結合國家城市能源計量中心(湖北)數據系統正式運行一年多的經驗，筆者認為能源計量中心數據系統設計應遵循以下幾方面原則:

一、可靠性與穩定性相結合的原則

能源計量中心數據系統的可靠性設計從系統結構、模塊設計、技術措施、設備選型、設備性能、設備容錯、系統管理、廠商技術支持及維修能力等方面著手，確保系統運行的可靠和穩定，達到*大的平均無故障時間，使每個采集點故障對整個系統的影響盡可能的小，并提供快速的故障恢復手段以及數據備份手段，以保證數據安全和系統正常運行。

1.終端設備的可靠性和穩定性要求

終端設備應對雷擊、電磁干擾和外力破壞、高溫環境等各種惡劣環境有良好的抗受力。終端內置要求盡可能大的容量內存且具有長時間的數據斷電保存能力；在與主站無法通信的情況下，能通過本地調試接口或自帶的顯示屏及鍵盤，進行人工數據補抄或設備調試。

2.通信的可靠性和穩定性要求

選擇合適的通信手段是實現用能情況及時監測與控制的關鍵環節，必須認真加以分析比較，特別是對實時要求較高時，對通信網絡的可靠性提出了更高要求。對于數據通道傳輸的穩定性、延遲性、誤碼校驗機制等方面要予以充分考慮。

3.主站系統的可靠性和穩定性要求

主站系統以計算機和網絡設備為主，盡管不需要長期24h連續運行，但也必須考慮必要的故障冗余、數據備份、UPS不間斷電源等措施，確保系統的性能滿足應用要求。

在用戶角色管理模塊中，除了重視角色層次關系和角色繼承關系，更應進一步完善復雜關系的管理，例如在用戶角色比較多的復雜工作流系統中，角色的繼承關系可能會導致角色層次關系中出現環狀結構，從而對角色的管理造成混亂。訪問控制策略模塊除了強調策略的定制、修改、刪除的管理，更應優化對策略定制過程中沖突的檢測及沖突解決方法。對于一個工作流管理系統，要保證其真正意義上的安全，只關注訪問控制方面的研究是遠遠不夠的，還需要加強審計、數據完整性、數據多級安全性等安全機制方面的研究。

二、準確性與完整性相結合的原則

能源計量中心數據系統平臺數據的準確性和完整性是一個核心的基本要求，數據的準確性和完整性包括三層含義:

1.測量值準確和完整

直觀地講，是要求系統得到的數據與計量儀表本身顯示數值之間的誤差在一個給定的范圍內。本質的要求是:系統整體計量誤差(含計量儀表、能源管理工作站、傳輸、系統)達到計量儀表允許的測量準確度，能源計量中心數據系統平臺通過計量部門的計量準確性認證。比如，電能表作為計量設備存在測量誤差，對于具有RS485/232數據接口的全數字接口的多功能電子式電能表，能源管理工作站與表計之間由于采用了專用協議和自動糾錯，因此，可以完全保證所采集的數據與表計顯示數據的一致性(部分型號電能表存在協議傳送的小數位數與電能表顯示的小數位數不一致)和數據的準確性。而從能源管理工作站開始，包括傳輸(數據信道)、存儲及計算(主站)、使用(用戶工作站)等后續環節，技術上應采取數字接口糾錯、協議校驗和后臺數據綜合過濾等設計，才不會引入新的誤差或導致數據的不一致。因此，系統數據的準確性主要是電能表的準確度，此外由于電能表或主站規約的限制，傳輸數據的小數位數也可能影響數據的準確度和*新分辨力，在常用的DL/T645和IEC870-5-102兩個規約中*小分辨力為0.01kW·h，而一般電能表可以提供0.001kW·h的準確度數據顯示。

2.數據時標準確和完整

因為電量數據是一個過程量，所有數據都附帶一個時標，系統需要一段時間的電量走碼(增量、變化量)，因此數據附帶的時標必須非常準確，否則計算數據就會與實際不符。同時系統各類平衡計算(網損、線損、母線平衡、變損、主備核表誤差等) 都是一種動態平衡，取數要盡可能在同一時間刻度上。時標同步性越差(一般以*大**誤差時間與分析跨越的時間段的比值來衡量)，引入系統的計算誤差就會越大，對計算結果和分析都會造成影響。若所有的數據時標都與一個標準時鐘一致，誤差在指定范圍內，在準確性達到要求的同時，同步性也達到要求。作為**客觀的、跨地域的，同時也是能夠在不同系統間作為傳遞、比較依據的只有GPS時鐘。因此，系統時標系統必須采用標準GPS時鐘源。主站系統接入GPS設備，使用專門的校時軟件分級對主站計算機設備、能源管理工作站和多功能電子表進行對時、確保各級設備時鐘的一致性，采用軟件對時的準確度一般為1s。但數據采集的實際時刻，采集的同時性還取決于電能量的采集方式(輪巡、立即凍結、負荷曲線)，設備的時鐘準確度只是其中的重要因素

3.量綱準確和完整

作為物理測量量，應該包括數值和量綱兩部分，如果量綱錯誤，也會造成數據錯誤。能源計量中心數據系統應全部采用國際單位制的標準量綱來存儲、計算、應用數據，比如所有的電量數據單位應采用統一的千瓦時來表示。

三、實用性與擴展性相結合的原則

實用性是一個系統*根本的要求，在系統設計時根據用戶的實際需求進行開發，確定系統的規模、速度等，并考慮未來的技術發展、需求的擴大，從而確保系統的持續發展。網絡建設必須滿足今后發展的需求，隨著網絡技術的發展，系統應能夠平滑升級，網絡規模應能夠及時方便地進行擴充，以適應未來發展，*大限度降低投資風險。同時，系統應滿足各種外系統的接入和將來網絡發展帶寬的要求。在系統的設計和建設過程中，充分考慮全國能源數據網絡的連接和能源數據與碳排放數據的相互轉化等，預留足夠的接口，避免“技術孤島”、“數字鴻溝”現象，充分發揮系統建設的效益。

能源計量中心數據系統平臺涉及范圍廣泛，考慮到客戶的需求是不斷增長的，往往*終需要接入系統的數據量比預計數量要多，因此這要求系統必須具有很好的擴展性。擴展性在一般層面講是指不增加跨層應用，僅擴大系統的規模，這要求系統的處理能力、容量、效率不會因為系統的擴展而出現不足。能源計量中心數據系統平臺*初的設計思想就應符合擴展性的要求，并能實現軟件功能分期、分層建，接入主站的能源數據量及終端(ERTU)功能也能不斷擴展，計量點規模、數據傳輸信道類型和系統功能都可以分期建設、不斷擴展。同時建設始終貫徹面向應用、注重實效的方針，堅持實用、經濟的原則，盡可能做到建設、應用、收效和發展順暢進行。

四、先進性與成熟性相結合的原則

一個系統必須保持先進性。先進性主要是從系統的性能和將來的應用趨勢等方面來考慮，主要有以下幾個因素:一是整體結構的先進性；二是應用程序和軟件的先進性；三是數據庫系統的先進性。計算機技術、信息技術的發展日新月異，系統設計必要地采用先進的概念、技術和方法是客觀的需要，但先進性不能以降低系統的可靠性為代價，因此又要注意結構、設備、工具的相對成熟。真正做到不僅能反映當今的先進技術，而且具有發展潛力，能保證在未來若干年內占主導地位，并能順利地過渡到下一代。

系統應具備高效性，可并行執行多種任務。各功能模塊可以并行工作，不僅保證數據采集和遠方通信同步進行，同時也保證各RS485獨立并列運行及各遠傳通道(網絡、專線、電話、MODEM)獨立并列運行，從而當主站采集數據時不會因為能源管理工作站在采集能源計量數據而不能夠正常連接。