基于大数据技术的电子产品节能环保性信息应用

何鹂颍 张起闻

（1.北京出入境检验检疫局 北京 100176；2.北京师范大学）

基于大数据技术的电子产品节能环保性信息应用

何鹂颍1张起闻2

（1.北京出入境检验检疫局 北京 100176；2.北京师范大学）

对国内外电子产品节能与环保指令/法规/标准进行探讨与分析，以及如何结合大数据技术实现电子产品节能与环保信息的应用。

大数据技术；电子产品；节能与环保性；应用

1 前言

世界各国都非常重视电子产品的节能与环保问题，颁布实施了许多节能与环保指令法规。而在大数据时代下，如何利用大数据技术获取电子产品节能与环保性信息成了重要的课题。本文对国内外电子产品（以音视频设备为例）节能与环保指令/法规/标准进行探讨与分析，然后探讨如何用大数据技术获取电子产品节能与环保性信息，并实现其应用。

2 电子产品的主要节能与环保指令/法规/标准

中国和欧盟有关音视频设备的主要节能与环保指令/法规/标准分别见表1、表2。

表1 中国有关音视频设备的主要节能与环保法规/标准

（续表1）

表2 欧盟音视频设备的主要节能与环保指令法规/标准

3 电子产品的的主要环保与能效指令/法规/标准要求分析

3.1 中国《电子信息产品污染控制管理办法》以及配套标准和欧盟RoHS指令

以液晶电视机为例，要判断是否满足《电子信息产品污染控制管理办法》以及配套标准和欧盟RoHS指令，首先要将其拆解为1-包装、2-遥控器、3-外壳和内部框架、4-电池、5-扬声器、6-内部布线、7-电源线、8-电源开关、9-螺钉、10-按键板、11-LED显示板、12-主板、13-电源板、14-液晶屏等几大类；然后对每一类进行细拆分，细分到每一材料；按照规定标准对每一材料进行铅、汞、镉、铬、六价铬、多溴联苯和多溴二苯醚6种有毒有害物质的测试。就笔者实验室测试结果来看，音视频产品的铅超标次数较多，主要集中在贴片电阻、贴片芯片这2类零部件上。因此音视频产品对这2类零部件的选用要格外注意。

3.2 欧盟WEEE指令和《废弃电器电子产品回收处理管理条例》以及配套办法

3.2.1 欧盟WEEE指令

欧盟WEEE指令涵盖了共10大类电子电气设备，主要规定这些电子产品制造商或欧盟进口商必须为自己销售产品报废后的回收处理承担责任。

欧盟WEEE指令对于加强废旧音视频设备管理，促进废弃音视频的收集、回收、再利用和再循环，将残余废物减到最少，从而提高音视频设备从制造到废弃整个生命周期的环保功效具有重要作用。

音视频设备WEEE认证回收率目标和再利用与再循环率目标见表3。

表3 音视频设备WEEE认证回收率目标和再利用与再循环率目标

WEEE指令对认证符号要求为：①必须标明生产商；②整个标识尺寸＞7 mm，垃圾桶图形部分尺寸＞5 mm；③标识必须清晰易见、耐久性，如因产品尺寸太小或功能不适用时，可印在说明书、保修卡、包装上。

3.2.2 中国《废弃电器电子产品回收处理管理条例》以及配套办法

《废弃电器电子产品回收处理管理条例》规定，国家对废弃电器电子产品处理实行资格许可制度。国家建立废弃电器电子产品处理基金，用于废弃电器电子产品回收处理费用的补贴。电器电子产品生产者、进口电器电子产品的收货人或者其代理人应当按照规定履行废弃电器电子产品回收处理基金的缴纳义务。根据该条例，国家鼓励电器电子产品生产者自行或者委托销售者、维修机构、售后服务机构、废弃电器电子产品回收经营者回收废弃电器电子产品。该条例还规定，属于国家禁止进口的废弃电器电子产品，不得进口。禁止采用国家明令淘汰的技术和工艺处理废弃电器电子产品。

3.3 节能和能效指令与标准（以电视机为例）

欧盟现行有关电视能效的ErP指令主要有2009/125/EC中指令项目Commission Regulation（EC）No 642/2009 of 22 July 2009。此指令项目主要技术要求为：

（1）开机功耗。

开机功耗如表4所示。

表4 指令项目Commission Regulation（EC）No 642/2009规定的开机功耗

其中A为屏幕面积，单位为dm2

（2）待机/关机功耗。

（a）关机功耗。所有关机模式下的功耗不得超过0．30 W，除非电视机有一非常明显的开关，此开关关闭时，电视机的功耗不超过 0．01 W，这样的电视机在所有其他关机模式下的功耗不得超过0．50 W。

（b）待机功耗。只有待机模式的电视在待机模式下的功耗不得超过0．50 W；除待机模式外，还有信息显示模式的，其组合待机功耗+信息显示模式功耗不得超过2．00 W；或者只有信息显示模式的电视机，其信息显示模式功耗不得超过1．00 W。

（c）自动电源关闭功能。中国GB 24850-2013《平板电视能效限定值及能效等级》规定了三类能效等级，1级能效最高最节能，同时规定被动待机功率≤0．5W。

3.4 能效标识

欧盟能源标识是一种分级比较标识，显示耗电量 （或其他能源量）、能源效率等级、比较耗电量（CEC）以及其他相关信息。能源效率水平分为A-G 7个等级，A级最高，G级最低。

电视机产品被纳入欧盟能效分级制度，分级结果根据能效指标（EEI）的公式计算得出，分级表（表5）用于确定具体的能效级别。

表5 欧盟电视机能效等级表

表4显示，EEI越小，能效等级越高。电视机强制标签分级制度对于推动电视机的节能具有巨大的贡献。另外，欧盟有自愿性能效等级标识，如欧洲能效电器集团标签（GEEA）、欧盟“能源之星”等。中国平板电视能效标识已强制实施，等级1最节电，耗能最低。

3.5 欧盟REACH指令

对于音视频产品，REACH法规的SVHC高关注物质主要存在于PCB板、电池、外壳等部件中。

3.6 欧盟 《包装和包装废物指令 （PPW）94/62/EC及其增订指令2004/12/EC》

产品包装按材料分类主要有4大类，塑料包装、纸和纸板包装、金属包装以及玻璃包装。音视频产品主要使用塑料包装、纸盒纸板包装。

3.7 无卤素指令

无卤素指令俗称无卤指令，此指令管制范畴几乎涵盖了所有信息电子相关产品。卤素是元素周期表上的第ⅦA 族元素，包括氟（F）、氯（Cl）、溴（Br）、碘（I）、砹（At）。 其中 At为放射性元素，在产品中几乎不存在，前4种元素在产品中尤其是在聚合物材料中主要以有机化合物形式存在。在塑料等聚合物产品中添加卤素（F、Cl、Br、I）用以提高燃点或延缓燃烧速度，这些含卤阻燃剂材料在燃烧时产生二噁英，且在环境中能存在多年，甚至终身累积于生物体，无法排出。

PBB、PBDE、TBBPA 等卤素阻燃剂是目前使用较多的阻燃剂，主要应用在电子电器行业，包括：电路板、电脑、燃料电池、电视机和打印机等等。

含卤素的氯氟烃是破坏臭氧层的主要元凶之一，因此全球众多法规公约限制卤素化合物的生产和使用。无卤素技术是指电子电气产品所使用的零件、涂层、过程等都不含卤素化合物。

4 利用大数据技术实现电子产品节能环保信息的应用

大数据技术，就是从各种类型的海量数据中快速获得有价值信息的技术。电子产品要满足第2和第3章所述的主要节能与环保指令/法规/标准的要求，必须有大量数据和信息支持。例如在我国平板电视要满足第2章表1要求，必须经过授权实验室检测，获得我国节能认证证书、1级或2级能效标识、电子信息产品污染控制国推自愿认证证书等。出口到欧盟的电视必须满足欧盟RoHS指令和Erp指令等表2要求的指令。电子产品在整个生命周期也会产生大量涉及节能环保的数据和信息，其满足节能环保性要求的数据和证据体现在整个生命周期的各个阶段，例如在生产企业元器件和材料采购/进料检验/生产过程/废弃物处理环节、实验室检测环节、包装流通环节、监管部门抽查检验环节、旧产品回收与报废处理环节等。相关部门可以在各个阶段通过对电子产品各节能环保环节上传或下载等多种方式进行大量数据的采集，从而收集到电子产品节能环保的信息，建立数据库，如图1所示。

国家相关部门可以建立各电子产品节能环保数据库系统的链接，通过分布式软件系统将电子产品节能环保整个生命周期涉及的各企业、各机构的相关环保数据上传至数据库系统中，开发整合数据库系统，通过大数据数据挖掘技术如第二代数据挖掘系统的数据挖掘模式DMS和数据挖掘查询语言DMQL，在分布式大数据库平台上运行分布式计算算法，搜集与电子产品节能环保相关的获证情况、节能环保数据以及新闻、投诉等信息。数据库系统可以向消费者、媒体、行政执法部门提供电子产品节能环保信息的查询。

图1 电子产品主要节能环保各环节数据库示意图

5 结语

虽然电子产品节能环保涉及的指令/法规/标准和整个生命周期环节众多，但利用大数据技术，可以对重点节能环保数据做到方便有效查询，这可以对保护环境与节能起到积极作用，可以给消费者和相关企业提供参考依据，可以使检验与监管机构及时跟踪与监督。

[1]何鹂颍，白陌音，刘扬，等.平板电视环保评价指标探讨[J].中国测试，2014，40（S1）：28-31.

[2]邵佩英.分布式数据库系统及其应用 [M].北京：科学出版社，2005.

[3]韩昌选，乐璐.大数据时代下信息数据安全的探讨[J].电子技术与软件工程，2013，（24）：227-228.

The Application of Energy Conservation and Environmental Protection Information of Electronic Products Based on Large Data Technology

HE Liying1，ZHANG Qiwen2
（1.Beijing Entry-Exit Inspection and Quarantine Bureau， Beijing， 100176；2.Beijing Normal University）

This article discusses the domestic and foreign energy saving and energy efficiency and environmental protection instruction and implementation regulations of electronic products，and how to combine the big data technology to evaluate these characteristics of electronic products.

Big Data Technology；Electronic Products；Energy Saving and Environmental Protection

X82

Email：hely_hy@163.com

国家质检总局科技计划项目 （2014IK185）

2017-03-08