馬紅靜，安會，張靜，黃紅艷，楊斐

（石家莊郵電職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河北石家莊，050031）

0 引言

根據(jù)法國，日本和英國等國家的全面社會化改革和創(chuàng)新，可以看出，盡管世界各國的市場化程度和方式不同，但電能的市場化改革與創(chuàng)新是電能企業(yè)轉(zhuǎn)型成為綜合性能源服務(wù)提供商的關(guān)鍵驅(qū)動力[1-2]。隨著電力和能源市場化改革創(chuàng)新的蓬勃發(fā)展，在網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟和數(shù)字貿(mào)易的推動下，各個領(lǐng)域也迎來了新的機遇，綜合能源服務(wù)項目將成為各個領(lǐng)域業(yè)務(wù)增長的突破點[5]。

此外，物流業(yè)也正處于歷史的重大轉(zhuǎn)折點。近年來，隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和人工智能技術(shù)的發(fā)展[3]，諸如RFID 技術(shù)、全自動分揀設(shè)備、服務(wù)機器人和無人駕駛飛機等高科技技術(shù)不斷出現(xiàn)，新一代技術(shù)正在改變物流和快遞領(lǐng)域[4]，并且也對節(jié)能和降低能耗提出了新的挑戰(zhàn)[5]。

就物流行業(yè)而言，對電能的關(guān)鍵要求是：（1）節(jié)約成本：要考慮電能成本，高效的運行和維護管理，安全的生產(chǎn)以及設(shè)備和設(shè)備的使用壽命等多個方面。設(shè)備的綜合成本降至最低，節(jié)能減排；（2）顧客放心：使用數(shù)字平臺減少客戶管理信息系統(tǒng)的難度；（3）增加收入：家庭利用閑置和浪費資源完成增值和收入增加。

隨著各種新能源開發(fā)技術(shù)的飛速發(fā)展，我們將逐步推動電力能源與信息的融合，并在節(jié)能服務(wù)、電力運維、能源等方面，靈活運用技術(shù)、資源、資產(chǎn)等，使用監(jiān)督分析等服務(wù)項目，構(gòu)建基于電源管理中心的終端設(shè)備電源能耗管理系統(tǒng)，提高電源能耗的高效率。

本文將通過服務(wù)平臺、智能管理等技術(shù)方法，設(shè)計一個智慧用能物聯(lián)網(wǎng)解決方案，完成物流行業(yè)用大數(shù)據(jù)的收集與分析，并從數(shù)據(jù)信息認知入手，利用數(shù)據(jù)處理方法，建立智慧使用綜合能源服務(wù)項目的數(shù)字平臺，用來指導(dǎo)物流業(yè)以提高能效并制定當前的電能政策，完成電能的精益管理，滿足物流業(yè)對電能的使用要求，實現(xiàn)環(huán)保節(jié)能的目標，加快轉(zhuǎn)型和發(fā)展。

1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

智慧用能物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)解決方案是物聯(lián)網(wǎng)在綜合能源服務(wù)項目行業(yè)中的獨立創(chuàng)新應(yīng)用，該方案可以解決數(shù)據(jù)的缺乏，服務(wù)平臺的缺少，運維管理成本的增加，物流服務(wù)市場擴展中遇到的困難，以及封閉的系統(tǒng)軟件等問題，完善了機器設(shè)備軟件的定義，業(yè)務(wù)流程的靈活擴展，向外界開放數(shù)據(jù)和信息并共享資源以及在云邊緣進行智能協(xié)作。此外，它集成了互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)，人工智能技術(shù)和其他組件，并選擇了分布式架構(gòu)來為集成的能源服務(wù)項目構(gòu)建智能、開放、高效的數(shù)字平臺。

智慧用能物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)解決方案為能源服務(wù)項目構(gòu)建了一個全面的數(shù)字平臺，涵蓋從數(shù)據(jù)和信息認知，數(shù)據(jù)處理方法到智能使用的能源服務(wù)項目，滿足了物流行業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的要求，實現(xiàn)了環(huán)境保護和節(jié)能，以及加快該領(lǐng)域的轉(zhuǎn)型與發(fā)展。它從上到下分為4 層，分別是應(yīng)用層、平臺層、網(wǎng)絡(luò)層和采集終端層。

應(yīng)用層：由行業(yè)內(nèi)專業(yè)軟件提供商，構(gòu)建應(yīng)用服務(wù)包，并結(jié)合行業(yè)最新政策變化，識別使用數(shù)據(jù)信息，探索用戶需求，并提供專業(yè)服務(wù)。

圖1 智慧用能物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)架構(gòu)

平臺層：根據(jù)采集到的數(shù)據(jù)，進行數(shù)據(jù)分析，以及人機交互技術(shù)和對策的轉(zhuǎn)換，對數(shù)據(jù)信息進行預(yù)處理和對策的分解，實現(xiàn)高效的協(xié)作。根據(jù)打開的軟件，它可以靈活地與應(yīng)用層的軟件系統(tǒng)連接。

網(wǎng)絡(luò)層：智慧耗能物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)適用于有線網(wǎng)絡(luò)和無線網(wǎng)絡(luò)的兩種通信方式（大多采用短距離無線通信技術(shù)），可根據(jù)現(xiàn)場情況選擇，并匹配多個應(yīng)用領(lǐng)域。

采集終端層：經(jīng)濟，可靠和高效地收集各種能源消耗信息內(nèi)容，以及為綜合能源服務(wù)項目的業(yè)務(wù)流程生成數(shù)據(jù)。

2 功能設(shè)計

數(shù)字平臺必須與綜合能源服務(wù)項目的物流行業(yè)場景兼容，并且可以隨著綜合能源服務(wù)項目的業(yè)務(wù)流程的擴展對快遞物流業(yè)務(wù)流程進行合理的評估。此外，服務(wù)平臺還應(yīng)具有以下三個特點：第一，選擇微服務(wù)架構(gòu)和模塊化，使系統(tǒng)軟件控制模塊可以靈活組成，以滿足客戶需求的人性化要求；第二，使用互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)技術(shù)，根據(jù)能源使用的數(shù)據(jù)分析，提供準確的客戶畫像，為公司環(huán)境保護和節(jié)能以及決策處理提供數(shù)據(jù)支持；第三，建立基于AI 的邏輯推理分析方法，利用專業(yè)技能和工作經(jīng)驗來完成改進操作，利用認知智能技術(shù)完成對常見故障或入侵的識別，常見故障預(yù)測，從而提高運維管理效率。典型的應(yīng)用包括：

（1）數(shù)據(jù)采集：根據(jù)儀表盤，傳感器等各種終端設(shè)備，對電、水、氣、熱/冷、天氣等多種能源介質(zhì)進行監(jiān)測和統(tǒng)計分析。

（2）實時監(jiān)控系統(tǒng)：基于電能的實時通訊及相關(guān)系統(tǒng)的軟件儀表盤、繼電器、傳感器、自動控制系統(tǒng)的機械設(shè)備等，建立統(tǒng)一的監(jiān)督管理中心，并對數(shù)據(jù)進行處理和分析，解決能源供應(yīng)的實時數(shù)據(jù)和操縱的實際操作，滿足現(xiàn)場數(shù)據(jù)監(jiān)控代碼的高實用性和準確性的要求。發(fā)生常見故障時，根據(jù)檢測接口，可以立即發(fā)現(xiàn)發(fā)生常見故障的控制回路，方便客戶立即跟蹤解決。

（3）能耗分析與預(yù)測：根據(jù)24 小時實時監(jiān)控系統(tǒng)，創(chuàng)建多層次實體模型，進行多層次能耗分析，根據(jù)每日統(tǒng)計分析，月度統(tǒng)計分析，年度統(tǒng)計分析，或者一定時間范圍統(tǒng)計分析，概算預(yù)算配額表，分析成本等，并根據(jù)歷史記錄和影響因素，根據(jù)企業(yè)的年增長率進行預(yù)測分析。

（4）成本分析和分配：在實時監(jiān)控系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，完成了準確的成本分析報告和分配。每個采樣數(shù)據(jù)信息點將分配給一個或多個成本估算模板，該模板可以根據(jù)設(shè)備，按時周期和電費進行總體數(shù)據(jù)分析，并且系統(tǒng)軟件會自動生成數(shù)據(jù)分析報告。該系統(tǒng)軟件還可以將生產(chǎn)車間的實際運營和生產(chǎn)量（由客戶指定）與電力和能源成本相關(guān)聯(lián)，并根據(jù)準確的內(nèi)部計算方法來闡明真實的產(chǎn)品成本和分配。

（5）需求管理：需求管理方法的關(guān)鍵作用是調(diào)整加工廠的負荷需求。在設(shè)定的時間段內(nèi)實時跟蹤能耗，并對大中型機械設(shè)備進行統(tǒng)計分析。根據(jù)該調(diào)整，系統(tǒng)軟件逐漸調(diào)整以在設(shè)定的時間段內(nèi)將較大的需求限制在方案的“需求限制”和“較低需求限制”的范圍內(nèi)。

（6）報表管理：根據(jù)公司的制造和管理方法要求，定制電力和能源報表模板，根據(jù)表格顯示能耗數(shù)據(jù)的詳細信息，一鍵免費下載電力和能源表格，然后自動升級數(shù)據(jù)信息。

（7）智能診斷：使用各種智能控制模塊來覆蓋各種能源危機以進行能源使用診斷，覆蓋中央空調(diào)，供暖，照明，供水系統(tǒng)軟件，驅(qū)動力，氣壓，生產(chǎn)和其他電力能源設(shè)備系統(tǒng)軟件，對診斷結(jié)果的分類表明，可以自動過濾重復(fù)出現(xiàn)的問題。

（8）環(huán)保節(jié)能計劃：根據(jù)診斷結(jié)果，融合數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)獲取環(huán)境保護和節(jié)能計劃計劃，并分析計劃執(zhí)行的詳細信息，從而獲得節(jié)能，項目投資額度，投資回報率和投資回報等指標值等一目了然，并將執(zhí)行環(huán)境保護和節(jié)能的計劃分配給人員，對計劃的情況進行實時跟蹤。

3 小結(jié)

從思維上看，隨著人工智能技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)的盛行，許多領(lǐng)域正處于歷史的重大轉(zhuǎn)折點。促進物流企業(yè)迅速發(fā)展、井噴式裂變的不僅是方法和資產(chǎn)，還有自主創(chuàng)新。云計算技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)、人工智能技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等新技術(shù)的應(yīng)用將繼續(xù)顛覆快遞行業(yè)的商業(yè)模式和管理模式。

從理論上講，基于新一代ICT 技術(shù)（如云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、移動通信、人工智能等），在綜合能源服務(wù)項目行業(yè)中完成一系列獨立創(chuàng)新，處理數(shù)據(jù)缺乏，服務(wù)平臺缺乏，增加運維管理成本，設(shè)備維護難度，封閉系統(tǒng)軟件，復(fù)雜的連接場景，現(xiàn)場部署困難等問題，建立統(tǒng)一的智能化能源消耗物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)來處理設(shè)計模型思想體系。

從系統(tǒng)軟件的完成，我們將繼續(xù)掌握世界各國設(shè)計方法中的自主創(chuàng)新概念，以使最終結(jié)果具有重大的現(xiàn)實意義，并努力利用當前的硬件環(huán)境來積累知識。綜合能源服務(wù)項目數(shù)字平臺滿足綜合能源服務(wù)項目業(yè)務(wù)流程中各種場景的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用需求，將推動物流業(yè)的進一步發(fā)展，并且在促進環(huán)保、節(jié)能和促排方1 面也具有重要的使用價值。