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能源管理论文

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能源管理论文

能源管理论文范文第1篇

在社会主义市场经济条件下,我们应该认识到能源是非常重要的商品,既然是商品,我们就应该将市场管理体制引入到现代学校的能源管理中来,通过各种方法和途径引导全校师生和工作人员树立起节能意识,能源节约从我做起,促进学校能源的合理运用。

(一)树立节能意识,杜绝能源浪费能源是学校非常重要的资源,我们要充分利用学校宣传栏、网站、校园广播、班会等一切可以利用的资源进行节能问题的宣传和教育,使学校的每一份子都认识到节约能源的重要性,从而树立起节能意识。首先,增强学校领导的节能意识。由于学校的很多设施的购置离不开校领导的批准,所以,要通过研讨会、播放节能宣传片等方式提高学校领导的节能意识,在一些能源设施的购置上,本着节能、环保的原则进行添置,避免只顾眼前利益的短浅行为。同时,提高校领导的节能意识,还可促进学校供水、供电、供气等陈旧设施的更换与维护,减少能源在传输中的浪费。其次,增强学校老师的节能意识。老师的节能意识的强弱直接关系到与之接触的学生对节能问题的认识,所以,可通过观看节能宣传片、写节能专题论文、部门能源用量控制等措施增强学校老师的节能意识,减少办公室、实验室等能源浪费现象。最后,增强学校学生的节能意识。学生在学校中占据主体地位,学校节能离不开学生的广泛参与。我们可通过教育、引导等方式使学生认识到能源的重要性,引导学生节能从节约每一滴水、每一度电开始。

(二)健全管理制度,确保能源管理确有实效要想实现学校能源管理的有效运转,必须健全能源管理制度,实现“以制度管人”的能源管理方式。为此,必须建立健全学校能源管理体制,从能源的采购、供应、使用,到能源的监督、清算,都应进行严格的管理与控制,并有专门能源管理部门和人员做好相应记录。健全能源管理制度,最重要的是实现定额管理制度。不管是办公室,还是实验室,抑或教室、宿舍等,只要是涉及到能源的地方,都要在近期能源实际耗用量的基础上,进行合理的定额限制,对于定额以内的部分,学校承担能源费用;对于超过定额的部分,可以制定合理的能源超额管理办法,由使用人员承担部分费用;对于长期未超额的部门或组织给予一定的奖励;对于长期超额的部门或组织给予警告或处罚。而对于公共场所的水电能源则可实行装表计量制度,按照既定限值合理使用能源。此外,还可明确规定各种节约能源的具体行为,如必须使用节水龙头、节水型器具和节能灯具;必须配备水电计量设施;浴室必须实行IC卡计费系统管理,按实际用水时间计费;绿化必须采取节水灌溉方式;有条件的应当使用中水或雨水;景观用水不得使用自来水等取得了很好的节能实效。

(三)加强培训,提高能源管理人员的综合素质首先,对在职能源管理人员进行考核培训,提高在职工作人员的综合素质。对学校能源管理人员进行全面考核,包括节能意识、能源管理能力、能源管理专业素养等等,针对不同层次的人员进行不同的培训与安排,如节能意识强的工作人员可进行能源管理专业方面的培训,并安排监督管理学校各个部门的节能状况;能源管理专业强的工作人员可进行实际操作方面的培训,并采取各种措施负责降低学校能耗。其次,招募节能意识强、专业素质高的专业性人才,为学校能源管理注入新的活力。招募综合素质高的专业性人才进行能源管理,尽量减少教师、领导家属管理的情况,并可实行“基本工资+绩效奖金”的薪酬制度,合理估算能源管理人员为学校节约的能源金额,将节约的能源金额按照一定比例奖励给能源管理人员,激励管理人员进一步提升能源节约空间。

二、结束语

能源管理论文范文第2篇

1.1无线数传电台无线数传电台设备维护简单,建成后运行转费用很低,因此通过无线数传电台进行通信对具有较大用户量的通信系统来说性价比较高。但无线数传电台的造价很高,信号传输容易受外界信号的干扰,传输距离有限,而且大范围的能源管理系统需要通信稳定,通信距离远,因此这种方式在集中抄表系统中应用受到限制。

1.2GPRS通信近年来,GPRS技术发展迅速,它为人们提供一种点到点的无线广域网IP通信连接,这种基于GSM网络系统的分布式无线交换技术,被应用到更多的小型通信设备中。GPRS通过手机网络运行商服务器网关GGSN,以分组式交换作为数据收发的基本模式,利用现有的中国移动运行商通信网络,即可实现远程操作与抄表,该技术目前以区域成熟,且运行可靠。但其应用中的运行费用高以及网络前端通信模块也成为了推广的一个问题,但随着GPRS网络的普及,运营商的资费也不断下调,这使得GPRS通信技术作为一种低成本、高效的无线数据传输方式成为可能[3⁃6]。GPRS技术的优点有:接入范围为运营商的服务范围,目前中国移动网络已覆盖全国绝大部分地区,因此其应用不受限于位置和地域。另外GPRS网络通信还支持不同速率设备接入,传输速率范围大,可满足各种远程抄表的设备需求。由于运行商网络可不间断的提供实时服务,因此GPRS终端设备可同样提供不间断的实时连接,保证其通信数据的实时更新。目前各大网络运行商在GPRS的费用上均采用按流量计费,从而使得远程抄表这种少量(偶尔大量)、间断、频繁的数据传输费用成本大大降低;最新的GPRS技术同时还支持标准的X.25和TCP/IP协议,这便可以与Internet实现数据联通,突破了使用GSM通信数据流量的上限[7⁃10]。根据上述对供热企业远程能源管理系统可选用的通信方式的分析比较可以看出,基于GPRS的远程能源计量管理系统具有性价比高、安全、通信简便等诸多优点,完全能够满足供热企业的计量需求。

2基于GPRS的远程能源管理系统的组成和硬件设计

2.1系统组成能源管理计量系统是按目前抄表行业的实际情况而开发的,它以采集数据、传输数据和处理数据为核心,系统每一个环节都要求保证数据的可靠性。现阶段我国计量表(包括水、电、气、热四种表)安装的方式主要是一户一表,总体表现为一个单元内按户上表,各单元之间计量表以同样的形式安装,形式上看为典型的对等模式。这对抄表系统的实现提供了极大的便利。本文设计的基于GPRS的能源管理系统组成如图1所示,系统采集器,集中器,监控中心组成。采集器把挂载在RS485总线或者M⁃BUS总线上的仪表数据读出,进行数据处理、显示,并通过频率为470MHz无线传输模块传把数据送到集中器。集中器把附近采集器发送上来的数据打包通过GPRSDTU模块传输到监控中心。在图1设计思路中,每一户居民都将安装一块相关计量仪表,是抄表数据的来源,系统将在这里将每户居民实际能源使用情况进行汇总。通过采集器和集中器进行数据传递,数据将保存在数据库中,需要对数据进行分析,同时用户能够通过互联网获取自己的使用情况。

2.2采集器硬件设计目前仪器设计的发展趋势是低功耗、高度集成化和小型化,采集器采用了以低功耗著称的MSP430系列的MSP430F149单片机作为控制器的核心器件。MSP430F149单片机是一种16位超低功耗的处理器,采用流行的RISC结构,具有强大的处理能力;寻址范围可达64Kb,还可以外扩存储器,其中外设和内存统一编址;统一的中断管理器,丰富的片上资源;片内有精密硬件乘法器、1个14路1位的模/数转换器、2个16位定时器、2路USART通信端口、1个比较器、1个看门狗、6路P口、1个DCO内部振荡器和两个外部时钟,支持8MHz的时钟。该系列单片机主要有以下特点:超低功耗;强大的处理能力;高性能的模拟技术及丰富的片上模块;系统稳定工作;方便高效的开发环境。采集器主要由电源,主控芯片,无线模块,数据存储器,电池电压检测电路,相应的通信接口和显示模块组成。采集器通过RS485或者M⁃Bus接口采集热量表数据,经过主处理器MSP430F149的分析、处理后保存在FLASH存储器中,并且通过470MHz的无线模块上传给集中器。终端维护可以通过终端本地输入模块操作,同时也能给从站(计量仪表)进行供电。维护界面友好,操作方式简单方便。采集器的电路模块框图如图2所示。

2.3集中器硬件设计集中器的功能是发起采集命令给采集器,将各个釆集器的数据进行汇总,最后通过GPRS模块将数据上传至服务器。集中器与采集器之间数据连接方式采用无线传输模块。集中器电路模块框图如图3所示。集中器主控芯片选择STC公司的STC12C5A60S2芯片。STC12C5A60S2单片机是STC公司生产的单时钟单片机,具有低功耗、高速、超强抗干扰性、指令集完全兼容传统的8051单片机、ISP下载的特点,而且内部集成了双串口功能用复位,符合采集器设计要求。

3基于GPRS远程能源管理系统的软件设计

3.1采集器软件设计采集器软件设计时,采用IAREmbeddedWork⁃benchIDE集成开发环境。由于数据采集器主要完成接受命令与读取数据,所以要有较快的接受能力和处理速度,防止接错或漏接数据。这就要求数据采集器要随时处于接收状态,为了能达到以上要求,可以使用单片机高效的中断处理功能。然而过多的处于中断状态,可能导致其他中断不能及时响应,所以要求中断处理要快或处理较少的程序。由以上所述确定程序设计的结构为中断响应软件查询。中断响应是及时响应外来信息,并作相应的标记,关中断,启动软件查询,达到快速响应中断的目的;而软件查询主要在主程序中进行,通过查询各个标志位,就可知道那个中断发生相应,并执行相应中断函数。MSP430F149具有丰富的中断设置,可方便满足设计要求。本设计主要用到的中断主要有以下几方面:(1)UARTA接收中断。接收热量表数据。(2)UARTB接收中断。接收来自集中器的命令数据。(3)TIMERA0中断。用于按照传输响应定时接收数据帧。(4)TIMERA1中断。用于定时间隔发送数据帧。(5)P1INPUT中断。外部中断、按键查询、掉电查询以及外接电源。(6)ADC12中断。锂电池电压A/D转换完成。采集器主程序流程如图4所示,首先进行各个驱动功能初始化(时钟初始化、LCD初始化、串口初始化、A/D转换初始化、I/O初始化、中断初始化),然后进行电池电压检测判断锂电池电量判断,首页显示,按键判断,读表判断,上传数据到集中器判断,进入低功耗等待中断唤醒。

3.2采集器软件设计集中器主要对数据进行汇总和传输作用,程序主要采用中断响应和程序查询的方式。部分程序设计思想与采集器相似,本节主要对串口中断数据接受发送程序和GPRS程序做介绍。

3.2.1收发程序设计集中器串口中断流程图如图5所示,接收数据时,当收到前导字符0xFE或者起始符时开始接收,接收到0x68时数据开始移入到缓冲中,接收完成的判断根据数据长度进行判断。接收完成以后进行数据校验,检测到校验和、偶校验或格式出错,均应该放弃该信息帧,校验完成以后数据移入保存。发送数据时,当接收到发送数据请求时,开始发送数据。由于STC12C5A60S2不支持硬件上偶校验发送,故先把数据送到累加器中,获得数据奇偶标准位P,如果是偶校验P移入串口发送第9位,奇校验则取反移入,并把累加器中数移入到串口发送缓冲器中。

3.2.2GPRS程序实现本次数据传输使用的透明传输协议的GPRSDUT模块,无线DTU(DataTerminalUnit)能够稳定地进行数据的双向传输,而且此DTU具有自身检测功能,因而数据传输的可靠性高。只需进行相应配置,即可选择需要的工作模式。DTU支持通过串口、短信、数据中心进行协议配置。通过串口使用AT指令,可以方便地实现自动的机器配置。命令格式如表1所示。通过配置串口发送+++,DTU则会回答insetmode<CR><LF>并进入协议配置状态。用户设备可以通过给配置串口发送AT命令进行查询、配置、重启动或退出该配置状态。本次设计主要的读取、修改参数包括:网络参数、连接管理、短信通道、系统参数。数据通过GPRS通道传输都遵循这一原则:对数据进行ATCommand相关包装、发送数据、接收后进行ATCommand解析、数据传到上层、解析数据。集中器数据接收和发送通过串口进行。以接收数据为例。GPRS数据接收流程如图6所示。

4结语

能源管理论文范文第3篇

在采用合同能源管理模式推广煤粉工业锅炉的案例中一般由技术方(如煤炭科学研究总院)负责筹措项目的初期投资,以此条件吸引更多的用户。在EPC的合同期内(一般为5a),用户不拥有煤粉锅炉系统的所有权,同时由煤炭科学研究总院负责运行高效煤粉锅炉系统,为用户提供热水或蒸汽,用户在合同期内将节约的能源费用中的大部分(合同中规定50%~80%)作为节能设备使用费用交予煤炭科学研究总院(一般按月结算),用户享有剩余的节能效益。同时,用户将蒸汽的销售收益的一大部分(在合同中事先规定,为50%~80%)交予煤炭科学研究总院。合同期结束后,煤炭科学研究总院负责培训客户,并将设备所有权、运行权移交客户,此后的全部节能效益和蒸汽销售收益全部由用户所有。以上模式可称为投资加节能服务模式。煤炭科学研究总院作为煤粉工业锅炉知识产权的所有者,最初仅作为节能设备制造商的角色出现。但随着煤粉工业锅炉在市场推广中的日趋成熟,煤炭科学研究总院逐渐开始尝试承担EMC企业的角色,在某企业的应用案例中,实质上已经以能源服务公司的身份出现。这样没有了第三方分享收益,煤炭科学研究总院可以获得丰厚的利润;避免煤炭科学研究总院在产品销售渠道方面受制于其他EMC公司;还能确保自身知识产权的安全。

在某大型煤炭企业的实际应用案例中,用户共需要冬季采暖用煤粉工业锅炉系统16套(6座锅炉房),以单套系统规模20蒸t/h计算总装机容量约为320蒸t/h。煤粉锅炉采用先进的燃烧技术和膜式壁本体结构,无耐火浇注料,可长期保持较高的热效率,经当地锅炉检验所测试热工效率均达到90%以上。与传统工业锅炉相比,链条锅炉采用原煤散烧方式,锅炉本体需浇注耐火材料辅助燃烧,使用寿命短,需经常修缮,使用一两年后锅炉运行热效率大幅降低。通过往年链条锅炉运行数据分析,6座煤粉锅炉房比链条锅炉房节省燃料费用1152万元/a(原煤价格为320元/t),此举既符合国家节能政策,又为企业降低了生产成本。根据测算,当产能相同时上述锅炉房采用传统燃煤链条锅炉年煤炭消耗量为10.1万t,如采用煤粉锅炉年煤粉消耗量为5.71万t,折合原煤为6.50万t,因此年节省原煤3.6万t,节煤率达到36%,节能效果显著。

2项目其他应用效果

2.1减员效果上述案例项目中煤粉锅炉房为矿区集中采暖与供热,每座锅炉房设备自动化集中控制水平得到较大提高,减少运行人员数量。与布置分散、操控落后的链条锅炉房相比较,目前6座锅炉房可减少运行人员155人,减员率达到67%,人员管理难度显著降低,具体见表1。

2.2节能减排效果煤粉锅炉采用清洁燃烧技术,污染物减排效果显著,可有效改善企业周边冬季生产、生活环境,经测算6座煤粉锅炉房每年可向大气减少97%的烟尘排放量,折算总减排量为345t;煤粉锅炉排放烟气中酸性氧化物含量较链条锅炉大幅降低,SO2和NOx的减排率分别达到89%和88%,折算总减排量分别为881和1222t。煤粉锅炉燃烧效率高,节煤效果明显,大量减少CO2排放量。

3项目经济性和节能效益

合作项目本身的资金来源于自有资金。因为资金量相对较少未进行融资,规避了融资风险,但对于很多刚刚起步的EMC公司,初期的融资困难本身就是巨大的挑战。另外,该案例项目属于分享型合同能源管理。

3.1单台20t/h煤粉锅炉EMC项目经济性分析以虚拟单套20t/h煤粉工业锅炉系统采用合同能源管理服务形式为例对项目做简单财务分析如下:锅炉房装机容量:20t/h;锅炉年运行时间:工业用汽,6000h(80%出力);原料煤粉价格:1200元/t;水价:4元/t;电价:0.8元/kWh;人工费:8人,4.5万元/(a•人);维修及维护费:20万元/a;蒸汽销售价格:200元/t;建设周期为1a,服务周期为5a。财务内部收益率40.69%,高于行业平均水平13%。项目盈利能力强,经济效益好。对项目进行敏感性分析结果见表2。由表2可知,蒸汽产量(最高81.80%)及销售价格(最高76.10%)是影响项目经济性的最敏感因素。综上所述,此项目具有较强的盈利能力和抗风险能力。

3.2节能分享及政府补贴投资加节能运行服务模式实质是合同能源管理的简化模式,如能以节能服务公司得到国家认证,按照技术标准执行项目,则可以同时分享节能效果和国家补贴。实际上,尽管EMC模式使用户的初期投资降低,但其今后的实际运行成本并没有显著降低,因此国家的补贴和税收优惠也是节能效益的重要组成部分。以上述锅炉房为例,采用煤粉锅炉系统后年节约原煤超过1万t,按当地680元/t的价格节能效益超过680万元,同时国家对东部地区节能超过1万tce/a的项目奖励每吨煤250元,因此可获得国家奖励250万元,总计实现节能效益930万元。

4项目风险分析及控制

4.1重油、天然气与煤粉燃料的价格差距缩小从原材料价格波动的角度来看,基于中国富煤、缺油、少气的资源现状分析,短期内有价差缩小的可能,但长期分析,价差应该是逐步拉大的趋势,煤粉燃料的竞争优势会越来越大。

4.2地方限制在中国一些少数重要城市出台了禁煤令[14],限制了燃煤锅炉的使用,但这并不是科学、合理的做法。鉴于中国的能源结构形式,中国的能源消费形式必将在相当一段时期内以煤为主。同时,煤粉工业锅炉符合中国能源结构特点,具备节能环保优势,符合国家政策要求,也必将会引起重视。

4.3用能企业蒸汽用量减少或停止用汽能量需求的确定性也是项目风险的来源之一。随行业经济状况的波动,企业产能或随之变动,因而对蒸汽的需求量会不稳定,因此需要在合同中明确规定企业的最低用能限制,低于此限制值时统一按照此值结算。

4.4应收账款到账问题在设备销售模式下,节能设备在货款未全部付清的情况下,就已将标的物的所有权和使用权移交到用户手中,设备销售企业对客户的约束性小,应收账款回收比较困难。在EPC模式下,因为合同执行期内节能设备的所有权、使用权为节能公司所有,一旦客户发生款项拖欠,节能公司可以立刻停止运行锅炉设备,客户的节能收益也随之消失。EMC企业对客户的约束性较大,不易发生拖欠款项的现象。

5结语

能源管理论文范文第4篇

1.1一般要求1)建筑能源计量系统一般由能耗计量装置、数据采集器、网络通信设备和系统分析软硬件构成。大型公共建筑(建筑群或小区)应增加磁盘阵列和备份服务器等存储设备。系统采用两级分布式系统,第一级为采集层,第二级为中央管理站。其中,采集层为工业总线结构,中央管理站为以太网结构。系统建设及设备选型应与具体功能要求相适应,以满足实际应用需求为原则。2)建筑设备管理系统由现场设备、控制站、通信网络、中央管理工作站、系统软件和应用软件等组成,采用两级分布式系统,第一级为现场控制站,第二级为中央管理站。3)应满足物业管理需要,实现数据共享,以生成节能及优化管理所需的各种相关信息分析和统计报表。

1.2设备要求

1.2.1能耗计量装置1)具备数据通信功能,并符合行业标准的物理接口和通讯协议。2)具有断电数据保护功能。当电源停止供电时,所采用的计量表装置能保存所有数据,再次供电后,恢复正常计量功能。3)能耗计量装置应抗电磁干扰。4)具体计量装置要求可参见《多功能电度表》(DL/T614)、《交流电测量设备》(GB/T17215)、《多功能电表通信规约》(DL/T645)、《电流互感器》(CB1208)、《热量表》(CJ128)、《封闭满管道水流量的测量饮用冷水水表与热水水表》(GB/T778)。能耗计量装置具有CMC认证标志。同一能源计量系统中采用相同通讯协议的计量装置。

1.2.2数据采集器1)支持根据计量系统命令采集和主动定时采集两种模式;支持对各分类能耗、不同品牌的计量装置实行数据采集,以及本地数据传输和远程数据传输。2)采集的能耗数据加上时间标记,有足够的专用存储空间。3)具有本地配置和管理功能,支持软件升级功能,能支持接收来自数据中心的查询、校时等命令。4)严禁在数据采集器上设计后台程序,以免数据采集器受到非法远程控制或私自远传数据包到其他无关服务器。5)数据采集器的性能和电磁兼容性指标应符合《国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗监测系统》的要求。

1.2.3现场仪表1)具有数据远传功能。2)具有数据补偿、时间补偿、故障响应、数据修正、数据缓存、数据预处理功能。

1.2.4现场控制器1)具有处理、存储、传感信号采集、数字量/模拟量输入输出以及通信能力,支持网络化配置。2)具有远程编程、检测和管理功能,支持专用软件进行本地和远程参数配置及维护,还应具有可视的故障显示装置。3)具有总线短路保护、负载过载保护功能。

1.3能源计量与管理软件系统功能1)系统能够在线检测系统内各计量装置和传输设备的通信状况,具有故障报警提示功能。2)管理分析软件应具备能源审计辅助、能耗定额管理、节能专家诊断及能耗评价功能。3)对以自动方式采集的各分类分项总能耗和单位面积能耗进行逐日、逐月、逐年汇总,并以坐标曲线、柱状图、报表等形式显示、查询和打印。人工方式采集的能耗以月为最小统计时段。4)应将除水耗量外各分类能耗折算成标准煤量,并得出建筑总能耗的标煤量。能够对各分类分项能耗(标准煤量)和单位面积能耗(标准煤量)进行按月、按年同比或环比分析。5)系统软件应具有的管理功能(1)应具有用户权限管理、系统日志、系统错误信息、系统操作记录、系统词典解释以及系统参数设置等功能。(2)应具有良好的开放性,即具有符合用户应用需要的后续开发功能,能在基本功能基础上,为用户提供个性化报表与分析模板。(3)先进性。应采用先进的软件技术满足用户需求。随着互联网的快速发展,须采用灵活的软件架构保证软件的易扩展性和易维护性。6)应符合《国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗监测系统软件开发指导说明书》中对软件功能框架的描述和对软件功能的要求。

2能源计量与管理软件系统设计

能源管理论文范文第5篇

传统图书馆信息资源管理系统中未对图书馆员的工作行为进行详细管理,并且对纸质图书、期刊等方面的信息只是简单地转化成电子文件进行信息存储。现代化、智能化图书馆要求信息资源管理系统对整个图书馆实行智能化管理,包括馆内的人与物。通过更为科学的管理、更为合理的数据存储和调用分析,真正实现图书馆信息资源管理系统的智能化。物联网技术所具备的在线监测、指挥调度、统计决策等功能可以很好地满足图书馆这方面的需求。

2系统构建要解决的关键技术

智能图书馆信息资源管理系统的构建需要解决3个方面的关键技术,即信息采集、信息传输和信息处理。物联网技术在这3方面的优点突出,现给出物联网技术下感知层技术的信息采集、数据通信技术的信息传输和高性能计算技术的信息处理.

2.1基于物联网感知层技术的信息采集

智能图书馆信息资源管理系统可以通过物联网感知层技术实现新设备、新系统或新流程随时随地的感知、测量、捕获和传递信息功能。管理系统可以根据所捕获和追踪到的信息,如文献资料、数据资源、图书馆运行状态、用户需求等进行快速的综合分析与决策。传统图书馆信息资源管理系统所采用的IC卡和条形码数据采集技术仍可作为图书馆的一项信息采集技术,但目前所出现的射频识别、传感器网络等新一代信息感知技术将逐步取代原有技术。射频识别通过在图书、纸质期刊上粘贴可以发送无线电讯号的传感器,进一步缩短了图书、期刊信息的录入时间,极大地提高了图书馆运行效率。

2.2基于物联网数据通信技术的信息传输

智能图书馆信息资源管理系统的信息传输效率尤为关键,它通过目前最为高速且高带宽的通信网络工具,使得用户端电子设备与图书馆信息资源进行结合,实现数据信息的收集、储存,进而实现了图书信息的多方位交互和共享。传统图书馆信息资源管理系统的信息传输主要是在图书馆局域网基础上通过公用电话网、X.25、信息高速公路网等公用互联网平台来实现图书馆馆域的信息交换。目前,信息通信技术得到了飞速发展,由平行、独立的信息传输技术发展到了信息融合,比如移动通信技术与IP网络技术的融合;电信、电视、计算机、卫星通信等通讯网络的融合。这些通讯技术的融合促使了新一代通讯技术的出现,即M2M技术。该技术可以实现人与人、人与机器、机器与机器之间的实时信息通讯。

2.3基于物联网高性能计算技术的信息处理

目前,高性能计算、普适计算、云计算已成为21世纪计算机运算研究与发展的重点之一,这种计算将作为一种公共设施,以服务租赁的方式向企业、团体及用户提供多方位、多角度的服务。高性能计算技术的支撑包括多种计算与通信技术、操作系统技术、软件技术、信息处理技术等。高性能计算、普适计算及云计算组成了物联网的运行计算环境。高性能计算技术的设计理念摆脱了传统自建信息系统计算的常用模式,势必将取代传统技术成为智能图书馆信息处理的核心环节之一。比如,数据挖掘技术通过特定的算法可以在海量信息数据中提取出满足用户要求的数据,并对数据进行分析,有助于物联网的分析和决策功能;人工神经网络技术可以对系统获取的信息根据特定规则进行信息推理,进而判断用户的真实意图,为物联网提供重要的信息。

3系统模型的构建

物联网技术是以需求为主要导向,以应用为最终目的的新兴技术。物联网技术在图书馆领域的应用是以数字化图书馆、智能化图书馆建筑等发展并日趋成熟的图书馆现有结构体系为基础,以物联网的核心技术渗透在图书馆各项工作当中,并根据用户的需求导向,实现图书馆各项管理和服务功能。基于物联网技术的智能图书馆信息资源体系结构包括4个层次:信息感知层、信息接入和传输层、信息智能处理层和系统服务应用层。这4个层次主要由末端感知网络、融合化网络通信基础设施与普适化应用服务体系技术支撑。这些技术主要包括传感器、识别技术、普适计算、M2M通信技术、云计算技术、知识发现与搜索引擎技术、关系网络管理技术、数据和信号处理技术、安全和隐私技术等。

3.1信息感知层

信息感知层主要包括RFID、传感器网络、遥感遥测、IC卡和条形码等相关技术。通过这些技术获取图书入库出库信息、图书馆工作人员工作内容信息、图书馆运行分析信息、图书馆用户个信息等。比如:在新书入库时,通过在新书上粘贴包含本书具体信息的无线传感器,即可不用通过信息扫描直接进入库藏。在用户借阅时,根据用户本身所携带的无线传感器(借书卡),即可辨知借阅本书的具体用户。

3.2信息接入和传输层

信息接入和传输层主要包括M2M通讯网络、局域网、互联网、无线通讯网络等。该层主要获取由信息感知层提供的所有信息,并实时传输至信息智能处理层进行数据信息的分析和处理。比如:信息感知层获取了一本新书入库信息后,自动连接相关网络,将该图书信息包括书名、书号、出版时间、页数、作者等相关信息通过传输层自动传输给智能处理层。信息接入和传输层是信息感知层与信息智能处理层的桥梁和信息传递通道。

3.3信息智能处理层

信息智能处理层主要包括高性能计算、普适计算、云计算、智能技术、知识发现、微电子、高性能通讯技术等。该层主要是对由信息接入和传输层发送过来的所有信息进行信息分析和处理,得出最终决策,并将该决策传输至系统服务应用层。比如该层同时收到如下信息:①最新购置的《简爱》图书存在质量问题,需要换货;②某用户发出借阅《简爱》一书请求;③《简爱》已入库30本。该信息智能处理层通过人工神经网络根据信息发出用户权限权重,综合分析这3条信息,得出最终决策,即无法满足图书借阅人的需求,并报送至系统服务应用层。

3.4系统服务应用层

系统服务应用层主要包括图书查询、图书借阅、图书定制、个性化服务、期刊查询、专利查询、各领域专家查询等功能界面。该层主要建立系统与用户的交流沟通,将用户需求通过信息接入与传输层传输至信息智能处理层,同时将信息智能处理层所做出的决策实时反馈给用户。比如针对3.3中实例,智能处理层将所做出的“无法满足借阅人的需求”信息发送至系统服务应用层后,该层则向用户做出反馈:“尊敬的用户,图书馆暂时无法借阅《简爱》一书,请谅解”。

4系统服务模式的创新

4.1读者信息的方便获取和修改

智能图书馆信息资源管理系统通过用户所持有的借书卡(无线电讯发射终端),自动获取进入图书馆的读者基本信息,包括读者姓名、年龄、班级、学号、曾借阅图书信息等。在用户提出修改用户信息时,系统根据用户所提修改内容,自动对用户信息进行修改和保存,并告知用户保存成功。智能图书馆信息资源管理系统通过RFID、传感器网络极大地提高了读者信息获取和修改的效率。

4.2图书的快捷管理和精确定位查找

智能图书馆信息资源管理系统通过管理员在图书上粘贴的无线电讯发射终端来录入图书信息,通过每层书架上无线电讯发射终端来精确定位图书所存放的位置,方便用户查找。比如:《简爱》一书进货后,将该书基本信息刻录至无线电讯发射终端,并将该终端粘贴至图书上。在该书进入书库时,信息即时被录入至图书馆信息资源管理系统中,当该图书被放置在第二层第17排书架时,其具置信息被传输至图书馆信息资源管理系统中,用户查找本书时,即可实时提供。

4.3信息资源的实时检索和查询

信息资源的实时检索和查询主要用于图书馆管理人员和读者对图书、期刊等信息的实时掌握。在读者发出图书、期刊、专利等信息查询请求后,智能图书馆信息资源管理系统根据无线电讯发射终端实时确定图书具体存放位置,并将该位置即时提供至用户终端,极大地方便了读者。同时,图书管理人员可通过管理系统实时查看信息资源存储情况、是否饱和、是否缺货、具体需求量、最近借阅情况等,对图书馆的基本情况有所了解。

4.4馆藏信息的智能和推送

馆藏信息的智能和推送主要是建立图书馆与用户之间的实时联系。智能图书馆信息资源管理系统具有信息推送和功能。系统通过信息推送平台,可将新入图书、用户定制图书到货通知、图书过期通知等信息推送至用户接收终端,如用户手机、微信、QQ上,以便读者更为深入地了解图书馆相关情况,同时为用户个性化定制提供帮助。

5结语