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中图分类号:TB 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)35-0099-01
我国正致力于节能减排战略的实施,智能分布式能源管理系统作为新一代能源的发展方向必将取得飞速发展。分布式能源依赖于先进的计算机网络技术,采用智能监控,实现无人值守,以提高能源利用率、减少有害气体对环境的污染为核心,转变经济增长方式,以节能、环保理念为基础,加强对智能分布式能源系统的利用,建设绿色能源,缓解能源危机,改善生态环境。
一、分布式能源的种类和特点
分布式能源在环境保护方面发挥的作用主要体现为:将部分污染分散化、资源化,减少有害气体排放,提高资源利用率;在管理方面,应用了现代化的智能操控技术,实现现场智能操控和无人值守的管理模式,提供设计、安装、运行、维修一体化保障。分布式能源能够带动多系统优化,其实现过程依靠电力技术、热力技术、制冷技术以及蓄冷技术的统一,最终实现多系统能源容错,使各个系统的冗余都控制在最低,这样一来大大提高了能源的利用效率。分布式能源在未来具有广阔的发展空间,是未来能源发展的必然趋势,据预测,在今后的20年内,在新增发电容量中,分布式能源将占有20%的发展潜力。分布式能源可以直接向用户供电,同时又可以与配电网络并网运行,其应用具有极强的灵活性。以下简单介绍几种主要的分布式能源的特点及应用范围:
(1)内燃发电机组:内燃机发电组具有价格低廉、启停灵活、易控制的特点,其应用比较广泛,通常用来当做应急所用的备用电源,使用燃料为天然气、柴油、汽油等。但是内燃发电机组的缺点是需要大量的运行维护费用,而且会产生一定的噪声污染和废气污染。
(2)微型涡轮发电机组:顾名思义,微型涡轮发电机组是以微型涡轮发动机为动力,主要应用于工业和建筑中的热电联产,其安装费用抵,但需要较高的维护费用,排放量适中,会产生高频噪声。
(3)风力发电机:作为发展最为迅速的分布式能源系统,风力发电机已经成为绿色能源的主力,其最大的优点在于实现了二氧化碳的零排放,但是其初期建设需要巨额的资金投入,而且风能不稳定,这在一定程度上制约了风力发电的发展。由风力发电机结构的限制,通常产生的电流较低,在为用户供电时需要经过高压逆变器对电流进行转换。
(4)太阳能光伏电池阵列发电系统:太阳能是典型的可再生资源,取之不尽、用之不竭,光伏电池能够将太阳能光子转换成电能。太阳能光伏电池阵列发电系统不会产生空气污染,而且不消耗燃料,节能环保,但是造价较高,受天气限制,阴雨天和夜间不能发电,而且需要储能装置的配合。
二、分布式能源智能管理系统
1、技术路线
(1)依靠物联网技术实现更深层次的感知
对能源自身准确的感知是实现能源智能管理的基础,通过物联网技术来实现对建设能源的实时监测,包括用能端能耗需求监测、功能端供应能力监测以及能源传输的具体过程,从而对能源数据产生准确的认知,掌握各个阶段不同终端设备和生产工序的能源消耗情况,这些能耗数值有助于认知能源需求,同时为能源管理提供有力的数据支撑。
(2)结合用能侧能耗管理实现节能的经济性分析
利用对能源数据的认知,来对单个能源个体的能耗数据进行分类和统计,从而对其进行用能管理。在实时监测能耗数据过程中,匹配不同的能源政策,来合理调整用电方式和用电习惯,最大限度实现能源使用的经济性。
(3)利用供能侧与需求侧的动态响应来实现供能侧最经济化运营
能源需求方监测到用能情况、供应商情况和价格等,动态提供需求量。作为能源供应端能够依照需求量来适当调整生产供应,以免造成过多的浪费,进而实现能源供求平衡。
(4)利用能源管网优化调度技术实现节能优化
以系统能量需求和管网系统所配泵机器运转特性为研究对象,确定出最佳的动力匹配模式,实现转速的自动匹配和调节。分析和研究用户能量消耗和各管网节点间能量差异,根据分析结果有针对性地制定出管网热耗散的自动检测方式,配置管网异常预警技术和装置。
(5)能源管理各个环节的优化协同
以动态需求为基础,根据不同主体间的能源供应数量、价格、趋势等情况,对能源的需求和供应实施动态控制,从而实现二者间的优化和匹配,不同的用能主体间能够互供互补,实现最大的经济效用。
2、智能分布式能源管理系统的设计和实现
(1)采集层
采集层主要包括供能侧能源设备、能源网管的数据信息和需求侧的消耗数据信息。采集层中建设有种分项计量装置,可以计量各个分项的能源消耗情况以及各种不同分类。而且计量装置能够实现数据的远传,数据采集器与计量装置连接后,通过通讯协议进行数据输出。数据采集器可通过能源消耗来进行信息采集、处理和储存,同时与数据中心交换数据。
(2)传输层
在传输层内,以多种通讯方式和能源网关为媒介,智能网络传输系统对能源数据进行安全传输。
(3)数据层
数据层储存的数据有:能源管网和区域建筑等资源数据、监测数据等,还包括需求侧能源消耗数据和报警数据,这些区域能源数据的存储能够满足TB数量级的数据存储和处理。
(4)业务层
作为整个管理系统的核心部分,业务层承担着供能侧、需求侧能源集中展示、管理和控制的重要责任。业务层集成了多个系统来实现对能源的统一管理和调度:第一,数据整合系统,由于整个能源管理系统涉及的数据较多,而且同种信息可能通过不同的数据格式来表现,因此对复杂数据的处理前,需要对其进行整合,使其成为可用的数据组织形式。此外,数据来源具有极大的差异,在系统结构、访问方式、数据格式等方面不能实现统一,所以要求数据整合能够支持多种传输协议。第二,能源监控系统。能源监控系统集中展示了园区能源态势,通过能源监控系统掌握能源管网的运行状态,并且以多种形式提供了能源的统计和分析。第三,能源管理系统。能源管理平台可能会发生管网故障、设备故障以及突发事故等,能源管理系统具备强大的故障预警机制,能够对故障进行预测和分析,及时启动应急预案,对故障进行有效的处置。此外,业务层还包括能源分析系统、管网优化节能控制系统、能源决策控制系统和碳交易系统。
(5)表现层
表现层通过多个视图来展现供能侧设备的实时运行状态,同时还能提供设备的故障情况信息、运行参数、报警信息等,而且具备数据分析功能,将分析结果以图形化报表形式表现出来。
经过实际应用分析,智能分布式能源管理系统在沈阳机车车辆有限责任公司新工厂中得到了应用,完成了水电、气流量等计量数据完整、准确、可靠采集,但是由于工程涉及面宽,跨越多个学科,系统正常运行中需要注意的问题有很多.所以应当对操作人员和维护人员进行深入细致和系统的培训,同时要提供给业主完整的技术文档和操作手册,才能更好地实现智能分布式能源管理系统的应用。
三、结束语
在全球能源危机的大环境中,分布式能源的发展具有极其重要的意义。分布式能源已经成为近年和未来的发展重点,因此要加强分布式能源技术的研发与创新,同时更好地实现分布式能源的管理和监控,不断探索和解决存在的问题,实现分布式能源发展的突破。
2010年4月国务院办公厅转发了发展改革委等部门《关于加快推行合同能源管理促进节能服务产业发展意见》的通知([2010]25号,下简称25号文),意见提出了一系列完善和促进节能服务产业发展的政策措施,其中包括完善会计制度。
我国现行的会计准则及会计制度暂未对合同能源管理的会计核算进行明确规范。近年来关于合同能源管理会计核算的理论研究也有不少,而在实践中,不同的节能服务公司及用能单位、或合作方式不同的合同能源管理业务,其会计处理也是方法各异。在此笔者想结合自身的工作经验,对合同能源管理的会计核算提出自己的一些看法。
一、合同能源管理的概念及特点
所谓合同能源管理,就是由能源服务公司与用户签订节能服务合同,向用户提供节能诊断、设计、融资、改造、培训、维护甚至节能量监测等一条龙综合,并通过与用户分享项目实施后产生的节能效益来回收投资成本及取得利润的一种商业运作模式。
合同能源管理具有以下主要特点:
1.用能单位在零投资、零资金风险的前提下实现节能效益,以减少的能源费用支付节能改造项目成本,合同期满后可免费获得该节能设备;
2.能源服务公司先垫付资金为用户进行节能改造,因此承担了资金使用成本和投资回收的风险,但合同能源管理模式下投资的收益往往比节能设备即时卖断方式的利润空间要大。
3.节能设备由能源服务公司投资建设,在合同期内设备的所有权属于能源服务公司,使用权属于用能单位。合同期满,节能设备一般无偿赠送给用能单位。
二、合同能源管理的会计准则适用
合同能源管理主要依赖于特定的节能设备进行,因此合同能源管理会计核算的关键是节能设备的核算,而会计核算的基础是会计准则的适用。在理论研究和实际工作中,根据不同的合同条件,对节能设备的会计核算主要有以下观点或方法:
1.适用存货准则
节能设备生产企业采用合同能源管理模式向用能单位提供自产的节能设备及节能服务,并分享节能效益,这种情况下,节能设备作为存货核算,其实质类似于分期收款的节能设备和节能服务的混合销售。
2.适用租赁准则
认为合同能源管理适用租赁准则的理由是根据《企业会计准则讲解2008》的解释:确定一项协议是否属于或包括租赁业务,应重点考虑两个因素:一是履行该协议是否依赖某特定资产,二是协议是否转移了资产的使用权。合同能源管理中,节能改造需依赖特定的节能设备进行,在合同期内节能设备由用能单位使用和管理。可见,合同能源管理符合会计准则关于租赁的规定。虽然。合同能源管理的合同条款表现为效益分成而不是租金的收付,但《企业会计准则讲解2008》亦提到:某些情况下企业签署的协议所包含的交易虽然未采取租赁的法律形式,但该交易就经济实质而言属于租赁业务。因此,合同能源管理适用租赁会计准则。
由于租赁又分融资租赁和经营租赁,因此合同能源管理应归类融资租赁还是经营租赁,也有不同观点。根据《企业会计准则第21号――租赁》规定,符合下列一项或数项标准的,应当认定为融资租赁,融资租赁以外的为经营租赁:
(1)在租赁期届满时。租赁资产的所有权转移给承租人。
(2)承租人有购买租赁资产的选择权,所订立的购买价预计将远低于行使选择权时租赁资产的公允价值,因而在租赁开始日就可以合理确定承租人将会行使这种选择权。
(3)租赁期占租赁资产使用寿命的大部分。
(4)承租人在租赁开始日的最低租赁付款额现值。几乎相当于租赁开始日租赁资产的公允价值;出租人在租赁开始日的最低收款额现值,几乎相当于租赁开始日租赁资产公允价值。
(5)租赁资产性质特殊。如果不作较大改造,只有承租人才能使用。
按照前述分析,合同能源管理至少具备了融资租赁的第1、2、5项特点,应视为融资租赁的一种特殊形式。
另有观点则认为合同能源管理下未来的节能收益并不能确定,且在合同期内节能效益由双方共享,与节能设备所有权有关的风险和报酬实质上没有全部转移给用能单位,再者合同期通常远短于设备的正常使用寿命,因此,建议按经营租赁核算。
3.采用BOT处理
BOT(buiId-operate-transfer)即建设―经营―转让,是指政府通过契约授予私营企业以一定期限的特许专营权,许可其融资建设和经营特定的公用基础设施,并准许其通过向用户收取费用或出售产品以清偿贷款,回收投资并赚取利润;特许权期限届满时。该基础设施无偿移交给政府。认为合同能源管理可采用BOT处理的理由是:该项业务有着明显的建造一经营一转移这一过程,与《企业会计准则解释第2号》规定的BOT模式一致,因此,可参照《企业会计准则解释第2号》进行处理。
4.作为长期摊销的费用处理
又有观点认为由于未来的节能收益不能准确确定,每期的节能收益都不相同,如果节能设备作为固定资产核算,则按合同期平均计提的折旧与每期的节能收益不配比,因此可考虑把节能设备投资作为长期待摊费用,在合同期限内按与确认收入相同的基础进行分摊。尤其是在25号文未前,相关的财税优惠政策不明确,如果节能设备作为固定资产核算,考虑到加速折旧及合同期满节能设备无偿移交给用能单位的涉税问题,在实务中不少能源服务公司采用此种处理方法。
三、合同能源管理会计核算方法的应用
前述的几种会计准则适用,就形式特征而言。似乎适用租赁准则的理论依据比较充分,在理论研究领域倾向于适用租赁特别是融资租赁准则的观点也比较多。但笔者在实际工作中接触到的能源服务公司,特别是非上市的小型能源服务公司却绝大部分将节能设备投资作为待摊销的费用处理,在合同期内进行摊销;个别上市的、或纳入上市公司报表合并范围的、或规模较大的能源服务公司则把节能设备作为固定资产核算,按直线法以合同期为限计提折旧;销售自产节能产品同时提供节能改造服务的生产型能源服务公司则将节能设备作为存货核算;按融资租赁或BOT处理的极少,甚至可以说是零个案。
因此。笔者认为,在以会计准则为标准的前提下,结合我国能源服务公司的发展现状,本着简化核算和便于操作的原则,可根据不同情况对合同能源管理业务进行以下会计核算处理:
1.节能设备作为特殊的固定资产核算
节能设备作为能源服务公司一类特殊的自有固定资产核算,既不作融资租赁处理,也不完全等同于经营租赁。因为,合同能源管理下未来的节能效益只是一个理论上的预期值,每期的实际收益一般不能在合同明确,也不会规定一个利率。但在融资租赁的会计
核算中。需要确定租赁内含利率和最低租赁收、付款额,从而计算资产及融资费用或融资收益的入账价值;再者,合同期内与节能设备所有权相关的风险与报酬并没有完全转给用能单位,所以从可操作性的角度看,不主张采用融资租赁的处理;而如果作为经营租赁的固定资产处理,按会计制度规定应合理确定资产的折旧年限并预计净残值,按税法规定生产设备的最低折旧年限是+年,为了使会计与税法处理趋同。企业往往按税法的规定制定折旧年限,并预留残值。但合同能源管理下,合同期一般都远短于上述规定的折旧年限,目前实际工作中合同能源管理的合同期多为五年左右。因此,笔者认为节能设备可按合同期为折旧年限进行平均摊销。又因合同期满时节能设备一般会无偿赠送给用能单位,对于能源服务公司而言预计残值的意义不大,建议残值预计为零。相应地用能单位按合同约定比例实际支付给节能服务公司的节能效益分成建议作为费用列支,不再区分购建资产和接受服务的支出。合同期满用能单位接受无偿移交的节能设备时,将其作为已提足折旧的固定资产入账。笔者认为这样处理与25号文的精神也是一致的,据25号文的意见:能源管理合同期满后,节能服务公司转让给用能企业的因实施合同能源管理项目形成的资产,会计上按捐赠处理,税务上按折旧或摊销期满的资产进行处理,并免征增值税;节能服务公司实施合同能源管理项目,符合税法有关规定的,自项目取得第一笔生产经营收入所属纳税年度起。企业所得税实行“三免三半”;对于用能单位支付给节能服务公司的支出,如果用能单位是政府机构或事业单位,该支出作为能源费用或相关支出列支,如果是企业,其购建资产和接受服务能合理区分且单独计量的,应分别核算,不能合理区分或单独计量的,作为费用列支。
至于现阶段实际工作中,很多能源服务公司通过“长期待摊费用”或直接在“在建工程”进行核算,一定程度上是考虑了节能设备作为固定资产核算时计提折旧以及合同期满设备转交用能单位时的涉税问题,随着25号文的公布及具体实施办法的陆续出台,相关的税收优惠政策得以明确,节能设备如按前述作为特殊的自有固定资产核算,其实质与按“长期待摊费用”处理并无太大差别。
2.采用BOT处理
对一些政府招标的公共基础设施节能改造项目,也可参照《企业会计准则解释第2号》采用BOT处理,但这种情况下能源服务公司可能要确认一项金融资产一能源服务公司可以无条件地从合同授予方收取的确定金额的货币资金或其他金融资产;或者确认一项无形资产一合同授予方授予能源服务公司的特许经营权力,即用基础资产向第三方提供服务并向其收取服务费用的权力。如果由能源服务公司确认金融资产或无形资产,则要由合同授予方确认固定资产。如前述在合同期内与节能设备所有权相关的风险与报酬并未完全转移给用能单位,因此笔者认为采用BOT的处理不如按能源服务公司自有固定资产核算恰当。
3.节能设备作为存货核算
能源服务公司用自产节能产品为客户提供节能改造服务,属于正常的销售产品和提供服务,设备部分按产品销售处理则可,在此不赘述。
4.后续服务支出计入当期损益
能源服务公司在合同期内为用能单位提供的设备维护、技术咨询等后续服务支出,直接计入发生当期的损益。
按照“十二五”规划,我国实现节能减排目标的任务是难巨的,但同时节能的潜力也是巨大的,节能产业将迎来历史性发展的机遇。在此背景下如何本着创新和扶持的原则完善、细化合同能源管理的会计核算制度以及财税优惠政策,切实推动合同能源管理的发展有着更大的现实意义。而对这些问题进行一点思考,亦是笔者拟写本文的初衷。
参考文献:
[1]《企业会计准则》中华人民共和国财政部令第33号2006年2月15日
[2]《企业会计准则讲解2008》,人民出版社,2008年12月第1版
关键词:
事前监督;合同管理;财务监管
随着产业经济格局的转换、买方市场的形成和新科技革命能量的蓄积,国有企业生存环境、产业延伸与升级以及管理理念的改变,经济增长规模与经济发展质量都将拓宽企业财务管理的深度与广度,而这一切又必定影响并改变着企业财务管理体系中会计事前监督的具体内容与表现特征,使财务监督的内容、方法、手段等发生根本的变化。
一、经济合同管理的重要性
国有企业在产业化转型阶段面临的信息复杂多变,生产经营活动合同几乎涵盖了企业经济活动的各个方面,企业为经营发展的需要与客户签订合同,形成要约关系并行使合同权利与履行合同义务。在新兴经济业务决策阶段如果发生误判,将会给国家和企业造成无法预计的损失和影响。企业经济发展的质量和速度,股东权益的保障程度都与具体合同的约定有着密切的关系。经济合同在法律层面所具有的约定性和强制性使其在经济业务中具有规范作用。一个通盘综合考虑的合同应同时具有保障权益和规避风险的作用,需要在合同决策阶段对该合同涉及经济业务进程中所可能发生的各种情况进行全面完整的分析和预测,并在合同中形成明确的约定,进而能够有效规避可预计风险的发生。即使之后的经济活动发生了纠纷,合同约定的违约责任也可以有效保障企业的权益,使问题能够在合同自身的框架内得到解决,降低合同纠纷和法律诉讼的可能性。
二、合同管理中会计事前监督的意义
财务会计部门作为企业经营活动的重要部门,负有对内对外两种责任。对外报告企业财务状况和现金流量,为外部投资者和债权人了解企业运营状况进行投资决策支持;对内向管理层提供优化资金管理方式、有效规避经营风险、保证资产效率的规范化体系和制度。经济合同在决策分析阶段所具有的监管性质与财务监管中会计事前监督有密切的相关性,给会计人员进行会计事前监督提出了新的要求。若在经济业务决策阶段财务监管及时介入,利用并发挥会计人员的专业优势,则能够有效地规避经营和财务纠纷的发生,这就是经济合同管理会计事前监督的重要意义和价值体现。会计事前监督可以充分利用财务人员在合同签订决策阶段的独立性和掌握本单位经济情况的专业性,在合同签订中有效保证合同内容的公平。因此,会计事前监督介入经济合同管理发挥财务监管职能,可以对单位的经济活动的合法性、合理性和有效性进行评价,并以合同监管为手段,对单位经济活动进行具有前瞻性的事前监督和管理。
三、目前存在的普遍问题
目前,一些企业财务部门对重要经济合同从决策、评估和签定全流程存在监管失位。合同决策签订阶段企业一般只会由企业的高层、合同主管部门、法律顾问和纪检监察的相关负责人员参与,财务部门即使参与也是作为一种管理活动参与而不是监督活动,没有明确财务监管在该阶段应负的责任,虽然可以发现一些风险和问题,但随意性较为明显。而真正开始纳入财务监管体系和流程已是合同签订事后,此时,财务人员被动地接受由业务部门转来的合同文本和结算单据。这种经济信息的不对称使财务人员对企业经济业务的掌握不全面,进而导致财务数据失真,出具的财务报表与企业真实的经济理念和业务脱节。这样的财务信息既不符合企业的发展需求也与现行新会计准则要求相背离。要改变目前存在的问题,首先财务人员需要从自身做起,不断提高业务能力、政策和相关法律法规运用水平,努力完善财务监管体系。更取决于企业管理者能否站在现代企业精细化管理的角度,充分认识到财务监管的意义和价值,在企业经济活动的关键过程和环节设置财务监督,关键决策过程应更多地从财务专业的角度进行分析和判断。
四、合同管理中会计事前监督的方法和环节
(一)合同决策阶段
1.该阶段会计事前监督首先需要关注的是合同标的是否符合企业经批准的经营范围,符合企业总体发展战略,双方企业是否具有履行经济合同的能力;如果是销售、担保、融资需重点关注对方企业资信的可靠性和第三方出具的信用评级,筹集充裕资金的能力,取得的担保是否切实、可靠以及过去往来账款的兑付状况;金额较大、周期较长的复杂合同,在决策阶段需要进行对方财务信息的识别。
2.合同是否符合企业定价和采购政策的规定,所涉及数量、价款、金额和计算方式等财务数据的准确性,资金来源、资金使用和结算方式是否符合国家相关财税法律法规的规定。
3.涉及参股、投融资和担保的经济合同,在充分考虑资金时间成本的基础上,应当就合同资金的筹措和使用提前进行规划和部署,统筹考虑企业当期成本、费用、收入和利润之间的相互关系;必要时针对单项合同应有详细的资金筹措或使用报告,并经管理层批准。
4.对合同中规定的产品保修中可能形成的预计负债是否充分估算,合同约定验收条款导致的与所有权相关的权利和义务、风险和报酬的转嫁对财务确认收入的影响是否通盘考虑并测算。
(二)合同签订阶段
1.根据合同要求,需要开具的票据是否符合税务部门的规定并提前做好纳税筹划,销售合同涉及增值税票是否有进项进行抵扣,采购合同票据涉及的物品名称是否符合总承包合同的要求。
2.合同中规定的折扣、佣金、返利条件是否符合国家法律、企业价格政策以及经销商协议,合同中规定的安装费用、运输费用、培训费用、保险费用、维修费用、培训费用、赔偿费用、合同违约金、保证金、定金条款等是否已做出了明确约定并符合企业利益。
3.合同设置的收/付款方式、金额和节点是否符合企业利益。
4.企业的经济合同应作为重要的财务档案专人管理并纳入监管体系,严禁以任何形式泄露合同在决策和订立过程中涉及企业的商业秘密和技术秘密。
(三)合同履行阶段
1.在经济合同履行阶段应密切关注其实际履行情况,针对不同类型合同建立不同的收益成本核算体系,制定有效的费用管理控制办法;针对金额较大、周期较长的合同,在合同履行阶段,财务部门应该配合法律机构对合同方的信用情况和财务信息进行有效跟踪识别和动态监控。
2.根据合同条款审核执行结算业务,凡未按合同条款履约、发票开具严重超期、信用状况或对方财务信息发生较大变化的,财务部门应及时向业务部门和管理层预警并提出相应的方案或补救措施。
3.在会计期末应根据经济合同的不同类型,及时按履行情况确认收入,同时,依据权责发生制原则及配比制原则来进行费用的归集和成本的结转。
五、会计事前监督与其它企业管理制度的关系
对于采用现代化方式管理的企业来说,经济合同的会计事前监督应纳入整体财务监管体系中。若脱离系统管理的理念,单纯强调会计监管往往会造成管理失衡,影响企业全面的经济发展。只有各制度的相互衔接和补充进行完善的系统管理,才能实现为企业经济合同决策提供准确的财务信息,合理有效规避风险,综合提高企业合同管理水平。
六、结语
在讨论对企业经济合同的财务监管过程中,财务部门既不能流于形式订立简单、抽象、可操作性不强的制度;也不能一味的从财务角度强调资金安全性和成本而夸大经营风险。这就要求监管从业人员在具备丰富的财务专业知识同时也要有一定的法律知识和企业管理背景。在监管过程中充分利用专业的知识和财务资源,帮助企业识别、规避和控制合同管理过程中存在的相关风险。并站在企业发展的高度综合权衡风险与收益之间的关系,为管理层提供全面系统的财务分析。
作者:蒙海莹 胡君燕 单位:昆明船舶设备研究试验中心
参考文献:
摘要: 根据国家电网公司“十二五”电力营销发展规划,大同供电公司加快营销现代化和计量科学化建设,积极推广应用智能电网技术,大力实施电能量采集和负荷管理系统的建设,实现由人工抄表到远程自动化抄表方式的转变,通过现代化技术将管理和服务落实到用电客户,基于现有的管理平台和技术条件,实现营销管理的数字化、精细化。对于提升公司电力营销自动化、智能化水平具有重要的战略意义。
关键词 : 数据采集;主站建设;终端安装
中图分类号:TM76 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2015)26-0082-03
作者简介:冯立伟(1982-),男,山西天镇人,毕业于武汉大学,电气工程硕士,研究方向为电力系统及其自动化。
0 引言
以电能量采集与负荷管理系统现有平台为核心,以电能量采集与负荷管理系统现有通道为依托,以电能量采集与负荷管理系统现有功能为基础,直接采集专变客户、公变等电能量远方采集数据,延续和拓展负荷管理系统对专变客户的各项管理功能,拓展对配电公用变台考核表计运行状态监测,拓展对低压客户用电状态监测等,实现客户用电与服务全过程自动化有序、闭环管理。
1 电能量采集和负荷管理系统概述
1.1 基本思路
电能量采集与负荷管理系统是采集客户端实时用电信息的基础平台,它属于一种综合性的实时信息采集与分析处理系统,包括现代数字通信技术、电力营销技术、计算机软硬件技术、电力负荷控制技术、用电异常智能判断告警技术、电能计量技术等,其主要通讯载体是移动通信网络,辅助通讯载体是230MHz无线、公用电话网、光纤网,它通过利用多种通讯方式实现系统主站和现场终端之间的数据通讯,具有多种功能,比如数据采集、电能质量检测、远程抄表、线损分析、用电异常信息报警、无功电压管理等。
1.2 功能
电力用户用电信息采集系统应能为实现的营销管理的业务功能提供充分的信息保障,这就需要其对业务需求进行充分的调研分析,同时还需要设计完善的系统功能,要求该系统不仅可以提供及时、完整、准确度高的基础数据,还应具备以下功能:
①自动抄表:具有远程自动抄表功能,所有关于电费计费出账相关的数据都能够从中获取,特别是对于阶梯电价来说,意义更加重大;
②预购电控制:当电量到达一定程度时,用户可收到预购电信息提示,同时还可以快捷查询剩余电量,实现预购电有效控制;
③预购电管理和电费回收:系统可有效实现良好的预购电管理和电费回收,因为该系统具备用户负荷控制基础功能;
④客户增值服务:用户获取信息服务的渠道增加了,比如终端信息提示、网上、短信平台等,更加地便民利民;
⑤用电检查和计量管理:可对电能表实行实时监控,一旦发现异常情况,可及时发现并能够提供相关数据依据,有利于电能表的控制管理;
⑥有序用电控制:参考相关规范标准,有序控制电力用户的用户负荷;
⑦用电信息综合分析:系统可自动收集电力用户的各项信息,有利于电力企业和电力用户之间的关系增进,他同时也为电力企业销售市场分析提供了数据依据;
⑧配变运行管理:系统可自动采集配变相关的信息,比如负载率、电压、功率等,有利于配变运行管理和电能质量统计工作;
⑨线损管理:系统可实现对所有的电力用户的用电信息采集,做到对整个配电线路电能信息了如指掌,如此一来,电力企业可以从全局角度出发对整个电路实施管理,更有利于线损管理;
⑩数据开放服务:对于电力企业来说,用户的实时用电信息是非常宝贵的资源,而电力用户用户信息采集系统帮助其更方便的获取了该项信息,不仅如此,该系统还具有数据开放服务功能,即可以将收集到的实时用电信息实现信息共享。
1.3 指标体系
1.3.1 系统响应速度
①重要状态信息及总加功率和电能量,即主站巡检终端重要信息时间应小于十五分钟;
②遥控命令下达至终端响应的时间,即系统控制操作响应时间应小于等于五秒;
③主站发送召测命令到主站显示数据的时间,即常规数据召测和设置响应时间应小于十五秒;
④主站发送召测命令到主站显示数据的时间,即历史数据召测响应时间应小于三十秒;
⑤在三十分钟内完成系统对客户的侧事件;
⑥模糊查询响应时间小于十五秒;
⑦常规数据查询响应时间应小于十秒;
⑧90%界面切换响应时间应小于等于三秒,除此之外的小于等于五秒;
⑨在线热备用双机自动切换及功能恢复的时间应小于三十秒;
⑩可在五秒内实现前置主备通道自动切换;
?輥?輯?訛数据在计算机远程网络中的传输不应超过五秒。
1.3.2 系统可靠性指标
①遥控正确率不小于99.99%;
②主站年可用率不小于99.5%;
1)MTBF(主站各类设备的平均无故障时间)应不小于3×104h小时;
2)系统故障应在两小时内恢复正常;
3)因为偶发性故障导致的自动热启动的平均次数应小于1次/3600小时。
1.3.3 系统数据采集成功率
系统数据采集成功率分一次采集成功率和周期采集成功率,采用分级方式,见表1。
2 电能量采集和负荷管理系统主站建设方案
电能量采集系统主站采用三统一原则(统一平台、统一功能、统一规约)、三级管理(省、市、县)、系统数据地区集中管理的模式。系统主站作为一个规范的管理平台,兼容了多个厂家终端和多种通信方式,可有效实现电能量采集和负荷管理系统统一规范管理。
2.1 电能量采集与负荷管理系统物理结构图
电能量采集与负荷管理系统物理结构图如图1所示。
2.2 系统网络结构图
系统网络结构图如图2所示。
2.3 主站硬件设备配置
主站系统网络物理结构由以下几部分组成:数据服务器、WEB服务器、应用服务器、接口服务器、前置服务器、工作站以及相关的网络设备。利用各类通信信道,主站系统网络不仅可自动采集、存储和处理各类电能信息,还具有很多硬件设备功能。
主要硬件设备功能:数据库服务器:负责系统数据的存储;(容量估算:每个终端每天数据量按30K计算,每个终端一年数据量为109M,1万终端3年的数据量为(30K*365*1万*3年=328.5G)
Web服务器:提供Web服务。
应用服务器:负责后台的数据计算和处理、为客户端应用功能提供服务。
接口服务器:负责与其它系统的接口,与一级系统进行数据交换;
前置服务器集群:负责完成系统的采集、控制、通讯工作,由多台服务器共同组成。
3 电能量采集终端安装
3.1 定义
电能量采集和负荷管理终端是集配变检测、控制、脉冲采集、切窃电报警、远方抄表、远方通信等功能于一体的新型智能仪器,广泛用于城乡变电站、用户专用变、公用配变的运行监控与管理,是电力企业监控用户用电情况、提高需求侧管理水平的高性能执行单元。
3.2 安装方式
现针对电力大客户计量点地理位置分散、终端采用成熟的GPRS或CDMA网络实现与主站数据通讯,根据安装现场环境复杂的特点,电能量采集和负荷管理终端主要采用以下安装方式:计量表箱内、配电室计量柜内、箱变计量柜内。
3.3 终端安装工作流程
终端安装工作流程如图3所示。
4 分析总结建设情况
经过近几年对智能电网新技术——电能量采集和负荷管理系统建设工程的大力实施推广,公司完成了所有50千伏安及以上用户的电能量采集工作,终端上线率和抄表成功率稳定在99.45%以上,系统建设各项指标位居省公司前列。系统的建设投运成功实现了对客户用电情况、计量装置管理、电能质量等一系列信息的实时采集,有效减少了工作人员的劳动强度,并推动了营销计量、抄表、收费模式标准化建设和公司信息化建设,已成为未来电力企业应用系统的趋势,具有广阔的应用前景。
参考文献:
[1]电力行业.DL/T698,电能信息采集与管理系统[S].
[2]国家电网公司输变电工程典型设计220V~750kV电能计量装置分册.
今天,智能建筑的写字楼、大厦、大学校园、政府部门甚至住宅小区中的绝大多数语音、数据、图像的传输,在其物理层结构上都是基于结构化布线系统的基础架构上。我们知道,在ISO/OSI协议中,物理层是网络系统的基础,所有网络通讯依靠物理层的线缆来将语音、数据传到目的地。
随着结构化布线工程的普及和布线灵活性的不断提高,用户变更网络连接或跳接的频率也在提高,而布线系统是影响网络故障的重要原因,椐调查60~70%的网络故障是由于跳线的不明确,导致整个网络的不可靠或瘫痪,网管人员已不可能再根据工程竣工图或网络拓扑图来进行网络维护工作。那么,如何能通过有效的办法实现网络布线的实时管理,使网管人员有一个清晰的网络维护工作界面呢?这就需要有布线管理。物理层布线管理能实时(一天二十四小时,一年三百六十五天)监视布线的连接状态和设备的物理位置,同时有任何更改的时候,能准确的更新布线文档数据。这样做的好处是连续提供可靠、安全的连接,防止任何无计划的、无授权的更改,降低整个网络系统的事故时间、运行和维护费用,最终能有效的管理整个网络资源,提高布线管理效率。
二、构化布线目前设计的现状和管理方式
目前,结构化布线设计一般采用国际标准的结构化布线系统,将语音、数据的配线统一在一套布线系统中。系统设计一般按六个子系统进行设计:
1. 工作区子系统:由终端设备连接到信息插座的连接线缆(3m左右)所组成。
2. 水平配线子系统:各楼层弱电井兼作楼层设备间,由设备间至工作区信息插座采用6类4对8芯UTP双绞线,配线电缆长度不超过90米。
3. 垂直干线子系统:传输数据的垂直干线采用6芯多模光纤,并采用6类4对8芯UTP双绞线作为备份;传输语音的垂直干线采用5类非屏蔽大对数铜缆。垂直干线沿弱电竖井桥架敷设。
4. 设备间子系统:各楼层弱电间作设备间,设置接入层网络交换机、配线架等连接器件。
5. 管理子系统:计算机网络中心、电话总机房,是整个大楼的网络、电话交接中心。
6. 建筑群子系统:将建筑物中的线缆延伸到建筑物群的另一些建筑物中的通信设备和网络设备上。
这样设计思路简洁,施工简单,施工费用降低,充分适应通讯和计算机网络的发展,为今后办公自动化打下坚实的线路基础。
但随着技术的发展,人们不仅仅满足布线,施工等的方便,对维护、管理也提出了要求。引言所述,如今公司、办公人员变化很快,如果还是到设备间去跳线,是非常麻烦的,所以根据用户的不同需求能进行随时的改变和调整,这对管理人员的要求会很严格。管理人员要清楚地知道工作区的点与配线架点之间的对应关系,并能及时的跳接。根据TIA/EIA-606标准即《商业建筑物电信基础结构管理标准》的规定:传输机房、设备间、介质终端、双绞线、光纤、接地线等都有明确的编号标准和方法。通常施工人员为保证线缆两端的正确端接,会在线缆上贴上标签。用户可以通过每条线缆的唯一编码,在配线架和面板插座上识别线缆。
目前,由于用户每天都在使用布线系统,而且用户通常自己负责布线系统的维护,因此一般标识使用简单的字母和数字进行识别。现在尽管许多制造商在生产面板插座时预印了“电话”、“电脑”、“传真”等字样,但大部分业主建议不要在面板插座上使用这些图标。因为,首先这些标识信息不完全,达不到管理的目的;其次,布线基础设施将不再具有通用性,随时可能发生变更。到一段时间后,设备间跳线乱成一团,标签脱落现象等很严重。
三、设计计算机管理系统的必要性
综合布线实时智能管理系统是采用计算机技术实现综合布线的实时自动化和智能化管理。在计算机市场中,已经有多种网络管理应用软件来帮助网络管理员来监视网络的连接情况,然而,值得注意的是这些应用绝大多数都工作在网络层,而非物理连接层,它只能告诉网络管理员哪个逻辑链路断了,哪个设备不能连接上了,但是不能告诉管理员物理错误的位置和问题发生的原因,到底是电缆断了还是插头脱落了。传统的交换机端口到配线架端口的连接是通过跳线完成的。竣工时候的跳线一旦发生更改必须由人工改变图纸加以记录,以备今后查询。配线架的端口仅代表着客户端端口,这样造成的一个问题是,管理难度高,跳线在今后改动中难以查询所连接的端口;另一个问题是,交换机的端口由于改变需要经常插拔,容易导致昂贵的交换机设备的损坏。一个统一实时的物理层管理系统能够准确、可靠、安全、提供端到端的实时监视和相应的文档,是十分必要的。综合布线智能实时管理能节约时间,使业务中断达到最小,能有效利用有源设备,能精确完善的记录文档,能在修复故障时降低中断时间,对有计划的 MAC (Move 移动、Add 添加、Change 变更) 能迅速作出反应。
随着网络技术的普及,越来越多的企业和行政单位使用了网络系统,改变了传统的办公模式,大大提高了工作效率。同时,在单位中也多了一个部门--电脑部。传统企业中的电脑部的职责也从文字处理、计算机维护转入了网络维护为主的新时代。在网络维护中,除了对服务器系统、网络设备的状态监控外,还有一项重要的任务:根据其他部门人员变更,提供网络(包括电话等)连接支持,以及更改后的文档管理。
随着时代脉搏的加快,人员变动,乃至部门的变动都越来越频繁,如何让网络变动跟上这日益加快的节奏,同时又要保持文档的正确性?这个问题逐步显现出来。传统的由人为管理的主要手段的模式已难以承担这项工作。例如,电脑部人员变动造成新的工作人员对网络一无所知的情况也比比皆是。若将整个企业比作一个机器,那么,这时的网络系统将是最薄弱了。即使是最有经验的网络技术人员,面对一个混沌的网络也束手无策。服务器设备、网络通讯设备的飞速发展的今天,网络的物理层的管理有没有新的突破呢?回答是肯定的。四、构化布线计算机管理系统组成
传统的网络连接有这样几个部分:交换机端口到配线架端口的连接、配线架端口到客户端端口连接、客户端端口到终端设备(电脑、电话机等)。一般情况下,配线架端口到客户端端口的网络连接已经在最初的安装中完成,很难在今后改动。所以,交换机端口到配线架端口的跳线是我们机房管理的重点。
1.引言
DSM项目尤其是EPC项目与市场联系十分紧密,在项目规划、决策、实施和评估等各个阶段都伴随着风险。特别在工程类项目过程中,具有投资额较大、周期较长、涉及方较多等特点,因此对风险的管控显得格外重要。此外,风险管理贯穿于项目的整个过程,较其他要素管理有管理持续时间长、涉及要素多等特点。为确保实现DSM项目的预定目标,满足合同要求,在项目实施的过程中必须进行风险管理,其主要目的是识别与项目有关的风险,评价和管理改善项目的执行效果,从而使潜在机会或回报最大化、使潜在风险最小化。
合同能源管理(Energy Performance Contracting , EPC)项目是我国DSM管理大力推广的以节能服务公司(ESCO)为主体的能效项目的融资和实施方式。相对于一般DSM项目,EPC项目在实施过程中会面临更多的不确定因素,其风险也远大于一般DSM项目。对此,有必要对EPC项目中ESCO所采用的风险管理策略进行研究,以求在实施过程中尽可能的规避所面临的风险。本文主要研究EPC项目过程风险控制,给出控制策略。
2.EPC风险管理内容
EPC项目风险管理的目的在于对项目过程中存在的风险进行全面排查,将风险管控工作纳入EPC的全过程,实现对项目风险的全方位防范和动态化监控,这对保障EPC项目顺利健康进行具有重大的意义。根据风险的隐蔽性强、破坏性大等特点,项目风险管理的核心过程大致可分为三个阶段:1)风险识别;2)对识别出的风险进行分析、筛选与诊断(风险评估);3)制定出相关的控制措施对风险有针对性地进行控制(风险监控)。
EPC项目常见的风险分类有以下四种:1)按照项目风险的表现形式可分为政治风险、信用风险、金融风险、完工风险、运营风险、市场风险和环境保护风险;2)按照项目风险的可控制性可分为系统风险和非系统风险;3)按照项目的运行阶段可分为项目规划决策阶段风险、项目启动实施阶段风险和审计验收阶段风险;4)按照项目的投入要素可分为人员要素风险、时间要素风险、资金要素风险、技术要素风险和其他要素风险。
节能服务公司面临的主要风险有:1)业主提供的现场数据不准确带来的风险;2)物价波动形成的“经济风险”;3)不可预见和不可抗力风险;4)投标报价风险;5)项目分包商的管理风险;6)项目设计与材料采购风险;7)合同责任不清的风险等。
3.EPC项目过程风险控制策略
3.1 项目准备阶段
本阶段的风险一般为客户信用风险,本阶段的风险管理,首先由财务人员和项目经理组成企业资信评估小组,根据对企业经营状况和财务状况的分析,进行企业资信评估,并形成分析报告。评估内容包括:企业规模、偿债能力、经营管理能力、盈利能力。其次,项目经理对企业的总体特征进行调查分析,并形成调查报告。调查内容包括:企业总体情况、产品、原料、生产、销售等方面。再次,项目经理在技术专家的指导下,对项目拟采用的技术进行技术风险评估。项目评估小组根据以上分析,做出项目可行性结论。拟实施项目必须得到分管经理和总经理的签字批准后,才能签订正式合同。签署相关的能源管理合同,非文本合同必须经过公司法律顾问的审查。
3.2 项目实施阶段
本阶段风险主要是技术或设备风险以及施工风险。本阶段的风险管理由项目经理、财务人员和施工管理人员组成项目过程控制小组,及时了解和发现风险,使风险始终处在控制之中。这一阶段的风险主要是技术或设备风险以及施工风险。ESCO可采用风险转移的方法,将风险通过合同或协议合理地转移给设备供应商和安装商。由于EPC项目是在旧系统的基础上进行改造,生产、建设交叉严重,项目建设难度很大。把住项目技术关、施工质量关是实施合同能源管理项目的有力保证。为确保项目技术的合理性,在开工前组织进行设计交底;在施工过程中当现场情况与设计发生冲突时,由施工单位、使用单位、设计单位同时对设计中出现的问题进行探讨及时进行设计变更,使项目趋于完善;在施工过程中,建立现场办公会、项目监理、设计变更传送等制度;坚持每天开现场会汇总施工情况,准备第二天的工作。监理工程师严把质量关,每一道工序经过验收合格,方可进行下道工序施工,以严格控制过程质量,保证整体较高的工程质量。在施工收尾时,由使用单位及厂内各部门参加,对整个项目进行全面验收,对发现的问题分头落实处理,再进行试运行。
3.3 项目效益分享阶段
这是EPC业务的独特风险,需要ESCO关注和研究。根据国内示范ESCO的经验和教训,只有全面了解客户的情况,才能做到防患于未然,并在出现风险时有相应的对策来化解。必须在合同谈判时就与客户将效益分享比例及分享期限加以明确,并向客户解释清楚分配的原则和方法依据。制定合理的分享年限,并留有一定的应变余量,以保证在客户方面出现任何不利变化时,ESCO仍然能收回全部投资。选择权威的能源审计部门监测项目节能量,以保证能公平合理地进行项目的能耗评估和节能效益分析。审计部门最好是国家有关部门、当地或该行业影响力较大的机构。
ESCO在评估项目效益时,应注意回避与客户的不同意见,以避免可能导致的效益分享风险。EPC项目带给客户的效益不仅是通过节能方式,还有可能是通过降低设备维护费用,延长设备使用寿命,提高产量、质量,降低原材料消耗、降低环境成本等多种渠道来实现降低成本,提高效益的目的。应密切关注客户的生产经营情况、管理层变动情况和项目运作状况,定期回访客户,催收节能效益。
中图分类号:TM7 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)05(b)-0077-01电费开支通常为企业的第三或第四项最大的成本。企业合理用电、节约用电、确保供、用电系统安全运行已不单是社会责任,更是企业降低生产成本,提高经济效益的一个重要环节。但对多数企业而言,电费又是未被企业控制的最后一项成本,这是因为传统的观念认为电费开支是难以控制的,认为用电设施、设备消耗多少电,是由其机电特性所决定的,主观的控制无能为力。事实上,通过一系列的技术和管理措施,企业最终可减少20%以上的电费开支。
从管理层面看,最大的节电潜力和最大的供、用电系统安全运行保障应来自加强管理。通过加强管理,可避免不必要的浪费,可及时发现设施、设备的安全隐患。
建设楼宇智能用电综合管理系统的基本目的就是要在提高企业运行、管理效率的同时,找到生产工艺能源消耗最佳工艺数据,为企业提供一个成熟的、有效的、使用方便的楼宇节能管理信息系统整体管控解决方案;建立一套先进的、可靠的、安全的楼宇节能管理信息系统 运行、操作和管理平台。
1 楼宇智能用电综合管理系统介绍
楼宇智能电能管理是对智能楼宇的照明、动力、通风、空调、电梯、安防等系统进行协调监控及管理,综合使用智能测量、楼宇配电自动化和分布式能源监控等技术,对用户供能系统、用能设备、楼宇分布式能源、储能设备等进行监控、分析、控制及评估,以用户能源管理为核心,实现合理充分的使用清洁能源,提高用户的能源使用效率。
楼宇智能用电综合管理系统把分散的能源信息(信息孤岛),利用各种能源计量设备(水、汽、风、电、煤、油、液位等计量设备)、无线网络技术、有线网络技术、数据库技术、工业控制技术和计算机软件技术,实现能源信息的统一的汇总、计算、分析,科学得出的节能操作指导报告;科学的挖掘出节能潜力;客观的得出班组和部门的节能绩效考核报告;科学的提供领导决策依据等等。楼宇智能用电综合管理系统根据分析节能成果的数据,实现主观和客观控制的节能,最终帮助企业实现能源管理、节能降耗、降低成本、提高生产效益。
智能测量是对楼宇的用能信息进行实时采集,为其它系统提供基础的信息支撑。楼宇配电自动化系统完成楼宇配电系统的智能开关设备、公共用电设施监测控制、故障自动检测与故障隔离、电能质量控制等,实现楼宇低压回路多电源供电,提高供电的可靠性和停电响应的及时性,满足高质量的用电需求。
2 楼宇智能用电综合管理系统的优点
对比原有的手工管理方式,楼宇智能用电综合管理系统在以下几个方面将具备优势。
(1)实时的用能监控:透过客户端软件提供的楼宇配电系统单线图,可以轻松地查询各台变压器、各个设备的详细情况。通过单线图线路颜色的区分可以得出设备的停止启用状态,通过线路上箭头的流向及闪烁速度的快慢可以了解到电流的大小以及方向。直接双击设备可以得到实时的设备的用电情况,便于管理者直观而轻松的了解当前的用电状况。通过配电系统单线图的看到电能的输入、传输、消耗的全过程,管理者可以安全、高效的管理好楼宇配电网及运行。
(2)直观的历史用能分析:系统平台可以完成各种电参量的数据统计功能(可选择按日、月或年进行统计分析)。可生成历史用能报表,方便用户查询比较。
(3)可对潜在的事故进行预报警和记录,同时可动态实现各种实时电量参数的越限越位报警措施,便于及时应对各种可能的事故和隐患的出现。减少系统运行管理和维护费用,通过对各种电力参数的历史记录,可随时掌握各个时间段的负载特性及负荷变化情况,为系统内优化能耗分配等提供强有力的数据依据。
(4)快速、准确掌握楼宇供配电系统的运行情况、门禁信号、远程录波(异常录波、电能质量录波、波形召测)、电能质量,如谐波的分析、电压电流的不平衡度、电压波动与闪变、供电可靠性、断流断压起止时间及持续时间等,管理软件除具备一般的数据查询记录外,还提供大量的统计分析工具,帮助企业实现可靠性统计、电能质量合格率统计、各类越限报警、故障追溯、偷盗预警等。
3 楼宇智能用电综合管理系统的结构
智能楼宇电能管理系统由电信息采集单元、网络、监控服务器及Web服务器等主要部分构成。系统采用三层结构,具有丰富的实时数据采集、定时召测电信息采集单元数据功能和分析统计及报警功能。
智能楼宇电能管理系统设计采用分层分布式结构,系统自上而下共分三层:监控管理层、通信层、现场设备层。
在系统的分层结构中,监控管理层通过Web访问用电综合管理系统,实现各个电信息采集单元的数据查询和统计功能,并可为用户输出各种类型的报表。
通信层将完成现场设备层和监控管理层之间的网络连接,实现设备层和监控管理层之间通讯数据的上行和下达。同时数据采集服务器本身具备实时数据采集功能,采集数据通过公网上传至数据服务器,实现各种数据处理。
现场设备层是指分布于高低压配电柜中的各类信息采集终端等设备。低压配电综合智能管理系统的现场设备层是整个系统的硬件支撑平台,是整个系统的数据源,设计清晰合理的现场设备层是低压配电综合智能管理系统实现的基础。各装置、仪表和模块之间相对独立,各自完成测量、监测、通讯等功能。
4 结语
楼宇智能用电综合管理系统的应用,正是用电管理者能用来全面、实时、连续、准确地掌握企业供、用电信息及对信息自动进行分析统计的强有力的智能化工具,该系统的应用将在节电、降低用电费用和确保供、用电系统、设备安全运行和用电管理和节电方面的信息化建设工作发挥重要作用。
光纤网络管理现状
通信企业投资建设城域光纤基础网络,经过几年的发展,光缆资源已成规模,但原有光纤网络是按照共享光缆、独享光缆和预留光缆来敷设,存在光缆利用率较低的现象,且部分光缆开始出现质量恶化、衰耗增大等问题。
近年来因城市改造及城镇化建设的规模和速度不断加快,光纤通信经常由于人为原因出现中断,加之缺乏有效的光纤监测手段,一旦出现故障,难以准确找到故障点,导致故障处理延时长,且不能有效预防故障的发生。
同时通信企业的资源管理比较分散,主要依靠人工录入管理资源,这虽然能对光纤资源进行一定的管理,但缺乏统一的管理平台,而且人工录入效率低,还不可避免的会引入人为错误,数据也无法保证及时刷新;对业务的发放和调度也主要依靠人工规划,这种管理方式不能满足光纤网络高效率、低成本、精细化运营的要求,影响了通信企业的发展。
智能ODN综合网管系统的引入
光缆网运营维护涉及到多个层面的工作,在业务方面,在光缆出现故障甚至断裂的情况下,需要保证业务能够连续不中断;在维护方面,希望能够定期巡检、监测,提前对故障进行预警,并在出现故障时迅速分析,准确定位,为快速抢修提供保证;另外,还需要对光缆设施等基础数据进行有效的管理。
由于无源节点多,光纤基础网络的故障处理复杂,以往的光纤网络运维往往都是用户投诉驱动,属于被动运维;且缺乏故障分责手段,主要依赖技术人员的个人经验去判断,无效外派工单多;定位时依靠OTDR打光,测距长度与实际故障点距离偏差大,造成定位困难,对维护人员的技能要求高,维护成本居高不下。
因此,提高网络运维质量,特别是在光纤故障告警和处理效率一直是通信企业面临的难题。而智能ODN和故障诊断专家系统(N2510)系统的组合方案很好地解决了这一问题。该方案利用暗光纤管理方式,从在用光缆中抽取3-5芯光纤进行监测,结合OTDR对光缆段进行测试,建立光缆健康档案,通过监控3-5芯光纤的光功率信号衰减变化,提前预警整根光缆的衰减,OTDR设备可实现城域环网光缆的双向监控。为了节省投资,减少OTDR的使用数量,通过级联OSU实现一个OTDR对光缆环的监控,发现故障后触发OTDR做故障定位测量,并结合GIS地图在网管上精确显示故障点、位置和故障原因。
智能ODN网管系统可为整个光缆运营维护工作提供统一的网络管理平台,能解决光纤故障的快速处理,光纤路由的自由调度等重大技术问题。
智能ODN综合网管系统关键技术介绍
ODN是基于PON设备的FTTH光纤网络,其作用是为OLT和ONU之间提供光传输通道,从功能上分,ODN从端局到用户端可分为馈线光缆子系统、配线光缆子系统、入户光缆子系统、光纤终端子系统四个部分。它将GIS地图信息集成在网管系统,所有ODN和管线资源信息通过地图即可清晰呈现出来,端口占用情况、光纤网络拓扑一目了然。这样,光纤网络资源从原来分散的资源管理,变成对所有管线资源和设备的管理集中在ODN网管上进行,从原来对单个节点的管理,变成对整个光纤链路的管理。
1、 OTDR(光时域反射仪)技术
OTDR英文全称Optical Time Domain Reflectmeter ,OTDR是利用光线在光纤中传输时的瑞利散射和菲涅耳反射所产生的背向散射而制成的精密的光电一体化仪表。它被广泛应用于光缆线路的维护、施工之中,可进行光纤长度、光纤的传输衰减、接头衰减和故障定位等的测量。
2、 GIS/GPS技术
GPS(Global Positioning System)全球卫星定位技术
全球卫星定位系统是随着现代科学技术的发展建立起来的一个高精度、全天候和全球性的无线电导航定位、授时的多功能系统,它利用位于距地球2万多公里高的,由24颗人造卫星组成的卫星网,向地球不断发射定位信号,瞬间就可以解读出被测载体的运动状态,如:维度、经度、高度、时间、速度、航向等。
GIS(Geophysics Information System)地理信息处理系统
GIS地理信息处理系统是为了获取、存储、显示、查询定位数据而建立起来的计算机数据库管理系统,它将所需要的信息和资料直观,形象地在电子地图上以图形或表格的形式显示出来,为GPS卫星定位提供良好的地图环境,并能将空间信息和属性信息的处理完美结合起来,以直观的方式显示位置状态等信息。
对光缆故障主动检测、精准定位
结合以往的运维经验,光纤故障主要分为连接头故障和光缆故障。智能ODN综合网管系统通过对光纤连接头的实时监控很好地解决了连接头故障的问题,而处理光缆故障的通常做法是通过合波器将检测光和业务光合并,实现对光缆的监控。这种做法下,需要监测的光纤数量太大,监测成本太高,但往往光缆故障主要是光缆整体发生故障。因此,有必要将业务光和监测光分离监控,通过检测一根光缆中的3-5芯光纤来实现对整根光缆的监测,大大减少了监控的光芯数量;且监控光和业务光分离,节省了合波器和OSU的成本,使得以低成本进行链路监控成为现实,实现了快速故障分责和光纤故障精确定位。
实现光纤网络优化管理
以往的城域主干光缆采用独享光纤、共享光纤和预留光纤模式进行建设和分配,实际使用时优先使用独享光纤,当某站点的独享光纤不够时,通过跳纤使用共享光纤,但由于共享光纤为多个站点共享,使用时需要在多个地点进行跳接,中间跳接次数多,使用成本高,因此,不能满足光纤精细化运营的要求。
智能光纤基础网络通过网管管理光纤资源,能确保资源数据100%准确,并能通过网管标识每根光纤的使用情况。基于这一特性,运营商就完全可以取消独享光纤和预留光纤,所有光纤全部作为共享光纤来建设。通过规划、分配、批量建设和预跳接的方式把共享光纤变成某基站的独享光纤,使用时从网管上查询到已经预跳接好的独享光纤直接使用即可。当业务发展不平衡,导致某站点的独享光纤不够时,通过网管进行资源优化,调整共享光纤的分配方式,让业务量比较大的站点拥有更多的独享光纤,从而达到灵活分配光纤资源,使光纤资源利用率达到最大化,值得一提的是,由于建网时采用的是一次性进站、批量跳纤,这将大大减少运营商的进站成本。
光缆云让光纤基础网络变智能
通过智能ODN的一键收集资源信息和实时巡检功能,确保了光纤连接信息的100%准确。而基于准确的光纤连接信息,部署光缆时运营商可通过批量预跳接分配纤芯资源,并在网管上进行标识,形成虚拟光缆资源。由于虚拟光缆通过预跳接形成,并不是实际存在的真实光缆,而且根据业务发展需要,虚拟光缆的芯数、分配、路由等都可以随时改变,从而形成了一朵基于智能光纤基础网的光缆云。具体而言,运营商的光缆云建设过程可以归纳为规划、建设、使用、调整四个阶段。
(1)、规划阶段
光缆建设是按照一段一段来建设的,使用时采用跳纤跳接起来。运营商可根据规划经验预连接部分端口,形成一条虚拟光缆,并规划好虚拟光缆的芯数和方向,使资源尽可能地优先向热点区域和重点发展区域倾斜。在ODF与光交接箱之间取消原来的独享光纤和预留光纤,全部使用共享光纤。结合GIS地图信息规划好各节点的属性,经过项目专家团队审核后,系统自动输出虚拟光纤网规划图,预先连接好的大量光纤虚拟化后,原来一根光纤就可以虚拟成多根光纤使用,便于灵活调度,提高了业务开通速度,同时降低了开通成本。
(2)、建设阶段
在光缆建设中,根据之前的规划图,通过网管中心下发电子工单,施工人员在现场一次批量跳接,连接起所有共享光缆,由于所有光纤端口都有独一无二的ELD电子标签,可明确界定每根跳纤的连接关系,把所有光纤一步跳接到位,之后根据业务发展情况,可以做“加法”或“减法”,灵活适配光纤网络业务的发展,由于现场施工人员的每个动作都是在网管控制下进行,可确保资源数据的完全准确。
(3)、使用阶段
通过引入智能光纤管理系统,当某区域有业务需求时,运营商可直接从网管中心查找可用光路由进行挑选。读出适配情况选择合适的光路由,并从已连接好的共享光缆中选取吻合的光纤;之后由网管下发施工工单,仅在靠近用户侧和局端设备侧各进行一次跳接即可开通业务。中间无需任何跳接,大大缩短了响应时间,为快速抢占专线业务提供了有力支撑。
配合智能ODN网管,业务部门已经使用了哪些光纤链路,哪些链路目前闲置……这些实际数据,网管中心可随时提取。统计出光纤利用率等重要网络指标。如果某根光缆质量出现恶化,光纤衰减增大,光纤故障诊断系统会自动诊断并发出警告;网管收到告警信息,会重新分配一条新的光路由给受影响的用户;同时,精确定位故障点,指导运维快速修复故障。故障修复后,可大胆做“减法”。从网管上释放可用的光纤资源,化整为零重新整合再利用,从而提高光纤利用率。
(4)、调整阶段
中图分类号:F426.6 文献标识码:A 文章编号:1003-9082(2017)06-0-01
随着我国城市的现代化发展逐步完善,城市照明建设也面临着巨大的挑战,传统路灯以及人力管控照明系统显然已经无法适应现代化城市的发展,不仅会造成能源浪费,而且难以满足城市夜景美化与科学控制,因此,对城市路灯节能改造与应用数字化智能管理系统显得迫在眉睫。
一、城市路灯节能改造
1.节能改造方法
(1)严格按照照明标准设计。城市道路照明系统在进行节能改造设计的过程中,要严格按照国家制定的照明标准,在确保路灯照明标准符合国家标准的前提下,尽量遵从节能原则,对不同道路的路灯照明等级进行划分,让光能的利用实现最合理化[1]。在进行城市路灯节能改造时,必须制定多种执行方案,然后结合不同因素对所有方案进行综合考量,在保证道路照明标准不降低的基础上,选择电能低消耗、照明高亮度的最佳方案,进一步确保城市路灯照明系统趋向节能、经济。
(2) 路灯开关时间的合理化。为了实现降低电耗、节约能源的目的,城市路灯照明系统的开关时间要进一步合理化。在进行城市道路照明系统的设计之前,应该对城市不同道路的具体情况进行了解,针对不同的特点去设定开关时间的不同。同时,道路中的人行道与机动车道的路灯开关时间应区分开来,因为通常城市的后半夜,人流与车流都相对较少,在保证交通安全的基础上,路灯设计时应适当降低照明亮度,一般做法就是在后半夜将机动车道的照明灯关闭一半。这样一来,照明亮度的降低,有效地节约了用电量,从而在一定程度上实现了路灯的节能。此外,在使用了功率转换型镇流器之后,后半夜车流较少时路灯灯泡的用电功率会自动降低,也是一种有效节能的方法。
2.节能改造前景――节能灯泡
在过去设计的城市道路照明系统当中,基本上都存在用电量巨大的现象,随着能源价格的不断上升,仅仅由路灯照明一项带来的电费支出就已成为当地政府的重担。路灯照明需要用电,而电是由煤炭电厂燃烧发出而成,浪费电能实际上也等同于向大气排放更多的二氧化硫等有害气体,在一定程度上影响着人们的健康。投入使用节能灯泡则会大大降低用电量,自然也就减少了对资源的消耗,缓解了环境污染。同时,节能灯泡的使用寿命会比传统灯泡要长,从而降低了更换的频率,维护成本也随之降低。
节能灯泡目前主要有两种:紧凑型荧光灯和半导体发光二极管LED灯,@两种节能灯泡各有优缺点,但都能够提高用电效率,降低能源消耗,并且光照强度、照明效果都有了更好的提升,使得行人行车的安全性大大提高 。此外,节能灯泡的体积也比传统灯泡要小,使得路灯在造型方面有了更多发挥的空间,在一定程度上提升了城市照明路灯的美观性。
二、城市照明数字化智能管理系统
1.数字化智能管理系统的功能
目前城市照明数字化智能管理系统所具备的功能有如下几点:①系统中装有中央监控装置,该装置可对整个系统进行统一管理控制,根据效果需要对所有照明设备进行调节,效率高且效果好。②系统中设置有自动与手动的切换开关,方便灯组开关的手动操作与自动操作。③系统中具有应急灯组管控设备,即便出现供电故障,也可立即启动应急处理。④系统可对灯具启动时间、使用记录、使用寿命等数据进行记录。⑤系统具有自我保护机制,且可以具有场景预设、定时调节、亮度调节、软启动关断等功能。⑥系统设有其他系统连接端口,方便综合管理平台进行管理。除了这些智能化控制之外,随着科学技术的不断发展,数字化智能管理系统的功能将逐步完善且强大。
2.数字化智能管理系统的应用前景
(1)照明时间与照明亮度的精准控制。一般情况下,城市照明系统中的设备按照功能分类可分为道路照明设备与景观照明设备,其中景观照明设备会根据景观所在的环境与实际情况有一定的预设管理,而道路照明设备的管理相对会更加复杂,下面笔者主要针对道路照明进行详细地阐述与分析。所谓道路照明,主要目的就是要保障行人与行车的交通安全,尤其是要控制好夜晚与恶劣天气发生时的照明时间与亮度。倘若照明时间不够或者亮度不足,都很有可能造成交通事故,特别是路况复杂以及事故多发路段。城市中心路段以及人流量大的路段,倘若照明设备时间开启过晚或者关闭过早,不但会带来交通安全隐患,还有可能带来治安问题。但是出于节能考虑,路灯开灯时间过早或者关闭过晚会造成一定的能源浪费。因此,照明管理工作人员与城市照明数字化智能管理系统研发人员应通力合作,对城市高低峰期的人流与车流数据进行分析,结合实际情况,在人流车流相对较少的时间段,采用降低照明度或者启动半夜灯等方式去节约能源 。此外,数字化智能管理系统还提供感光链接,可以通过对光线强度、角度的感应,去实现对路灯的开关控制,提高道路照明的科学性与合理性。
(2)道路照明与景观照明的精准管理。数字化智能管理系统可充分感知城市道路中的车流信息,从而实现对灯光的精准控制,在确保交通安全的前提下,关闭无效照明,达到节能的目的。与道路照明不同的是,景观照明注重的是对环境的美化效果,为了及时确保景观与照明系统中间的协调性,可应用LED照明给人们带来更好的视觉享受。
结束语
综上所述,从现如今的城市照明需求来看,并时间越久、亮度越高就是最佳的照明方案,在进行城市照明系统的规划设计当中,一定要考虑到节能减排的问题,选择节能型灯泡进行路灯的节能改造。此外,随着城市照明数字化智能管理系统的逐渐成熟,其发展前景不可估量,不仅提升了城市的照明效果,还充分体现了节能减排的理念,并且在物联网的基础上,将整个城市覆盖在现代化的通信设备与通信网络当中,向感知型现代化城市迈进。
参考文献
作者简介:鲍蕾(1977-),男,湖北浠水人,广州市锦亮机电设备有限公司助理工程师。
中图分类号:TP311.5
文献标识码:A
文章编号:1672―3309(2009)06―0031―04
随着社会的进步,国民生活水平的不断提高,机动车辆越来越多,停车的需求也大幅增加,随之而来对停车场设备和停车环境的要求也越来越高。传统人工管理办法的停车场已经不能适应社会发展的需求:管理工作劳动强度大、效率低,车辆通行率和安全性差,统计车辆的出人数据困难:车主无法了解车位的相关信息,浪费时间寻找空车位,造成停车时间长等问题:最主要的弊端是容易造成财务上的漏洞和现金流失。
智能化停车场管理系统是车辆收费及设备自动化管理的统称,该系统将机械、电子计算机和自控设备以及智能非接触式IC卡技术结合起来,通过电脑管理来实现车辆出入管理、自动存储数据等功能,并可实现脱机运行,在计算机出故障的情况下,仍可保障车辆的正常出入,是现代化车辆管理的理想设施。
一、系统功能的说明
智能停车场管理系统的设计必须遵从先进性、安全性、整体性、实用性、可扩展性以及规范性的设计要求。通过信息化手段的引入,其业务管理流程如下图所示:
平时,人口设备工作在等待状态,出卡机LED显示器显示公司标志,交替显示年、月、日、时、分,语音系统不工作。
当临时客户车辆进入人口出卡机前,机上多媒体系统自动启动,显示器显示“请按键取卡”的提示语,出卡按钮闪烁。同时,语音系统启动工作,发出“请按键取卡”的语音提示,语音量的大小可根据现场环境进行调节。当卡被取出,入场车辆彩色车牌图像自动保存,相关信息存入数据库,闸门机自动升起门臂,显示器显示“请慢速驶入”的提示语,语音系统发出“请慢速驶入”的语音提示,允许车辆驶入停车场。
对于月租车辆进入人口出卡机前,机上多媒体系统自动启动,显示器显示“请在面板前刷卡”的提示语,语音系统发出“请在面板前刷卡”的语音提示。司机持月卡在感应面板前刷卡,控制电脑自动读出数据,保存车辆彩色车牌图像,系统根据数据库设置,进行数据识别,若有效,人口闸门机会自动升起,显示器显示“请慢速驶入”的提示语,语音系统发出“请慢速驶入”的语音提示,允许车辆驶入停车场。若无效,管理电脑报警,管理员进行处理。
当车辆驶过人口闸门机后,闸门机门臂后的复位感应器指令闸门机门臂自动降下。当停车场满位,机上多媒体系统自动启动,显示器显示“满位”的提示语,语音系统发出“停车场满位,请车辆退出”的语音提示。当出卡机缺卡时,显示器交替显示“出卡机缺卡”的提示语,语音系统发出“出卡机缺卡,请车辆退出”的语音提示。同时通过数据线将此信息传送到收费亭及中央管理处,提示管理员加卡。车位满不影响月保车辆操作。
当车辆离开时,出口处的管理与入口处管理大致相同,区别主要集中在自动化计费管理上。
临时客户将卡交给出口收费亭内收费员。收费员将卡在读卡器前一晃。收费电脑自动调出车辆入场彩色车牌图像和数据,系统根据数据库设置,进行数据自动识别,自动计算停车费用。同时,该次应收费用自动显示在大型LED顾客显示屏上,智能语音报价器则用声音提示顾客支付的费用。收款员参照屏幕图像无误,收费确认完毕,收费电脑发送命令,闸门机自动升起门臂,允许车辆驶出停车场,收费信息及出口图像自动存入电脑。
羊城通收费操作与现金收费操作基本相同。计费完毕后,若司机提供羊城通卡扣值,收费员只需将羊城通储值放在羊城通扣值机上,用鼠标点动“羊城通缴费”键即可完成,闸门机自动升起门臂,羊城通扣费信息及出口图像自动存入电脑。若羊城通余额不足。则自动转为现金收费。每天结算完毕,通过电话线将羊城通交易数据上传到羊城通数据结算中心,以备下一步的银行交割,
月租车辆到达出口读卡机前,乘客持月卡在感应面板前刷卡,控制电脑自动调出车辆彩色车牌图像和数据,系统根据数据库设置。进行数据自动识别,若有效,闸门机会自动升起门臂,允许车辆驶出停车场,通行信息及出口图像自动存入电脑。若无效,收费电脑报警,收费员进行处理。
若有必要,系统可以预设另一种操作方式,使管理员可以先进行图像对比,然后才放行车辆,若有误,则不放行。当车辆驶离闸门机后,车辆检测器指令闸门机自动降下门臂。
二、系统平台的实现
按照上述系统设计框架和业务流程,系统主要组件如下图所示:
(一)硬件系统平台
系统在工程部署过程中,主要涉及自动闸门机、出卡机、读卡机、车辆检测器和电子显示屏等。
自动闸门机采用G89系列自动闸门机,闸臂升降时间1.8-6秒之间(根据臂长而定),其具有一体化机电减速机构。自动检测通行的车辆,配有防砸车检测,马达固态控制,采用嵌入式控制组件,微处理器自动控制器。
读卡机是一种基于射频识别技术的独立式设备,对于拥有感应卡的司机或车主在进入停车场时。只需要在读卡器前晃动,读卡器就能读出卡中数据进行自动处理。在无外界干扰的理想环境下,感应距离为5-12厘米,采用射频读卡机最远可达12米。
车辆检测系统由一组环绕线圈和数字车辆检测器组成,可与闸门机或出卡机配合使用,线圈埋于道路上,当路面有车辆经过。线圈产生感应信号,经过车辆检测器处理后将信号发给出卡机或闸门机,数字车辆检测器采用多重过滤自动纠错,不会漂移,无须经常调“零”。
电子显示牌采用LED点阵显示,安装在入口出卡机上,通过中文或数字显示信息及日历时间,清晰直观。
(二)软件系统平台
系统的软件平台主要包括计费系统、视像对比系统和中心管理控制台3个部分。
收费系统控制出口闸门机开启,是收费员进行收费操作及车牌比照的机器,是车辆离开车场前的控制终端。对临时计时客户车辆可以不同的收费费率和支付方式进行自动计费、显示及人工收费:自动数字语音报价,报出礼貌提示语:提供实时人出口图像信息、车辆通行图像信息,供操作人员查看;多通道控制技术,可实时控制双入口通道设备;费用显示器和电脑实时通讯,让用户和收银员同时看见费用情况:票据打印机在收银确认后即时打印所有收费信息,包括进出场情况、进出场时间、交易时间、停留时间、停
留费用、付款找零情况、收银员名单等;费用计算:支持自动识别计费或优惠授权计费或电脑筛选计费的操作模式:提供各种收费费率及收费权限;提供车辆通行记录、收款员收费记录。查看在库车辆情况;实时车位计数显示。实时设备状态监控。系统具有实时双通道录像。录像时间可达7天以上。录像可以使用WINDOWS播放器进行回放。
视像对比车库管理系统是一个以图象界面管理为核心,INTERBASE作为数据库平台的综合性管理软件。图形化界面,操作简单,可以实现对整个车库的出入、计费、保安等方面的综合管理。采用标准WIN-DOWS应用程序界面,真正的32位代码内核,运行高效。数据库均提供标准的ODBC接口。方便与任何大楼智能化管理系统实现通讯。网络化的影像对比车库管理采用先进的设计理念,可以根据客户要求,提供多进多出的影像对比解决方案:图片大小只有10K,图像压缩技术的采用使普通40G容量的硬盘,即可保存多达400万张图片,满足超长时期运行的要求。
中心管理控制台采用WinPlus系统,该系统是专门针对中国地区楼宇、小区进出自动管理的实际应用情况而设计的,主要运行在中文WIN2000以上的操作平台,全中文界面,信息实时回输。展开式项目栏,高效、智能化的设计使操作变得更加便捷,通过以太网络系统连接各收费站子系统,组成一个高效而强大的网络管理系统。系统采用强大的中央处理机以及容量巨大的信息储存器。要求1024×768显示界面,ODBC开放型InterBase数据库,安装容易,适用性强。通过开放协议,用户通过TCP/IP接口协议来获得详尽的数据库资料。为了适应大型生活楼宇、小区自动管理的需要,系统被设计成多分区管理模式。实时监控及显示每个分区的所有通道的人员及车辆通行情况,实时监控各分系统设备的工作状态。用户通过监控窗可以即时了解到每个人员、车牌、通行位置、通行状态等信息。智能卡管理方面:以组的形式分配,统一管理,单独编辑,减小了繁琐的重复工作。并提高工作效率,备有按日期和储值的管理方式供用户选择,用户可以根据客户的需要灵活选择管理方式。通过验卡器组的设置,用户还可以灵活指定人员及车辆按不同位置、不同流向通行,为管理者提供最大方便。
系统设有先进的密码管理手段,完善的登录制度;智能卡管理功能强大,可管理多达十万张卡;报表分项合理,内容详尽,用户可以通过不同的选项,如日期、卡号、车牌号码、人名等,操作记录报表记录任何人员的每一项操作,以备管理者核查。
三、结论
由于集成了先进的计算机技术、通信技术、控制技术以及IC卡技术,该系统的应用可以实现停车场的智能化管理。目前,该系统在广州市多家地下停车场管理系统的应用表明,本文所介绍的羊城通智能化管理系统具有安全、可靠、先进、快捷、方便、实用等特点,广受用户好评。本系统采用的核心技术可以推广应用于小区门禁、内消费、考勤、巡更等系统中,从而提高其智能化管理程度。
参考文献: