，推动完成能源消费总量和强度“双控”目标任务。主要实现对重点用能企业能源数据的收集、存储、查询和管理等功能，对能源信息进行综合应用和展示，形成企业能耗与碳排放信息的分析报告，为企业的中长期能耗规划、生产决策的指定提供咨询和辅助服务。

依据《NHJC-06-2018重点用能单位能耗在线监测系统技术规范》第5节硬件部分规定要求，以标准19寸机架式安装4U结构的国产化硬件平台为原型设计开发，该产品在充分吸收了国家标准技术规范基础上，充分结合了2000多个实际应用现场的安装使用经验不断升级迭代而成。

  硬件平台采用“2+1“（即双隔离国产化主机系统+物理隔离数据通道控制系统）体系结构，内外网主机处理器采用飞腾FT2000/4处理器结合银河麒麟国产化操作系统，通过物理隔离嵌入式数据通道实现内外部网络的信息交互安全隔离，以特有控制逻辑和专用通讯协议完全控制数据的实时交换，确保可信网络（域）和非可信网络（域）之间任何连接的断开，彻底阻断TCP/IP协议即其他网络协议；硬件设备采用模块化插拔设计，可灵活扩展其他硬件功能模块，硬件性能可灵活定制。

根据发布的《NHJC-06-2018重点用能单位能耗在线监测系统技术规范》，能耗监测端设备作为设置在重点用能单位的负责数据传输与安全隔离的关键节点设备，负责采集汇总处理用能单位能耗数据，包括数据隔离传输、安全加密、本地存储、协议转换、数据上传等各项功能。能耗监测端设备系统架构如图1所示：

图1 端设备架构图

能耗在线监测端设备从重点用能单位的数据采集点采集数据后，将数据发给省级平台，同时把设备上下线信息、设备上报状态、设备告警信息发送给SEG云平台，集成商等用户通过移动端实时监控端设备运行状态，同时利用云平台进行上传软件的授权管理和版本升级远程管理，如下图2所示。

图 2 能耗在线监测端设备通信结构图

参照重点用能单位能耗在线监测系统标准技术规范要求，我们自主研发的“2+1”国产化平台架构的能耗在线监测端设备产品（型号：SEK-6480）在重点用能单位能耗在线监测系统建设的实际应用中，为了应对集团类企业分（子）公司多，地域分散广，数据汇集难度高的特点，在边缘计算与边云协同应用技术框架基础上，以智能边缘网关为基础数据采集终端，以能耗在线监测端设备为边缘数据汇聚节点的边云协同应用架构的解决方案，充分发挥飞腾FT2000/4处理器优越的数据并发处理与运算能力，对高速通信的数据进行异常检测、根据预定义的模式识别模型，进行数据标识及分类转储，完成数据清洗、过滤等应用，为后续采集数据项的预处理及合并处理提供了高质量的纯净数据。

基于容器化级联的数据汇聚方案，可以实现一次参数配置，快捷导入的数据级联传递效果，最终完成数据整合上报至省级能耗在线监测业务应用平台。先进的产品设计理念及丰富的实用性功能不仅满足国家技术规范，科学有效的解决方案还助力重点用能单位快速实现企业接入端系统建设。

能耗在线监测端设备作为企业能源管理中心的核心设备，提供了多种现场数据采集接收的解决方案，作为企业端平台软件的运行载体以及和政府侧平台对接接口，可以为能源消费结构等数据，进行整理、汇总与分析，生成动态的数据曲线和报表，建立有效的预测分析机制，实现了能耗在线监测管理、节能目标管理等功能。

在某省重点用能单位能耗在线监测系统（一期工程）建设中，顺利完成试点5家重点用能企业的接入，二期工程共计接入74家企业。基于 “2+1”架构设计的国产化硬件平台SEK-6480，适用于需要汇聚企业OT系统（如DCS、FCS、SCADA等）数据并安全转发到IT系统或政府节能主管部门的政务云平台的各种应用场景。

国产化能耗在线监测端设备目前已经大量使用到全国重点用能单位能耗在线监测系统建设中，广泛应用于电力、石化、造纸、水泥、钢铁、冶金、玻璃、建材等各行业的众多重点用能单位企业端系统建设。

国产化能耗在线监测端设备SEK-6480