CN112035436A - 一种能源大数据应用中心系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种能源大数据应用中心系统，包括基础架构平台、数据管理平台和应用程序创建平台，其中，基础架构平台适于为数据管理平台和应用程序创建平台提供硬件资源服务；数据管理平台适于对能源数据进行获取、存储和管理；应用程序创建平台适于提供开发工具、操作环境、公共组件资源以及用于从数据管理平台获取能源数据的数据接口，以便创建针对不同目标用户的应用程序。

Description

一种能源大数据应用中心系统

技术领域

本发明涉及能源大数据技术领域，尤其涉及一种能源大数据应用中心系统。

背景技术

目前，能源大数据分析已经在电力、新能源、石油和天然气企业内部进行了探索，但在国家或行业层面尚未发现成熟的模式。国家和几个省级能源管理部门已经实施了能源监测、风险预警和计划管理平台，如湖北、河北、内蒙古、浙江、江西和广东等。

能源信息系统的建设使能源规划的日常监测和动态评价更加可视化和高效。因此，需要提供一种能源大数据应用中心系统，以整合和分析能源行业的数据，推动能源数据的挖掘和共享，消除数据资源之间的障碍，逐步覆盖在电力、煤炭、石油和天然气等能源领域的数据，以及在经济、气象和交通领域等能源相关领域的数据，深化数据资源的应用，推动能源行业的发展。

发明内容

为此，本发明提供一种能源大数据应用中心系统，以力图解决或至少缓解上面存在的问题。

根据本发明的第一个方面，提供一种能源大数据应用中心系统，包括基础架构平台、数据管理平台和应用程序创建平台，基础架构平台适于为数据管理平台和应用程序创建平台提供硬件资源服务；数据管理平台适于对能源数据进行获取、存储和管理；应用程序创建平台适于提供开发工具、操作环境、公共组件资源以及用于从数据管理平台获取能源数据的数据接口，以便创建针对不同目标用户的应用程序。

可选地，在根据本发明的能源大数据应用中心系统中，硬件资源服务包括：存储资源、计算资源、网络资源和相关组件服务。

可选地，在根据本发明的能源大数据应用中心系统中，数据管理平台包括：数据获取模块，适于获取能源数据；以及数据安全与授权模块，适于确定能源数据的安全等级和共享权限。

可选地，在根据本发明的能源大数据应用中心系统中，数据获取模块进一步包括：信息提交单元，适于接收相关单位提交的能源数据；数据捕获单元，适于捕获互联网上的各公共信息源的能源数据；系统接口，适于获取其他信息系统的能源数据。

可选地，在根据本发明的能源大数据应用中心系统中，安全等级包括机密数据、内部数据和公开数据，数据安全与授权模块适于：将涉及国家秘密和商业秘密的数据作为机密数据；将涉及用户隐私的数据作为内部数据；将不涉及敏感信息的数据作为公开数据。

可选地，在根据本发明的能源大数据应用中心系统中，数据安全与授权模块适于根据能源数据的安全等级来确定其共享权限，其中，机密数据不可共享或被有条件共享；内部数据在内部成员之间共享；公开数据在所有用户之间共享。

可选地，在根据本发明的能源大数据应用中心系统中，应用程序创建平台包括能源监测预警和计划管理应用，能源监测预警和计划管理应用的目标用户为政府机关，应用包括能源概况模块、能源运行监测模块、能源预测和预警模块、能源项目管理模块，以便政府机关对能源项目进行监测、预警和计划管理。

可选地，在根据本发明的能源大数据应用中心系统中，应用程序创建平台包括互联网加便捷电力服务应用，互联网加便捷电力服务应用的目标用户为社会公众，应用包括电力客户信用认证模块、电力在线服务优化模块和电力营销系统优化模块，以向用户在线提供电力服务。

根据本发明的能源大数据应用中心系统，能够对能源行业的数据进行整合和分析，推动能源数据的挖掘和共享，消除数据资源之间的障碍。并且，能够基于能源数据来向不同的目标用户提供不同的应用程序，从而深化数据资源的应用，推动能源行业的发展。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

附图说明

为了实现上述以及相关目的，本文结合下面的描述和附图来描述某些说明性方面，这些方面指示了可以实践本文所公开的原理的各种方式，并且所有方面及其等效方面旨在落入所要求保护的主题的范围内。通过结合附图阅读下面的详细描述，本公开的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显。遍及本公开，相同的附图标记通常指代相同的部件或元素。

图1示出了根据本发明一个实施例的能源大数据应用中心系统100的示意图；

图2示出了根据本发明一个实施例的数据管理平台的数据管理流程图；

图3示出了根据本发明一个实施例的能源监测预警和计划管理应用300的功能模块的示意图；以及

图4示出了根据本发明一个实施例的互联网加便捷电力服务应用400的功能模块的示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

图1示出了根据本发明一个实施例的能源大数据应用中心系统100的示意图。

本发明的能源大数据应用中心系统100遵循“三平台两(子)系统”的结构设计。如图1所示，能源大数据应用中心系统100包括三个平台，即基础架构平台110、数据管理平台120和应用程序创建平台130。

基础架构平台110适于为数据管理平台120和应用程序创建平台130提供硬件资源服务，包括但不限于存储资源、计算资源、网络资源和相关组件服务等。

数据管理平台120适于对能源数据进行获取、存储和管理，以实现数据的共享和应用。

应用程序创建平台130适于提供开发工具、操作环境、公共组件资源以及从所述数据管理平台获取能源数据的数据接口，以便创建针对不同目标用户的多个应用程序，例如为不同目标用户提供决策支持、管理咨询和方便能耗等服务。如前所述，目标用户例如可以是政府机关、企业或社会公众。

根据一种实施例，本发明的能源大数据应用中心系统100进一步包括安全防御子系统和运行管理子系统。其中，安全防御子系统适于提供安全管理技术和运营策略，经营管理子系统适于管理经营机制和经营模式。

如图1所示，本发明的能源大数据应用中心系统100的三大目标用户为政府、企业和公众。政府、企业和公众用户可以通过相应的终端设备，通过网络来访问本发明的能源大数据应用中心系统100，具体地，访问应用程序创建平台130中的不同应用程序，以接受相应的功能和服务。

本发明不限制政府、企业和公众用户在访问能源大数据应用中心系统100时所采用的终端设备的类型。终端设备例如可以是桌面计算机、笔记本计算机等个人配置的计算机，也可以是手机、平板电脑、智能可穿戴设备、智能多媒体设备等移动终端，还可以是智能音箱、智能门禁、智能车载设备等物联网设备，但不限于此。

能源数据是能源大数据应用中心的核心资产，是设计多应用程序创建系统的基础。确定数据类别、数据来源、数据获取、数据安全管理程序和数据权威至关重要。

根据一种实施例，数据管理平台120包括数据获取模块121和数据安全与授权模块122，其中，数据获取模块121适于获取能源数据，数据安全与授权模块122适于确定能源数据的安全等级和共享权限。

图2示出了根据本发明一个实施例的数据管理平台的数据管理示意图。

能源数据(下简称数据)是能源大数据应用中心系统的核心资产，是应用程序创建平台130的基础。确定数据类别、数据来源、数据获取、数据安全管理程序和数据权威至关重要。

1)数据类别

数据类别涵盖整个能源链，包括资源、存储、投资、生产、发电、消费、转化和利用，也涵盖能源相关领域，包括宏观经济、生态环境、气象和交通。整个类别可以分为宏观数据、能源行业数据和相关数据三个子类别。宏观数据包括地方经济运行、发展规划、产业政策、结构改革、市场趋势以及世界各国和地区、中国和其他省份的经济、社会、能源发展数据。能源行业数据包括资源、存储、开采、加工、运输、配送、转化、消费等。相关数据包括生态数据(例如污染物排放、PM 2.5、PM10、气象数据(例如温度、湿度、风速)、辐射度、地理信息、交通、技术进步、工业价格等。

2)数据来源

数据来源包括政府组织、能源企业、互联网等。宏观数据主要来源于官方政治文件、统计报告、研究成果、政府部门的定期发布、研究组织、权威国际数据统计平台(例如国际能源署)和世界银行。能源行业数据来源于政府能源行业管理部门和相关企业。能源行业相关信息通过信息报告系统定期上报，具有成熟的信息提交机制。通过专线、数据接口和定期信息提交等方式，与政府和组织的公开数据来源进行关联。

3)数据获取

数据获取模块121适于获取能源数据。根据数据类别和数据来源，数据获取过程包括信息提交、数据捕获和系统接口三种类型。相应地，数据获取模块121进一步包括信息提交单元123、数据捕获单元124和系统接口125。

信息提交单元123适于接收相关单位提交的能源数据。具体地，这种数据获取方式是通过在线提交系统为政府组织和能源企业提供的。政府组织和能源企业通过在线提交系统来提交数据，经过多级审核以确保能源数据的准确性后，能源数据会按照预设的提交机制定期传输至数据管理平台120。

数据捕获单元124适于捕获互联网上的各公共信息源的能源数据，并借助大数据处理技术，对相关数据进行捕获、清理和自动录入。

系统接口125适于获取其他信息系统的能源数据。具体地，系统接口125适于获取其他信息系统和云平台的数据，在双方同意的基础上，根据预设的数据访问方式、内容标准，通过系统接口125来与其他信息系统或云平台进行数据的交换、共享和合并。

4)数据安全与授权

数据安全与授权模块122适于确定能源数据的安全等级和共享权限。

根据一种实施例，数据安全与授权模块122适于根据信息敏感性来确定能源数据的安全等级。具体地，安全等级包括机密数据、内部数据和公开数据三种。其中，涉及国家秘密和商业秘密的数据为机密数据，涉及用户隐私的数据为内部数据；不涉及敏感信息的数据(即非敏感数据)为公开数据。

根据一种实施例，数据安全与授权模块122适于按照数据主题和安全等级来对能源数据进行分类和分级。例如，按照主题分类，可以将能源数据划分为主要类别、子类别和特定类型。每个类别通过预设的分类标准被划分为若干个子类别，每个子类别再通过分类标准划分为若干类。以电力类别为例，包括电力生产、采购、交易、供电、电气设备、销售市场、服务、电能质量等子类别。电力生产子类别包括电厂的分布和数量、分类发电、装机容量、运行情况、污染物排放等。按照信息来源分类，能源数据可以被划分为电力、煤炭、石油、宏观经济、气象、环境等类别。

根据一种实施例，数据安全与授权模块122适于根据能源数据的安全等级来确定其共享权限，根据数据的安全等级和胡类型来设计管理需求和合理的访问授权。对数据传递、数据共享、数据发布等关键环节，规定了多个审核和处理流程，以确保数据的安全性和受控性。

根据一种实施例，机密数据不可共享或被有条件共享。具体地，机密数据的访问权限根据国家相关法律法规确定。从技术层面来说，机密数据本不应该共享。对于不可避免的共享需求，对数据进行脱敏处理，并对用户所访问的信息进行严格限制。

内部数据在内部成员之间共享。具体地，内部数据在(某一个或某些群组内的)所有成员之间无条件共享，内部数据的访问权限也根据相关法律法规确定。从技术上讲，只有在符合法律法规的情况下，内部数据才可以被内部成员公开访问或在脱敏处理后访问。

公开数据可以在所有用户之间共享，即，公开数据是向所有用户无条件免费开放的。

从用户的角度来说，对于政府用户，可以免费访问机密数据、内部数据和公开数据；对于企业用户来说，如果该企业为会员企业，可以访问内部数据和公开数据；对于社会公众来说，仅可以访问公开数据，如图2所示。

应用程序创建平台130适于提供开发工具、操作环境、公共组件资源以及从所述数据管理平台获取能源数据的数据接口，以便创建针对不同目标用户的应用程序，例如为不同目标用户提供决策支持、管理咨询和方便能耗等服务。

根据一种实施例，在应用程序创建平台130上进行应用程序开发时，需遵循两个关键的指导原则。第一个指导原则是在需求分析阶段“自上而下”，应用场景从上到下层层划分，场景到功能模块，功能模块到微应用，微应用到微服务，微服务到数据源。第二个指导原则是在实施阶段“自下而上”，将微服务、微应用、功能模块、应用场景分别模块化开发，然后自下而上组合在一起。

应用程序的开发过程包括需求分析阶段和实现阶段，共10个步骤。以下5个步骤属于“自上而下”的需求分析阶段：

1)场景选择，基于目标导向和问题导向收集并选择可能的应用场景。

2)场景分解，将应用场景分解为功能需求明细列表。

3)功能分解，将功能需求进一步分解为微应用列表。

4)微应用分解，微应用需求进一步分解为微服务列表。

5)数据获取，根据微服务的需求，在数据导入前，对数据进行采集，明确数据来源、传输频率和使用标准。

以下5个步骤属于“自下而上”的实施阶段：

1)数据提取，根据微服务需求自动提取数据。

2)微服务开发，单独开发模块化微服务。

3)微应用开发，单独开发模块化微应用，组成微服务。

4)功能开发，根据功能需求选择微应用进行组合。

5)场景开发，根据场景需求选择功能组合。

开发者基于数据管理平台120提供的能源数据，采用应用程序创建平台130提供的开发工具、操作环境、公共组件资源，创建多个针对不同目标用户的应用程序，按照系统性、完整性、协同性的构建原则构建能源大数据多元分析应用系统，向用户提供相应的服务。政府、企业、公众所对应的应用场景和所需要的服务如下表所示。

如上表所示，在政府方面，指导能耗总量监管，探索基于能源大数据精准需求定位的能源规划新模式，加快多能源综合协同规划，促进基础能源设施规划的科学决策。未来的应用场景包括能耗总量监管、能源监测、预警和计划管理、新能源规划、能耗监测、预警等。

对企业而言，为精密调度、制造、设备管理提供技术和支持，提高能源行业的经济效益和安全生产水平。未来的应用场景包括电厂燃煤机组能耗效率监测、监控、运营、潜在电力替代客户挖掘和电动汽车管理等。

对公众而言，发展能耗大数据信息服务，实现远程、友好、互动、智能的能耗控制。未来的应用场景包括“互联网+”便捷电力服务、综合能源服务、电力客户信用评估、分布式市场化电力交易等。

以下给出应用程序的两个实施例，目标用户分别为政府和公众。

在第一个实施例中，应用程序创建平台130包括能源监测预警和计划管理应用300。应用300的目标用户为政府机关，其目标是建立省级能源数据指标体系和收集渠道，对煤炭、石油、电力、新能源、经济和环境等数据进行收集和合并，创建信息，简化工作模式，实现全省能源概况和运行状况的分析和比较、能源预测和预警、能源项目的可视化管理，协助研究能源发展战略，并做出准确决策。

如图3所示，能源监测预警和计划管理应用300包括能源概况模块、能源运行监测模块、能源预测和预警模块以及能源项目管理模块四个功能模块。微观服务包括省级年度经济能源指标的静态分析，月度能源环境指标(例如能源、煤炭、石油、电力、空气污染等方面的指标)的监测与分析。微观服务也包括电煤预警、燃煤装机容量、能源资源分布二维、三维图形演示和能源项目详细信息。

涉及的数据包括能源、经济、环境、气象等。能源资源数据和经济数据来源于BP、IEA、世界银行、国家统计局、省统计局。能源项目数据来源国家能源局和省能源局。能源市场数据来源于中国电力企业联合会、煤炭市场网站、化工产品网站、能源企业等。能源监测数据源来自智能电网调度支持系统、用电信息采集系统、规划信息管理平台、营销应用系统、电力公司统一地图服务平台。环境和气象数据来源于中华人民共和国生态环境部。

在第二个实施例中，应用程序创建平台130包括互联网加(互联网+)便捷电力服务应用400。应用400的目标用户为社会公众，其目标是整合政企数据，优化处理流程，实现“所有能源服务统一识别”。通过引入公安部门的户籍信息以及行业和信息技术部门的企业统一信用代码，建立用电用户ID与统一社会信用号或居民ID之间的映射关系，建立实名认证系统来在线提供便捷的电力服务。

如图4所示，互联网加便捷电力服务应用400包括电力客户信用认证模块410、电力在线服务优化模块420和电力营销系统优化模块430三个功能模块。微服务包括电气用户档案与居民和企业标识码比对，实名认证服务，在线电气服务。

涉及的数据包括电力销售、企业信用、户籍信息。用户档案、购买记录来源于电力销售系统。企业的营业执照、信用记录来源于工商行政管理部门的企业信用信息系统。居民ID和图形面部信息来源来自公安部门户籍系统。

篇幅所限，本文仅给出能源监测预警和计划管理应用300和互联网加(互联网+)便捷电力服务应用400两个应用程序。本领域技术人员可以理解，应用程序创建平台130是一个多元化的应用系统，其中可以包括多个针对不同目标用户的应用程序，本发明对应用程序创建平台130所包括的应用程序的种类和数量均不作限制。

根据本发明的能源大数据应用中心系统，能够对能源行业的数据进行整合和分析，推动能源数据的挖掘和共享，消除数据资源之间的障碍。并且，能够基于能源数据来向不同的目标用户提供不同的应用程序，从而深化数据资源的应用，推动能源行业的发展。

这里描述的各种技术可结合硬件或软件，或者它们的组合一起实现。从而，本发明的方法和设备，或者本发明的方法和设备的某些方面或部分可采取嵌入有形媒介，例如可移动硬盘、U盘、软盘、CD-ROM或者其它任意机器可读的存储介质中的程序代码(即指令)的形式，其中当程序被载入诸如计算机之类的机器，并被所述机器执行时，所述机器变成实践本发明的设备。

在程序代码在可编程计算机上执行的情况下，计算设备一般包括处理器、处理器可读的存储介质(包括易失性和非易失性存储器和/或存储元件)，至少一个输入装置，和至少一个输出装置。其中，存储器被配置用于存储程序代码；处理器被配置用于根据该存储器中存储的所述程序代码中的指令，执行本发明的能源大数据应用中心系统。

以示例而非限制的方式，可读介质包括可读存储介质和通信介质。可读存储介质存储诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其它数据等信息。通信介质一般以诸如载波或其它传输机制等已调制数据信号来体现计算机可读指令、数据结构、程序模块或其它数据，并且包括任何信息传递介质。以上的任一种的组合也包括在可读介质的范围之内。

在此处所提供的说明书中，算法和显示不与任何特定计算机、虚拟系统或者其它设备固有相关。各种通用系统也可以与本发明的示例一起使用。根据上面的描述，构造这类系统所要求的结构是显而易见的。此外，本发明也不针对任何特定编程语言。应当明白，可以利用各种编程语言实现在此描述的本发明的内容，并且上面对特定语言所做的描述是为了披露本发明的最佳实施方式。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下被实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。

本领域那些技术人员应当理解在本文所公开的示例中的设备的模块或单元或组件可以布置在如该实施例中所描述的设备中，或者可替换地可以定位在与该示例中的设备不同的一个或多个设备中。前述示例中的模块可以组合为一个模块或者此外可以分成多个子模块。

本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。

尽管根据有限数量的实施例描述了本发明，但是受益于上面的描述，本技术领域内的技术人员明白，在由此描述的本发明的范围内，可以设想其它实施例。此外，应当注意，本说明书中使用的语言主要是为了可读性和教导的目的而选择的，而不是为了解释或者限定本发明的主题而选择的。因此，在不偏离所附权利要求书的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。对于本发明的范围，对本发明所做的公开是说明性的而非限制性的，本发明的范围由所附权利要求书限定。

Claims (8)

1.一种能源大数据应用中心系统，包括基础架构平台、数据管理平台和应用程序创建平台，

所述基础架构平台适于为所述数据管理平台和所述应用程序创建平台提供硬件资源服务；

所述数据管理平台适于对能源数据进行获取、存储和管理；

所述应用程序创建平台适于提供开发工具、操作环境、公共组件资源以及用于从所述数据管理平台获取能源数据的数据接口，以便创建针对不同目标用户的应用程序。

2.如权利要求1所述的系统，其中，所述硬件资源服务包括：存储资源、计算资源、网络资源和相关组件服务。

3.如权利要求1或2所述的系统，其中，所述数据管理平台包括：

数据获取模块，适于获取能源数据；以及

数据安全与授权模块，适于确定能源数据的安全等级和共享权限。

4.如权利要求3所述的系统，其中，所述数据获取模块进一步包括：

信息提交单元，适于接收相关单位提交的能源数据；

数据捕获单元，适于捕获互联网上的各公共信息源的能源数据；

系统接口，适于获取其他信息系统的能源数据。

5.如权利要求3或4所述的系统，其中，所述安全等级包括机密数据、内部数据和公开数据，所述数据安全与授权模块适于：

将涉及国家秘密和商业秘密的数据作为机密数据；

将涉及用户隐私的数据作为内部数据；

将不涉及敏感信息的数据作为公开数据。

6.如权利要求3-5中任一项所述的系统，其中，所述数据安全与授权模块适于根据能源数据的安全等级来确定其共享权限，其中，

所述机密数据不可共享或被有条件共享；

所述内部数据在内部成员之间共享；

所述公开数据在所有用户之间共享。

7.如权利要求1-6中任一项所述的系统，其中，所述应用程序创建平台包括能源监测预警和计划管理应用，所述能源监测预警和计划管理应用的目标用户为政府机关，所述应用包括能源概况模块、能源运行监测模块、能源预测和预警模块、能源项目管理模块，以便政府机关对能源项目进行监测、预警和计划管理。

8.如权利要求1-6中任一项所述的系统，其中，所述应用程序创建平台包括互联网加便捷电力服务应用，所述互联网加便捷电力服务应用的目标用户为社会公众，所述应用包括电力客户信用认证模块、电力在线服务优化模块和电力营销系统优化模块，以向用户在线提供电力服务。

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