本發(fā)明涉及一種數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，具體涉及一種裝備制造業(yè)大數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和制造業(yè)規(guī)模的擴(kuò)大，裝備制造業(yè)作為國家工業(yè)化水平及國際競(jìng)爭(zhēng)力的重要標(biāo)志，制造企業(yè)的能源管理問題逐步成為國家發(fā)展戰(zhàn)略和民族長(zhǎng)遠(yuǎn)利益的關(guān)鍵問題。近年來，信息化能源管理在裝備制造企業(yè)節(jié)能工作中發(fā)揮著越來越重要的作用。然而，目前能源管理的信息化主要是針對(duì)業(yè)務(wù)操作層面，在這過程中產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，并未在決策等其他環(huán)節(jié)得到有效利用，缺少分析診斷操作。在當(dāng)今大數(shù)據(jù)時(shí)代下，傳統(tǒng)能源信息化管理已經(jīng)受到大數(shù)據(jù)思想的影響，以數(shù)據(jù)分析為基礎(chǔ)的決策支持正在融入裝備制造企業(yè)的能源管理思想，這些提升了裝備制造企業(yè)能源管理的水平，優(yōu)化了企業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，提高了工作效率并創(chuàng)造了社會(huì)財(cái)富。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種對(duì)裝備制造業(yè)中的大數(shù)據(jù)進(jìn)行有效管理，以確保準(zhǔn)備制造企業(yè)在能源使用的過程中浪費(fèi)最小化，同時(shí)降低運(yùn)營(yíng)成本，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排，保護(hù)環(huán)境的目標(biāo)。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

本發(fā)明的實(shí)施例提供一種裝備制造業(yè)大數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，用于對(duì)企業(yè)的能耗節(jié)點(diǎn)的能耗情況進(jìn)行管理，包括系統(tǒng)管理模塊、生產(chǎn)監(jiān)控管理模塊、數(shù)據(jù)信息管理模塊、事故應(yīng)急管理模塊和事故應(yīng)急管理模塊，其中，所述系統(tǒng)管理模塊包括：數(shù)據(jù)備份單元，用于對(duì)系統(tǒng)中用于預(yù)測(cè)分析的數(shù)據(jù)進(jìn)行備份；角色權(quán)限分配單元，用于根據(jù)不同的角色分配權(quán)限；用戶角色分配單元，用于為用戶分配角色，以使得每個(gè)進(jìn)入系統(tǒng)的用戶都擁有自己的角色；以及查看日志單元，用于提供日志查看功能；所述生產(chǎn)監(jiān)控管理模塊采用分布式結(jié)構(gòu)，在耗能節(jié)點(diǎn)設(shè)置數(shù)據(jù)采集站和遠(yuǎn)程子站，所述數(shù)據(jù)采集站實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)并通過遠(yuǎn)程子站回傳到系統(tǒng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫中，包括分別對(duì)流網(wǎng)絡(luò)、感應(yīng)體和傳感網(wǎng)進(jìn)行監(jiān)控的流網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控單元、感應(yīng)體監(jiān)控單元和傳感網(wǎng)監(jiān)控單元；所述數(shù)據(jù)信息管理模塊包括：能源計(jì)算單元，按照生產(chǎn)單位、生產(chǎn)產(chǎn)品及能耗設(shè)備三方面，在不同的時(shí)期規(guī)定各類能源介質(zhì)的消耗量，并且能夠?qū)δ芎挠?jì)劃信息進(jìn)行相應(yīng)的刪除、修改、查詢工作；設(shè)備控制管理單元，用于管理設(shè)備的基本信息并建立與計(jì)量設(shè)備之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系；計(jì)量參數(shù)管理單元，用于增加、刪除、修改、查詢計(jì)量參數(shù)的基本信息；生產(chǎn)報(bào)表管理單元，用于提供報(bào)表的新建、修改，滿足用戶所要求的報(bào)表格式；所述事故應(yīng)急管理模塊包括：系統(tǒng)日志單元；故障診斷報(bào)警單元，在系統(tǒng)存在故障時(shí)，輸出報(bào)警信號(hào)進(jìn)行報(bào)警；故障語音播報(bào)單元，以語音的方式輸出故障報(bào)警信號(hào)；故障應(yīng)急方案單元，為故障提供應(yīng)急解決方案；所述事故應(yīng)急管理模塊包括：能耗查詢單元，提供能源使用的統(tǒng)計(jì)信息，按照生產(chǎn)單位、生產(chǎn)產(chǎn)品、能耗設(shè)備三方面，在不同的時(shí)期統(tǒng)計(jì)各類能源介質(zhì)的消耗量，并生成相應(yīng)的統(tǒng)計(jì)報(bào)表；能耗預(yù)測(cè)單元，分析生產(chǎn)單位、生產(chǎn)產(chǎn)品、能耗設(shè)備三個(gè)方面的各類能源質(zhì)計(jì)劃消耗情況和實(shí)際消耗情況，按照不同的能耗預(yù)測(cè)算法預(yù)測(cè)生產(chǎn)單位、生產(chǎn)產(chǎn)品、能耗設(shè)備三個(gè)方面對(duì)各類能源介質(zhì)在未來不同時(shí)期的使用消耗情況；能源質(zhì)量管理單元，利用大數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析技術(shù)從歷史數(shù)據(jù)庫提取處理企業(yè)長(zhǎng)期積累的能源數(shù)據(jù)資料，找出影響用能的關(guān)鍵因素，對(duì)企業(yè)能源系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)，促進(jìn)能源的循環(huán)利用。

可選地，所述流網(wǎng)絡(luò)包括以物質(zhì)為載體的物料流、以能源為載體的能量流和以信息為載體的信息流；所述感應(yīng)體包括布置在數(shù)據(jù)采集站的多個(gè)采集設(shè)備，通過遠(yuǎn)程子站來進(jìn)行控制，通過采集設(shè)備來采集流網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備狀況信息和能源消耗信息；所述傳感網(wǎng)由通過網(wǎng)絡(luò)連接起來的企業(yè)基礎(chǔ)信息系統(tǒng)構(gòu)成，用于對(duì)流網(wǎng)絡(luò)和感應(yīng)體進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)并從流網(wǎng)絡(luò)和感應(yīng)體獲取數(shù)據(jù)并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，基于數(shù)據(jù)分析的結(jié)果對(duì)流網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化控制。

可選地，基于大數(shù)據(jù)的多尺度狀態(tài)監(jiān)測(cè)方法和/或ganglia分布式監(jiān)控系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)對(duì)流網(wǎng)絡(luò)和感應(yīng)體的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。

可選地，基于大數(shù)據(jù)的多尺度狀態(tài)監(jiān)測(cè)方法來實(shí)現(xiàn)對(duì)流網(wǎng)絡(luò)和感應(yīng)體的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)包括：

將系統(tǒng)中的大數(shù)據(jù)分為建模數(shù)據(jù)和狀態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，利用數(shù)據(jù)建模或機(jī)理建模的方法建立對(duì)象、設(shè)備的動(dòng)態(tài)工況基準(zhǔn)模型及穩(wěn)態(tài)工況基準(zhǔn)模型，而后將運(yùn)行數(shù)據(jù)代入上述兩個(gè)模型，獲得系統(tǒng)的預(yù)測(cè)輸出并與實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)比較，得到穩(wěn)態(tài)殘差與動(dòng)態(tài)殘差，之后基于信息?；乃枷耄瑢⒎€(wěn)態(tài)殘差與動(dòng)態(tài)殘差分為不同長(zhǎng)度的信息粒，并對(duì)信息粒采用異步信息融合得到融合殘差，最后通過對(duì)融合殘差的多尺度分析，構(gòu)造狀態(tài)監(jiān)測(cè)信號(hào)，為運(yùn)行優(yōu)化、預(yù)知維修提供技術(shù)依據(jù)。

可選地，基于ganglia分布式監(jiān)控系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)對(duì)流網(wǎng)絡(luò)和感應(yīng)體的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)包括：在每個(gè)能耗節(jié)點(diǎn)上設(shè)置一個(gè)主gmond服務(wù)，用于采集各個(gè)節(jié)點(diǎn)的設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)信息和能源消耗信息，每個(gè)能耗節(jié)點(diǎn)上的主gmond服務(wù)相互通信，ganglia服務(wù)器的gmetad匯總每個(gè)節(jié)點(diǎn)的主gmond服務(wù)采集的信息，并存入數(shù)據(jù)庫中，并通過web服務(wù)器進(jìn)行展示。

可選地，所述事故應(yīng)急管理模塊通過節(jié)點(diǎn)狀態(tài)變化，或者參考預(yù)設(shè)參考值，對(duì)模擬量的輸出、計(jì)算點(diǎn)、平均值、變化速率進(jìn)行掃描比較，判斷狀態(tài)變化是否異常，將報(bào)警信號(hào)按照故障事故的重要性進(jìn)行級(jí)別分類，若確認(rèn)某一節(jié)點(diǎn)超過預(yù)先設(shè)定的限值，則進(jìn)行報(bào)警并顯示報(bào)警信息。

可選地，所述事故應(yīng)急管理模塊通過語音或畫面閃爍進(jìn)行報(bào)警，并提供相符的處理措施，以及通過圖形監(jiān)控畫面的顏色變化、彈出窗口和表格形式來顯示故障信息。

可選地，所述實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫為面向服務(wù)的技術(shù)架構(gòu)。

本發(fā)明提供的裝備制造業(yè)大數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)具有以下優(yōu)點(diǎn)：對(duì)能源的利用效率、消耗水平、經(jīng)濟(jì)效果、需求情況以及設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)等信息數(shù)據(jù)的采集滿足實(shí)時(shí)性和客觀性的要求，對(duì)能源狀況進(jìn)行全面分析、監(jiān)測(cè)、診斷和評(píng)價(jià)，與公司各信息子系統(tǒng)無縫連接；具有故障分析能力，快速反應(yīng)，形成應(yīng)急預(yù)案；預(yù)測(cè)分析能源的負(fù)荷、消耗；有機(jī)融合配電系統(tǒng)、供水系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)統(tǒng)計(jì)并生成報(bào)表的自動(dòng)化管理；適應(yīng)集中監(jiān)測(cè)、統(tǒng)一調(diào)配的管理需要；根據(jù)能源消耗數(shù)據(jù)制定能源利用的優(yōu)化方案，從而實(shí)現(xiàn)降低能源的消耗、避免浪費(fèi)的目標(biāo)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的裝備制造業(yè)大數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖及具體實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。

圖1為本發(fā)明的裝備制造業(yè)大數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，本發(fā)明的裝備制造業(yè)大數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)用于對(duì)企業(yè)的能耗節(jié)點(diǎn)的能耗情況進(jìn)行管理，包括系統(tǒng)管理模塊，生產(chǎn)監(jiān)控管理模塊，數(shù)據(jù)信息管理模塊和事故應(yīng)急管理模塊。以下對(duì)各模塊進(jìn)行介紹。

<系統(tǒng)管理模塊>

系統(tǒng)管理模塊包括：數(shù)據(jù)備份單元，用于對(duì)系統(tǒng)中用于預(yù)測(cè)分析的數(shù)據(jù)進(jìn)行備份；角色權(quán)限分配單元，用于根據(jù)不同的角色分配權(quán)限，獲得系統(tǒng)日志，保證系統(tǒng)安全；用戶角色分配單元，用于為用戶分配角色，以使得每個(gè)進(jìn)入系統(tǒng)的用戶都擁有自己的角色；以及查看日志單元，用于提供日志查看功能。系統(tǒng)記錄每次登錄及退出的相關(guān)信息，保存為一條記錄，并具有一個(gè)唯一的登錄id。系統(tǒng)也可以同時(shí)記錄用戶登錄后的操作情況。通過系統(tǒng)操作日志可以查詢用戶登錄及操作情況，對(duì)于系統(tǒng)管理、故障后原因分析等具有重要意義。

此外，系統(tǒng)管理模塊還包括參數(shù)設(shè)置單元，系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置包括建立和維護(hù)系統(tǒng)使用的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，包括班組編碼、班次編碼、工藝段編碼、數(shù)據(jù)庫連接參數(shù)、生產(chǎn)日分界點(diǎn)等，以及各工藝參數(shù)的報(bào)警上、下限等。系統(tǒng)可以根據(jù)參數(shù)的重要性設(shè)置相應(yīng)的操作權(quán)限，只有相應(yīng)級(jí)別的用戶才能對(duì)其進(jìn)行修改。

<生產(chǎn)監(jiān)控管理模塊>

生產(chǎn)監(jiān)控管理模塊采用分布式結(jié)構(gòu)，在耗能節(jié)點(diǎn)設(shè)置數(shù)據(jù)采集站和遠(yuǎn)程子站，所述數(shù)據(jù)采集站實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)并通過遠(yuǎn)程子站回傳到系統(tǒng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫中，包括分別對(duì)流網(wǎng)絡(luò)、感應(yīng)體和傳感網(wǎng)進(jìn)行監(jiān)控的流網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控單元、感應(yīng)體監(jiān)控單元和傳感網(wǎng)監(jiān)控單元。傳感網(wǎng)對(duì)感應(yīng)體和流網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，將采集到的實(shí)時(shí)信息回傳到系統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心，并由系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和參數(shù)設(shè)定等活動(dòng)，然后通過傳感網(wǎng)來動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)以優(yōu)化控制流網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)將傳感網(wǎng)和感應(yīng)體的狀態(tài)量再次傳遞到信息系統(tǒng)中，這樣生成的高度集成化的智能能源管理信息系統(tǒng)，支持供應(yīng)商和消費(fèi)者之間的信息互動(dòng)，降低能源消耗。

所述流網(wǎng)絡(luò)包括以物質(zhì)為載體的物料流、以能源為載體的能量流和以信息為載體的信息流。具體地，流網(wǎng)絡(luò)是一組傳輸組件，這些組件相互連接起來支撐連續(xù)物質(zhì)(如水、電、空氣)或離散物體(如設(shè)備、人)的移動(dòng)，是能源分配和消費(fèi)系統(tǒng)的核心。流網(wǎng)絡(luò)是經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的中心，提高其利用效率可以支持企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。流網(wǎng)絡(luò)應(yīng)包括控制器，以支持動(dòng)態(tài)優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)對(duì)流狀態(tài)的改變。

裝備制造企業(yè)能源系統(tǒng)包括變配電系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng)、供水系統(tǒng)、暖通系統(tǒng)及二次能源輸配系統(tǒng)等，制造過程中存在著各種形態(tài)的流網(wǎng)絡(luò)，而在這此過程中所需的主要能源——電力、天然氣、水、蒸汽等依托各種能源的運(yùn)載網(wǎng)絡(luò)，存在于流網(wǎng)絡(luò)中。在機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)制造過程中，需要監(jiān)控的流網(wǎng)絡(luò)主要包括：即以物質(zhì)為載體的物料流，以能源為載體的能量流和以信息為載體的信息流。

物料流是制造過程中被加工的主體，是主要物質(zhì)產(chǎn)品的加工實(shí)現(xiàn)過程，各種物料沿產(chǎn)品生命周期的軌跡流動(dòng)。

能量流是制造生產(chǎn)過程的驅(qū)動(dòng)力、化學(xué)反應(yīng)介質(zhì)、熱介質(zhì)的扮演者。以蒸汽系統(tǒng)為例，蒸汽系統(tǒng)流網(wǎng)絡(luò)是企業(yè)生產(chǎn)工序的重要支持系統(tǒng)，優(yōu)化企業(yè)蒸汽流網(wǎng)絡(luò)以實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)平衡對(duì)機(jī)械制造生產(chǎn)、節(jié)能具有較高研究?jī)r(jià)值。對(duì)于裝備制造企業(yè)而言，開展科學(xué)、合理的蒸汽生產(chǎn)和使用分析，對(duì)于指導(dǎo)蒸汽調(diào)度、減少放散、節(jié)省能源，具有實(shí)際意義。按照需求生產(chǎn)蒸汽既可以避免蒸汽生產(chǎn)過多而造成能源浪費(fèi)，又可以避免蒸汽大量放散而造成污染。

信息流則是物料流行為、能量流行為和外界環(huán)境信息的反映以及人為調(diào)控信息的總和，如市場(chǎng)需求、客戶的要求、商品價(jià)格、某一產(chǎn)品的研究開發(fā)情況等。

所述感應(yīng)體包括布置在數(shù)據(jù)采集站的多個(gè)采集設(shè)備，通過遠(yuǎn)程子站來進(jìn)行控制，通過采集設(shè)備來采集流網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備狀況信息和能源消耗信息。具體地，感應(yīng)體是可以被遠(yuǎn)程控制的能夠感知并報(bào)告數(shù)據(jù)的物體。感應(yīng)體在能源需求管理中必不可少，它們可以提供能源消耗的信息，更直觀地了解能耗使用成本和對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的影響。實(shí)際上，為了更好地進(jìn)行能源需求管理，感應(yīng)體往往需要通過遠(yuǎn)程來進(jìn)行控制。

企業(yè)各類信息系統(tǒng)可采集物料流、信息流的情況，并通過企業(yè)局域網(wǎng)和光線以太網(wǎng)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)中心；各種電表、壓力儀、數(shù)據(jù)采集監(jiān)控儀表、安全控制設(shè)施等，這些構(gòu)成了裝備制造企業(yè)的能源系統(tǒng)感應(yīng)體。如此，企業(yè)運(yùn)行過程中，物料流、信息流以及能源消耗的情況等都可以被感應(yīng)體感知，專業(yè)技術(shù)人員或智能信息系統(tǒng)分析經(jīng)過數(shù)據(jù)處理后形成的報(bào)表信息，識(shí)別設(shè)備狀態(tài)，判斷可疑故障部位及故障性質(zhì)等問題；進(jìn)行參數(shù)控制，制定詳細(xì)的設(shè)備定修計(jì)劃，使設(shè)備最大程度地得到適時(shí)維修，實(shí)現(xiàn)對(duì)節(jié)能控制和優(yōu)化管理，發(fā)揮出最佳經(jīng)濟(jì)效益、并保證安全生產(chǎn)。

所述傳感網(wǎng)由通過網(wǎng)絡(luò)連接起來的企業(yè)基礎(chǔ)信息系統(tǒng)構(gòu)成，用于對(duì)流網(wǎng)絡(luò)和感應(yīng)體進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)并從流網(wǎng)絡(luò)和感應(yīng)體獲取數(shù)據(jù)并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，基于數(shù)據(jù)分析的結(jié)果對(duì)流網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化控制，主要對(duì)流網(wǎng)絡(luò)的物料流、能量流和信息流進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)，對(duì)于物料流，通過監(jiān)測(cè)erp、mes等信息系統(tǒng)，追蹤物料變化，采取不同運(yùn)輸方案，以達(dá)到節(jié)能減排的目的；對(duì)于能量流，針對(duì)辦公區(qū)域，采用自動(dòng)智能控制技術(shù)，以避免能源浪費(fèi)；針對(duì)生產(chǎn)區(qū)域，根據(jù)局能源管理信息系統(tǒng)反饋的綜合信息，合理優(yōu)化生產(chǎn)計(jì)劃，以達(dá)到節(jié)能減排的目標(biāo)；對(duì)于信息流，定期回顧信息采集的粒度、進(jìn)行成本核算，以期用最小的技術(shù)投入達(dá)到最大的節(jié)能效果。

具體地，傳感網(wǎng)可由分散在不同地點(diǎn)的設(shè)備組成，可以報(bào)告物體的狀態(tài)或環(huán)境條件，如溫度、空氣成分、移動(dòng)物體的位置速度等信息。信息系統(tǒng)通過分析傳感網(wǎng)提供的數(shù)據(jù)，確定流網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化方案。在裝備制造企業(yè)中，通過光纖將erp、mes、pcs、設(shè)備自動(dòng)控制等企業(yè)基礎(chǔ)信息系統(tǒng)連接起來，形成傳感網(wǎng)，對(duì)流網(wǎng)絡(luò)和感應(yīng)體進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。傳感網(wǎng)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行獲取、存儲(chǔ)和分析，由數(shù)據(jù)中心分析處理回傳的采集數(shù)據(jù)，以確保能源的使用總是保持在高效狀態(tài)。據(jù)調(diào)查，燃料能源是裝備制造企業(yè)消耗的主要能源，平均占到能源使用的60％以上，通過傳感網(wǎng)將其使用數(shù)據(jù)回傳到數(shù)據(jù)中心，結(jié)合其他信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)加以分析，根據(jù)情況及時(shí)調(diào)整供應(yīng)策略，并對(duì)其進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，既提高了操控性能，又帶來了可觀的節(jié)能效益。分別對(duì)水管、電線、天然氣管道等流網(wǎng)絡(luò)執(zhí)行分地段的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，分析傳回?cái)?shù)據(jù)，判斷管道是否出現(xiàn)泄漏現(xiàn)象，將定期維修改為實(shí)時(shí)監(jiān)控，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并糾正。這樣，既提高了能源利用率，又達(dá)到了能源信息學(xué)的生態(tài)目標(biāo)，同時(shí)優(yōu)化了裝備制造企業(yè)能源的分配利用。

本發(fā)明可基于大數(shù)據(jù)的多尺度狀態(tài)監(jiān)測(cè)方法和/或ganglia分布式監(jiān)控系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)對(duì)流網(wǎng)絡(luò)和感應(yīng)體的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。

其中，基于大數(shù)據(jù)的多尺度狀態(tài)監(jiān)測(cè)方法來實(shí)現(xiàn)對(duì)流網(wǎng)絡(luò)和感應(yīng)體的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)包括：

將系統(tǒng)中的大數(shù)據(jù)分為建模數(shù)據(jù)和狀態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，利用數(shù)據(jù)建?；驒C(jī)理建模的方法建立對(duì)象、設(shè)備的動(dòng)態(tài)工況基準(zhǔn)模型及穩(wěn)態(tài)工況基準(zhǔn)模型，而后將運(yùn)行數(shù)據(jù)代入上述兩個(gè)模型，獲得系統(tǒng)的預(yù)測(cè)輸出并與實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)比較，得到穩(wěn)態(tài)殘差與動(dòng)態(tài)殘差，之后基于信息?；乃枷?，將穩(wěn)態(tài)殘差與動(dòng)態(tài)殘差分為不同長(zhǎng)度的信息粒，并對(duì)信息粒采用異步信息融合得到融合殘差，最后通過對(duì)融合殘差的多尺度分析，構(gòu)造狀態(tài)監(jiān)測(cè)信號(hào)，為運(yùn)行優(yōu)化、預(yù)知維修提供技術(shù)依據(jù)。

基于ganglia分布式監(jiān)控系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)對(duì)流網(wǎng)絡(luò)和感應(yīng)體的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)包括：在每個(gè)能耗節(jié)點(diǎn)上設(shè)置一個(gè)主gmond服務(wù)，用于采集各個(gè)節(jié)點(diǎn)的設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)信息和能源消耗信息，每個(gè)能耗節(jié)點(diǎn)上的主gmond服務(wù)相互通信，ganglia服務(wù)器的gmetad匯總每個(gè)節(jié)點(diǎn)的主gmond服務(wù)采集的信息，并存入數(shù)據(jù)庫中，并通過web服務(wù)器進(jìn)行展示。本發(fā)明利用ganglia來收集指標(biāo)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，更方便直觀查看各節(jié)點(diǎn)相關(guān)服務(wù)額實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)。

<數(shù)據(jù)信息管理模塊>

數(shù)據(jù)信息管理模塊，包括能源計(jì)算單元、計(jì)量參數(shù)管理單元和生產(chǎn)報(bào)表管理單元。

其中，能源計(jì)算單元按照生產(chǎn)單位、生產(chǎn)產(chǎn)品及能耗設(shè)備三方面，在不同的時(shí)期規(guī)定各類能源介質(zhì)的消耗量，并且能夠?qū)δ芎挠?jì)劃信息進(jìn)行相應(yīng)的刪除、修改、查詢工作。

設(shè)備控制管理單元用于管理設(shè)備的基本信息并建立與計(jì)量設(shè)備之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，包括設(shè)備名稱、型號(hào)、購買日期、生產(chǎn)商、耗能種類、輸入功率、輸出功率、設(shè)備狀態(tài)、使用單位、操作人、備注等基本信息的增加、刪除、修改、查詢；計(jì)量參數(shù)管理單元，用于增加、刪除、修改、查詢計(jì)量參數(shù)的基本信息，基本信息包括計(jì)量參數(shù)名稱、參數(shù)物理意義、測(cè)量類型、所屬單位、備注等；生產(chǎn)報(bào)表管理單元，用于提供報(bào)表的新建、修改，滿足用戶所要求的報(bào)表格式。實(shí)現(xiàn)從不同的數(shù)據(jù)源讀取報(bào)表數(shù)據(jù)，并對(duì)報(bào)表數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。提供適用的報(bào)表輸出展現(xiàn)方式，實(shí)現(xiàn)報(bào)表的打印輸出功能。

<事故應(yīng)急管理模塊>

事故應(yīng)急管理模塊，包括：系統(tǒng)日志單元，用于保存系統(tǒng)日志；故障診斷報(bào)警單元，在系統(tǒng)存在故障時(shí)，輸出報(bào)警信號(hào)進(jìn)行報(bào)警；故障語音播報(bào)單元，以語音的方式輸出故障報(bào)警信號(hào)；故障應(yīng)急方案單元，為故障提供應(yīng)急解決方案。事故應(yīng)急管理模塊通過節(jié)點(diǎn)狀態(tài)變化，或者參考預(yù)設(shè)參考值，對(duì)采集到的工業(yè)數(shù)據(jù)，即模擬量的輸出、計(jì)算點(diǎn)、平均值、變化速率進(jìn)行掃描比較，判斷狀態(tài)變化是否異常，將報(bào)警信號(hào)按照故障事故的重要性進(jìn)行級(jí)別分類，若確認(rèn)某一節(jié)點(diǎn)超過預(yù)先設(shè)定的限值，則進(jìn)行報(bào)警并顯示報(bào)警信息?？赏ㄟ^語音或畫面閃爍進(jìn)行報(bào)警，并提供相符的處理措施，以及通過圖形監(jiān)控畫面的顏色變化、彈出窗口和表格形式來顯示故障信息。

<能源基礎(chǔ)管理模塊>

能源基礎(chǔ)管理模塊，包括：能耗查詢單元、能源預(yù)測(cè)單元和能源質(zhì)量管理單元。

其中，能耗查詢單元提供能源使用的統(tǒng)計(jì)信息，按照生產(chǎn)單位、生產(chǎn)產(chǎn)品、能耗設(shè)備三方面，在不同的時(shí)期統(tǒng)計(jì)各類能源介質(zhì)的消耗量，并生成相應(yīng)的統(tǒng)計(jì)報(bào)表，具有能耗統(tǒng)計(jì)與節(jié)能分析以及能源成本分析和預(yù)測(cè)功能。

其中，能能耗統(tǒng)計(jì)與考核的作用是按照考核單位、考核產(chǎn)品、能耗設(shè)備三方面，在不同的時(shí)期(月/季/年或生產(chǎn)周期)統(tǒng)計(jì)各類能源介質(zhì)的消耗量，并生成相應(yīng)的統(tǒng)計(jì)報(bào)表進(jìn)行考核，包括考核單位(非生產(chǎn)單位)能耗統(tǒng)計(jì)與考核、考核產(chǎn)品能耗統(tǒng)計(jì)考核和能耗設(shè)備能耗統(tǒng)計(jì)與考核。

(1)考核單位(非生產(chǎn)單位)能耗統(tǒng)計(jì)與考核：對(duì)各個(gè)考核單位測(cè)量表計(jì)各類能源介質(zhì)的能耗，以時(shí)間為單位(月、季、年)消耗分別進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，生成實(shí)際能耗，形成報(bào)表；與定額能耗進(jìn)行比較，生成考核柱狀圖表。(2)考核產(chǎn)品能耗統(tǒng)計(jì)考核：對(duì)考核產(chǎn)品按照生產(chǎn)周期，以箱為單位分別統(tǒng)計(jì)實(shí)際產(chǎn)量、實(shí)際各類能源介質(zhì)消耗分別進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，生成實(shí)際能耗，形成報(bào)表；與定額能耗進(jìn)行比較，生成考核柱狀圖表。(3)能耗設(shè)備能耗統(tǒng)計(jì)與考核：對(duì)各個(gè)能耗設(shè)備測(cè)量表計(jì)各類能源介質(zhì)的能耗，以時(shí)間為單位(月、季度、年、生產(chǎn)周期)分別進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，生成實(shí)際能耗，形成報(bào)表；與定額能耗進(jìn)行比較，生成考核柱狀圖表。節(jié)能分析的作用是按照考核單位、考核產(chǎn)品、能耗設(shè)備三個(gè)方面，分析其定比節(jié)能量、定比節(jié)能率、同比節(jié)能量、同比節(jié)能率的情況。具體分析方法包括：

定比節(jié)能量＝(實(shí)際單耗-定額單耗)*本期產(chǎn)量；

定比節(jié)能率＝(實(shí)際單耗-定額單耗)/實(shí)際單耗；

同比節(jié)能量＝(實(shí)際單耗-上期實(shí)際單耗)*本期產(chǎn)量；

同比節(jié)能率＝(實(shí)際單耗-上期實(shí)際單耗)/實(shí)際單耗；

能源轉(zhuǎn)化設(shè)備的能效比＝輸出功率/輸入功率。

(1)考核單位(非生產(chǎn)單位)節(jié)能分析：按照上述節(jié)能分析方法對(duì)各個(gè)考核單位測(cè)量表計(jì)各類能源介質(zhì)的消耗計(jì)算分析。

(2)考核產(chǎn)品節(jié)能分析：按照上述節(jié)能分析方法對(duì)各個(gè)考核產(chǎn)品各類能源介質(zhì)的消耗計(jì)算分析。

(3)能耗設(shè)備節(jié)能分析：按照上述節(jié)能分析方法對(duì)各個(gè)能耗設(shè)備測(cè)量表計(jì)各類能源介質(zhì)的消耗計(jì)算分析。還可以計(jì)算設(shè)備能效比，針對(duì)能耗設(shè)備各類能源介質(zhì)消耗情況，按照不同的計(jì)算方法(各種能源輸入與輸出重點(diǎn)設(shè)備的比值算法、各種能源折合標(biāo)準(zhǔn)煤總和輸入與輸出重點(diǎn)設(shè)備的比值算法)計(jì)算能效比。

能源成本分析的作用是按照考核單位、考核產(chǎn)品、能耗設(shè)備三方面，分析在同一時(shí)期和不同時(shí)期(月/季/年或生產(chǎn)周期)各類能源介質(zhì)的消耗量，并生成相應(yīng)餅圖、柱狀圖或曲線圖。

(1)考核單位能源成本分析：分析同一時(shí)期，同一考核單位各種各類能源介質(zhì)消耗情況(折合成標(biāo)準(zhǔn)煤)，用柱狀圖表示。分析不同時(shí)期，同一考核單位各種各類能源介質(zhì)消耗情況，用折線圖表示，并分析其趨勢(shì)。

(2)考核產(chǎn)品能源成本分析：分析同一時(shí)期，同一產(chǎn)品(箱)能源(水、電、煤、氣、汽)單耗情況(折合成標(biāo)準(zhǔn)煤)，用柱狀圖表示。分析不同時(shí)期，同一產(chǎn)品(箱)各類能源介質(zhì)單耗情況，用折線圖表示，并分析其趨勢(shì)。

(3)能耗設(shè)備能源成本分析：分析同一時(shí)期，同一能耗設(shè)備各種各類能源介質(zhì)消耗情況(折合成標(biāo)準(zhǔn)煤)，用柱狀圖表示。分析不同時(shí)期，同一能耗設(shè)備各種各類能源介質(zhì)消耗情況，用折線圖表示，并分析其趨勢(shì)。

能耗預(yù)測(cè)單元用于分析生產(chǎn)單位、生產(chǎn)產(chǎn)品、能耗設(shè)備三個(gè)方面的各類能源質(zhì)計(jì)劃消耗情況和實(shí)際消耗情況，按照不同的能耗預(yù)測(cè)算法預(yù)測(cè)生產(chǎn)單位、生產(chǎn)產(chǎn)品、能耗設(shè)備三個(gè)方面對(duì)各類能源介質(zhì)在未來不同時(shí)期的使用消耗情況；能耗預(yù)測(cè)的作用是分析考核單位、考核產(chǎn)品、能耗設(shè)備三個(gè)方面的各類能源介質(zhì)計(jì)劃消耗情況和實(shí)際消耗情況，按照不同的能耗預(yù)測(cè)算法(灰色預(yù)測(cè)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)、時(shí)間序列預(yù)測(cè))，預(yù)測(cè)考核單位、考核產(chǎn)品、能耗設(shè)備三個(gè)方面對(duì)各類能源介質(zhì)的未來不同時(shí)期的使用消耗情況。

(1)考核單位能耗預(yù)測(cè)分析：按照上述能耗預(yù)測(cè)方法對(duì)各個(gè)考核單位測(cè)量表計(jì)各類能源介質(zhì)的消耗進(jìn)行預(yù)測(cè)分析。

(2)考核產(chǎn)品能耗預(yù)測(cè)分析：按照上述能耗預(yù)測(cè)方法對(duì)各個(gè)考核產(chǎn)品各類能源介質(zhì)的消耗進(jìn)行預(yù)測(cè)分析。

(3)能耗設(shè)備能耗預(yù)測(cè)分析：按照上述能耗預(yù)測(cè)方法對(duì)各個(gè)能耗設(shè)備測(cè)量表計(jì)各類能源介質(zhì)的消耗進(jìn)行預(yù)測(cè)分析。

能源質(zhì)量管理單元，利用大數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析技術(shù)從歷史數(shù)據(jù)庫提取處理企業(yè)長(zhǎng)期積累的能源數(shù)據(jù)資料，找出影響用能的關(guān)鍵因素，對(duì)企業(yè)能源系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)，促進(jìn)能源的循環(huán)利用。

在本發(fā)明中，所述實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫可使用面向服務(wù)的技術(shù)架構(gòu)(service-orientedarchitecture，soa)。本發(fā)明使用面向服務(wù)的技術(shù)架構(gòu)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分類、清洗、交換和共享，并抽象成靈活的松散耦合服務(wù)組件，根據(jù)數(shù)據(jù)流和業(yè)務(wù)規(guī)則，通過業(yè)務(wù)流程，將業(yè)務(wù)應(yīng)用分解成獨(dú)立單元組件，二次封裝成標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)組件。以便提供一個(gè)高度靈活的、可配置管理的、易于擴(kuò)展的能源數(shù)據(jù)管理框架?；静襟E如下：

(1)確定并了解數(shù)據(jù)流和業(yè)務(wù)需求，進(jìn)行相關(guān)角色分配；

(2)了解業(yè)務(wù)流程，根據(jù)服務(wù)組件和業(yè)務(wù)需求處理數(shù)據(jù)，分解成業(yè)務(wù)單元(業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn))，確定節(jié)點(diǎn)間的依賴關(guān)系，生成關(guān)鍵路徑；

(3)依照關(guān)鍵路徑將各業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)組成功能單元，結(jié)合通用業(yè)務(wù)組件和標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)模型，封裝成業(yè)務(wù)驅(qū)動(dòng)服務(wù)組件；

(4)在autosys作業(yè)調(diào)度架構(gòu)中添加數(shù)據(jù)流和業(yè)務(wù)需求處理調(diào)度作業(yè)。

此外，本發(fā)明也可采用海量傳感數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)管理。海量傳感數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，將數(shù)據(jù)庫部署在云端，可以同時(shí)得到成千上萬的傳感器發(fā)送的數(shù)據(jù)，進(jìn)行存儲(chǔ)管理。用戶只需有一臺(tái)可以上網(wǎng)的電腦或移動(dòng)設(shè)備，就可以接入到與計(jì)算中心數(shù)據(jù)庫，監(jiān)視傳感器。數(shù)據(jù)中心將根據(jù)用戶設(shè)定的報(bào)警閾值來監(jiān)視傳入數(shù)據(jù)，如果超過警戒線，將會(huì)發(fā)送報(bào)警消息到用戶的移動(dòng)終端。同時(shí)，用戶可以在任何地點(diǎn)任何時(shí)間通過監(jiān)視傳感器的情況。

以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明所述原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。