一、 背景 

近幾年我國經濟快速增長，各項建設取得巨大成就，但也付出了很大的資源和環境代價，經濟發展與資源環境的矛盾日趨尖銳。因此從源頭預防污染,有效減少資源消耗, 實施節能減排的意義重大。 

“能源是國策、計量是基礎”，節能減排和可持續發展，首先要以計量技術為基礎，采用智能化并具有物聯網功能的能源計量器具，并借助現代工業現場總線技術、計算機信息技術、通信技術等高科技手段，建立能源計量傳感網絡及數據管理平臺，進行能源計量活動，增強能源計量監督管理、提升能效及能源管理水平，從而實現信息化、智能化、數字化節能減排目標。 

二、概述 

節能減排以能源計量技術為基礎，作為分支計量學科的能源計量是技術與管理結合體的、復雜的、邊沿性的重要社會活動。以量、質、損、殘、存等的能源計量系統是能源量及使用程度的計量系統。 

（1）多傳感器的能源計量信息場： 

能源計量信息既是根據測量對象的用能屬性來分類的信息，又是復雜的多輸入多維的信息；涉及了幾何量、電學、力學、熱學、光學、化學等多學科的電學量、力學量、熱工量、光學量、化學量等參量，由這些專業參量同歸到能源計量的理論及工程應用，形成了特定的信息內容及形式，具有確定和不確定、過程各異、同步和非同步、同類和異類的復雜信息場的特點，這不是其他計量學科所能代替的。這樣的不確定信息需要用特定的定義及處理（算法）解決。舉例圖示：  

實現可測量的途徑： 

明確原始信息源元素，形成基于能流的數字信息鏈； 
量值轉換、傳遞的融合預處理算法集成； 
建立融合的數學模型，實現互補、綜合的信息提煉、再生； 

（2）計量管理單元 

能源計量脫離不了能源管網的基礎建設，探討計量管理單元的最小單元的形態及特征，有助于推廣經濟、適用、可靠的系統產品。 

根據能源計量理論及任務，最小單元應該是以用能屬性劃分、多專業參量有機結合的、具有一種融合數學模型的單元。 

用能單位的全過程及工藝多數是非常復雜的，如何保證連續的能流環節的能源計量不出現“偽信息”是個艱難的研究課題。計量過程表具的簡單組合解決不了全過程的量化跟蹤的可信度低的問題。所以采用自適應、自學習的智能技術的計量管理單元及單元間組網才能使全過程量化跟蹤“可控制“成為可能。如圖所示： 

（3）能源基礎數據： 

能源計量以能量守恒定律及熵增原理來考核用能設備、用能系統的用能狀況，能源基礎數據管理要為決策系統服務。在這樣的多專業參量的信息系統中基礎數據的管理首先要解決能源數據的關聯及融合問題。關聯處理快速、可靠、低錯誤率，建立基于各層次的融合數學模型、統計方法、動態特性描述的統一信息融合框架和結構，是能源基礎數據管理的關鍵技術。融合技術在分層數據管理上的實現才能將能源基礎數據有機結合、相互滲透、相互關聯地管理，才能給決策者管理帶來實用價值。

三、 系統方案 

系統設計為三層架構，即感知層、M2M終端層和中心層。 

感知層主要包括傳感器、計量裝置、執行部件、過程儀表、信號適配器、攝像機等。主要負責向M2M終端層提供數據。 

M2M終端層包括采集器、網絡/通信適配器、收發器、路由器、計量終端和視頻終端、監控管理終端等。負責采集感知層數據，并把采集到的數據加工處理發送至中心層服務器。 

中心層根據業務范圍又分為三層，分別是數據層、應用層和訪問層。能源計量中心數據平臺包括了數據中心、數據交換平臺、應用支撐平臺三大基礎軟件平臺建設。

能源計量模型建模 

●能源需求預測模型 
●能源供應模型 
●能源系統優化模型 
●能源環境分析模型 
●能源經濟模型 
●能量平衡關系 
●能源消費結構 

四、意義 

多傳感器信息“融合”技術在能源管網中的應用是一個示范性工程，其實施對于加快物聯網的能源計量應用示范，提高能源管網信息化水平，推進科技創新具有十分重要的意義。主要表現在： 

●對能源利用狀況提供實時監測和管理的平臺 
●為評估節能降耗技術改造提供科學、準確、公正的技術支撐； 
●為能源統計管理提供技術依據 
●為用能單位的節能管理提供技術支撐： 
●提供節能技術、節能工藝研究和推廣的技術服務； 
●提供節能檢測方法研究的技術服務；