能耗線上監測端設備，指放置在重點用能單位，用於採集、分析、匯總用能單位能耗數據並將數據上傳到系統平台的設備總稱。是重點用能單位能耗線上監測系統架構中企業端接入系統的核心組成部分，是重點用能單位的關鍵信息節點。設備採用獨立雙主機“2+1”（外網主機、區域網路主機+安全數據交換單元）架構，其主要作用為負責採集匯總處理用能單位能耗數據，包括數據隔離傳輸、安全加密、本地存儲、協定轉換、數據上傳等各項功能。
基本介紹
- 中文名：能耗線上監測端設備
- 外文名：Energy consumption online monitoring equipment
- 套用：重點用能單位能耗線上監測系統建設
- 屬性：2+1架構物理隔離網閘
標準規範,硬體功能要求,基本配置,接口配置,供電電源,安裝結構,軟體功能要求,能耗數據採集與處理,能耗數據上傳,信息安全要求,運維管理要求,資質認證要求,典型套用,一級計量,二級計量,三級計量,發展歷史,
標準規範
2018年5月國家發改委環資司、國家節能中心發布了《重點用能單位能耗線上監測技術規範（試行）第一批》共12項標準技術規範，其中和能耗線上監測端設備相關的規範有兩項，分別是《 重點用能單位能耗線上監測系統技術規範》第4部分端設備接口協定規範、《 重點用能單位能耗線上監測系統技術規範》第6部分端設備技術規範。
《重點用能單位能耗線上監測系統技術規範》第6部分端設備技術規範對能耗線上監測端設備從硬體功能、軟體功能、運維管理三方面進行了功能要求說明，進而實現數據採集、信息接入、安全隔離、數據處理、本地快取及加密上傳、運維管理等功能。能耗線上監測端設備的系統功能拓撲圖如下：
端設備架構圖
端設備架構圖硬體功能要求
能耗線上監測端設備作為放置於重點用能單位的負責數據傳輸與安全隔離的關鍵節點設備，硬體功能要求包括設備硬體配置、接口類型及數量、供電電源和安裝結構等內容，產品結構設計應遵循易安裝、易維護、高可靠性的原則，需採用一體化結構。
基本配置
CPU：單主機板應採用低功耗處理器。
記憶體：單主機板記憶體容量應不小於2GB。
存儲：採用無旋轉部件的固態硬碟或電子盤。
隔離：獨立雙主機“2+1”（外網主機、區域網路主機+安全數據交換單元）架構，非IP物理隔離。
顯示：主機應支持顯示工作狀態，便於現場維護操作。
接口配置
區域網路接口：區域網路主機側數據接入串口（RS232/RS485）至少2路，數據接入乙太網接口至少2路。
外網接口：外網主機側數據傳送乙太網接口至少2路。
其他接口：至少支持USB接口3個（含CA證書接口1個），具備VGA等視頻接口1個。
供電電源
（1）AC220V±10%，50Hz（滿足GB 12325，220V單項供電電壓允許偏差範圍要求），雙路冗餘熱備電源輸入；
（2）雙路冗餘熱備電源應支持故障電源線上熱插拔更換，更換過程不得影響系統正常運行；
（3）具有電源故障聲光報警功能。
安裝結構
（1）模組化結構可動態裁剪或擴展；
（2）機箱結構設計符合標準19英寸機柜上架安裝方式基本尺寸。
軟體功能要求
能耗數據採集與處理
能耗線上監測端設備應支持多種類型的數據接入，適應重點用能單位可能存在的各種情況。
能耗線上監測端設備應提供數據接入的軟體配置工具，支持上述多種標準通訊協定的軟體配置界面，配置完畢後，在能耗線上監測端設備可運行基於SQL、OPC、Modbus、DL/T645、CJ/T188協定的數據接入執行模組。
按照配置制定的規則，定時從數據採集點獲取數據，送入數據處理模組，進行必要的運算處理，生成符合規範要求的上傳數據，再送入數據上傳模組進行編碼上傳。
能耗數據上傳
能耗線上監測端設備應支持多中心上傳功能，具備至少同時向兩個以上數據中心傳送數據的功能，能耗線上監測端設備數據上傳中心可在本地或遠程配置。
能耗線上監測端設備數據上傳協定應符合《重點用能單位能耗線上監測系統端設備接口協定規範》要求，採用數據加密後，將數據上傳到系統平台。
信息安全要求
能耗監測端設備需採用經過國家信息中心認證的統一的CA數字證書，證書提供基於PKI數字證書技術的高強度身份認證服務，能耗監測端用戶只能通過統一的CA數字認證證書連線國家、省級平台。
企業端設備上傳能耗數據經過“CA認證+HTTPS協定+VPN專線”方式多重加密傳輸。
運維管理要求
能耗線上監測端設備應具備本地維護功能，通過自帶顯示屏或其他維護接口方式查看設備工作狀態，以便快速定位故障點及診斷報修。
能耗線上監測端設備應提供遠程監控接口，至少能夠提供設備硬體（CPU、記憶體、硬碟等）工作狀態、應用程式運行狀態、設備作業系統信息（作業系統類型、版本）等遠程監控信息和監控錯誤日誌信息。
應支持通過遠程方式完成能耗線上監測端設備外網主機部分的上傳地址、採集數據項、計算公式等參數配置。
資質認證要求
能耗線上監測端設備應遵守GB/T 20279 《信息安全技術網路和終端設備隔離部件安全技術要求》相關規定，且通過國家認可的第三方檢驗檢測機構的檢測認證，並取得計算機信息系統安全專用產品銷售許可證。
能耗線上監測端設備原則上應遵守GB/T 17626 《電磁兼容 試驗和測量技術系列標準》中相關規定，且需滿足國家節能中心發布的《重點用能單位能耗線上監測端設備接口協定規範》及《重點用能單位能耗線上監測端設備檢測規範》中對端設備套用軟體的相關規定，並取得國家認可的第三方檢驗檢測機構的檢測報告。
典型套用
一級計量
僅對一級關口表進行計量或生產區域規模相對較小、用能設備相對集中的用能單位。
採用以能耗數據採集器為數據傳輸樞紐，通過RS485匯流排或M-BUS匯流排等連線智慧型儀表、感測器等數據採集設備，再將數據匯總後接入能耗線上監測端設備的區域網路主機，然後再經過加密傳輸到外網主機後，經過企業辦公網路上傳至省/市級能耗監管平台。能耗線上監測端設備的內外網主機分別接入企業的生產網路和辦公網路，通過安全數據互動單元實現兩個網路之間的數據安全傳遞。數據傳輸系統架構圖如下圖所示：
一級計量系統拓撲圖
一級計量系統拓撲圖二級計量
針對一級關口表及二級能源利用單位進行計量或生產區域規模中等，用能設備相對集中且需要從已有能源管理系統（或其他信息化系統）提取能耗數據的用能單位。
二級計量系統拓撲圖三級計量
針對生產規模較大且對信息安全要求較高，計畫對一級（關口）能源計量、次級用能單位（二級）能源計量及重點用能設備（三級）能源計量的重點用能單位。
採用能耗數據採集器與能耗線上監測端設備相結合的方式，在分散的廠區（或車間）放置能耗數據採集器，通過其自帶的RS485匯流排或M-BUS匯流排將計量器具接入，再通過企業辦公乙太網連線能耗線上監測端設備的外網主機，實現能耗計量數據的遠程傳輸採集。
對於不具備企業辦公網路的廠區（或車間），無法通過有線網路進行數據傳遞的情況，可以採用無線數傳模組配合能耗數據採集器的形式，實現無線數據先傳輸至能耗數據採集器，然後再利用其自帶的乙太網接口將數據接入能耗線上監測端設備的區域網路主機。
能耗線上監測端設備的區域網路主機將來自能耗數據採集器和DCS等伺服器的各項能耗數據進行數據接收、協定解析、數據匯總、本地存儲及加密上傳等操作，進而完成數據傳輸與通訊上傳。系統架構圖如下圖所示：
三級計量系統拓撲圖發展歷史
能耗線上監測端設備的概念提出，最早可追溯至2014年，在以北京、河南、陝西為試點示範省市的重點用能單位能耗線上監測系統建設項目中，首次提出了能耗線上監測端設備的概念。
由於缺乏統一明確的行業標準約束，產品化程度較低，導致項目建設及運行過程中無論是用能單位還是項目承建單位在施工周期管理、系統運維管理等各方面都受到了或多或少的困擾和損失。
2016年7月底，由國家節能中心聯合中國電子標準化研究院共同發起成立重點用能單位能耗線上監測系統標準化工作組，歷時兩年多時間，經過20餘次專業技術研討和評審，於2018年5月4日正式對外發布了第一批標準技術規範共12項。
