【摘要】文章主要阐述了高速公路能源消耗监测管理分析系统的设计理念，为路网能耗提供科学详细完整的数据依据，并给出相关能耗使用建议，为节能减排提供可靠依据。【关键词】能耗；高速路网；能耗监管；节能减排；初步设计1.引言高速路网能耗监管系统是面向省级高 速路网各路段主管部门填报、审核能耗数 据，查询、汇总分析本省高速路网各路段 能源利用状况以及引导开展节能减排工作 的综合节能信息化管理平台。系统建设目标是建立高速路网能源利 用状况信息库，立足能源管理工作的总体 需求，有效整合各路段的节能管理工作的 需要，为更好的落实关于节能减排工作的 总体目标提供基础数据支撑，为高速路网 管理单位制定节能减排政策等方面提供辅 助支撑，同时指导和辅助各路段公司开展 节约化生产，最终建立省级高速公路节能 减排工作的“管、控、监、预”一体化体 系。2.整体设计原则2.1 设计原则 鉴于目前国内外能耗实时监测管理系统的技术及管理水平，我们对高速路网 能耗实时监测管理系统提出如下的设计原 则：技术上采用了先进、成熟、实用的 技术，以确保系统经得起时代的考验；管 理上采用科学合理的各级机构集中统一管 理，以确保监测管理技术发挥最高的效 用；发展上以安全为核心，在系统的开 放性、可括性、兼容性、灵活性上大胆创新，确保系统具有前瞻性，对未来的业务调整、功能扩充、业务量增加有所预见并 留有空间，可进行系统的平行扩展，实现 保护现有投资，满足系统不断建设的需 要，为系统长期稳定地运行提供充分保 障，满足平台未来发展的需求。2.2 设计内容 高速路网能耗监测管理系统是通过信息化技术，采集收集各路段公司的相关能 源数据，通过对采集收集的数据进行汇总 分析，及时掌握全省路网能源消费总体状 况，为下一步节能工作的开展提供及时、 动态、准确的数据支撑。开展重点能耗调 研诊断工作，丰富节能改造和节能设计方 案、策略库，并结合节能策略库为节能改 造和节能运行管理提供科学有效的整体解 决方案。3.系统架构3.1 系统的应用对象 省级高速公路的运营职能机构一般采用三级管理方式，一般包括： 联网营运管理中心、路段中心、收费站三级。 本系统也以此为依据，把本系统的应用对象划分为如下三级职能机构： (1)路网管理单位节能管理部门 (2)各路段公司能源管理部门 (3)各收费站、服务区 其中收费站服务区负责基础数据上报及采集，对其上级机构，也即各路段公司能源管理部门负责，而路段公司能源管理 机构不仅负责对本路段能耗进行监管，还 需要对上级管理单位，也即路网管管理端 为的节能主管部门负责。3.2 系统应用架构 系统在设计上充分考虑了各级节能主管部门的应用，可满足路公司、收费站服 务区用户对所辖区域能源利用状况报告数 据的采集、汇总和分析。各级职能机构层 层把关，确保相关数据准确、无误、及时 的向上级机构上报，而上级机构也需要及 时对数据进行审核分析，为能耗管理提供 及时准确的统计分析数据，以完成能源消 耗统计管理分析指导工作4.系统平台规划高速路网能耗监控平台，包括路网管 理单位能耗监控平台、各路段公司统计监 管端、各路段收费站服务区直报点。4.1 收费站服务区上报平台 收费站服务区直报系统主要进行数据上报、网上信息查询和内部管理使用。 为提高投资效益和系统的综合性能，直报 系统不仅提供了系统运行所需支持模块， 也同时兼顾各收费站服务区内部的管理需 求，增加内部能源等管理功能，使系统数 据采集、管理和使用与收费站服务区内部 的日常管理工作相一致和统一起来，避免 多重投入、重复建设问题，以得到各用能一种数据库高可用技术。通常由多台（至少两台）位于不同城市的数据库服务器组 成。其中一台为主数据库角色，其它数据 库称为standby数据库，如图2所示。基本原理是将主数据产生的联机日志 随时传送给各个standby数据库，standby 数据库再重做这些日志。当主数据库发生 重大故障或当地发生火灾、地震等灾难事 件时，任意一个standby数据可以快速转换 为主数据库角色。Dataguard技术最大价值就在于灾 备。最多9个standby数据库，分布在不同 的城市。可以最大限度降低火灾、地震等 重大灾难事件的影响。其次standby数据 库可以以只读模式打开，提供数据查询服务，standby数据库也可用于数据库备份，这两项能力均可减轻主数据库的压力。 Dataguard的不足是基础设施（机房、人员、软硬件成本）投入较大。另外 和操作系统集群类似，资源利用率低，故 障切换时服务会中断3。五、小结以上三种技术均可用于部署高可用 oracle数据库，各有利弊。操作系统集群 由于自身的不足，目前逐渐退出主流，但 由于其投资少，一些要求不高的小型用户 还在使用。RAC由于其资源利用率高，调配 灵活，在oracle高可用数据库市场上占据 主流。而Dataguard从出现到现在乃至可见 未来，由于其不可替代的灾备功能，不会退出市场，但是由于其基础设施投入大，其主要用户是跨地域的大型用户， 这三种高可用技术并不完全是竞争关系，而是可以配合使用更好以取长补短。 实际上许多大型用户由于业务量大，且需 要7*24小时服务，他们更多的情况是主数 据库和standby数据库均为集群数据库。参考文献1张晓明著.大话oracle RACM.人民邮电出版社,2009. 2http:/doc.mbalib.com/view/7f15d6af436571f0628d37212aebbbdc.html(2012年7月). 3 h t t p : / / b l o g . c s d n . n e t / z e n g m u a n s h a / a r t i c l e / details/3725939(2012年7月).能耗预警系统，其中能耗预测分析系统可实现主要能耗指标预测分析，企业主要消 耗能源储备预警，企业节能目标完成情况 预警，企业主要能耗指标同比上升预警功 能。而能耗预警系统则通过系统的实时监 控功能，发现系统中超标或异常的数据， 产生报警信息，通过短信、EMAIL、提示等 方式发布报警信息。通过报警规则管理功 能添加维护报警规则和预警周期。5.结束语能耗监测管理系统的建设将大力推动 高速路网节能减排的执行效率，并对能源 使用状况提供及时准确的数据及依据。通 过对各路段管理单位实时能耗数据监测， 便于路网管理中心实施监管职能，为各级 结构提供准确实时的数据支持，响应节能 减排的号召，促进经济的可持续发展，为 高速公路的科学、高效、节能运营提供科 学、有效的管理依据和指导思想。 参考文献1史兆宪,赵旭东.能源与节能管理基础(上)M.中国 标准出版,2010(07). 2普雷斯曼,郑人杰,马素霞等.软件工程:实践者的研 究方法M.机械工业出版社,2011(05). 3刘雨江.我国公路管理中存在问题的原因及对策研 究J.成功(教育),2011(11). 4刘立波.能源管理体系内审员教程M.中国标准出 版社,2011(06).图 1单位的欢迎与更大限度的支持。4.2 各路段能耗监测平台 各路段能耗监测平台是为本路段所辖收费站服务区提供服务，负责上报数据审 核，并进行汇总和分类整理，保证数据库 信息的完整、准确，进行系统维护等。4.3 省路网监测管理平台 省路网监测管理系统是能耗监测系统的主体，对外以网站的方式向有关人员提 供信息和服务；对内为各路段公司提供相 关的咨询和信息服务，并通过对全路网能 耗数据统计分析，为各路段公司，路网管 理公司提供数据的查询统计分析、预测预 警和报表生成等功能；4.3.1 总体功能模块规划 根据系统的规划要求，软件系统的总体功能结构包括能耗管理分析系统、能耗 识别评价系统、决策服务咨询系统、能耗 预测预警系统及门户系统，具体见图1。4.3.2 监测管理模块详细功能说明 (1)能耗管理分析系统 本模块包括能耗数据采集上报系统及能耗数据分析及报表生成系统，其中能耗 数据采集上报系统主要针对收费站及服务 区一级，分为报表填报、报表查询、网上 查询和系统管理；对路段中心分为报表查 询、网上查询、系统管理、数据审核等功 能。而能耗数据分析及报表生成系统则主 要是路网中心级处理，包括对终端上报采 集的能耗数据进行汇总、汇总分析、并生 成统计分析报表。(2)能耗识别评价系统利用各路段能耗数据库，对路段公司的用能情况进行分析，包括能源利用效 率，用能设备的运行效率，产生动态的数 据曲线和数据分析报表，可以使工作人员 在监控系统屏幕前随时监控所有路公司的 用能情况。具体主要包括能耗对比分析系 统、能耗异常分析系统、能耗统计分析系 统。其中能耗对比分析系统，主要是通过 对能耗数据的统计分析，采用横向纵向对 比模式，生成月度、年度能耗对比分析报 表，供领导决策处理；能耗异常分析系统 主要通过对能耗数据的统计分析，以及与 标准能耗数据对比分析，对异常能耗数据 生成统计分析报表；能耗统计分析系统主 要通过对能耗数据的统计分析，生成日、 月、年能耗统计分析报表、收费站服务区 能耗分析报表。(3)决策服务咨询系统 本系统主要包括能耗状况分析报告系统和专家库管理系统。其中能耗状况分 析报告系统主要通过对重点用能单位能源 消耗情况进行采集、上报、汇总、分析、 预测、预警，并生成动态的数据图例和报 表，可以为政府提供直观、简明、快捷的 数据信息查询和决策支持服务。而专家库 管理系统则主要利用组建的节能数据仓库 建立高度自动化、智能化专家咨询系统， 对各路段的能耗进行合理、科学的咨询和 指导，为路段管理单位提供及时、正确、 可行、有效的节能咨询服务。(4)能耗预测预警系统 本系统主要包括能耗预测分析系统和作者简介：吕修福（1980），男，江苏连云港人，大学本科，助理工程师，现供职于江苏高速公 路信息工程有限公司。耗 警告高速路网能耗动态监管系统能耗管理 分析系统能耗识别 评价系统决策服务 咨询系统能耗预测 预警系统门户系统能 耗 数 据 采 集 上 报数 据 分 析 报 表 生 成能 耗 对 比 分 析能 耗 异 常 分 析能 耗 统 计 分 析能 耗 状 况 分 析 报专 家 库 管 理能 耗 预 测 分 析能 预系 统