CN117474480A - 一种能耗在线监测系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电力监控技术领域，具体是一种能耗在线监测系统，包括：能耗数据采集子系统、能耗数据交换子系统和在线监测子系统，所述能耗数据采集子系统与所述能耗数据交换子系统通信连接，所述能耗数据交换子系统与所述在线监测子系统通信连接；所述能耗数据采集子系统，用于基于自动化信息系统、现场仪表和数据采集器中的一项或者多项采集用能单位的能耗数据，并将所述能耗数据传输至所述能耗数据交换子系统；所述能耗数据交换子系统，用于通过安全数据传输通道，在网络安全隔离状态下将所述能耗数据传输至所述在线监测子系统；所述在线监测子系统，用于对所述能耗数据进行统计、分析和/或可视化展示。

Description

一种能耗在线监测系统

技术领域

本发明涉及电力监控技术领域，特别涉及一种能耗在线监测系统。

背景技术

为贯彻落实《国家发展改革委质检总局关于印发重点用能单位能耗在线监测系统推广建设工作方案的通知》(发改环资〔2017〕1711号)，规范和指导重点用能单位能耗在线监测系统建设，发改委环资司、市场监管总局计量司印发制定《重点用能单位能耗在线监测系统技术规范》，(发改办环资〔2019〕424号)，要求各地方加快建设重点用能单位能耗在线监测系统，严格按照相关技术标准规范和进度要求推进接入端系统建设，确保2020年底前，完成各地区全部重点用能单位的接入端系统建设，并实现数据每日上传。

相关技术中，能耗监测需要收集统计用能单位复杂且庞大的数据信息，然后通过对数据的分析，才能了解用能单位的实际用能情况并指定出相关决策方案，但是由于电力系统的重点用能单位能耗位置分布较为广泛，且数量繁多，因此相关部门需要花费大量的人力物力对重点用能进行监测工作，由于缺乏统一且规范的监测系统，导致在实际进行能耗监测时，工作任务十分繁重，中间过程耗时较长，数据收集难度大，使得工作效率低下，导致相关部门难以高效的对用能单位进行管控。因此，有必要提供一种重点用能单位能耗实时监测系统来解决上述技术问题。

发明内容

针对现有技术的上述问题，本发明的目的在于提供一种能耗在线监测系统，能够对用能单位的各种能源进行集中的监视、测量、控制和管理，更好的帮助相关部门对用能单位进行管控。

为了解决上述问题，本发明提供一种能耗在线监测系统，包括能耗数据采集子系统、能耗数据交换子系统和在线监测子系统，所述能耗数据采集子系统与所述能耗数据交换子系统通信连接，所述能耗数据交换子系统与所述在线监测子系统通信连接；

所述能耗数据采集子系统，用于基于自动化信息系统、现场仪表和数据采集器中的一项或者多项采集用能单位的能耗数据，并将所述能耗数据传输至所述能耗数据交换子系统；

所述能耗数据交换子系统，用于通过安全数据传输通道，在网络安全隔离状态下将所述能耗数据传输至所述在线监测子系统；

所述在线监测子系统，用于对所述能耗数据进行统计、分析和/或可视化展示。

进一步地，所述能耗数据采集子系统包括：

第一数据采集模块，用于从自动化信息系统采集用能单位的能耗数据；

第二数据采集模块，用于从现场仪表采集用能单位的能耗数据；

第三数据采集模块，用于从数据采集器获取用能单位的能耗数据。

进一步地，所述能耗数据采集子系统还包括：

第一数据处理模块，用于根据采集的能耗数据生成符合预设规范要求的待上传的能耗数据，并传输至数据上传模块；

数据上传模块，用于对所述待上传的能耗数据进行编码后，传输至所述能耗数据交换子系统。

进一步地，所述能耗数据交换子系统包括：

第二数据处理模块，用于接收所述能耗数据采集子系统发送的能耗数据，并在安全数据交互模块切断与第三数据处理模块的物理连接的情况下，将所述能耗数据传输至安全数据交互模块；

安全数据交互模块，用于对所述能耗数据进行检测及过滤，并在切断与所述第二数据处理模块的物理连接的情况下，将过滤后的能耗数据传输至第三数据处理模块；

第三数据处理模块，用于将所述过滤后的能耗数据传输至所述在线监测子系统。

进一步地，所述第二数据处理模块包括：

数据解析单元，用于对接收的能耗数据进行协议解析，得到多层协议的协议内容，以及分别对各层协议的协议内容进行检验；

数据加密单元，用于在各层协议的协议内容均检验通过时，对所述能耗数据进行加密，得到加密能耗数据；

数据传输单元，用于在所述安全数据交互模块切断与所述第三数据处理模块的物理连接的情况下，将所述加密能耗数据传输至所述安全数据交互模块。

进一步地，所述安全数据交互模块包括：

隔离缓冲区，用于存储所述第二数据处理模块发送的加密能耗数据；

安全数据交互单元，用于对所述加密能耗数据进行检测及过滤，并在切断与所述第二数据处理模块的物理连接的情况下，将过滤后的加密能耗数据传输至第三数据处理模块。

进一步地，所述第三数据处理模块包括：

数据解密单元，用于对所述安全数据交互模块发送的加密能耗数据进行解密，得到解密后的能耗数据；

本地存储单元，用于将所述解密后的能耗数据存储在本地；

数据上传单元，用于将所述解密后的能耗数据传输至所述在线监测子系统。

进一步地，所述在线监测子系统包括：

能源消耗统计模块，用于整体统计用能单位的能源消耗情况，包括用能单位综合能耗、实时能耗、日能耗趋势、月能耗趋势、总能耗单耗、总产量单耗和能源消费结构中的一项或者多项，得到统计报表；

能源实时监测模块，用于对用能单位的能耗数据进行实时监测，对所述能耗数据进行分析处理，得到分析报表；

可视化展示模块，用于对所述统计报表和所述分析报表进行可视化展示。

进一步地，所述在线监测子系统还包括：

综合管理模块，用于对用能单位基本信息、生产成品、用能单位生产层级、用能类型的信息进行管理；

统计报表管理模块，用于对所述统计报表和所述分析报表进行管理。

进一步地，所述在线监测子系统还包括：

设备管理模块，用于对现场设备的运行情况、安装地点、设备信息进行管理；

系统管理模块，用于对组织架构、系统角色、用户进行管理，具有系统权限分配、查看系统操作日志的功能。

由于上述技术方案，本发明具有以下有益效果：

根据本发明实施例的能耗在线监测系统，通过能耗数据采集子系统采集用能单位的能耗数据，并由能耗数据交换子系统通过安全数据传输通道，在网络安全隔离状态下将所述能耗数据传输至在线监测子系统，由所述在线监测子系统实现对各种能源在购入存储、加工转换、输送分配和终端使用过程中进行集中的监视、测量、控制和管理，大大减少了人力物力的输出，通过建立数据上传体系，省去了人工收集数据信息，大大降低了数据收集工作量，加快了数据收集速度，有效的提高了工作效率，能够更好的帮助相关部门对用能单位进行管控。

另外，所述能耗数据交换子系统通过安全数据传输通道，在网络安全隔离状态下进行能耗数据的传输，能够实现能耗数据的安全可靠传输，提高能耗数据采集子系统和在线监测子系统之间的通信安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，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的介绍。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的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。

图1是本发明一个实施例提供的能耗在线监测系统的实施环境示意图；

图2是本发明一个实施例提供的能耗在线监测系统的结构示意图；

图3是本发明一个实施例提供的能耗数据采集子系统的结构示意图；

图4是本发明一个实施例提供的能耗数据交换子系统的结构示意图；

图5是本发明一个实施例提供的在线监测子系统的结构示意图。

附图标记：100.能耗在线监测系统，110.能耗数据采集子系统，111.第一数据采集模块，112.第二数据采集模块，113.第三数据采集模块，114.第一数据处理模块，115.数据上传模块，120.能耗数据交换子系统，121.第二数据处理模块，122.安全数据交互模块，123.第三数据处理模块，130.在线监测子系统，131.能源消耗统计模块，132.能源实时监测模块，133.可视化展示模块，134.综合管理模块，135.统计报表管理模块，136.设备管理模块，137.系统管理模块，200.自动化信息系统，300.现场仪表，400.数据采集器。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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做出创造性劳动的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。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、装置、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

为了使本发明实施例公开的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明实施例进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本发明实施例，并不用于限定本发明实施例。

参考说明书附图1，其示出了本发明一个实施例提供的能耗在线监测系统的实施环境示意图。如图1所示，该实施环境可以至少包括能耗在线监测系统100和至少一个用能单位的自动化信息系统200、现场仪表300和数据采集器400，所述能耗在线监测系统100和各个所述自动化信息系统200、各个所述现场仪表300和各个所述数据采集器400可以通过有线或无线通信方式进行直接或间接地连接，本发明实施例对此不做限制。

本发明实施例中，所述自动化信息系统200可以包括但不限于工业控制系统、生产监控管理系统和管理信息系统，所述工业控制系统可以包括但不限于可编程逻辑控制器(Program Logic Control，PLC)、集散控制系统(Distributed Control System，DCS)和现场总线控制系统(FieldBus Control System，FCS)等，所述生产监控管理系统可以包括但不限于厂级监控信息系统(Supervisory Information System，SIS)和制造执行系统(Manufacturing Execution System，MES)等，所述管理信息系统可以包括但不限于企业资源规划(Enterprise Resource Planning，ERP)系统、信息管理系统(ManagementInformation System，MIS)等。所述现场仪表300和所述数据采集器400可以采集电、水、煤、热、气等能源的能耗数据。

本发明实施例中，所述能耗在线监测系统100可以基于所述自动化信息系统200、所述现场仪表300和所述数据采集器400中的一项或者多项采集用能单位的电、水、煤、热、气等能耗数据，并将这些能耗数据进行展示以便统一管控，实现对用能单位的电、气、水、煤、热等各种能源在购入存储、加工转换、输送分配和终端使用过程中进行集中的测量、监控、分析、警报、控制和管理等功能。

需要说明的是，图1仅仅是一种示例。在实际应用中，该实施环境还可以包括更多或更少的设备，本发明实施例对此不做具体限制。

参考说明书附图2，其示出了本发明一个实施例提供的一种能耗在线监测系统100的结构。如图2所示，所述能耗在线监测系统100可以包括：能耗数据采集子系统110、能耗数据交换子系统120和在线监测子系统130，所述能耗数据采集子系统110与所述能耗数据交换子系统120通信连接，所述能耗数据交换子系统120与所述在线监测子系统130通信连接。

其中，所述能耗数据采集子系统110可以用于基于自动化信息系统200、现场仪表300和数据采集器400中的一项或者多项采集用能单位的能耗数据，并将所述能耗数据传输至所述能耗数据交换子系统120。所述能耗数据交换子系统120可以用于通过安全数据传输通道，在网络安全隔离状态下将所述能耗数据传输至所述在线监测子系统130。所述在线监测子系统130可以用于对所述能耗数据进行统计、分析和/或可视化展示。

进一步地，结合参考说明书附图3，所述能耗数据采集子系统110可以包括：第一数据采集模块111，用于从自动化信息系统200采集用能单位的能耗数据；第二数据采集模块112，用于从现场仪表300采集用能单位的能耗数据；第三数据采集模块113，用于从数据采集器400获取用能单位的能耗数据。

具体地，所述第一数据采集模块111可以通过用于过程控制的对象连接与嵌入(Object Linking and Embedding for Process Control，OPC)协议，从重点用能单位的自动化信息系统200采集需要的能耗数据，以汇总生成上报的能耗数据。例如，所述第一数据采集模块111可以从工业控制系统(例如PLC、DCS、FCS等)、生产监控管理系统(例如SIS、MES等)和管理信息系统(例如ERP、MIS等)获取电、水、煤、热、气等能源数据。

具体地，所述第二数据采集模块112可以通过Modbus(GB/T19582)协议、DL/T645协议、CJ/T188协议，从现场仪表300采集需要的能耗数据，以汇总生成上报的能耗数据。例如，所述第二数据采集模块112可以从现场的仪表(例如电能关口表、热量表、蒸汽流量表、气体流量表、皮带秤等)获取电、水、煤、热、气等能源数据。

具体地，所述第三数据采集模块113可以通过Modbus TCP(GB/T19582)协议、消息队列遥测传输(Message Queuing Telemetry Transport，MQTT)协议、超文本传输安全(HyperTextTransferProtocol Secure，HTTPS)协议等标准通讯协议，从现场的数据采集器400获取能耗数据，以汇总生成上报的能耗数据。例如，所述第三数据采集模块113可以从现场的数据采集器400获取电、水、煤、热、气等能源数据。

进一步地，结合参考说明书附图3，所述能耗数据采集子系统110还可以包括：第一数据处理模块114，用于根据采集的能耗数据生成符合预设规范要求的待上传的能耗数据，并传输至数据上传模块115；数据上传模块115，用于对所述待上传的能耗数据进行编码后，传输至所述能耗数据交换子系统120。

具体地，所述第一数据处理模块114可以对所述第一数据采集模块111、所述第二数据采集模块112和/或所述第三数据采集模块113采集的能耗数据进行必要的运算处理，生成符合预设规范要求的待上传的能耗数据，再送入数据上传模块115进行编码上传。其中，对能耗数据进行必要的运算处理可以包括但不限于进行汇总、验证、筛选、整理打包等处理，所述预设规范要求可以根据实际需要进行预先设置，本发明实施例对此不做具体限制。

在实际应用中，所述能耗数据采集子系统110可以提供数据接入的软件配置工具，支持上述多种标准通讯协议的软件配置界面，配置完毕后，在所述能耗数据采集子系统110可以运行基于OPC、Modbus、DL/T645、CJ/T188等协议的数据采集模块，按照配置制定的规则，定时从数据采集点(包括但不限于自动化信息系统200、现场仪表300和数据采集器400)获取能耗数据，送入数据处理模块，进行必要的运算处理，生成符合规范要求的上传数据，再送入数据上传模块115进行编码上传。

可以理解，本发明实施例通过基于各种类型的协议，定时从数据采集点获取能耗数据，大大降低了数据收集工作量，加快了数据收集速度，有效的提高了工作效率。

在一个可能的实施例中，所述能耗数据采集子系统110不仅可以对用能单位的大量能耗数据进行采集和传输，还可以对不良信息、病毒进行筛选和隔离，保证数据安全。在实际应用中，所述能耗数据采集子系统110还可以进行多线程多任务的数据传输过程，并将采集的数据进行安全存储。

本发明实施例中，为防范恶意的传输控制协议(Transmission ControlProtocol，TCP)连接，所述能耗数据交换子系统120对TCP握手过程进行了代理。当收到所述能耗数据采集子系统110的同步序列编号(Synchronize Sequence Numbers，SYN)报文时，由所述能耗数据交换子系统120回复SYN确认(SYN_ACK)报文以完成三次握手过程。若在三次握手完成后的预设时间段内，所述能耗数据采集子系统110未传输数据，则删除该连接信息。若在预设时间段内接收到所述能耗数据采集子系统110发送的能耗数据，则所述能耗数据交换子系统120开始与所述在线监测子系统130完成三次握手过程。从而将所述能耗数据采集子系统110发送的能耗数据传输至所述在线监测子系统130。其中，所述预设时间段的长度可以根据实际需要进行预先设置，例如可以设置为15s等，本发明实施例对此不做具体限制。

可以理解，通过禁止能耗数据采集子系统和在线监测子系统之间直接建立TCP连接，将两个系统之间的TCP连接分解成两个子系统分别到能耗数据交换子系统的两个处理模块的两个TCP虚拟连接，并且保证能耗数据交换子系统的两个处理模块不同时连接，再加上能耗数据交换子系统的两个处理模块在装置内部是非网络连接，能够有效实现能耗数据采集子系统和在线监测子系统之间的非网络方式的安全数据交换。

进一步地，结合参考说明书附图4，所述能耗数据交换子系统120可以包括：第二数据处理模块121，用于接收所述能耗数据采集子系统110发送的能耗数据，并在安全数据交互模块122切断与第三数据处理模块123的物理连接的情况下，将所述能耗数据传输至安全数据交互模块122；安全数据交互模块122，用于对所述能耗数据进行检测及过滤，并在切断与所述第二数据处理模块121的物理连接的情况下，将过滤后的能耗数据传输至第三数据处理模块123；第三数据处理模块123，用于将所述过滤后的能耗数据传输至所述在线监测子系统130。

进一步地，所述第二数据处理模块121可以包括：数据解析单元，用于对接收的能耗数据进行协议解析，得到多层协议的协议内容，以及分别对各层协议的协议内容进行检验；数据加密单元，用于在各层协议的协议内容均检验通过时，对所述能耗数据进行加密，得到加密能耗数据；数据传输单元，用于在所述安全数据交互模块122切断与所述第三数据处理模块123的物理连接的情况下，将所述加密能耗数据传输至所述安全数据交互模块122。

具体地，当接收到所述能耗数据时，所述数据解析单元可以采用与所述数据上传模块115进行编码的编码方法对应的解码方法，对所述能耗数据进行解码，并采用现有的协议解析方法对解码后的能耗数据进行协议解析，将其中的链路层、网络层、传输层协议等进行层层剥离。在剥离的同时，根据预先配置的白名单策略对各层协议的协议内容进行检查。若存在至少一层协议的协议内容不符合策略，则将所述能耗数据丢弃并进行告警。

其中，所述能耗数据的各层协议可以包括但不限于电力系统常见的工控协议、常用的TCP/IP协议以及自定义的传输协议等等，所述白名单策略可以根据实际需要进行预先设置，本发明实施例对此不作限制。

需要说明的是，本发明实施例不对采用的编码方法、解码方法以及协议解析方法进行具体限制，在实际应用中，本领域技术人员可以根据需要进行选择。本发明实施例中，对能耗数据的各层协议进行剥离的具体实现方法，以及利用白名单策略对协议内容进行检查的具体实现方法均可以参考现有技术，本发明实施例在此不再赘述。

可以理解，通过利用所述能耗数据的传输协议对应的检查策略对所述能耗数据进行过滤，可以准确判断所述能耗数据是否满足该传输协议对应的规则，实现应用层的阻断和告警，保证传输数据的合法性和安全性。

另外，由于对所述能耗数据执行网络层协议剥离，而且所述能耗数据交换子系统不设IP地址，第二数据处理模块只是提取合法数据转发，因此也不会受到基于网络层的攻击，能够有效实现在网络安全隔离状态下数据的安全可靠转发。

具体地，若所述数据解析单元确定各层协议的协议内容均符合策略，则所述数据加密单元可以采用现有的数据加密方法对所述能耗数据进行加密，得到加密能耗数据。

可以理解，通过将能耗数据加密后进行传输，能够进一步确保传输过程中的数据安全性。

具体地，在所述安全数据交互模块122切断与所述第三数据处理模块123的物理连接的情况下，所述数据传输单元可以将所述加密能耗数据传输至所述安全数据交互模块122。此时，所述第三数据处理模块123无法向所述安全数据交互模块122传输数据，即所述在线监测子系统130无法通过所述能耗数据交换子系统120与所述能耗数据采集子系统110进行数据交互。

在实际应用中，所述安全数据交互模块122可以先切断与所述第三数据处理模块123的物理连接，再向所述第二数据处理模块121发送数据写入指令，以使得所述第二数据处理模块121的数据传输单元能够响应于所述数据写入指令，将所述加密能耗数据写入所述安全数据交互模块122的隔离缓冲区中。

具体地，所述安全数据交互模块122的隔离缓冲区可以包括但不限于双向先进先出(First Input First Output，FIFO)缓冲区。所述第二数据处理模块121的数据加密单元可以先将所述加密能耗数据保存在输出缓冲区。当双向FIFO单工中断模式许可时，所述安全数据交互模块122可以产生输出中断(作为数据写入指令的实例)，此时已切断外网侧(即所述在线监测子系统130侧)传输至内网侧(即所述能耗数据采集子系统110侧)的物理连接(即切断所述安全数据交互模块122与所述第三数据处理模块123的物理连接)。在该中断服务程序中，所述第二数据处理模块121响应中断后，可以向双向FIFO缓冲区写入数据。

进一步地，所述安全数据交互模块122可以包括：隔离缓冲区，用于存储所述第二数据处理模块121发送的加密能耗数据；安全数据交互单元，用于对所述加密能耗数据进行检测及过滤，并在切断与所述第二数据处理模块121的物理连接的情况下，将过滤后的加密能耗数据传输至所述第三数据处理模块123。

本发明实施例中，在所述第二数据处理模块121的数据传输单元将所述加密能耗数据完全写入所述隔离缓冲区后，所述能耗数据交换子系统120可以立即中断与所述能耗数据采集子系统110的TCP连接，同时将隔离缓冲区内的数据推向所述第三数据处理模块123。

具体地，所述安全数据交互单元在所述第二数据处理模块121写入数据完成后，将数据输出至所述第三数据处理模块123前，还可以采用现有的数据安全校验方法对所述隔离缓冲区中的加密能耗数据进行检测，以确保数据的合法性。在检验通过后再向所述第三数据处理模块123传输数据。在检验不通过时，丢弃所述加密能耗数据。

可以理解，通过加入数据校验功能，自动进行数据安全校验，能够有效过滤安全数据交互模块的硬件干扰错误，提高数据传输的有效性和/或可靠性。

具体地，在所述安全数据交互模块122切断与所述第二数据处理模块121的物理连接的情况下，所述安全数据交互单元可以将所述加密能耗数据传输至所述第三数据处理模块123。此时，所述第二数据处理模块121无法向所述安全数据交互模块122传输数据，即所述能耗数据采集子系统110无法通过所述能耗数据交换子系统120与所述在线监测子系统130进行数据交互。

在一个可能的实施例中，所述安全数据交互模块122的安全数据交互单元可以先切断与所述第二数据处理模块121的物理连接，再向所述第三数据处理模块123发送所述过滤后的加密能耗数据。

在另一个可能的实施例中，所述安全数据交互模块122的安全数据交互单元可以先切断与所述第二数据处理模块121的物理连接，再向所述第三数据处理模块123发送数据读取指令，以使得所述第三数据处理模块123够响应于所述数据读取指令，从所述隔离缓冲区中读取所述过滤后的加密能耗数据。

相应地，所述第三数据处理模块123可以包括：数据读取单元，用于从所述安全数据交互模块122的隔离缓冲区中读取加密能耗数据。

在实际应用中，在所述第二数据处理模块121将所述加密能耗数据完全写入所述隔离缓冲区后，所述安全数据交互模块122可以切断内网侧传输至外网侧的物理连接(即切断所述安全数据交互模块122与所述第二数据处理模块121的物理连接)，并向所述第三数据处理模块123产生读中断(作为数据读取指令的实例)，所述第三数据处理模块123响应中断后，可以从双向FIFO缓冲区读取数据，完成数据物理交接过程。

可以理解，通过设置隔离缓冲区，在第二数据处理模块传输数据时切断外网侧传输至内网侧的物理连接，在向第三数据处理模块传输数据时切断内网侧传输至外网侧的物理连接，能够使得在数据转发过程中，内网侧和外网侧一直处于断开状态，有效保证在网络安全隔离状态下数据的安全可靠转发。

进一步地，所述第三数据处理模块123可以包括：数据解密单元，用于对所述安全数据交互模块122发送的加密能耗数据进行解密，得到解密后的能耗数据；本地存储单元，用于将所述解密后的能耗数据存储在本地；数据上传单元，用于将所述解密后的能耗数据传输至所述在线监测子系统130。

具体地，当获取到所述加密能耗数据时，所述数据解密单元可以采用与所述第二数据处理模块121的数据传输单元进行加密的加密方法对应的解密方法，对所述加密能耗数据进行解密，得到解密后的能耗数据。所述本地存储单元可以将解密得到的能耗数据存储在本地。所述数据上传单元可以将解密得到的能耗数据传输至所述在线监测子系统130。

需要说明的是，本发明实施例不对采用的加密方法和解密方法进行具体限制，在实际应用中，本领域技术人员可以根据需要进行选择。

在一个可能的实施例中，所述第三数据处理模块123还可以包括：数据处理单元，用于实现对所述解密后的能耗数据进行解析验证、内部格式处理、本地存储与数据打包上传等功能。

可以理解，通过第二数据处理模块、安全数据交互模块和第三数据处理模块，形成了一个安全数据传输通道，使得在能耗数据传输过程中，内网侧和外网侧一直处于断开状态，实现了在网络安全隔离状态下数据的安全可靠传输，提高了能耗数据采集子系统和在线监测子系统之间的通信安全性。

进一步地，结合参考说明书附图5，所述在线监测子系统130可以包括：能源消耗统计模块131，用于整体统计用能单位的能源消耗情况，包括用能单位综合能耗、实时能耗、日能耗趋势、月能耗趋势、总能耗单耗、总产量单耗和能源消费结构中的一项或者多项，得到统计报表；能源实时监测模块132，用于对用能单位的能耗数据进行实时监测，对所述能耗数据进行分析处理，得到分析报表；可视化展示模块133，用于对所述统计报表和所述分析报表进行可视化展示。

本发明实施例中，所述在线监测子系统130可以以用能单位能源关口总表为计量点，进行用量数据监测。将用能单位各能源的能耗数据进行分类统计，统计企业各能源的总体能耗，帮助企业实时掌控自身能耗情况。还可以对获取的能耗数据进行可视化的展示、计算以及分析处理，支持网站登录，有助于节能减排的发展。

具体地，所述能源消耗统计模块131可以整体统计用能单位整体能源运行状况的数据，方便了解能源运行的整体状况，从而帮助运维人员做出快速的决策。所述能源消耗统计模块131可以统计用能单位能耗累计、当日实时能耗、日能耗趋势、月能耗趋势、总能耗单耗、总产量单耗、系统消息和能源消费结构中的一项或者多项数据，并生成对应的统计报表。

其中，所述统计报表可以按照不同维度对某一时间段和某种产品进行能耗量统计，以确保运维人员能够实时掌握能源使用情况。所述统计报表可以包括日(月、年)综合能耗监测报表、单位产品能耗日(月、年)汇总表、各类型(包括电、水、煤、热、气)能源统计日(月、年)报表等等，运维人员可以通过这些报表可以掌握各类能源使用单位的消耗、生产、成本等情况。

具体地，所述能源实时监测模块132可以采用现有的数据分析方法进行电、水、煤、热、气能耗数据的分析和计算，也可以手动修改设备台账，对设备能耗数据进行手动抄录，为用户计算和分析能源使用情况提供依据。

具体地，所述可视化展示模块133可以在用户界面上展示所述能源消耗统计模块131的统计结果和所述能源实时监测模块132的分析结果。例如，可以实现对采集的电、水、煤、热、气能耗数据进行年、月、日的信息展示，可以直观的看出能耗的具体趋势。也可以实现对综合能耗、日(月)能耗趋势、单位产品能耗等数据的展示，以便运维人员进行管理，实时监控各种能源数据，并根据昨日与今日能耗数据信息进行对比，不仅能确保能源介质在各个环节的安全和可用，更能清楚的了解每个环节能源介质耗损程度。

进一步地，结合参考说明书附图5，所述在线监测子系统130还可以包括：综合管理模块134，用于对用能单位基本信息、生产成品、用能单位生产层级、用能类型的信息进行管理；统计报表管理模块135，用于对所述统计报表和所述分析报表进行管理。

具体地，所述综合管理模块134可以实现对用能单位基本信息、生产成品、用能单位生产层级、用能类型等的信息的管理，运维人员可以基于所述综合管理模块134，根据现场实际情况填写以上信息。

具体地，所述统计报表管理模块135可以实现对统计报表和分析报表的管理，运维人员可以基于所述统计报表管理模块135，根据实际需要对统计报表和分析报表进行查看、修改和删除等操作。

进一步地，结合参考说明书附图5，所述在线监测子系统130还可以包括：设备管理模块136，用于对现场设备的运行情况、安装地点、设备信息进行管理；系统管理模块137，用于对组织架构、系统角色、用户进行管理，具有系统权限分配、查看系统操作日志的功能。

具体地，所述设备管理模块136是为了对现场设备分类、运行情况进行统一分配而设计，运维人员可以基于所述设备管理模块136对设备的具体信息进行增加、删除、修改等操作，包括但不限于设备的运行情况、安装地点、设备信息等。

具体地，所述系统管理模块137具有系统权限分配功能，以及对组织架构、系统角色、用户进行管理的功能，运维人员可以基于所述系统管理模块137对组织架构、系统角色、用户等信息进行管理，还可以分配系统权限、查看系统的操作日志等。

在一个可能的实施例中，所述在线监测子系统130还可以包括数据上传管理模块，用于进行上传指标配置、日能耗数据上传管理和月能耗数据上传管理，还可以实现历史数据查询功能等。

在实际应用中，所述可视化展示模块133还可以对所述综合管理模块134、所述统计报表管理模块135、所述设备管理模块136和/或所述系统管理模块137对应的用户界面进行可视化展示，以便运维人员进行相应的管理操作。

综上所述，根据本发明实施例的能耗在线监测系统，通过能耗数据采集子系统采集用能单位的能耗数据，并由能耗数据交换子系统通过安全数据传输通道，在网络安全隔离状态下将所述能耗数据传输至在线监测子系统，由所述在线监测子系统实现对各种能源在购入存储、加工转换、输送分配和终端使用过程中进行集中的监视、测量、控制和管理，大大减少了人力物力的输出，通过建立数据上传体系，省去了人工收集数据信息，大大降低了数据收集工作量，加快了数据收集速度，有效的提高了工作效率，能够更好的帮助相关部门对用能单位进行管控。

另外，所述能耗数据交换子系统通过安全数据传输通道，在网络安全隔离状态下进行能耗数据的传输，能够实现能耗数据的安全可靠传输，提高能耗数据采集子系统和在线监测子系统之间的通信安全性。

虽然通过参照本发明的某些优选实施方式，已经对本发明进行了图示和描述，但本领域的普通技术人员应该明白，以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种能耗在线监测系统，其特征在于，包括能耗数据采集子系统、能耗数据交换子系统和在线监测子系统，所述能耗数据采集子系统与所述能耗数据交换子系统通信连接，所述能耗数据交换子系统与所述在线监测子系统通信连接；

所述能耗数据采集子系统，用于基于自动化信息系统、现场仪表和数据采集器中的一项或者多项采集用能单位的能耗数据，并将所述能耗数据传输至所述能耗数据交换子系统；

所述能耗数据交换子系统，用于通过安全数据传输通道，在网络安全隔离状态下将所述能耗数据传输至所述在线监测子系统；

所述在线监测子系统，用于对所述能耗数据进行统计、分析和/或可视化展示。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述能耗数据采集子系统包括：

第一数据采集模块，用于从自动化信息系统采集用能单位的能耗数据；

第二数据采集模块，用于从现场仪表采集用能单位的能耗数据；

第三数据采集模块，用于从数据采集器获取用能单位的能耗数据。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述能耗数据采集子系统还包括：

第一数据处理模块，用于根据采集的能耗数据生成符合预设规范要求的待上传的能耗数据，并传输至数据上传模块；

数据上传模块，用于对所述待上传的能耗数据进行编码后，传输至所述能耗数据交换子系统。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述能耗数据交换子系统包括：

第二数据处理模块，用于接收所述能耗数据采集子系统发送的能耗数据，并在安全数据交互模块切断与第三数据处理模块的物理连接的情况下，将所述能耗数据传输至安全数据交互模块；

安全数据交互模块，用于对所述能耗数据进行检测及过滤，并在切断与所述第二数据处理模块的物理连接的情况下，将过滤后的能耗数据传输至第三数据处理模块；

第三数据处理模块，用于将所述过滤后的能耗数据传输至所述在线监测子系统。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述第二数据处理模块包括：

数据解析单元，用于对接收的能耗数据进行协议解析，得到多层协议的协议内容，以及分别对各层协议的协议内容进行检验；

数据加密单元，用于在各层协议的协议内容均检验通过时，对所述能耗数据进行加密，得到加密能耗数据；

数据传输单元，用于在所述安全数据交互模块切断与所述第三数据处理模块的物理连接的情况下，将所述加密能耗数据传输至所述安全数据交互模块。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述安全数据交互模块包括：

隔离缓冲区，用于存储所述第二数据处理模块发送的加密能耗数据；

安全数据交互单元，用于对所述加密能耗数据进行检测及过滤，并在切断与所述第二数据处理模块的物理连接的情况下，将过滤后的加密能耗数据传输至第三数据处理模块。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述第三数据处理模块包括：

数据解密单元，用于对所述安全数据交互模块发送的加密能耗数据进行解密，得到解密后的能耗数据；

本地存储单元，用于将所述解密后的能耗数据存储在本地；

数据上传单元，用于将所述解密后的能耗数据传输至所述在线监测子系统。

8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述在线监测子系统包括：

能源消耗统计模块，用于整体统计用能单位的能源消耗情况，包括用能单位综合能耗、实时能耗、日能耗趋势、月能耗趋势、总能耗单耗、总产量单耗和能源消费结构中的一项或者多项，得到统计报表；

能源实时监测模块，用于对用能单位的能耗数据进行实时监测，对所述能耗数据进行分析处理，得到分析报表；

可视化展示模块，用于对所述统计报表和所述分析报表进行可视化展示。

9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述在线监测子系统还包括：

综合管理模块，用于对用能单位基本信息、生产成品、用能单位生产层级、用能类型的信息进行管理；

统计报表管理模块，用于对所述统计报表和所述分析报表进行管理。

10.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述在线监测子系统还包括：

设备管理模块，用于对现场设备的运行情况、安装地点、设备信息进行管理；

系统管理模块，用于对组织架构、系统角色、用户进行管理，具有系统权限分配、查看系统操作日志的功能。