公用事业部门企业能耗数据采集技术方案

1、附件 3武汉市节能智慧管理系统与公用事业部门能耗数据采集接口技术方案武汉市开展和改革委员会2021 年 12 月目录第 1 章 平台概述 31.1建设背景 3.1.2建设目标 3.1.3建设内容 4.第 2 章 公用事业部门企业能耗数据采集技术方案 42.1需求分析 4.2.2数据采集流程 5.2.3相关工作分工 6.第 3 章 相关参数说明 73.1前置机及数据库软件 7.3.2平安网闸 8.3.3专线网络 8.3.4数据加密算法说明 8.3.5 能源数据存储结构说明 11第1章 采集接口平台概述1.1 建设背景当前，我国节能减排形势依然严峻，随着国务院? “十二五 节能 减排综合性工作方案

2、?的发布，我国的节能减排工作已从粗放走向精 细，传统的关停高耗能企业方法己无法满足当前能源管理要求。实时准确的能耗数据是节能减排工作推进和节能效果评价的依 据，是为节能减排效果 “把脉 的最有利工具，但由于现有能源数据统 计大多手工填报，存在周期长、不实时的缺点，数据的客观性和准确 性无法保证，不能及时反映能源消耗状况，所以主管部门对能源消耗 动态无法及时掌控，造成了能源调控的滞后，无法实现能源资源的合 理配置。同样，由于能耗数据的不准确，企业不能及时准确地发现能 源消耗过程中存在的问题，能源浪费现象比拟严重。同时，目前第三 方评估机构的能效评估也大多基于企业自行填报的数据，无法保证能 效评估

3、的科学性和合理性。所以，能源消耗数据能被准确、实时的采 集获得显得十分迫切。1.2 建设目标 建设武汉市节能智慧管理系统，在现有能耗统计、能源检测、能 效评估积累经验的根底上，建立起一个全面的能源数据平台，实现能 源数据的自动采集、统计、分析，为政府决策、为政府能耗管理考核、 企业产品工艺改良和第三方评估提供准确实时的数据支持，同时开展 节能方法研究、标准制定和评价效劳，形成对能源数据的 “采集 -分析 - 利用的良性循环，为全市科学用能和 “十二五 节能减排目标的实现提 供支持。1.3 建设内容建设武汉市重点用能单位能耗数据中心与分析平台，对全市重点 用能单位的能耗数据进行综合统计分析，从而

4、全面、客观、实时地掌 握能源消耗状况，为能源的宏观调控提供数据支撑。第2章 公用事业部门企业能耗数据采集技术方案2.1 需求分析1覆盖用能单位范围工程规划的用能单位范围包括武汉市年能耗 2000 吨标准煤以上的 单位，预计数量在 1000 家左右。工程方案分批分步纳入市节能智慧管 理系统。首批纳入采集的用能单位范围是列入?万家企业节能低碳行动实 施方案?发改环资 20212873 号的市重点用能单位，后续纳入采 集的单位待市发改委、经信委、统计局确定并通知。企业组织机构代 码与各公用事业部门户号匹配关系由市发改委节能监察中心与各公用 事业部门逐一比对，确保企业根底信息的一致性。2能耗数据指标及

5、周期 各公用事业提供每家用能单位一级关口表的能耗数据，传输内容 及格式约定详见本方案 3.5 节。能耗数据周期暂定为小时、日、月、季、年 5 档3数据采集频率各公用事业部门开发程序，能自动将用能单位能耗数据发送至前 置机数据库里，要求最新数据反映该企业数据周期如上节描述内 的能耗情况，约定传输时间为报告数据周期结束的十分钟内，最高传 输/采集频率为1小时。2.2数据采集流程公共事业部门电力/燃气/热力公司等数据采集框架图如下：>前査机电力处司+燃勺黛团:>平安网闸平安网闸齐时 Jilsis -誌理中心内朗坟抿 st理由图可知，各公用事业部门数据采集主要由三个局部组成：1各公用事业部

6、门内部数据转移：各公用事业部门自有的能源监测数据，通过单向传输的平安网闸新增，转移至一台前 置机效劳器新增。平安网闸技术在大连、福建等地的电力 系统已有应用案例，是一种保证电力监测网络物理隔离、单 向平安传输的技术手段。2 专用网络传输：通过搭建电信公司的专用网络新建，将前 置机中的能源采集数据加密后密文传输至能源中心的内网。 加密方法由各公用事业部门与市发改委节能监察中心约定， 算法的说明和例如见本方案3.4节。3能源中心内部数据处理和转移：通过专网进入能源中心内网的能源数据密文数据，通过解密后，再通过单向传输的平安网闸新增进入能源中心的实时数据库，进行分析处理。根据以上各公用事业部门数据采

7、集框架，设计采集流程如下： 1平安网闸、前置机部署与数据库软件调试 在各公用事业部门网络机房安装平安网闸、前置机效劳器、及相 关应用软件和数据库软件Sqlserver,并配置相关账户及参数。同时 根据双方约定的前置机数据库软件参数、加密算法、数据存储结构说 明等文档，进行数据转移程序的开发，实现自动将用能单位能耗数据 转移至前置机数据库里。由各公用事业部门组织实施， 市发改委节能监察中心工程组配合。 2 专线网络部署与调试 将专线网络接入前置机效劳器和能源中心专用数据采集效劳器， 配置相关账户及参数，确保网络通畅及平安。由市发改委节能监察中 心组织实施，各公用事业部门配合。 3 能源数据中心接

8、收数据及应用开发 能源数据中心定期从各公用事业部门前置机数据库里获取数据， 在能源中心的网络机房安装平安网闸、效劳器、及相关应用软件和数 据库软件Sqlserver,并进行相应功能的开发和展现。由市发改委节 能监察中心组织实施，各公用事业部门配合。2.3 相关工作分工发改委序号事项电力公司节能监具体说明备注察中心1、设备采购与集成；2、数据库软件安装及调试；平安网闸、前3、 数据转移动软件的开发，将加日常管理由各公用1 置机部署与数负责协助密数据存储进前置机数据库里；事业力公司负责。据库软件调试4、日常管理和软硬件维护，缺失数据的补发等；专线管理与运维由 专线网络部署2 协助负责专线与前置机的

9、网络接入及调试。发改委节能监察中与调试心负责并实施；在能源中心的网络机房安装平安能源数据中心网闸、效劳器、及相关应用软件和由发改委 节能 监察3 测的数据接收协助负责数据库软件(Sqlserver)，并进行相中心负责并实施；与应用开发应功能的开发和展现。第3章相关参数说明3.1前置机及数据库软件部署在各公用事业部门内，通过专线网络与能源中心外网连接,用于能耗加密数据的存储与管理。3.2平安网闸是一种由带有多种控制功能专用硬件在电路上切断网络之间的链路层连接，并能够在网络间进行平安适度的应用数据交换的网络平安 设备。采用硬件架构设计使数据仅能从发送子系统传输至接收子系统, 中间没有任何形式的反应

10、信号。3.3专线网络专线网络连接各公用事业部门和能源中心外网，确保网络和数据传输的平安性。3.4数据加密算法说明由武汉市节能智慧管理系统负责加密算法的管理，提供相关的加密算法及API，指导电力公司对能源数据进行加密处理。平台使用AES加密算法CBC算法模式、PKCS5填充模式对 关键数据进行加密。在采集程序开发阶段，市发改委节能监察中心提供临时密钥供测试和联调，待程序正式实施完毕后，告知电力公司正式密钥，进行数 据的加密处理。为确保数据的平安性，电力公司相关参与人员不能泄 露密钥，发改委节能监察中心会定期更换密钥。加密算法实现例如以JAVA为例：import javax.crypto.Ciph

11、er;import javax.crypto.spec.lvParameterSpec;import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;import sun. misc.BASE64Decoder;import sun. misc.BASE64E ncoder;public classEncryption public static void main(String args) try System.out.println( encrypt("中文测试","baosightbaosight"); catch (Excepti

12、 on e) / TODO Auto-generated catch blocke.pri ntStackTrace();try System.out.println( decrypt("1F+Ntqsm0wpMTM2dBwHWXA=""baosightbaosight"); catch (Excepti on e) / TODO Auto-generated catch blocke.pri ntStackTrace();/加密public static String encrypt(String sSrc, String sKey) throws E

13、xception if (sKey = null) System.out.print("Key 为空 null");return null;if (sKey.le ngth() != 16) System.out.print("Key 长度不是 16位");return null;byte raw = sKey.getBytes();SecretKeySpec skeySpec = new SecretKeySpec(raw, "AES");Cipher cipher = Cipher. getInstance("AES/C

14、BC/PKCS5Padding" );/ "算法 /模式 /补码方式"IvParameterSpec iv = new IvParameterSpec(sKey.getBytes(); / 使用 CBC 模式，需要一个向 量iv,可增加加密算法的强度cipher.init(Cipher. ENCRYPT_MODE , skeySpec, iv);byte en crypted = cipher.do Fin al(sSrc.getBytes();return new BASE64Encoder().encode(encrypted); / 此处使用 BASE64

15、做转码功能，同时能起到2次加密的作用。/解密public static String decrypt(String sSrc, String sKey) throws Exception try if (sKey = null) System.out.print( "Key 为空 null");return null;if (sKey.length() != 16) System.out.print("Key 长度不是 16位");return null;byte raw = sKey.getBytes( "ASCII");Secre

16、tKeySpec skeySpec = new SecretKeySpec(raw, "AES");Cipher cipher = Cipher. getInstanee ("AES/CBC/PKCS5Padding");IvParameterSpec iv = new lvParameterSpec(sKey.getBytes();cipher.init(Cipher. DECRYPT_MODE , skeySpec, iv);byte encryptedl = new BASE64Decoder().decodeBuffer(sSrc); / 先用

17、base64解密 try byte orig inal = cipher.do Fin al(e ncryptedl);Stri ng orig in alStri ng = new Str in g(orig in al);return originalString; catch (Excepti on e) System.out.pri ntln( e.toStri ng();return null; catch (Excepti on ex) System.out.pr in tl n( ex.toStri ng();return null;3.5能源数据存储结构说明能源数据存储结构遵循

18、能源计量数据采集系统数据存储通用代 码标准标准，由武汉市节能智慧管理系统负责数据结构的管理，指导 用能单位和各公用事业部门对能源数据进行加密数据处理与存储。各公用事业部门开发数据采集程序，定时向前置机数据库里写入用能单位能耗数据。1电力数据结构如下:序号字段名数据类型字段说明1.EP_CODE字符型企业名称2.EP_NAME字符型企业编号3.TP_ID整数型采集点编号，等同于电力公司进线路数4.DATA_TIME字符型采集时刻，格式“ 201-04-24 00:00:005.POWER数字型采集时刻瞬时功率 单位：千瓦6.E_TOTAL数字型采集时刻对应的表头读数，累计电量单位：千瓦时7.E_RATE数字型企业档案表中CT/PT字段，电表倍率8.E_TOTAL_SUB数字型采集时刻与上一时刻间的累计电量单位：千瓦时9.ADDRESS_CODE字符型地址码10.SUPPLY_UNIT字符型供电单位11.MESSAGE字符型通讯情况2燃气数据结构如下:序号字段名数据类型字段说明1EP_CODE字符型企业名称2EP_NAME字符型企业编号3TP_ID整数型采集点编号，等同于燃气集团进气管路数骨口. 序号字段名数据类