徐 衛(wèi)

（鄭州大方軟件股份有限公司，河南 鄭州 450001）

本文所研究所涉及的技術(shù)包括兩個(gè)領(lǐng)域，分別為高載能企業(yè)能效評(píng)估、計(jì)算機(jī)技術(shù)，即建立一種綜合性較強(qiáng)的系統(tǒng)。人類(lèi)的各項(xiàng)活動(dòng)都需要能源作為支撐，其也是社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的前提條件之一。傳統(tǒng)工業(yè)模式，盡管大大推動(dòng)了經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，但是也伴隨著的生態(tài)環(huán)境被破壞、能源浪費(fèi)較多的問(wèn)題，這就導(dǎo)致了人類(lèi)面臨著環(huán)境和能源的雙重壓力。目前，我國(guó)的能源供應(yīng)嚴(yán)重不足，且能源需求量日益增長(zhǎng)，為此開(kāi)展節(jié)能環(huán)保的相關(guān)研究勢(shì)在必行。針對(duì)高耗能的企業(yè)而言，日常生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生較大的能耗，所以開(kāi)展節(jié)能的相關(guān)研究勢(shì)在必行。

1 技術(shù)研究?jī)?nèi)容

本論文研究的目的在于，針對(duì)上述問(wèn)題，本文設(shè)計(jì)出一種高載能企業(yè)節(jié)能量計(jì)算及能效綜合評(píng)估系統(tǒng)，以達(dá)到降低能耗、環(huán)保的目標(biāo)。

本文研究所采用的技術(shù)方案為：開(kāi)發(fā)一種高載能企業(yè)節(jié)能量計(jì)算及能效綜合評(píng)估系統(tǒng)，最下層的是劃分模塊，主要功能是計(jì)算節(jié)能量以及評(píng)估能效，一般會(huì)由幾個(gè)模塊組成；第二層為封裝模塊，主要功能是封裝處理已劃分好的各個(gè)模塊；第三層是發(fā)布模塊，主要通過(guò)發(fā)布組件，構(gòu)建組件庫(kù)以支持標(biāo)注服務(wù)的功能；最上層是搭建模塊，主要功能是集成組件與平臺(tái)，由此建立起一個(gè)完整的評(píng)估系統(tǒng)。

劃分模塊具備評(píng)估能耗、計(jì)算節(jié)能量的能力，進(jìn)一步細(xì)化可以分為：第一，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)模塊，能夠?qū)⑺械哪苄?shù)據(jù)從數(shù)據(jù)庫(kù)中調(diào)取出來(lái)，發(fā)送給其他模塊；第二，評(píng)估時(shí)間模塊，將評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)和評(píng)估指標(biāo)發(fā)送給對(duì)應(yīng)的模塊；第三，節(jié)能量計(jì)算模塊，將一些共用性的節(jié)能計(jì)算方法集中起來(lái)。

2 技術(shù)內(nèi)容解析

本研究設(shè)計(jì)的系統(tǒng)具體見(jiàn)圖1 所示，實(shí)現(xiàn)能源計(jì)算和評(píng)估能效，并拆分模型、方法與數(shù)據(jù)，通過(guò)封裝各個(gè)組件，使其彼此獨(dú)立，最終搭建一個(gè)組件庫(kù)；另外，在綜合集成平臺(tái)的基礎(chǔ)之上，設(shè)計(jì)出節(jié)能量與能效評(píng)估業(yè)務(wù)流程，運(yùn)用搭建組件的途徑，建立高載能企業(yè)節(jié)能量計(jì)算以及能效綜合評(píng)估系統(tǒng)，并開(kāi)展能耗評(píng)估和計(jì)算節(jié)能量作業(yè)，讓系統(tǒng)的拓展性、維護(hù)性和移植性均能達(dá)到設(shè)計(jì)目標(biāo)的要求，最終實(shí)現(xiàn)降低能耗。[1]本次設(shè)計(jì)的高載能企業(yè)節(jié)能量計(jì)算及能效綜合評(píng)估系統(tǒng)的核心模塊主要包括：劃分模塊、封裝模塊、發(fā)布模塊以及搭建模塊四個(gè)部分，針對(duì)四個(gè)模塊進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

圖1 該高載能企業(yè)節(jié)能量計(jì)算及能效綜合評(píng)估系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖

2.1 劃分模塊

劃分模塊，劃分節(jié)能量計(jì)算及能效評(píng)估各個(gè)業(yè)務(wù)，由此獲得對(duì)應(yīng)的小模塊，通常情況下，都會(huì)結(jié)合企業(yè)的實(shí)際需求，開(kāi)發(fā)出對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)，不劃分應(yīng)用模塊，僅僅是給出最終結(jié)果，沒(méi)有充分考慮到系統(tǒng)的可拓展性及可移植性。

目前常見(jiàn)的有九類(lèi)劃分方式，具體如下文所述：

2.1.1 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)

基礎(chǔ)數(shù)據(jù)是計(jì)算節(jié)能量、評(píng)估能耗的基本條件，基礎(chǔ)數(shù)模模塊能夠提取并處理各種類(lèi)型的能耗數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)傳送給其他模塊。首先會(huì)從數(shù)據(jù)庫(kù)中提取出所需的數(shù)據(jù)，劃分基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的目的是為避免其他模塊與數(shù)據(jù)庫(kù)直接對(duì)接；因?yàn)槠渲苯优c數(shù)據(jù)庫(kù)相連，一旦數(shù)據(jù)出現(xiàn)改動(dòng)，那么這些模塊也會(huì)隨著發(fā)生改變，導(dǎo)致相應(yīng)的工作量激增，另外此模塊的通用性較好，能夠設(shè)定相關(guān)的條件實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的定向提取。

2.1.2 評(píng)估時(shí)間

評(píng)估時(shí)間模塊的功能給出評(píng)估的標(biāo)準(zhǔn)及指標(biāo)，通過(guò)獨(dú)立劃分的方式能夠?qū)崿F(xiàn)自由的選擇與修改時(shí)間，由此就可以獲得所需時(shí)間段的能效評(píng)估數(shù)據(jù)。

2.1.3 節(jié)能量計(jì)算

節(jié)能量的計(jì)算方法較多，其是較為獨(dú)立存在的，各個(gè)企業(yè)結(jié)合自身需求，能夠選擇對(duì)應(yīng)的方法計(jì)算節(jié)能量，通過(guò)獨(dú)立劃分的方式能提高模塊的共用性，目前常見(jiàn)的節(jié)能計(jì)算類(lèi)型主要有：產(chǎn)品節(jié)能量、產(chǎn)值節(jié)能量、技術(shù)措施節(jié)能量、企業(yè)結(jié)構(gòu)節(jié)能量、單項(xiàng)能源節(jié)能量、節(jié)能率。

2.1.4 評(píng)估指標(biāo)

作為能效評(píng)價(jià)尤為核心的一部分，對(duì)評(píng)估指標(biāo)模塊中各個(gè)指標(biāo)進(jìn)行劃分，可以大大提高搭建模塊的靈活性。各個(gè)企業(yè)所用的指標(biāo)不同，為此通過(guò)劃分各項(xiàng)指標(biāo)，使得搭建模塊更加的靈活，并依據(jù)所用到的指標(biāo)開(kāi)展考核；此外，模塊的共用性也顯著提高，當(dāng)企業(yè)新增指標(biāo)時(shí)，僅僅開(kāi)發(fā)這些新指標(biāo)。評(píng)估指標(biāo)主要有：用水重復(fù)利用率、燃料比；變壓器效率、變壓器負(fù)載率、電弧爐電極消耗、高爐休風(fēng)率、發(fā)光效率、瓦斯灰數(shù)量及灰鐵比、爐渣數(shù)量及渣鐵比、電動(dòng)機(jī)運(yùn)行效率、電動(dòng)機(jī)負(fù)載率等。

2.1.5 評(píng)估方法

能效評(píng)估方法也是非常關(guān)鍵的一項(xiàng)內(nèi)容，能耗評(píng)估的整個(gè)過(guò)程，即采用各種評(píng)估方法來(lái)評(píng)估對(duì)應(yīng)的結(jié)果，為此可以將各種評(píng)估方法進(jìn)行劃分，獲得彼此獨(dú)立的模塊，在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，往往會(huì)用一種評(píng)估方法或者采取多種方法結(jié)合的措施。評(píng)估方法在各種企業(yè)都能適用，具有通用性。

2.1.6 評(píng)估指標(biāo)權(quán)重

指標(biāo)權(quán)重的設(shè)計(jì)直接決定了指標(biāo)評(píng)估的結(jié)果，其尤為重要。該模塊的功能是對(duì)每一項(xiàng)評(píng)估指標(biāo)的權(quán)重加以確定，通常會(huì)用到多種方法來(lái)實(shí)現(xiàn)權(quán)重的確定，通過(guò)封裝各種方法，大大提高權(quán)重確定的靈活性。

2.1.7 單項(xiàng)評(píng)估

單項(xiàng)評(píng)估，就是對(duì)每一項(xiàng)指標(biāo)的評(píng)估結(jié)果展開(kāi)分析，由此能夠反映出對(duì)應(yīng)指標(biāo)的節(jié)能潛力，在此基礎(chǔ)上能夠制定出對(duì)應(yīng)的優(yōu)化方案，單項(xiàng)評(píng)估具有通用性的特點(diǎn)。

2.1.8 綜合評(píng)估

綜合評(píng)價(jià)，即從全面的、總體的角度展開(kāi)評(píng)估，利用該模塊能夠確定企的整體節(jié)能效果，其具有通用性的特點(diǎn)。

2.1.9 圖形展示

圖形展示模塊可以起到輔助能效評(píng)價(jià)的作用，其利用評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)展示處圖形，圖形展示模塊也具有通用性的特點(diǎn)。

2.2 封裝模塊

封裝模塊采用了兩項(xiàng)技術(shù)，一項(xiàng)是WebService 技術(shù)，另一項(xiàng)是組件技術(shù)；運(yùn)用面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)，對(duì)節(jié)能量計(jì)算及能效評(píng)估模塊進(jìn)行封裝，由此獲得相對(duì)獨(dú)立的模塊，封裝技術(shù)的具體說(shuō)明如下所述：

2.2.1 組件技術(shù)

組件技術(shù)，采取封裝技術(shù)將劃分號(hào)的應(yīng)用模塊進(jìn)行封裝，由此獲得對(duì)應(yīng)組件；以綜合集成平臺(tái)為基礎(chǔ)構(gòu)建能效評(píng)價(jià)系統(tǒng)，采用組件搭建來(lái)實(shí)現(xiàn)。組件封裝，從本質(zhì)上而言是實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)應(yīng)用模塊的程序化。組件可以讓軟件的重用性得到顯著提升，通過(guò)封裝各項(xiàng)軟件，獲得對(duì)應(yīng)組件，同時(shí)利用接口訪問(wèn)組件。其有以下幾個(gè)顯著特征：較強(qiáng)的重用性和互操作，高拓展性，能即插即用。[2]

2.2.2 WebService 技術(shù)

WebService 屬于組件技術(shù)的一種，封裝數(shù)據(jù)用到了XML 格式，并用到WSDL 描述其功能。另外，Web Service 需要經(jīng)過(guò)注冊(cè)后才能提供完備的服務(wù)。運(yùn)用UDDI 實(shí)現(xiàn)，采用SOAP 協(xié)議實(shí)現(xiàn)組件之間數(shù)據(jù)交互。WebService 不管是在哪個(gè)平臺(tái)或者語(yǔ)言，其關(guān)聯(lián)性并不大，通過(guò)對(duì)位置和接口進(jìn)行確定，就能夠調(diào)用對(duì)應(yīng)的端口，并獲得返回值。盡管一些傳統(tǒng)的組件技術(shù)同樣可以遠(yuǎn)程調(diào)用，然而其通信協(xié)議會(huì)存在防火墻的阻礙，無(wú)法實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的共享。加之不同企業(yè)所采用的規(guī)范也會(huì)不同，為此不具備通用性的特性。

2.2.3 搭建模塊

綜合集成平臺(tái)及組件庫(kù)中實(shí)現(xiàn)模塊的搭建，主要內(nèi)容包括：制定能效評(píng)價(jià)業(yè)務(wù)組件、繪制能效評(píng)價(jià)業(yè)務(wù)流程圖、添加組件和運(yùn)行系統(tǒng)。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上，本文主要分析和設(shè)計(jì)了一種高載能企業(yè)節(jié)能量計(jì)算及能效綜合評(píng)估系統(tǒng)，大大提高了應(yīng)用系統(tǒng)搭建的效率，并讓系統(tǒng)具備較好的擴(kuò)展性、移植性，且易于后續(xù)的維護(hù)；基于開(kāi)發(fā)的角度，設(shè)計(jì)的系統(tǒng)可以為企業(yè)的能耗評(píng)估、節(jié)能措施制定提供科學(xué)的依據(jù)。本文設(shè)計(jì)的系統(tǒng)各項(xiàng)功能均滿(mǎn)足不同企業(yè)的需求，能夠?yàn)槠髽I(yè)快速搭建一個(gè)計(jì)算節(jié)能量和評(píng)估能耗的平臺(tái)，同時(shí)搭建的系統(tǒng)具有較好的拓展性和移植性。