基于网络的能源信息管理系统设计

陈志康

摘要： 根据浙江省能源管理体系的实际情况和基础条件，通过建设能源信息管理系统，实现对各地市耗能企业生产状况的全程实时监察，自动对全省各类能耗数据适时生成统计分析结果，全面带动企业能源信息管理系统的建设与完善，逐步实现全省能源监察数据大汇总。

关键词： 耗能； 管理； 监察； 分析

中图分类号：TP399文献标志码：A 文章编号：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”时期，浙江省委省政府高度重视节能降耗工作，紧紧围绕“十一五”规划中全省单位GDP能耗下降20%的节能目标，以提高能源利用效率为核心，认真落实各项节能降耗政策措施，积极推动节能降耗工作深入开展，全省能源利用状况得到明显改善。特别是今年以来，面对十分严峻的节能形势，采取了一系列行之有效的措施，加大工作力度，狠抓责任落实，节能降耗取得了明显成效，“十一五”时期节能降耗目标将如期实现。

能源管理系统是一种基于网络、计算机等先进技术的现代化能源管理工具和平台， 可对企业能耗数据进行采集、 存储、 处理、 统计、 查询和分析[3]。它是能源经济承包和能源监察两大能源管理重要抓手中能源监察工作的重要工具。近年来浙江省能源管理和能源利用效率一直位居全国前列。各地市能源管理监察支队，对重点耗能企业进行全方位的能源使用状况管理，督促并帮助企业提高能源使用效率，为全省实施能源信息管理系统奠定了坚实的基础。该系统的建设和运行具有以下重大意义。

⑴ 不仅仅是为了提高能源管理部门的办事效率，更重要的是，可通过它的长期使用，建立一个地方的能源信息大型数据库。通过对这个数据库的进一步挖掘使用，还可以为政府其他行政部门提供有效的数据资源[1]。

⑵ 促使企业淘汰国家明令禁止使用的落后生产设备和生产工艺， 对高耗能设备进行节能技术改造，加强能耗定额的考核[5]，采取措施完善和提高自身的能源管理体系与水平[2]。

1 设计原则

系统按照“统一规划、统一标准、统一平台、统一门户、统一身份认证”的建设原则，分批分期建设。

1.1 统一规划

统筹规划全省能源信息管理系统的建设思路、建设内容、建设范围和建设步骤。以目前实际应用的省本级能源信息管理系统为原型进行开发，实现全省各地市的能源联网监察。

1.2 统一标准

制定《浙江省能源信息管理系统数据采集标准》全省贯彻执行。

1.3 统一平台

开发全省能源信息管理系统，将其作为统一的核心平台，全省统一部署，为实现对全省企业能源使用状况的全方位监控，促进能源使用效率的提升提供技术支撑。

1.4 统一门户

优化现有能源管理网站，用于向社会提供能源管理的有关法律法规、能耗申报情况、能耗使用状况等内容，对企业能耗利用效率予以公布，接受群众监督。

1.5 统一身份认证

建立全省统一（省市县企业四级）的能源信息管理系统用户体系（可采用CA认证），实现用户的统一身份认证，进一步确保系统安全。

1.6 分批分期建设

先建立基于省本级能源信息管理系统，并通过数据交换平台和已经建立能源信息管理系统的地市进行省、市、县三级试点联网。在试点联网的基础上，通过数据迁移，最终完成省市县各级能源信息管理系统的全面建设与数据联网。

2 总体设计

2.1 全省系统总体架构

省、市、县（区）各为一级，省、市、县（区）原则上采用一套整体的能源信息管理系统，通过授权分区使用。

省、市、县三级能源信息管理系统数据通过全省能源数据交换平台，按照对应权限和规则进行相互传递，最终在省里形成全省能源数据大汇总，各市也分别形成本市（含辖区、县）能源数据的全面汇总。全省能源信息管理系统和数据交换平台部署在省经济信息中心机房。

能源信息管理系统和数据交换平台由省级部门牵头统一开发并部署实施。

2.2 能源数据构成

能源系统的主要工作内容是根据企业按统一标准格式上报的能耗数据进行汇总、分析与处理，实现对各地区各企业能耗利用状况的统一监管。同时，通过对能源数据的整合、分析、呈现，产生具有较高价值的、供管理决策的信息和知识，实现支持部门层面决策[4]。因此，能源数据的构成主要包括本级能源数据的形成与汇总，以及上下级之间能源数据的交互与汇总两个部分。

⑴ 本级能源数据的形成与汇总

本级所直辖企业上报能源数据，可直接在本级内实现数据汇总和分析。

⑵ 上下级能源数据的交互与汇总

目前已经拥有能源系统的地市按《浙江省能源信息管理系统数据交换标准》要求开发接口，通过数据交换平台实现上下级之间数据交互，目前未使用能源系统的地市直接应用省能源信息管理系统在系统内实现上下级之间的数据交换。

交互与汇总的内容包括：下级能源数据上报、上级能源数据接收。

2.3 数据交换平台

全省能源数据交换平台主要为了让已有能源系统的地市与本系统之间实现数据交换功能，今后可扩展至与国家之间的数据交换，本平台由二台服务器构成。

⑴ 交换数据库服务器：暂存各级监察系统需要进行交互的数据，交互完毕后，数据删除。

⑵ 发送接收服务器：完成数据交换中的发送和接收工作，发送和接收数据缓存中转，发送和接收逻辑核心运算。

数据交换平台具备数据续传和数据校正功能，以减少网络问题带来的影响。如果数据已经传送到地市前置机上，网络故障恢复后，交换系统会自动对断网时传送的数据包进行校正，发现错误会重新传送，而没有传送完毕的数据则进行续传。

2.4 省级系统部署

应用服务器、数据库服务器单独设置，实现应用与数据分离，并共同构成数据库双机热备结构，确保系统正常运行。

数据交换平台服务器承担全省上下级能源数据的交互与汇总。

已有系统的地、市通过能源系统前置服务器，实现省级能源系统与数据交换平台的数据连接。

未有系统的地、市直接使用省系统，在系统内实现数据交互与汇总。

企业通过应用服务器按照标准格式上传能源数据至省级系统。

统一身份认证和数据库服务器，用于建立全省（省、市、县三级）统一的能源信息管理系统用户认证体系，分别部署统一身份认证系统和数据库，实现能源管理用户的统一身份认证和信息互动。

2.5 系统功能

2.5.1 用户角色

企业用户是企业指定人员，有权发布和修改自报业务能源数据信息。

职能部门用户负责能源数据查询、汇总、统计等。

省、市、县管理员负责本区县下的企业上报业务的监管、补报、查询统计等。

系统管理员的工作职责主要是进行系统配置管理。

2.5.2 功能设计

⑴ 基础信息管理

用户管理：企业用户的相关信息录入，并可添加能管人员信息，且可分配企业默认指标。密码支持MD5加密，安全可靠。

城市管理：符合国家标准代码的城市信息管理。省、市、县可设定各自的城市信息，从而实现各自的数据信息查询及报表。

代码管理：配置各种自定义类型的代码，对其他如行业、申报时间、下拉框等需要动态配置的信息进行维护。

单位管理：各种计量单位信息管理。

单耗指标：各类单耗指标的信息管理，可提供给企业上报单耗指标相关数据时引用。

生产规模：企业有不同的生产规模，可实现对各种生产规模的统计和分析。

组别管理：建立不同的组别，将企业分配到不同的组别中，方便针对性的统计和分析。

行业分类：一级行业，即是大行业分类。

行业管理：二级行业，比较详细的行业类别。

能源指标：对能源的单位、折表系数等进行维护，从而使企业上报数据时有统一的数据规则。

系数管理：企业非正常上报需要估算系数，以便通过相应的系数估算出预测数据。

分析条件：数据查询及统计相应需要的自定义查询条件。

数据刷新：系统各类配置更新。

公告管理：通告各类信息给用户，后自定义管理，在登录页面进行展示。

⑵ 数据上报

企业能源收支平衡表：可批量录入多条能源数据，通过折标系数进行自动计算相应的标煤数据，并且统计合计标煤当期与去年同期数据，统计总综合能耗当期与去年同期数据。

主要耗能产品的单位能耗及综合能耗表：选择单耗指标上报，由累计数据计算单耗并保存。不存在于单耗指标管理中的指标也可进行扩展上报数据。

产值能耗表：录入自身数据，自动运算出部分结果数据。

节能目标、节能技改、节能措施完成情况表：填写或修改节能完成情况。

年综合能源消费总量3000吨标煤以上的固定资产投资项目情况表：填写或修改超过3000吨标煤以上的固定资产项目情况。

主要用能情况表：填写或修改用能设备情况。

企业用水表：填写或修改用水情况。

⑶ 数据查询

企业信息查询：查询企业基本信息，根据选择的条件查询出符合条件的企业列表，选择相应的企业查看详细信息。

企业能源消耗汇总表：所有查询的结果数据为当月累计/单月数据。

产值能耗汇总表：所有查询的结果数据为当月累计/单月数据（包括当年和去年同期）。

行业能源单耗汇总表：所有查询的结果数据为当月累计数据（包括当年和去年同期）。

企业能源排行榜：所有查询的结果数据为当月累计数据。

能源利用状况分析表：能源利用情况。

重点用能企业能耗总量月度汇总表：1-12月每月的能耗总量，合计能耗总量。

企业申报进度情况查询：查询各企业数据上报的情况。

企业申报进度汇总查询：查询各区县下已上报及未上报的企业数量。

⑷ 数据汇总

统计各个项目的本月累计、上年同期、变化率等各数据。

分组别用能单位综合能耗、原煤消耗、工业增加值、工业总产值、工业增加值能耗、工业总产值能耗、并按组别统计各项数据。

统计能源消耗指标、产值能耗指标的正常上报与预测上报的比例。

统计能源消耗指标本月累计正常上报与去年同期的比例和本月累计预测上报与去年同期的比例。

统计产值能耗指标本月累计正常上报与去年同期的比例和本月累计预测上报与去年同期的比例。

⑸ 图表管理

能源指标总数分析：可对某年月的相应条件下的能耗进行饼状图和柱状图分析。（饼状图不能同时选择横轴与纵轴中的多个选项）。

能源指标结构企业分析：根据相应的查询条件和选择条件，单击“查询”按钮，横轴选项就会显示给定条件下的数据，选中横轴和纵轴相应的选项，单击“生成图表”按钮，就会显示所要显示的饼状图或者柱状图。（饼状图纵轴和横轴不能同时多选）。

能源指标趋势汇总分析：可对某年月的相应条件下的能源指标趋势进行折线图分析。同样纵轴和横轴不能同时多选。

能源指标趋势企业分析：根据相应的查询条件和选择条件，单击“查询”按钮， 横轴选项就会显示给条件下的数据，选中横轴和纵轴相应的选项，单击“生成图表”按钮，就会显示所要显示的折线图。（纵轴和横轴不能同时多选）。

单耗指标趋势汇总分析：可对某年月的相应条件下的单耗指标趋势进行折线图分析。（折线图不能同时选择横轴与纵轴中的多个选项）。

单耗指标趋势企业分析：根据相应的查询条件和选择条件，单击“查询”按钮， 横轴选项就会显示给定条件下的数据，选中横轴和纵轴相应的选项，单击“生成图表”按钮，就会显示所要显示的折线图。（纵轴和横轴不能同时多选）。

⑹ 短信平台

发送短信：写短信内容，可多选收信人进行群发。

已发短信：对所有已发送过的短信的记录。

3 系统安全

浙江省能源信息管理系统是和 Internet 互联，给信息安全带来了极大的威胁。非法授权访问、冒充合法用户、破坏数据完整性、干扰系统正常运行等，将对投资项目数据的保密性、完整性、不可抵赖性等带来极大的损害。为了保证能源信息管理平台的信息安全，在系统的五个层次上采取相应的技术措施，保证信息安全。

3.1 实体的安全

制定严格的机房管理制度或切实可行的设备管理制度，服务器和工作站必须严格按照安全操作规程工作。

3.2 主机系统安全

在选择了操作系统后，操作系统的安全主要在于操作系统的安全管理。

⑴ 要制定严格的操作系统管理制度，定期检查系统配置，应用“最小适用性原则”配置系统以提高系统安全性；

⑵ 及时安装各种系统安全补丁程序，不要给各类破坏分子以可乘之机；

⑶ 病毒及BO程序防范；

⑷ 建立防范计算机病毒及有害程序的技术体系，提供防病毒软件升级手段；

⑸ 能够动态实时和静态防范大多数病毒程序和BO程序；

⑹ 系统定时备份和灾难恢复。

3.3 网络层安全

在网络中使用的安全产品必须具备公安部计算机安全专用产品销售许可证、国家信息安全测评认证中心颁发的“国家信息安全认证”证书、以及列入国家普通密码产品型号序列的产品证书。

通过防火墙和防病毒软件等，防范外部网络对主机系统造成的威胁，通过防火墙来保护内部网络，并限制Internet上的用户只能对特定服务进行访问。用防病毒软件来防止来自Internet上的病毒进入网络内部。对防火墙的要求：

⑴ 具有IP地址过滤和包过滤功能；

⑵ 详细的访问日志；

⑶ 使用方便的管理配置界面；

⑷ 防火墙本身的安全。

对网络的安全状态进行定期检查并监视网络的安全状态，对入侵事件要求实时报警。

3.4 链路安全

采用入侵监测系统是一种很有效的安全保护措施，可以不间断地分析网络中的数据流，检查其中非授权的活动，如黑客攻击；入侵监测系统可以实时发警报，将活动的细节报告给管理控制台，或者断开网络会话，在网络系统受到危害前，使用户能够及时做出反应。入侵监测系统以实时性、动态监测和主动防御为特点，有效弥补了其他静态防御工具的不足。

3.5 应用层安全

应用层安全是建立在网络层安全基础之上的，应用层安全主要是对资源的有效性进行控制，管理和控制什么用户对什么资源具有什么权限。

3.5.1 用户身份认证

系统通过构建用户注册/认证系统来建立用户身份认证体系。所有的用户必须预先由超级系统管理员或系统维护人员在系统中注册，然后由超级系统管理员或系统管理员授予相应的登录权限，才能登录相关子系统。

3.5.2 系统访问控制

系统访问控制是指系统必须实现严格的权限控制，并采取防止越权操作的技术措施。特别是涉密项目的信息，要求能根据相关保密规定，严格控制此类项目信息的访问。本系统通过操作权限校验，来实现对系统的访问控制。

权限校验根据本系统用户权限的设计，各类用户具有严格的权限划分。系统在执行具体用户的操作请求时，均自动验证其操作权限和资源的访问权限，严格限制非授权的操作和资源访问。

3.5.3 操作审计

对重要信息资源的访问和操作进行审计，确保防止拒绝和抵赖的防否认机制。

4 结束语

本文根据浙江省能源管理体系的实际情况和基础条件，设计实现了浙江省能源信息管理系统，实现了对各地市耗能企业生产状况的全程实时监察，自动对全省各类能耗数据适时生成统计分析结果的功能，实际运用良好。为全面带动企业能源信息管理系统的建设与完善，逐步实现全省能源监察数据大汇总奠定了基础。我们通过该系统率先在省级能源信息管理方面作出了尝试。

参考文献：

[1] 李一林，曹继文.基于Web的能源监察管理信息系统的开发与应用[J].

能源研究与利用，2009.5：35-37

[2] 王军.抓节能监管和清洁生产促节能降耗[J].能源研究与利用，

2008.1：5

[3] 王学文.能源管理系统的发展[J].石油工业技术监督，2007.6：5-7

[4] 张娣，金周.构建能源数据集市，提升能源管理水平[A].中国计量协会

冶金分会2007年会论文集[C].冶金自动化，2007.377-382

[5] 傅世叶.能源监察制度是使节能管理法制化的有益尝试[J].中国能

源，1992.10：36-37