1、項目研究背景

日出東方太陽能股份有限公司（股票代碼603366）是全球領先的太陽能熱利用領導者，旗下的“太陽雨”與“四季沐歌”品牌的太陽能熱水器產品在零售及工程項目渠道銷售遍布全球，并在行業內率先實現了太陽能熱水器設備的物聯網化，實現了實時的數據采集、監控與遠程控制。

公司對采集到的數據進行集中管理，通過現有平臺實現數據可視化以及太陽能熱水器的能效統計操作。但是在與大數據領域專家進行深入的產品調研與數據調研，通過數據分析后發現，目前的太陽能熱水器在智能預警，系統能效以及用戶使用舒適度方面有著大量提升的空間。

2、總體目標   

借助慧都大數據一體化解決方案，運用大數據技術機器學習方式，利用數據建模、分析、處理能力，進一步挖掘現有數據的價值，為設備使用方，運營方以及制造方帶來更多的價值，提升公司太陽能熱水器的市場核心競爭力，并在相關產品多元化凈水器領域和空氣能領域進行數據應用能力的復制拓展使用。

此外，通過節能模式的建立，將工程項目分為不同的行業應用（節能等級對應系統參數的設置），并通過數據節能算法分析來實現對產品設計的改進改善和形成工程項目設計的解決方案。  

3、實施方案

3.1系統運行原理圖

太陽能熱水器原理（如圖1）是冷水通過管道進入太陽能熱水器內，經過集熱板，集熱板能收集太陽能，將太陽能轉化為熱能，然后把冷水加熱。由于冷水的比重比熱水的比重大，熱水會自動往上升，然后形成一個循環動力，水就在集熱板那里逐漸升溫，達到一定溫度后就能進入儲熱水箱，需要熱水的時候就能供應熱水。

圖1 系統運行原理圖

3.2系統邏輯設計示意圖

太陽能工程設備是比較復雜的設備，每個子系統的運行狀況、關鍵參數（如水箱溫度顯示、顯示值等）都關系到設備運轉狀況和產品質量，通過動態形式將這些信息實時、直觀的顯示，便于操作者和遠程維護人員對設備故障做出及時處理。生動的界面展示，動態界面，實現每個項目一個系統運行圖要求貼近實際。

本系統邏輯設計示意圖（如圖2）及設計中用到的字母含義如下：

• T1：集熱器頂部溫度 
• T2：集熱器底部溫度
• T3：水箱溫度
• T4：回水管路溫度
• T5：進水口傳感器（異常）
• W1：水箱水位
• WFM：上水模式
• HM：加熱模式
• E1：進水閥門 
• E2：回水電磁閥
• P1：集熱循環泵
• EHT1：進水管防凍加熱（伴熱帶）
• EH1：電加熱。

例如：溫差循環原理，當集熱器頂部溫度與水箱溫度之差T1-T2≥H℃時，水泵P1打開，進行集熱循環；當T1-T2≤J℃時，水泵P1關閉，停止循環（H、J代表設定的溫度）。

圖2 系統邏輯設計示意圖  

3.3節能策略的設計及效果

慧都大數據將現有的物聯網大數據平臺對接公司原有遠程控制中心系統平臺數據庫，分析設備用戶數據，并結合平臺的其他關聯數據，利用推薦引擎以及預測引擎為每一臺單獨設備構建用戶用水預測，太陽能能效預測，以及用水舒適度評價三大模型。

• 通過基礎數據分析出用戶行為數據，結合時間、季節、偏好、地域等因素，形成用戶模型；
• 通過設置水箱水位、加熱頻次、每次加熱溫度等用于進行能效預測；
• 通過提取用戶行為數據，包括時間溫度數據、APP操作數據、加熱及模式數據等用于用水舒適度模型設置。

通過模型預測與決策結果實時調整設備的參數設置，按需供應熱水，既保證了熱水的持續供應，大大提高了用戶的用水舒適度，同時降低了系統的整體能耗，提高了樓宇的能源效率。同時運用業務及數據模型，實現了設備智能監控，智能預警功能。節能策略應用后的效果圖如圖3所示。

 圖3 節能策略應用效果圖

3.4系統軟件部署架構

系統軟件部署架構（如圖4）分為四層架構分別是基礎設施層、數據服務層、應用層、展現層：

①基層設施層通過協議接口與產品的物聯設備對接，獲取數據及控制指令，如利用工程控制柜將采集的數據發送到云端的服務器，以實現交互。

②數據服務層采用MySql進行數據管理，接收、解析數據并存入相對應的數據庫中，封裝WebService接口協議的處理及與CRM、ERP等系統進行數據交換；

③應用層采用先進的Java EE企業級開發平臺進行開發，包括根據不同季節的設備運行策略實施重要參數的修改、設定和控制，系統數據統計分析及系統節能算法的應用等。

 ④展現層將呈現出監控界面及iPhone，Android等智能手機在APP和微信終端上的展現效果。

圖4 軟件部署架構圖

3.5系統安全實施方案 

3.5.1 系統安全實現模型

系統安全的建設并不僅僅是安裝了安全產品就解決了安全問題，而更多的是需要一個良好的工程建設體系，需要人員管理、策略實現、基礎教育等多方面因素的協同，同時，也需要充分考慮安全工程建設中的風險因素。

目前國際上所倡導和推介的方式有多種，為了降低風險和減少成本，根據信息安全的生命周期特征，以安氏公司提出了一種按階段實施的可操作的PADIMEETM模型列舉如下：

①Policy Phase策略制訂階段：制訂系統的安全目標；

②Assessment Phase評估分析階段：實現需求分析、風險分析、安全功能分析和評估準則設計等，明確表述現時狀態和目標之間的差距；

③Design Phase方案設計階段：形成信息安全解決方案，為達到目標給出有效的方法和步驟；

④Implementation Phase工程實施階段：根據方案設計的框架，建設、調試并將整個系統投入使用。

⑤Management Phase運行管理階段：在管理階段包括兩種情況——正常狀態下的維護和管理（Management Status），以及異常狀態下的應急響應和異常處理（Emergency Response Status）。

⑥Education Phase安全教育：是貫穿整個安全生命周期的工作，需要對企業的決策層、技術管理層、分析設計人員、工作執行人員等所有相關人員進行教育。

從目前來看，PADIMEETM模型應成為系統安全管理實施過程的指南。

3.5.2主要采用措施

①建立防火墻訪問控制系統：通過功能強大的防火墻訪問系統，實現靈活的訪問控制策略，簡化系統的安全管理。

②建立對核心系統的入侵偵測體系：通過漏洞掃描等設備實時的偵測各種攻擊行為，及時發現入侵，確定故障原因，迅速解決，是確保網絡正常安全運行的關鍵。

③建立高強度的認證管理體系：利用大量現成的口令暴力破解工具進行惡意攻擊已經成為最為簡單有效的攻擊方法，解決辦法就是建立高強度的認證系統。

④建立實時的系統logo記錄體系：通過對內網的IP地址信息出入的記錄，建立強大的logo記錄體系。

⑤構建網絡防病毒體系：利用企業防病毒產品，針對網絡中所有可能的病毒攻擊點設置全方位、多層次的防毒系統配置，使企業網絡免受病毒的入侵和危害。

⑥冗災備份系統：通過成熟穩定、靈活高效的數據備份系統（物理級），提高備份和災難恢復的效率，防止各種災難性損失。 

4、結語

當前，以“云計算、大數據、物聯網、移動應用”等為核心的“新IT”迅速興起和應用，必將重塑傳統的信息化架構和應用模式，為企業在渠道、營銷、智能制造等創新能力和管理運營優化等方面形成新的競爭力。

本項目中慧都大數據結合日出東方太陽能股份有限公司現有的數據現狀，充分融合了物聯網、大數據、移動應用技術，利用遠程控制中心等系統中歷史數據進行大數據分析，達到了在不影響用戶體驗的情況下實現節能減排的目的，具有行業借鑒和推廣意義。

歡迎撥打慧都熱線023-68661681或咨詢，我們將幫您轉接大數據專業團隊，并發送相關資料給您！