1平台整体方案
基于物联网在线能耗监测平台的整体方案架构，该方案从采集层、传输层、数据层、网络层等方面分析了实现能耗监测的技术和方案，为下一步具体的软硬件设计和研发奠定了基础。
（1）采集层。采集层与物理层之间的直接通信主要基于公司能源单位能源消耗采集端部署的设备，以完成能源消耗数据的采集、能源计量仪器的识别和动态管理。
（2）传输层。传输层主要包括互联网、公司有线应无线网络、终端系统存储数据库等。收集层的能耗数据后，对传输层进行初步分析、验证和存储，并随时准备上传数据层。作为收集层和数据层的中间层，传输层起着连接上下的作用。
（3）数据层。数据层主要完成收集和上传数据的进一步处理和存储。根据各行业数据收集指南中的数据验证要求，在收集数据时验证访问数据，判断数据是否合法，信息是否匹配，是否有丢包和漏包，目的地址是否正确。数据层信息是从多个层面对企业能源结构、能耗水平、能耗趋势等信息进行汇总、分析和可视化显示的基础。
（4）网络层。网络层主要从事根据平台用户类型将数据层汇总分析的数据应用到现实生活中。为不同的客户提供相应的信息技术服务。例如，为节能监管机构提供相关数据报表，实时监控企业能耗，进一步完善和实施节能任务，逐步形成系统化、信息化的能耗监管机制；为能源使用公司提供更优化的生产方案，为企业提高能源利用效率、降低成本、减少能源浪费提供支持；及时向全国公众提供新的节能信息，推广节能技术商品，提高环保水平
2.平台设计与研发
2．1.能耗采集终端设计
（1）控制模块。控制模块采用低功耗CPU，主要控制通信模块、存储单元、安全管理单元、电源模块和显示模块，确保终端的功能和实现，以及终端的长期运行。
(2)通信模块。通信模块支持数据收集和通信，以及终端和平台之间的数据通信。终端支持ＲS485总线和MODBUS、OPC等工业协议实现与电表、油表、水表、气表、气表等能耗计量设备的数据接口，实现数据采集。终端有一个以太网接口，支持终端和平台之间的数据共享；同时，通过以太网接口，平台可以完成终端的远程监控和配置功能，包括上传地址、采集点信息、计算方法等参数配置，以及安装、卸载、升级等操作。
（3）存储单元。终端具有本地存储功能。上传的数据由HTTPS协议加密。如果传输超时或失败，设备将重新发送数据，以避免因断电、网络异常等事故而丢失内容，直到收到成功的反馈信息。
(4)安全管理单元。设备采用“内网主机”外网主机“单独双主机2”安全数据交换模块1“体系结构，其中安全数据交换模块不同时与内部和外部网络主机连接，以隔离内部网络和外部网络，避免公司内部数据泄露和外部病毒特洛伊木马程序入侵，确保数据传输安全。
(5)电源模块。电源模块支持220V交流电流±双路冗余热备电源输入10%。
(6)显示模块。支持7英寸LCD触摸屏，便于显示监控数据和设置参数。
2．2平台软件开发与研发
能源消耗在线监控平台是公司、节能安全监管部门和其他客户的窗口。软件部分的主要功能模块包括：基于B/S三层架构的能源单元子系统、政府子系统和公共服务子系统asp．实现了net科学研究和开发。
2．2．1.监督部门分系统
主要面向区/市/省有关政府机构的监管部门分系统，提供能耗监测、能效分析、节能管理、计量管理等功能。
（1）能源消耗监测。提供能源消费强度、能源消费构成、各种能源类型消费指标统计分析等能源消费单位能源消费数据的统计分析功能；基于GIS的企业和区域能源消耗分析，形成图表等可视化表达方式；服务政府各级节能单位的数据统计、报表填写等信息化工作需求。
（2）能源效率分析。从宏观监测、地区、行业和商品的角度提供能源效率的统计分析功能，并根据历史能源效率指标预测能源效率趋势。
（3）节能管理。提供总量和强度控制、节能业务管理、节能监管、节能标准法规和技术产品发布等功能；分配能源“双重控制”指标，分析、预测和预警节能形势；向企业管理人员和负责人备案；为节能公司和节能审批机构提供注册和查询功能。
（4）计量管理。提供能源使用单位计量器具配置的汇总查询功能，汇总查询能源使用单位计量器具的配置数量、配置率和验证校准情况，并对即将到期或已到期的计量器具进行标记和预警。
2．2．用能单位管理子系统
能耗单位管理子系统主要为企业客户提供维护查询相关能耗数据、计量器具、政策法规等信息。
(1)能耗监测。监测能耗监测终端采集的煤、油、水、电、气、汽等即时能耗数据，实现。
（2）能源效率分析。公司内部能源消耗数据主要包括能源消耗分析和成本分析的查询功能，主要包括需求配置、需求查询、峰平谷电力消耗分析和能源综合成本分析，支持企业和同行业其他公司对相应的节能指标进行比较分析和优化指导。
（3）能源报告。汇总公司电力消耗信息、综合能耗成本、单位产品能耗、车次单位产品能耗、团队单位产品能耗、峰平谷电力消耗、能耗单位汇总、能耗成本单位汇总、能耗成本汇总、能耗比较等报告信息。
(4)能耗预警。统计各类报警的报警频率和报警时间，为企业进行能耗管理决策提供参考。
(5)能源计量器具管理。记录和管理企业能源计量器具的应用、检测和测量，从而提高公司能耗监测的准确性和有效性。
(6)查询能源管理标准和规范。方便企业和企业人员实时在线查询我国相关法律法规、政策文件、标准规范等信息。
2．2．3公共服务子系统
公共服务子系统主要为公众提供服务。具有发布相关政策法规、标准规范、行业新闻、节能技术产品等信息的功能。它是平台的门窗，为实现节能减排的多元化共同治理提供支持。
3应用案例
目前，山东省淄博市一家化工企业已将基于物联网的能耗在线监测平台的整体方案应用到实践中。目前，公司主要使用的能源类型包括：精煤、电力、天然气和蒸汽。其中，公司利用工业用水进行自发电，部分电力接入互联网，周边企业使用外部蒸汽。部分能源数据已收集到公司自建的MES系统中。根据企业的具体情况和相关政策要求，在整个平台方案的基础上，研究并提出了满足企业需求的能源在线监测方案。在边缘采集侧，部署能耗监测终端，与企业联系ＲJ45接口可以收集能耗数据，终端可以通过有线网络/4G/无线网络等数据通信方式定期向能耗在线监控平台发送能耗数据。在云服务平台方面，信息技术服务主要面向公司和节能安全监管部门，以软件即服务的形式进行。
（1）公司云服务。企业登录能耗在线监测平台，对企业能耗进行数字化管理，管理公司实时能耗和计量仪器，分析企业历史能耗和能耗趋势，生成公司能耗指标预警、节能预警、能源储备预警等各种预警信息，为公司提出安全生产和能源使用的实际改进措施提供数据支持。例如，对企业各种能耗比例进行同比或环比分析，结合企业生产状况进行分析，发现企业能耗过程中存在的问题，并提出生产或能源使用措施。
(2)云服务面向节能安全监管部门。依托平台实现企业能耗数据的收集与分析，
（3）平台结构
（4）平台功能
◆电力集抄
电力集抄模块可以实现对各种监测数据的查询、分析、预警及综合展示，以保证配电室的环境友好。在智能化方面实现供配电监控系统的遥测'、遥信、遥控控制，对系统进行综合检测和统一管理；在数据资源管理方面，可以显示或查询供配电室内各设备运行（包括历史和实时参数，并根据实际情况进行日报、月报和年报查询或打印，提高工作效率，节约人力资源。
变压器监控
配电图
◆能耗分析
能耗分析模块采用自动化、信息化技术，实现从能源数据采集、过程监控、能源介质消耗分析、能耗管理等全过程的自动化、科学化管理，使能源管理、能源生产以及使用的全过程有机结合起来，运用先进的数据处理与分析技术，进行离线生产分析与管理，实现全厂能源系统的统一调度，优化能源介质平衡、有效利用能源，提高能源质量、降低能源消耗，达到节能降耗和提升整体能源管理水平的目的。
能耗概况
◆预付费管理
1）登陆管理：管理操作员账户及权限分配，查看系统日志等功能；
2）系统配置：对建筑、通讯管理机、仪表及默认参数进行配置；
3）用户管理：对商铺用户执行开户、销户、远程分合闸、批量操作及记录查询等操作；
4）售电管理：对已开户的表进行远程售电、退电、冲正及记录查询等操作；
5）售水管理：对已开户的表进行远程售水、退水、记录查询等操作；
6）报表中心：提供售电、售水财务报表、用能报表、报警报表等查询，本系统所有的报表及记录查询，都支持excel格式导出。
预付费看板
◆充电桩管理
通过物联网技术，对接入系统的充电桩站点和各个充电桩进行不间断地数据采集和监控，同时对各类故障如充电机过温保护、充电机输入输出过压、欠压、绝缘检测故障等一系列故障进行预警。云平台包含了充电收费和充电桩运营的所有功能，包括城市级大屏、交易管理、财务管理、变压器监控、运营分析、基础数据管理等功能。
充电桩看板
◆智能照明
智能照明通过物联网技术对安装在城市各区域的室内照明、城市路灯等照明回路的用电状态进行不间断地数据监测，也可以实现定时开关策略配置及后台远程管理和移动管理等，降低路灯设施的维护难度和成本，提升管理水平，并达到一定节能减挂的效果。
监控页面
◆安全用电
安全用电采用自主研发的剩余电流互感器、温度传感器、电气火灾探测器，对引发电气火灾的主要因素（导线温度、电流和剩余电流）进行不间断的数据跟踪与统计分析，并将发现的各种隐患信息及时推送给企业管理人员，指导企业实现及时的排查和治理，达到消除潜在电气火灾安全隐患，实现“防患于未然”的目的。
◆智慧消防
通过云平台进行数据分析、挖掘和趋势分析，帮助实现科学预警火灾、网格化管理、落实多元责任监管等目标。填补了原先针对“九小场所”和危化品生产企业无法有效监控的空白，适应于所有公建和民建，实现了无人化值守智慧消防，实现智慧消防“自动化”、“智能化”、“系统化”、用电管理“精细化”的实际需求。
（5）系统硬件配置
分类 | 产品型号 | 外观 | 产品功能 |
无线测温 | ARTM-Pn |
| 可监测电压、电流、频率、有功功率、无功功率、电能，可接收60个无线温度传感器温度 |
ATC600 |
| ATC600有2种工作模式：终端(-C)、中继(-Z)，可根据项目布局选择配置。可接收240个无线温度传感器温度 | |
光伏监控 | AGF |
| 光伏电池串开路报警，可以配合组串电压进行综合判断；带3路开关量状态监测，用于采集直流断路器、防雷器等输出空接点状态；一次电流采用穿孔方式接入，安装方便；测量元件采用霍尔传感器，隔离测量电流20A；电压测量功能可测量母线电压DC 1500V |
电力监控 | AEM96 |
| 三相电力参数测量、电压和电流的相角、四象限电能计量、复费率、需量、历史电能统计、开关量事件记录、历史值记录、31次分次谐波及总谐波含量分析、分相谐波及基波电参量（电压、电流、功率）、开关量、报警输出 |
APM系列 |
| 全电量测量，四象限电能，复费率电能，仪表内部温度测量，总有功、总无功、总视在电能脉冲输出、秒脉冲等可选。三相电流、有功功率、无功功率、视在功率实时需量及需量(包含时间戳)。电流、线电压、相电压、有功功率、无功功率、视在功率、功率因数、频率、电流总谐波、电压总谐波的本月值和上月值(包含时间戳)。中文显示，有功电能0.2s级。 | |
预付费 | DDSY |
| 单相电参量U、I、P、Q、S、PF、F测量。有功电能计量（正、反向），A、B、C分相正向有功电能，支持4个时区、2个时段表、14个日时段、4个费率需量及发生时间，实时需量，历史冻结数据购电记录；8位段式LCD显示、背光显示；有功电能脉冲输出；有功电能精度1级，无功电能0.5s级。 |
DTSY |
| 三相电参量U、I、P、Q、S、PF、F测量。有功电能计量（正、反向），A、B、C分相正向有功电能，支持4个时区、2个时段表、14个日时段、4个费率需量及发生时间，实时需量，历史冻结数据购电记录；8位段式LCD显示、背光显示；有功电能脉冲输出；有功电能精度1级，无功电能0.5s级。 | |
智能抄表 | ADL200 |
| 单相电参量U、I、P、Q、S、PF、F测量。总电能计量（反向计入正向），3个月历史电能数据冻结存储；8位段式LCD显示；有功电能脉冲输出；有功电能精度1级，无功电能2级。 |
ADL400 |
| 三相电参量U、I、P、Q、S、PF、F测量。（正、反向）有功、无功电能计量；A、B、C 分相正向有功电能计量；2-31次谐波电压电流；12位段式LCD显示、背光显示，电能精度0.5s级。 | |
ADW210 |
| 4路三相电压、电流、功率、功率因数、频率测量；电压电流相角、电压电流不平衡度测量；电压电流2-31次分次谐波及总畸变测量；当月及上三月的电压、电流、功率值记录；需量及上十二月历史需量记录；事件记录、复费率、四象限电能及历史电能记录；支持12路开关量输入4路开关量输出；支持12路测温4路剩余电流测量；有功电能精度1级。 | |
ADW300 |
| 三相电压、电流、功率、功率因数、频率测量；电压电流相角、电压电流不平衡度测量；电压电流2-31次分次谐波及总畸变测量；当月及上三月的电压、电流、功率值记录；需量及上十二月历史需量记录；事件记录、复费率、四象限电能及历史电能记录；支持4路开关量输入、2路开关量输出；支持4路测温；支持1路剩余电流测量；支持本地显示及按键设置；有功电能精度1级。 通讯方式：支持RS485通讯、Lora无线通讯、4G通讯；WIFI通讯 | |
直流电能表 | DJSF1352 |
| 1.精度：1级或0.5级，带±12V电压输出用于霍尔传感器供电 2.测量：电压、电流、功率、正反向电能，支持双路计量。 |
电气 | ARCM300-Z
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| 三相（I、U、Kw、Kvar、Kwh、Kvarh、 Hz、cosΦ），视在电能、四象限 电能计量，单回路剩余电流监测， 4 路温度监测，2 路继电器输出，2 路开关量输入，支持断电报警上传 |
AAFD-DU |
| 监测故障电弧、漏电、温度 两路无源干接点（开关量）输入 两路无源常开触点（开关量）输出
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充电桩 | ACX系列 |
| 充满自停、断电记忆、短路保护、过载保护、空载保护、故障回路识别、远程升级、功率识别、独立计量、告警上报。 支持投币、刷卡，扫码、免费充电，
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AEV_AC007 |
| 额定功率7kW,单相三线制，防护等级IP65,具备防雷保护、过载保护、短路保护、漏电保护、智能监测、智能计量、远程升级，支持刷卡、扫码、即插即用。 通讯方式：4G、蓝牙、Wifi | |
智慧照明 | ASL200 |
| 遥控输出 两路无源干接点（开关量）输入 两路无源常开触点（开关量）输出 |
