CN104570973A - 一种企业能源管理方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种企业能源管理方法,包括如下步骤:实时采集所有耗能测量点的能耗数据;将其传送到数据库服务器并存储;进行运算,自动生成能源平衡表或能源平衡图、审计报表和能管绩效表;将能源平衡表或能源平衡图、审计报表和能管绩效表导出并发给管理者,管理者依据能源平衡表或能源平衡图、审计报表和能管绩效表中的信息采取相应的处理措施;还包括步骤:判断能源消耗数据是否大于预先设定的能耗阈值,如是,执行下一步骤;否则,继续进行本步骤的判断;通过短信或邮件形式向管理者发出能耗超标预警。本发明还涉及一种实现上述方法的装置。实施本发明的企业能源管理方法及装置,具有以下有益效果:具备能源平衡、能源审计、能管绩效功能。
Description
技术领域
本发明涉及能源管理领域,特别涉及一种企业能源管理方法及装置。
背景技术
一般的企业能源管理中心都有数据采集、统计与分析、信息显示、预警等功能,但是统计分析的内容不同解决的问题也是不同的,从而信息显示的内容也不同。为了管理者掌握企业能源消耗的流向,对企业能源消耗进行审计,对能源消耗进行绩效考核管理,需要呈现能源平衡表、能源平衡图,审计报表和能管绩效表。
在现有技术中,申请号为CN201310033451.0的《一种能源管理系统及其方法》中,能源管理系统包括现场监控系统、客户端、数据库服务器;可实现Web方式的远程监控,自动化数据采集、检查、统计与分析,自动警报等功能,有效解决了能源管理系统远程资料交换困难、配置信息多次设定繁复的问题。其技术方案是能源管理系统通用的解决方案,缺点是不具备能源平衡、能源审计、能管绩效功能。
申请号为CN201210263335.3的《一种能源管理系统》中,能源管理系统包括能源管理控制中心设备,对用电设备的能耗信息进行采集和解析,以及将解析后的能耗信息上传至能源管理服务器,或者接收来自能源管理服务器的请求命令;移动终端设备,生成请求命令或者控制命令并发送至能源管理服务器;能源管理服务器,接收能源管理控制中心设备发送的能耗信息,接收移动终端设备发送的请求命令或者控制命令,将所接收的信息或者命令存入数据库,以及分别向能源管理控制中心设备和移动终端设备发送下行数据或者下行控制命令。该发明的能源管理系统通过采用能源管理控制中心设备、移动终端设备、以及能源管理服务器三大模块架构,可以对能源进行主动式监控和管理,具有能耗信息显示、用电设备控制、统计分析决策、预警、报警和提示功能。缺点是不具备能源平衡、能源审计、能管绩效功能。
申请号为CN201120137995.8的《能源管理系统》中,该能源管理系统包括数据采集模块和数据中心,还包括能耗分析管理中心,能耗分析管理中心分别与数据采集模块和数据中心相连接,能耗分析管理中心分析处理至少一个子系统的能源消耗数据,并与相应的典型系统进行比照分析;对各个子系统的能源消耗数据进行采集与分析,清楚、系统地了解子系统的能源消耗数据及其效率,有效地对能耗设备的效率进行追踪和分析,准确了解能耗的分布,方便考虑能耗的影响因素,为能源管理提供一个良好的基础。缺点是不具备能源平衡、能源审计、能管绩效功能。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于,针对现有技术的上述不具备能源平衡、能源审计、能管绩效功能的缺陷,提供一种具备能源平衡、能源审计、能管绩效功能的企业能源管理方法及装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:构造一种企业能源管理方法,包括如下步骤:
A)实时采集所有耗能测量点的能耗数据;
B)将所述能源消耗数据传送到数据库服务器并进行存储;
C)对所述企业能源消耗数据进行运算,自动生成能源平衡表或能源平衡图、审计报表和能管绩效表;
D)将所述能源平衡表或能源平衡图、审计报表和能管绩效表导出并发给管理者,所述管理者依据所述能源平衡表或能源平衡图、审计报表和能管绩效表中的信息采取相应的处理措施;
还包括步骤:
E)判断所述能源消耗数据是否大于预先设定的能耗阈值,如是,执行步骤F);否则,继续进行本步骤的判断;
F)通过短信或邮件形式向管理者发出能耗超标预警。
在本发明所述的企业能源的管理方法中,所述能源平衡表中包括企业能量利用率信息,所述企业能量利用率是由有效能量合计值除以供入能量合计值得到的。
在本发明所述的企业能源的管理方法中,所述有效能量合计值和供入能量合计值都为当量值,所述当量值为实物量与当量折标系数的乘积。
在本发明所述的企业能源的管理方法中,所述能管绩效表中包括指定时间内的万元产值能耗值、万元增加值能耗值、单位产品能耗值,所述万元产值能耗值是由企业综合能耗除以工业总产值得到,所述万元增加值能耗值是由所述企业综合能耗除以工业增加值得到,所述单位产品能耗是由每类产品的企业综合能耗除以该类产品数量得到。
在本发明所述的企业能源的管理方法中,所述工业总产值、工业增加值、产品数量是通过手工方式输入或者导入企业ERP系统中相关的工业总产值、工业增加值、产品数量数据获得的。
在本发明所述的企业能源的管理方法中,所述管理方法还包括对所述能耗设备进行能效分析并生成能效指标动态监测图的步骤。
本发明还涉及一种实现上述企业能源的管理方法的装置,包括:
数据采集单元:用于实时采集所有耗能测量点的能耗数据;
数据传送及存储单元:用于将所述能源消耗数据传送到数据库服务器并进行存储;
运算单元:用于对所述企业能源消耗数据进行运算,自动生成能源平衡表或能源平衡图、审计报表和能管绩效表;
报表传送单元:用于将所述能源平衡表或能源平衡图、审计报表和能管绩效表导出并发给管理者,所述管理者依据所述能源平衡表或能源平衡图、审计报表和能管绩效表中的信息采取相应的处理措施;
还包括:
数据判断单元:用于判断所述能源消耗数据是否大于预先设定的能耗阈值,并在不大于时继续进行判断;
预警单元:用于通过短信或邮件形式向管理者发出能耗超标预警。
在本发明所述的实现上述企业能源的管理方法的装置中,所述能源平衡表中包括企业能量利用率信息,所述企业能量利用率是由有效能量合计值除以供入能量合计值得到的。
在本发明所述的实现上述企业能源的管理方法的装置中,所述有效能量合计值和供入能量合计值都为当量值,所述当量值为实物量与当量折标系数的乘积。
在本发明所述的实现上述企业能源的管理方法的装置中,所述能管绩效表中包括指定时间内的万元产值能耗值、万元增加值能耗值、单位产品能耗值,所述万元产值能耗值是由企业综合能耗除以工业总产值得到,所述万元增加值能耗值是由所述企业综合能耗除以工业增加值得到,所述单位产品能耗是由每类产品的企业综合能耗除以该类产品数量得到。
实施本发明的企业能源管理方法及装置,具有以下有益效果:由于对企业能源消耗数据进行运算,然后自动生成能源平衡表或能源平衡图、审计报表和能管绩效表,所以其具备能源平衡、能源审计、能管绩效功能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明企业能源管理方法及装置一个实施例中方法的流程图;
图2为所述实施例中能源平衡表的示意图;
图3为所述实施例中能源平衡图的示意图;
图4为所述实施例中企业能源管理系统的功能示意图;
图5为所述实施例中装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
在本发明企业能源管理方法及装置实施例中,其企业能源管理方法的流程图如图1所示。图1中,该管理方法包括:
步骤S01实时采集所有耗能测量点的能耗数据:本步骤中,实时采集所有耗能测量点的能耗数据,对电、煤、燃气、油、水等能源介质进行实时监测,通过网络采集相关能源消耗数据,这里的能耗设备可以是空调系统用电设备,数据采集支持自动实时采集和人工采集两种方式,自动实时采集主要通过智能数据采集器接入智能电表(单相或三相)、智能水表、智能气表、温湿度传感器、风量风速传感器、流量计等智能仪表,分别采集用电量、流量(水量、风量、天然气)、温度、湿度等数据;智能采集设备支持AI/DI,RS485/232,USB等接口接入;当由于业务客观原因的限制不能通过远程自动实时采集数据时,则只能由企业相关部门人员手工收集并录入。
步骤S02将能源消耗数据传送到数据库服务器并进行存储:本步骤中,将采集的能源消耗数据经过设备接口协议通过有线或无线网络传输传送到数据库服务器并进行存储,本实施例中,通过PAS(协议解析服务)、CDU(数据交换模块)、IDS(数据处理服务)等软件将实时采集的能源消耗数据通过无线或局域网传输到数据库服务器上。本实施例中,数据库服务器由大型数据库服务器、备份数据库、分析数据库、应用服务器、邮箱服务器或其他一些应用处理的服务器组成,大型数据库服务器通过GPRS或者专线互联网实时采集各个企业能源消耗数据,并对数据进行分析和管理;Web服务器部署能源管理中心,提供各级用户专线访问、查看和处理数据;邮箱服务器或其他一些应用服务器负责发送预警和提示信息给用户等。
步骤S03对企业能源消耗数据进行运算,自动生成能源平衡表或能源平衡图、审计报表和能管绩效表:本步骤中,对企业能源消耗数据进行分析和运算,自动生成能源平衡表或能源平衡图、审计报表和能管绩效表。这样实现企业能源管理信息自动化呈现,代替了人手填表,提高了效率。关于本步骤中如何具体生成能源平衡表或能源平衡图、审计报表和能管绩效表,稍后会加以详细描述。
步骤S04将能源平衡表或能源平衡图、审计报表和能管绩效表导出并发给管理者,所述管理者依据能源平衡表或能源平衡图、审计报表和能管绩效表中的信息采取相应的处理措施:本步骤中,将能源平衡表或能源平衡图、审计报表和能管绩效表导出并发给管理者,管理者根据能源平衡表或能源平衡图、审计报表和能管绩效表对企业生产工艺的能效及能源平衡进行分析,并根据能源消耗情况采取相应的处理措施。
本实施例中,该管理方法还具有实时监测、能耗超标预警功能,具体就是该管理方法还进一步包括如下步骤:
步骤S05判断能源消耗数据是否大于预先设定的能耗阈值:本步骤中,判断能源消耗数据是否大于预先设定的能耗阈值,如是,执行步骤S06;否则,继续进行本步骤的判断。
步骤S06通过短信或邮件形式向管理者发出能耗超标预警:如果上述步骤S05的判断结果为是,则执行本步骤。本步骤中,通过短信或邮件形式向管理者发出能耗超标预警,以便管理者实时监控企业能源消耗情况,能够及时发现问题。
值得一提的是,上述步骤S03-S04与步骤S05-S06的执行没有先后顺序,也就是可以先顺序执行步骤S03-S04,再顺序执行步骤S05-S06,或者先顺序执行步骤S05-S06,再顺序执行步骤S03-S04,或者步骤S03-S04与步骤S05-S06并行执行。
图2是本实施例中能源平衡表的示意图,图中,单位tce为吨标煤,值得一提的是,能源平衡表中包括企业能量利用率信息,企业能量利用率是由有效能量合计值除以供入能量合计值得到的。有效能量合计值和供入能量合计值都为当量值,当量值为实物量与当量折标系数的乘积。能源平衡表中的一些参数的计算如下:
能量利用率=有效能量合计(当量值)/[供入能量合计(当量值)-回收利用合计(当量值)];
企业能量利用率:有效能量合计(当量值)/供入能量合计(当量值);
企业能源利用率:有效能量合计(当量值)/供入能量合计(等价值);
实物量=各种能源消耗数量的汇总;
当量值=实物量×当量折标系数;
等价值=实物量×等价折标系数。
图3是本实施例中能源平衡图的示意图。图4为本实施例中企业能源管理系统的功能示意图。
本实施例中,能管绩效表中包括指定时间内的万元产值能耗值、万元增加值能耗值、单位产品能耗值,万元产值能耗值是由企业综合能耗除以工业总产值得到,万元增加值能耗值是由企业综合能耗除以工业增加值得到,单位产品能耗是由每类产品的企业综合能耗除以该类产品数量得到。工业总产值、工业增加值、产品数量是通过手工方式输入或者导入企业ERP系统中相关的工业总产值、工业增加值、产品数量数据获得的。具体是通过数据库技术把企业自有的ERP系统里的工业总产值、工业增加值、产品数量数据采集到本企业能源管理系统的数据库服务器,再通过企业能源管理系统终端引用所需要的指标数据。
本实施例中,能管绩效表具体包括时期(年或月)、万元产值能耗值(吨标煤/万元)、万元增加值能耗值(吨标煤/万元)、单位产品能耗值(吨标煤/单位)这个核心指标。
其中:万元产值能耗值=企业综合能耗/工业总产值;
万元增加值能耗值=企业综合能耗/工业增加值;
单位产品能耗值=每类产品的企业综合能耗除以该类产品数量;
企业综合能耗=用能单位在统计报告期内实际消耗的各种能源实物量按规定的计算方法和单位分别折算后的总和。
本实施例中,该管理方法还包括对能耗设备进行能效分析并生成能效指标动态监测图的步骤。具体就是对中央空调和电梯进行能效分析,生成中央空调和电梯能效指标动态监测图,实现企业能源管理信息的自动化呈现,并可对空调和电梯等常用的能耗设备进行能效分析监测。
本实施例中,对空调进行能效分析如下:
可以查看空调系统能效比、制冷系统能效比、冷冻水输送系数、空调末端能效比、冷水机组运行效率、冷却水输送系数等能效指标,对空调进行能效分析。
涉及到的运算如下:
总冷量=比热容*流量*(主机进口水温-主机出口水温)+环境空气传入干式蒸发器冷水侧的修正项;
单位:冷量W,流量kg/,比热容J/(kg.℃),Qc如果是满液式蒸发器或者干式蒸发器在隔热的情况下可忽略不计,否则Qc=KA(ta-tm),其中K为蒸发器与环境热传递系数,可取K=20W/(m2.℃),A为蒸发器的外表面面积,ta为环境空气温度,tm为蒸发器冷水侧进、出口平均温度。
1)查看空调系统能效比
公式:空调系统能效比=总冷量/空调系统的年耗电;
耗电设备包括:冷水机组、冷却水泵、冷冻水泵、冷却塔、空调末端设备;
耗电单位:kw·h。
2)查看制冷系统能效比
公式:空调制冷系统能效比=总冷量/制冷系统的年耗电;
耗电设备包括:冷水机组,冷却水泵,冷却塔;
耗电单位:kw·h。
3)查看冷冻水输送系数
公式:冷冻水输送系数=总冷量/冷冻水泵总能耗;
能耗单位:kw·h。
4)查看空调末端能效比
公式:空调末端能效比=总冷量/空调末端设备的年耗电;
空调末端设备包括:空调机组、新风机组、排风机组、风机盘管;
单位:kw·h。
5)查看冷水机组运行效率
公式:效率=总冷量/冷水机组的耗电;
耗电单位:kw·h。
6)查看冷却水输送系数
公式:冷却水输送系数=总热量/冷却水泵总能耗;
能耗单位:kw·h;
总热量=比热容*流量*(主机出口水温-主机进口水温)-环境空气传入干式冷凝器热水侧的修正项;
单位:冷量W,流量kg/s,比热容J/(kg.℃),Qc如果是满液式蒸发器或者干式蒸发器在隔热的情况下可忽略不计,否则Qc=KA(tm-ta),其中K为冷凝器与环境热传递系数,可取K=20W/(m2.℃),A为冷凝器的外表面面积,ta为环境空气温度,tm为冷凝器热水侧进、出口平均温度。
本实施例中,对电梯进行能效分析如下:
1)单位传送量能耗
公式:
WZ=∑(Qn×Sn)
说明:
EC——电梯在规定的工作周期内,从电网输入的电能(测试值),单位为千瓦·时(kW·h);
WZ——电梯在规定的工作周期内,轿厢完成运送载荷的运输量,即每次运送的载荷与被移动的垂直距离乘积之和,吨·千米(t·km);
n——电梯在规定的工作周期内,轿厢运行的次数;
Qn——第n次轿厢内的有效载荷,单位为吨(t);
Sn——第n次轿厢运送有效载荷的垂直运行距离,单位为千米(km);
δ——修正为模拟实际工况法的电梯能源效率评价指标;
——空载法测得的平均电梯能源效率评价指标;
μ1——能耗折算系数(取2.17,空载代替满载的折算系数);
ν为电梯额定速度值m/s,L为电梯运行高度;
μ2——平衡系数修正系数;
μ2=0.45/K(K为该电梯的实际平衡系数);
2)查看待机能耗
公式:
对于未采用自动休眠技术的电梯
对于采用自动休眠技术的电梯
说明:
采集数据时关闭机房、滑轮间、井道照明及轿厢空调装置(如有),应包含轿厢照明、通风、报警装置。空载轿厢置于基站平层位置,处于等待状态,使电梯在10min内处于无外呼、内选指令状态,轿厢保持在基站平层位置。启动检测仪器,开始记录相关数据,同时开始计时,达到10min时,停止测试记录,记录10min的待机能耗Ec。
ε1—按照δ进行测试,从测试开始到休眠功能启动时的待机能耗,单位为千瓦·时(kW·h);
εc—按照δ进行测试,10min的待机能耗,单位为千瓦·时(kW·h);
t1—从测试开始到休眠功能启动时的时间,单位为秒(s)。
3)电梯年耗
公式:
说明:
EF,a:电梯轿厢运行每年消耗的能量,kw·h/年;
ZF:电梯每年行程循环数;
k1:电梯平均载荷因数(技术因数),曳引式0.35(带能量回馈的0.21),液压电梯(不带对重)0.3;
k2:井道高度因数,两层的电梯:1,其它:0.5;
hmax:井道的最大高度,m;
Pm:电机的额定输出功率,kw;
v:速度,m/s。
对于本实施例而言,还可以留有接口,可通过植入算法,扩充为其他能耗设备(锅炉、窑炉、照明、水泵等设备)进行能效分析。
本实施例还涉及一种实现上述管理方法的装置,该装置的结构示意图如图5所示。图5中,该装置包括数据采集单元1、数据传送及存储单元2、运算单元3和报表传送单元4;其中,数据采集单元1用于实时采集所有耗能测量点的能耗数据;数据传送及存储单元2用于将能源消耗数据传送到数据库服务器并进行存储;运算单元3用于对企业能源消耗数据进行运算,自动生成能源平衡表或能源平衡图、审计报表和能管绩效表;报表传送单元4用于将能源平衡表或能源平衡图、审计报表和能管绩效表导出并发给管理者,管理者依据所述能源平衡表或能源平衡图、审计报表和能管绩效表中的信息采取相应的处理措施。值得一提的是,能源平衡表中包括企业能量利用率信息,企业能量利用率是由有效能量合计值除以供入能量合计值得到的。有效能量合计值和供入能量合计值都为当量值,当量值为实物量与当量折标系数的乘积。能管绩效表中包括指定时间内的万元产值能耗值、万元增加值能耗值、单位产品能耗值,万元产值能耗值是由企业综合能耗除以工业总产值得到,万元增加值能耗值是由企业综合能耗除以工业增加值得到,单位产品能耗是由每类产品的企业综合能耗除以该类产品数量得到。
本实施例中,该装置还包括数据判断单元5和预警单元6;其中,数据判断单元5用于判断能源消耗数据是否大于预先设定的能耗阈值,并在不大于时继续进行判断;预警单元6用于通过短信或邮件形式向管理者发出能耗超标预警。
总之,在本实施例中,对电、煤、燃气、油、水等能源介质进行实时监测,通过网络采集相关数据对企业生产工艺的能效及能源平衡进行分析,输出汇总图表,如能量平衡表、能源平衡网络图;生成审计报表;可以设定超标预警和故障告警,为企业能源调度和生产提供信息和及时的警示,保证生产经济化运行;可以对能耗设备进行能效分析,挖掘能效因子;可向管理者呈现企业管理节能指标和执行管理节能后的能管绩效,找到企业最佳节能管理切入点,杜绝浪费及优化生产投入,从而帮助企业实现能源管理。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种企业能源管理方法,其特征在于,包括如下步骤:
A)实时采集所有耗能测量点的能耗数据;
B)将所述能源消耗数据传送到数据库服务器并进行存储;
C)对所述企业能源消耗数据进行运算,自动生成能源平衡表或能源平衡图、审计报表和能管绩效表;
D)将所述能源平衡表或能源平衡图、审计报表和能管绩效表导出并发给管理者,所述管理者依据所述能源平衡表或能源平衡图、审计报表和能管绩效表中的信息采取相应的处理措施;
还包括步骤:
E)判断所述能源消耗数据是否大于预先设定的能耗阈值,如是,执行步骤F);否则,继续进行本步骤的判断;
F)通过短信或邮件形式向管理者发出能耗超标预警。
2.根据权利要求1所述的企业能源管理方法,其特征在于,所述能源平衡表中包括企业能量利用率信息,所述企业能量利用率是由有效能量合计值除以供入能量合计值得到的。
3.根据权利要求2所述的企业能源管理方法,其特征在于,所述有效能量合计值和供入能量合计值都为当量值,所述当量值为实物量与当量折标系数的乘积。
4.根据权利要求2或3所述的企业能源管理方法,所述能管绩效表中包括指定时间内的万元产值能耗值、万元增加值能耗值、单位产品能耗值,所述万元产值能耗值是由企业综合能耗除以工业总产值得到,所述万元增加值能耗值是由所述企业综合能耗除以工业增加值得到,所述单位产品能耗是由每类产品的企业综合能耗除以该类产品数量得到。
5.根据权利要求4所述的企业能源管理方法,其特征在于,所述工业总产值、工业增加值、产品数量是通过手工方式输入或者导入企业ERP系统中相关的工业总产值、工业增加值、产品数量数据获得的。
6.根据权利要求5所述的企业能源管理方法,其特征在于,所述管理方法还包括对所述能耗设备进行能效分析并生成能效指标动态监测图的步骤。
7.一种实现如权利要求1所述的企业能源管理方法的装置,其特征在于,包括:
数据采集单元:用于实时采集所有耗能测量点的能耗数据;
数据传送及存储单元:用于将所述能源消耗数据传送到数据库服务器并进行存储;
运算单元:用于对所述企业能源消耗数据进行运算,自动生成能源平衡表或能源平衡图、审计报表和能管绩效表;
报表传送单元:用于将所述能源平衡表或能源平衡图、审计报表和能管绩效表导出并发给管理者,所述管理者依据所述能源平衡表或能源平衡图、审计报表和能管绩效表中的信息采取相应的处理措施;
还包括:
数据判断单元:用于判断所述能源消耗数据是否大于预先设定的能耗阈值,并在不大于时继续进行判断;
预警单元:用于通过短信或邮件形式向管理者发出能耗超标预警。
8.根据权利要求7所述的实现上述企业能源管理方法的装置,其特征在于,所述能源平衡表中包括企业能量利用率信息,所述企业能量利用率是由有效能量合计值除以供入能量合计值得到的。
9.根据权利要求8所述的实现上述企业能源管理方法的装置,其特征在于,所述有效能量合计值和供入能量合计值都为当量值,所述当量值为实物量与当量折标系数的乘积。
10.根据权利要求8或9所述的实现上述企业能源管理方法的装置,其特征在于,所述能管绩效表中包括指定时间内的万元产值能耗值、万元增加值能耗值、单位产品能耗值,所述万元产值能耗值是由企业综合能耗除以工业总产值得到,所述万元增加值能耗值是由所述企业综合能耗除以工业增加值得到,所述单位产品能耗是由每类产品的企业综合能耗除以该类产品数量得到。
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