廣西科桂興信息技術(shù)有限責(zé)任公司 周文彬

一直以來工業(yè)中小企業(yè)融資貸款難的問題一直沒有很好的解決，其根本原因之一是政府部門和融資貸款服務(wù)機構(gòu)沒有一套行之有效的風(fēng)控體系。目前主要的風(fēng)控手段是企業(yè)每月、每季、每年定期上報財務(wù)報表至監(jiān)管部門，由于政府部門數(shù)據(jù)無法實現(xiàn)互聯(lián)互通，企業(yè)將財務(wù)報表上報到財政局的同時還要上報到其他監(jiān)管部門，如工信局、工商局等，同一份數(shù)據(jù)企業(yè)要重復(fù)上傳很多次，導(dǎo)致企業(yè)的管理負(fù)擔(dān)很重，且這種方式非常低效和滯后，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性、真實性很難有保障。

大部分工業(yè)企業(yè)都有抵押物，如廠房、用電設(shè)備、產(chǎn)品等，企業(yè)拿到融資貸款后，有沒有真正投入生產(chǎn)經(jīng)營，政府部門和融資貸款服務(wù)機構(gòu)沒辦法做到及時跟蹤和監(jiān)管[1]。如沒有一套及時有效的監(jiān)管和風(fēng)控體系對企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營情況進(jìn)行實時的監(jiān)控和預(yù)警，企業(yè)什么時候已停工停產(chǎn)政府部門和融資貸款服務(wù)機構(gòu)都不知情，因此導(dǎo)致融資貸款服務(wù)機構(gòu)不敢提供貸款、工業(yè)中小企業(yè)貸不到款的局面。

基于電磁場的用電設(shè)備監(jiān)測智能終端，是在對當(dāng)前用電設(shè)備用電環(huán)境零影響的情況下對用電設(shè)備的開機狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測，通過用電設(shè)備在開機和關(guān)機狀態(tài)下的磁感應(yīng)強度不同來反應(yīng)當(dāng)前設(shè)備是否是開機或關(guān)機的狀態(tài)，通過統(tǒng)計企業(yè)用電設(shè)備的開機率來反應(yīng)企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營狀況，從而為政府部門和融資貸款服務(wù)機構(gòu)隨時掌握貸款企業(yè)的經(jīng)營狀況提供強有力的數(shù)據(jù)支撐，達(dá)到風(fēng)險控制的目的[2]。

1 用電設(shè)備監(jiān)測智能終端設(shè)計原理

奧斯特實驗表明通電導(dǎo)線周圍存在磁場，磁場方向和電流方向有關(guān)。電流越大周圍的磁場就越大，電流的磁感應(yīng)強度計算公式為B=μ0I/(2πr)，μ0是真空磁導(dǎo)率（μ0=4π×10-7T·m/A），r 是這一點到導(dǎo)線的水平距離，I 是電流。由此可見，無限長載流直導(dǎo)線周圍的磁感應(yīng)強度B 與導(dǎo)線到場點的距離成反比，與電流成正比。

一般用電設(shè)備銘牌上都明確標(biāo)注電流、電壓、功率等信息，因此可以計算出用電設(shè)備在正常工作情況下的磁感應(yīng)強度。用電設(shè)備監(jiān)測智能終端通過監(jiān)測用電設(shè)備輸電導(dǎo)線周圍的磁感應(yīng)強度的變化來判斷用電設(shè)備的開機狀態(tài)等信息，并及時上報到工業(yè)大數(shù)據(jù)云平臺進(jìn)行數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)建模、數(shù)據(jù)可視化、風(fēng)險預(yù)警等。用電設(shè)備監(jiān)測智能終端主要由電源模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊、網(wǎng)絡(luò)模塊、接口模塊、安全模塊、數(shù)據(jù)顯示模塊、集成計算模塊等七個模塊組成。

電源模塊：配置低功耗電池，在突然斷電情況下繼續(xù)供電一段時間，確保數(shù)據(jù)不丟失；數(shù)據(jù)存儲模塊：用于存儲監(jiān)測數(shù)據(jù)、心跳數(shù)據(jù)、日志數(shù)據(jù)、配置信息，在沒有網(wǎng)絡(luò)或網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)較差的情況下先暫存到本地，待網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)后自動補傳，保證數(shù)據(jù)安全、完整；網(wǎng)絡(luò)模塊：支持4G、5G、WIFI 等多種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，用于數(shù)據(jù)上傳和通訊；接口模塊：RS232485、USB、LAN 口、WAN 口；安全模塊：用于保障數(shù)據(jù)存儲安全、傳輸安全；數(shù)據(jù)顯示模塊：用于各種數(shù)據(jù)的顯示，如磁感應(yīng)強度、時間、網(wǎng)絡(luò)、電量等；集成計算模塊：集成線性霍爾元件（隨著磁場的大小輸出不同的電壓信號(模擬信號)，線性霍爾的輸出電壓與傳過其本身的磁場強度成正比，根據(jù)磁場特性和強度其輸出電壓上升或下降。通過磁場強度的變化可以得知相應(yīng)位置數(shù)據(jù)的改變，輸出電壓與感應(yīng)到的磁場極性和強度的關(guān)系固定），主要用于磁感應(yīng)強度測量和計算。

2 用電設(shè)備監(jiān)測智能終端的特點

安裝方便。安裝時不需要改動現(xiàn)有的用電環(huán)境和設(shè)施，只需將用電設(shè)備監(jiān)測智能終端安裝在被監(jiān)控的用電設(shè)備通電導(dǎo)線、用電插座、空氣開關(guān)、變壓器附近即可。

零風(fēng)險。對比現(xiàn)有的用電設(shè)備開機狀態(tài)監(jiān)測，大多數(shù)是通過安裝智能插座、更換或安裝智能電表或其他傳感器，這些手段都有一個共同的弊端，就是要在斷電情況下進(jìn)行。工廠生產(chǎn)過程中，停掉大型的用電設(shè)備、給第三方公司安裝監(jiān)控設(shè)備基本上不可能，用于工業(yè)生產(chǎn)的設(shè)備停電、啟動的過程較長且風(fēng)險不可控，設(shè)備計劃外停機不僅嚴(yán)重影響了生產(chǎn)效率和質(zhì)量，也給工業(yè)企業(yè)帶來高額的維護(hù)保養(yǎng)成本，再則企業(yè)對第三方機構(gòu)或部門安裝的監(jiān)控設(shè)備質(zhì)量存在質(zhì)疑，稍有不慎導(dǎo)致設(shè)備缺電、短路及損壞的可能性極大。用電設(shè)備監(jiān)測智能終端一舉解決了以上所有難題，若監(jiān)測智能終端出現(xiàn)故障對工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)不會產(chǎn)生任何影響和損失[3]。

自動上傳。用電設(shè)備監(jiān)測智能終端集成有網(wǎng)絡(luò)模塊，對收集到的數(shù)據(jù)經(jīng)過加密存儲到本地存儲模塊，并通過4G5Gwifi 網(wǎng)絡(luò)上傳到工業(yè)大數(shù)據(jù)云平臺，實現(xiàn)企業(yè)、政府部門、融資貸款服務(wù)機構(gòu)三者數(shù)據(jù)共享；自動預(yù)警。用電設(shè)備監(jiān)測智能終端長時間離線或磁感應(yīng)強度跟用電設(shè)備正常開機狀態(tài)下的強度不匹配（允許有合理范圍的誤差），則觸發(fā)報警并上傳到工業(yè)大數(shù)據(jù)云平臺，并提醒（支持短信、郵件、釘釘、企業(yè)微信等）相關(guān)政府部門、融資貸款服務(wù)機構(gòu)注意防范風(fēng)險。

通用性強。用電設(shè)備監(jiān)測智能終端與用電設(shè)備的品牌和種類無關(guān)，適用于所有品牌、所有種類的生產(chǎn)設(shè)備實時監(jiān)控和管理；數(shù)據(jù)安全。采用軟件+硬件兩者相結(jié)合加密的方式保障數(shù)據(jù)安全。軟件層面采用非對稱加密技術(shù)（RSA）對數(shù)據(jù)傳輸過程進(jìn)行加密；硬件層面通過專用的硬件加密芯片（ESAM模塊）實現(xiàn)密鑰運算和存儲。

3 用電設(shè)備監(jiān)測智能終端的應(yīng)用

用電設(shè)備監(jiān)測智能終端作為一種數(shù)據(jù)采集終端，是工業(yè)大數(shù)據(jù)的底座，是構(gòu)建工業(yè)大數(shù)據(jù)云平臺的基礎(chǔ)。

圖1 工業(yè)大數(shù)據(jù)云平臺架構(gòu)

工業(yè)大數(shù)據(jù)云平臺采用微服務(wù)架構(gòu)和分布式部署架構(gòu)，滿足高內(nèi)聚、高可用、高伸縮、高性能的要求。其中，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是工業(yè)大數(shù)據(jù)云平臺中數(shù)據(jù)分析處理的核心，是連接終端與工業(yè)大數(shù)據(jù)云平臺的橋梁，因此數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的性能（吞吐能力）、穩(wěn)定性、擴展能力直接影響整個云平臺的業(yè)務(wù)化建設(shè)。為滿足大數(shù)據(jù)處理的要求，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采用數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)處理相分離的架構(gòu)模式，兩者間通過數(shù)據(jù)調(diào)度服務(wù)進(jìn)行任務(wù)調(diào)度，采集和處理分別支持分布式部署，提高了數(shù)據(jù)處理和擴展能力，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)架構(gòu)為分布式采集服務(wù)-任務(wù)調(diào)度服務(wù)-分布式解析服務(wù)。

用電設(shè)備監(jiān)測智能終端通過5G 網(wǎng)絡(luò)定時上傳用電設(shè)備（如機械臂、鍋爐、數(shù)控機床(NC)、柔性制造系統(tǒng)(FMS)、計算機集成制造系統(tǒng)(DIMS)、柔性制造單元(FMC)、大型集成電路和電子制造設(shè)備等）的狀態(tài)數(shù)據(jù)、心跳數(shù)據(jù)、日志數(shù)據(jù)和配置數(shù)據(jù)到數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)對數(shù)據(jù)進(jìn)行加工、質(zhì)控、存儲，工業(yè)大數(shù)據(jù)云平臺主要對數(shù)據(jù)進(jìn)行建模、管理、分析、可視化、權(quán)限控制、監(jiān)測智能終端遠(yuǎn)程升級等，為企業(yè)、政府部門、融資貸款服務(wù)機構(gòu)提供一體化的數(shù)據(jù)共享和決策服務(wù)。

幫助企業(yè)了解最新出臺的政策法規(guī)、投融資服務(wù)、信息化服務(wù)、知識產(chǎn)權(quán)服務(wù)、人力資源服務(wù)、信用評價服務(wù)等；幫助政府部門及時了解中小企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營現(xiàn)狀和困難，有針對性的出臺相關(guān)扶持政策和技術(shù)指導(dǎo)；幫助融資貸款服務(wù)機構(gòu)實時、準(zhǔn)確掌握貸款企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營狀況（如設(shè)備開機率、故障率、設(shè)備異常工時占比），降低貸款風(fēng)險和成本。

綜上，一個企業(yè)的用電情況直接體現(xiàn)一個企業(yè)日常生產(chǎn)經(jīng)營狀況，尤其是工業(yè)企業(yè)，而企業(yè)的用電數(shù)據(jù)只掌握在電網(wǎng)公司手里，其他部門或機構(gòu)想要獲取這些數(shù)據(jù)需要經(jīng)過嚴(yán)格的授權(quán)和非常復(fù)雜的審批流程。用電設(shè)備監(jiān)測智能終端另辟蹊徑，通過構(gòu)建工業(yè)大數(shù)據(jù)云平臺實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，讓政府部門和融資貸款服務(wù)機構(gòu)及時了解貸款企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營狀況更加便捷高效，降低了風(fēng)控成本、精減了融資貸款流程、減少了貸款企業(yè)的負(fù)擔(dān)，進(jìn)而解決中小企業(yè)融資難、融資貴、政府部門和融資貸款服務(wù)機構(gòu)資金利用率低的難題。