荀宇陽(yáng) 肖明龍 王科忠 徐偉彬

廣東機(jī)場(chǎng)白云信息科技有限公司 廣東 廣州 510470

1 引言

1.1 研究背景

近年來,環(huán)境保護(hù)日益受到重視,黨的十九大報(bào)告指出必須樹立和踐行綠水青山就是金山銀山的理念,堅(jiān)持節(jié)約資源和保護(hù)環(huán)境的基本國(guó)策,形成綠色發(fā)展方式和生活方式,民航機(jī)場(chǎng)的發(fā)展如何從追求規(guī)模、速度向追求質(zhì)量、效益轉(zhuǎn)變,實(shí)現(xiàn)更少資源消耗、更低環(huán)境污染、更大經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益的全面可持續(xù)發(fā)展,正日益成為無可回避的時(shí)代之問。

我國(guó)民航業(yè)近年來實(shí)現(xiàn)了跨越式發(fā)展,民航運(yùn)輸需求旺盛,帶動(dòng)能源消耗量和排放量增加。受技術(shù)水平、管理能力以及空域資源等制約,能源消耗量與排放量在較長(zhǎng)的一段時(shí)期內(nèi)仍難以改變與運(yùn)輸同步增長(zhǎng)的趨勢(shì),并將對(duì)行業(yè)發(fā)展形成越來越大的壓力。推進(jìn)行業(yè)可持續(xù)發(fā)展,有效應(yīng)對(duì)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)將是今后面臨的重大課題。中國(guó)民用航空局在《中國(guó)民用航空發(fā)展第十三個(gè)五年規(guī)劃》明確提出加快建設(shè)綠色民航的轉(zhuǎn)型發(fā)展方略,支持機(jī)場(chǎng)等單位開展節(jié)能減排改造,著力推廣能源管理系統(tǒng)建設(shè)。在民航業(yè)深化改革、創(chuàng)新發(fā)展的大環(huán)境下,推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)、建設(shè)綠色機(jī)場(chǎng)、走節(jié)能減排之路,既是貫徹落實(shí)國(guó)家生態(tài)文明建設(shè)戰(zhàn)略部署與適應(yīng)新常態(tài)的必由之路,也是社會(huì)責(zé)任的重要體現(xiàn)。

除總體規(guī)劃外,《民航節(jié)能減排“十三五”規(guī)劃》對(duì)民航業(yè)節(jié)能減排目標(biāo)和措施提出了更細(xì)致的要求,提出到2020年,行業(yè)單位運(yùn)輸周轉(zhuǎn)量能耗與二氧化碳排放五年平均比“十二五”下降4%以上,行業(yè)運(yùn)輸機(jī)場(chǎng)單位旅客吞吐量能耗五年平均值較“十二五”末下降15%以上,同時(shí)明確要求推動(dòng)機(jī)場(chǎng)能源管理體系建設(shè),加強(qiáng)機(jī)場(chǎng)能源、資源消費(fèi)計(jì)量和統(tǒng)計(jì)工作。

1.2 機(jī)場(chǎng)能源計(jì)量系統(tǒng)建設(shè)現(xiàn)狀

隨著近幾十年來工業(yè)技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,國(guó)外大型樞紐機(jī)場(chǎng)都有比較完備的能源計(jì)量系統(tǒng)。以美國(guó)洛杉磯機(jī)場(chǎng)為例,其機(jī)場(chǎng)能源綜合計(jì)量系統(tǒng)功能較為完備,在集中監(jiān)控室的上位機(jī)系統(tǒng)中可以監(jiān)測(cè)和控制機(jī)場(chǎng)各個(gè)部分的能源狀態(tài),同時(shí)該系統(tǒng)還具備數(shù)據(jù)的采集與存儲(chǔ)、分析與處理、可視化等多項(xiàng)功能。

并且隨著最近幾年人工智能與大數(shù)據(jù)的迅速發(fā)展,對(duì)能源信息管理系統(tǒng)軟件的強(qiáng)度與能源數(shù)據(jù)量的需求也在急劇增加,各大機(jī)場(chǎng)也紛紛致力于開發(fā)新型的機(jī)場(chǎng)能源數(shù)據(jù)信息管理系統(tǒng)。機(jī)場(chǎng)能源數(shù)據(jù)的采集是一切工作的前提,通過結(jié)合傳統(tǒng)的自動(dòng)化技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及機(jī)器學(xué)習(xí)相關(guān)技術(shù)設(shè)計(jì)新型能源綜合管理系統(tǒng),可以得到更加準(zhǔn)確與更加豐富多元的數(shù)據(jù)。

1.3 機(jī)場(chǎng)能源計(jì)量的業(yè)務(wù)現(xiàn)狀

機(jī)場(chǎng)的能源計(jì)量業(yè)務(wù)（以白云機(jī)場(chǎng)為例）由動(dòng)力保障公司負(fù)責(zé)。部門業(yè)務(wù)有兩部分,第一部分是圍繞水電計(jì)量器具的,包括水電計(jì)量器具的日常巡查、專項(xiàng)巡查、維護(hù)、修理、更換、現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)及送檢等工作;第二部分是圍繞水電計(jì)量數(shù)據(jù)的,包括水電計(jì)量數(shù)據(jù)的錄入、統(tǒng)計(jì)、分析、查錯(cuò)、資料更改、單據(jù)核對(duì)、單據(jù)打印、送單等工作。

2 本文研究的方向

擬對(duì)機(jī)場(chǎng)范圍內(nèi)綜合區(qū)、飛行區(qū)、航站區(qū)建設(shè)統(tǒng)一能源計(jì)量系統(tǒng)功能探討。實(shí)現(xiàn)以監(jiān)測(cè)、采集、計(jì)量于一體的能源計(jì)量系統(tǒng),提供能耗統(tǒng)計(jì)分析和日常運(yùn)行監(jiān)控功能,實(shí)施精細(xì)化的科學(xué)量化管理,尋找機(jī)場(chǎng)能耗漏洞,幫助各管理部門制定節(jié)能整改措施,提高能源使用效率,實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)場(chǎng)內(nèi)各區(qū)域電、水等能耗數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集和分項(xiàng)、分類計(jì)量,能耗在線監(jiān)測(cè)及運(yùn)行管理。

2.1 機(jī)場(chǎng)能源計(jì)量對(duì)綠色機(jī)場(chǎng)建設(shè)意義

伴隨著T2航站樓投入運(yùn)營(yíng),白云國(guó)際機(jī)場(chǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大,能耗消耗和能源成本支出龐大、監(jiān)管難度大,水、電等能源成本管理已經(jīng)成為機(jī)場(chǎng)重點(diǎn)成本控制管理項(xiàng)目之一,而能源計(jì)量系統(tǒng)是對(duì)節(jié)能減排工作成果量化考核分析的重要依據(jù)。只有升級(jí)改造了機(jī)場(chǎng)能源計(jì)量系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)電、水等多種類別能耗數(shù)據(jù)的全面采集和分項(xiàng)計(jì)量、能耗在線監(jiān)測(cè)及運(yùn)行管理、能源計(jì)費(fèi)等功能,才能為機(jī)場(chǎng)實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排、降低能源成本提供數(shù)據(jù)和管理支撐。

由于機(jī)場(chǎng)建筑功能構(gòu)成復(fù)雜（業(yè)態(tài)多、體量大、分布廣）,使得日常運(yùn)營(yíng)管理的強(qiáng)度極大。機(jī)場(chǎng)現(xiàn)有的遠(yuǎn)程集抄硬件未全部覆蓋,很多區(qū)域需要人工抄表,成本高,效率低,易出錯(cuò),導(dǎo)致能源使用和計(jì)量不準(zhǔn)確,同時(shí)由于缺乏體系化的能源計(jì)量系統(tǒng)支撐,能耗統(tǒng)計(jì)分析工作較為困難,無法便捷、快速的掌握目前機(jī)場(chǎng)的用能情況和用能指標(biāo)。能源計(jì)量系統(tǒng)的建設(shè)對(duì)簡(jiǎn)化能源運(yùn)行管理,減少日常管理的人力投入,節(jié)約人力資源成本,提高勞動(dòng)生產(chǎn)率等有十分重要的意義。

3 機(jī)場(chǎng)能源計(jì)量系統(tǒng)應(yīng)用研究

3.1 能源計(jì)量定義

能源計(jì)量是所有企業(yè)實(shí)施節(jié)能管控工作的基礎(chǔ)。機(jī)場(chǎng)需要對(duì)各個(gè)區(qū)域的使用的以水、電為主的能耗的計(jì)量和費(fèi)用進(jìn)行管理。按照不同的能耗類型以及他們實(shí)際的使用量進(jìn)行計(jì)量和收費(fèi)。機(jī)場(chǎng)需要在固定的結(jié)算時(shí)間前,對(duì)各個(gè)區(qū)域的能耗進(jìn)行計(jì)量,以及最終費(fèi)用的計(jì)算和統(tǒng)計(jì)。對(duì)于不同的能耗還需確定不同的分?jǐn)偡绞?確定最終的費(fèi)用。

3.2 機(jī)場(chǎng)能源計(jì)量系統(tǒng)功能分析

機(jī)場(chǎng)能源計(jì)量系統(tǒng)主要有表具管理、計(jì)量管理、計(jì)費(fèi)管理、事件上報(bào)、移動(dòng)端現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)等五大功能模塊,系統(tǒng)功能架構(gòu)圖如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)功能架構(gòu)圖

3.3.1 表具管理

主要實(shí)現(xiàn)對(duì)于表具臺(tái)賬能看到資產(chǎn)信息、維修次數(shù)、費(fèi)用等信息。臺(tái)賬信息包括:型號(hào),供應(yīng)商,使用壽命,價(jià)格等、大修次數(shù),累計(jì)開啟時(shí)間,折舊情況,維修費(fèi)用臺(tái)賬管理等。

3.3.2 計(jì)量管理

本模塊支持對(duì)基本信息錄入、抄表錄入、收費(fèi)錄入,歷史數(shù)據(jù)錄入等的模式錄入和表格界面錄入（excel批量導(dǎo)入、導(dǎo)出）。入庫(kù)后系統(tǒng)能通過歷史數(shù)據(jù)同比、數(shù)據(jù)隔離審查、環(huán)比自動(dòng)核對(duì)數(shù)據(jù)是否異常,若出現(xiàn)異常,頁(yè)面中會(huì)彈出信息提醒,數(shù)據(jù)核對(duì)可增加備注信息。

提供多種查詢節(jié)點(diǎn),可迅速查詢信息,根據(jù)不同的查詢統(tǒng)計(jì)條件顯示出需要的結(jié)果。計(jì)量明細(xì)包括用戶水、電的日用量和月用量查詢?？梢燥@示選定某段時(shí)間的數(shù)據(jù)、按用戶查詢費(fèi)用、用戶資料查詢。

3.3.3 計(jì)費(fèi)管理

提供多種查詢節(jié)點(diǎn),可迅速查詢信息,根據(jù)不同的查詢統(tǒng)計(jì)條件顯示出需要的結(jié)果。收費(fèi)信息可以顯示選定某段時(shí)間的數(shù)據(jù)、按用戶查詢費(fèi)用、用戶資料查詢。支持各項(xiàng)收費(fèi)明細(xì)的查詢、導(dǎo)出、打印并加蓋公章,其中收費(fèi)類型分為水電費(fèi)、污水處理費(fèi)、分?jǐn)傎M(fèi)（分?jǐn)偪砂幢壤?、用量）、管理費(fèi)等多項(xiàng)內(nèi)容。

實(shí)現(xiàn)多種模式的計(jì)費(fèi)管理功能:支持單一制、階梯制、分時(shí)制等多種單價(jià)計(jì)費(fèi)方式。分時(shí)制計(jì)費(fèi)方式可按照常用尖/峰/平/谷時(shí)段,以及季節(jié)、節(jié)假日等特殊時(shí)段靈活配置多種費(fèi)率方案。

3.3.4 事件上報(bào)

現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)人員將計(jì)量器具故障、采集故障、水電私接、安全隱患等事件統(tǒng)一匯總至事件中心,管理人員對(duì)這些事件進(jìn)行分解和處理,并實(shí)時(shí)查看每一事件的處理狀況。支持對(duì)事件進(jìn)行相關(guān)作業(yè)人員的任務(wù)排程（臨時(shí)性任務(wù)）。對(duì)多發(fā)事件進(jìn)行應(yīng)急方案的管理。再次發(fā)生同類事件,移動(dòng)端可同步查找對(duì)應(yīng)應(yīng)急預(yù)案。

3.3.5 移動(dòng)端現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)

移動(dòng)端現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)模塊主要應(yīng)用于非遠(yuǎn)程抄表的現(xiàn)場(chǎng)抄表補(bǔ)錄工作以及表具的日常現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)工作。

抄表員在移動(dòng)應(yīng)用端上瀏覽當(dāng)日的抄表任務(wù),系統(tǒng)提供各個(gè)任務(wù)的圖文描述,包括計(jì)量表編號(hào)、名稱、型號(hào)、位置等,并提供各個(gè)任務(wù)在地圖上的位置定位。用戶可以在移動(dòng)應(yīng)用端上查詢歷史抄表數(shù)據(jù)、歷史巡檢數(shù)據(jù)、歷史異常數(shù)據(jù)、計(jì)量表客戶資料、計(jì)量表用量、使用費(fèi)用等信息。

4 總結(jié)與展望

4.1 結(jié)論

機(jī)場(chǎng)能源計(jì)量系統(tǒng)的建設(shè)實(shí)現(xiàn)了對(duì)機(jī)場(chǎng)重點(diǎn)用能區(qū)域重點(diǎn)用能設(shè)備水、電、計(jì)量數(shù)據(jù)的采集、統(tǒng)計(jì)、分析,為深度挖掘節(jié)能空間,并進(jìn)行分類、分項(xiàng)、分區(qū)域統(tǒng)計(jì)管理,對(duì)能源消耗進(jìn)行精細(xì)化管理。合理規(guī)劃用能,形成可用的解決方案提供強(qiáng)有力的支持,將機(jī)場(chǎng)現(xiàn)已有的零散水電采集系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行整合,打通多數(shù)據(jù)之間的壁壘,消除信息孤島。

4.2 展望

現(xiàn)階段機(jī)場(chǎng)能源計(jì)量系統(tǒng)建設(shè)還在起步階段,遠(yuǎn)程表具數(shù)據(jù)上傳受很多外部因素影響,如通訊網(wǎng)絡(luò)環(huán)境等因素影響;下一步機(jī)場(chǎng)能源計(jì)量系統(tǒng)建設(shè)將考慮基于大數(shù)據(jù)深度學(xué)習(xí)方向研究,將表具數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化訓(xùn)練,提高系統(tǒng)對(duì)表具異常數(shù)據(jù)的優(yōu)化能力以及對(duì)計(jì)量數(shù)據(jù)的未來應(yīng)用研究,指導(dǎo)能源管理決策。