張 麗

（安徽潤(rùn)景信息科技有限公司，安徽 蕪湖 241000）

0 引 言

企業(yè)的生產(chǎn)和發(fā)展離不開先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，將物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用在企業(yè)的生產(chǎn)、管理以及銷售等環(huán)節(jié)，能夠完成實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)采集和分析。利用物聯(lián)網(wǎng)（Internet of Things，IoT）技術(shù)可以有效提高企業(yè)中各項(xiàng)資源的利用率，并且通過(guò)對(duì)資源進(jìn)行整合，可以實(shí)現(xiàn)工業(yè)企業(yè)的全面節(jié)能減排?；谖锫?lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的相關(guān)能源數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和評(píng)估，構(gòu)建能源管理體系，為企業(yè)實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排提供良好的解決方案和技術(shù)保障。

1 自動(dòng)化智能控制與能耗管理

為了在自動(dòng)化智能控制系統(tǒng)中更好地使用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，需要不斷優(yōu)化物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)性能。目前，影響物聯(lián)網(wǎng)性能的主要元器件為系統(tǒng)中的控制板，需要明確控制板的具體改進(jìn)措施?；诨ヂ?lián)網(wǎng)自身的相關(guān)特征，對(duì)其控制系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)的改造，保證物聯(lián)網(wǎng)在應(yīng)用于自動(dòng)化智能控制系統(tǒng)時(shí)具有全面性和整體性的特征[1]。物聯(lián)網(wǎng)主要以互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)作為基礎(chǔ)，需要明確互聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)性能指標(biāo)，采取相關(guān)措施解決互聯(lián)網(wǎng)信息傳輸中的延遲問(wèn)題，提升網(wǎng)絡(luò)帶寬及信息傳輸量。由于目前物聯(lián)網(wǎng)所連接的感應(yīng)器品種和數(shù)量眾多，因此在針對(duì)不同感應(yīng)器收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析時(shí)應(yīng)該對(duì)不同信息數(shù)據(jù)進(jìn)行分類管理，保證通過(guò)網(wǎng)絡(luò)層快速傳遞給信號(hào)傳輸層，盡量減少數(shù)據(jù)延遲。

為了保障信息傳輸?shù)陌踩?，提高信息的隱秘性，需要建立起系統(tǒng)傳輸?shù)陌踩w系。首先要在保證物聯(lián)網(wǎng)安全的基礎(chǔ)上，確保客戶在連接的過(guò)程中能夠不斷提高密碼的復(fù)雜程度，確保連接的安全性。其次要在信息傳輸?shù)倪^(guò)程中盡量建立起相應(yīng)的防火墻，避免受到黑客入侵出現(xiàn)信息泄露問(wèn)題。最后要在信息儲(chǔ)存到U盤或物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)計(jì)算機(jī)設(shè)備時(shí)設(shè)置儲(chǔ)存和使用密碼，提高信息儲(chǔ)存的安全性[2]。

在物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的發(fā)展進(jìn)程中，能耗控制一直是其主要目標(biāo)，必須要通過(guò)合理的設(shè)計(jì)降低能源損耗。首先可以針對(duì)感應(yīng)器進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì)，使用能耗更小的感應(yīng)器設(shè)備，同時(shí)要在確定電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)方案時(shí)選擇功能損耗測(cè)量型中央處理器（Central Processing Unit，CPU）及射頻芯片。其次要在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)、傳感器組網(wǎng)方案設(shè)計(jì)的過(guò)程中使用功耗較低的分布式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的控制系統(tǒng)，盡量降低無(wú)線通信技術(shù)網(wǎng)絡(luò)的損耗率。最后要選擇傳輸距離更長(zhǎng)的局域網(wǎng)，并且選擇功能損耗更低的無(wú)線通信設(shè)備。

除此之外，在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用過(guò)程中，要保證自動(dòng)化控制系統(tǒng)具有更高的智能化水平，必須要使用更多先進(jìn)的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。在客戶連接過(guò)程中，可以通過(guò)云空間對(duì)其身份信息進(jìn)行認(rèn)證，確保身份信息的隱秘性和可靠性。同時(shí)，可以使用云技術(shù)，建立起客戶與操作平臺(tái)之間的橋梁。利用大數(shù)據(jù)系統(tǒng)對(duì)接收到的所有傳感器信息進(jìn)行高效處理，可以提高其智能化水平和自動(dòng)化處理效率。對(duì)于網(wǎng)絡(luò)延時(shí)行為，應(yīng)該使用更多先進(jìn)的軟件系統(tǒng)，確保降低網(wǎng)絡(luò)延時(shí)時(shí)長(zhǎng)，提高系統(tǒng)的實(shí)用性[3]。

2 物聯(lián)網(wǎng)在能耗在線監(jiān)測(cè)平臺(tái)中的應(yīng)用

2.1 監(jiān)測(cè)平臺(tái)總體設(shè)計(jì)方案

建立完善的能源管理體系，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)提高能源控制效率，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)企業(yè)節(jié)能減排的目標(biāo)。

首先，建立數(shù)據(jù)采集層。利用采集端設(shè)備可以對(duì)企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的能源損耗數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，并且利用相關(guān)計(jì)量設(shè)備對(duì)能源消耗情況進(jìn)行動(dòng)態(tài)管理。利用數(shù)據(jù)采集器和傳感器設(shè)備等對(duì)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，通過(guò)不同協(xié)議類型完成能源計(jì)量工作，并且對(duì)電能損耗量、水資源損耗量以及燃?xì)鈸p耗量等進(jìn)行數(shù)據(jù)收集[4]。對(duì)于一些無(wú)法使用物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行采集的數(shù)據(jù)，可以使用人工抄寫填報(bào)的方式采集。

其次，建立網(wǎng)絡(luò)層。針對(duì)采集層中獲取的相關(guān)能源消耗數(shù)據(jù)，利用網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行解析和校驗(yàn)，并且完成數(shù)據(jù)的儲(chǔ)存工作。將儲(chǔ)存后的信息傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)層，網(wǎng)絡(luò)層將分析完成的數(shù)據(jù)進(jìn)行上傳、儲(chǔ)存以及處理等操作。不僅要對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的能源消耗數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證，檢測(cè)信息數(shù)據(jù)是否準(zhǔn)確，還要對(duì)數(shù)據(jù)的丟失問(wèn)題進(jìn)行審查，通過(guò)數(shù)據(jù)分析明確企業(yè)的能耗趨勢(shì)、能源結(jié)構(gòu)以及能耗水平等。

最后，建立應(yīng)用層。按照現(xiàn)階段能耗數(shù)據(jù)，采取合理的管控措施，細(xì)化節(jié)能任務(wù)，形成自動(dòng)化和智能化的節(jié)能監(jiān)管系統(tǒng)。同時(shí)，可以將數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)礁鞔笃髽I(yè)，保證工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中能夠不斷優(yōu)化節(jié)能方案，進(jìn)而為降低企業(yè)生產(chǎn)成本和能源消耗提供一定的數(shù)據(jù)支持。

2.2 在線監(jiān)測(cè)平臺(tái)子系統(tǒng)設(shè)計(jì)

（1）能源監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要用于完成能源消耗的數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)工作，對(duì)企業(yè)生產(chǎn)線運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的水資源消耗量、電能消耗量以及天然氣消耗量等相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

（2）能源分析系統(tǒng)。該系統(tǒng)的主要作用是對(duì)監(jiān)測(cè)到的企業(yè)內(nèi)部能源消耗數(shù)據(jù)進(jìn)行成本分析和能源損耗分析，明確用電高峰期的能源消耗量和用電低谷期的能源消耗量。通過(guò)綜合分析計(jì)算能源消耗成本，與節(jié)能減排先進(jìn)企業(yè)進(jìn)行對(duì)比，進(jìn)而對(duì)本企業(yè)的相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行改進(jìn)。

（3）能源報(bào)表系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過(guò)匯總企業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的電力損耗信息和水資源損耗信息等，計(jì)算出綜合成本。明確不同產(chǎn)品在生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的能源損耗，然后匯總成相應(yīng)的報(bào)表報(bào)告給財(cái)務(wù)部門和管理部門。

（4）能耗預(yù)警系統(tǒng)。能耗預(yù)警系統(tǒng)可以對(duì)能源消耗異常數(shù)據(jù)進(jìn)行報(bào)警，保證相關(guān)部門可以盡快察覺(jué)，并且采取相關(guān)措施恢復(fù)異常數(shù)據(jù)。

（5）能源計(jì)量器具管理系統(tǒng)。利用能源計(jì)量器具管理系統(tǒng)，可以使各種先進(jìn)智能化儀器設(shè)備的使用更加順暢，確保其數(shù)據(jù)檢測(cè)的準(zhǔn)確性。

2.3 在線監(jiān)測(cè)平臺(tái)組成模塊設(shè)計(jì)

為了保障能源消耗數(shù)據(jù)獲取的實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性，要建立完整的能耗在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

首先，對(duì)控制模塊進(jìn)行設(shè)計(jì)?？刂颇K具有非常重要的作用，需要對(duì)數(shù)據(jù)儲(chǔ)存單元進(jìn)行控制，保障儲(chǔ)存的安全性和完整性，一般使用功耗較低的處理器。同時(shí)要對(duì)顯示模塊進(jìn)行控制，提高顯示的清晰度，還要控制通信模塊，提高信息通信效率，改善通信質(zhì)量。

其次，對(duì)通信模塊進(jìn)行設(shè)計(jì)。利用RS485總線及簽訂的工業(yè)協(xié)議，完成數(shù)據(jù)采集工作，并且同電表、燃?xì)獗?、油表等相關(guān)計(jì)量設(shè)備的接口進(jìn)行連接。平臺(tái)的終端設(shè)備上有以太網(wǎng)接口，將其和能耗計(jì)量設(shè)備的接口進(jìn)行連接，可以實(shí)現(xiàn)信息的對(duì)接和互通[5]。

再次，對(duì)儲(chǔ)存單元和安全管理單元進(jìn)行設(shè)計(jì)。儲(chǔ)存單元的主要功能是保障信息能夠完成本地儲(chǔ)存操作，并且對(duì)儲(chǔ)存的信息采取加密處理。如果在信息傳輸?shù)倪^(guò)程中出現(xiàn)超時(shí)或者傳輸失敗等問(wèn)題，則能夠及時(shí)反饋給控制模塊，重新完成數(shù)據(jù)發(fā)送操作。在數(shù)據(jù)信息接收完成后，反饋信息傳輸成功的消息。安全管理單元的主要作用是防止信息在傳輸過(guò)程中受到木馬病毒的入侵，確保信息傳輸具有一定的安全性。利用安全管理單元可以將企業(yè)內(nèi)部信息網(wǎng)絡(luò)和外部通信網(wǎng)絡(luò)隔離開，保障在信息交換的過(guò)程中能夠形成獨(dú)立的交換單元，提高傳輸?shù)碾[秘性與安全性[6]。

最后，對(duì)電源模塊和顯示模塊進(jìn)行設(shè)計(jì)。一旦出現(xiàn)電壓不穩(wěn)定或斷電問(wèn)題，則應(yīng)該及時(shí)啟動(dòng)備用電源，保障生產(chǎn)線的正常運(yùn)行。利用顯示模塊便于對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)控，完成參數(shù)的設(shè)置操作。

3 結(jié) 論

綜上所述，將物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用于工業(yè)企業(yè)能源監(jiān)測(cè)和管理過(guò)程中可以降低能源消耗量，提高能源使用效率。利用互聯(lián)網(wǎng)建立自動(dòng)化智能控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)資源的合理分配，最終提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。