一、案例背景
宁波北仑矿石码头作为中国重要的大宗散货进口中转枢纽,面对国家“双碳”战略目标和绿色港口建设要求,于2020年代初期启动了能耗在线监测系统建设。随着能源成本上升和智慧港口发展趋势的推动,传统粗放式能源管理模式已难以满足精细化运营需求。为此,北仑港依托物联网、大数据和云计算技术,构建覆盖卸船机、皮带机、堆取料机等主要设备及辅助设施的全港区能耗监测网络,实现对电能、燃油等能源消耗的实时采集、动态分析与可视化管理。该系统不仅响应了国家及浙江省对重点用能单位接入能耗监测平台的政策要求,也支撑了码头的能效优化、作业流程改进、碳排放核算和ESG信息披露,成为我国沿海大型散货码头推进绿色低碳转型与智慧化升级的典型示范案例。
二、系统架构

三、硬件配置
4G | 4G全网通版(移动联通电信4G) | |
频段 | LTE FDD: B1/B3/B5/B8; | |
理论带宽 | LTE FDD: 下行速率10Mbps,上行速率5Mbps LTE TDD:下行速率7.5Mbps,上行速率1Mbps | |
发射功率 | 23dBm±2dB | |
接收灵敏度 | >-94dbm | |
传输协议 | TCP、MQTT | |
LAN | 1个10/100M以太网口(RJ45插座),内置1.5KV电磁隔离保护 | |
WIFI | WIFI网络 | |
标准及频段 | IEEE802.11b/g/n标准 | |
发射功率 | 802.11b:19.5dbM | |
传输协议 | TCP、MQTT | |
功耗 | 待机状态 | 50mA@12V |
通信状态 | 120mA@12V | |
供电 | 标准电源 | DC 12V/2A |
供电范围 | DC 9~24V | |
指示灯 | 具有电源、通信及设备在线运行指示灯 | |
接口类型 | 采集接口 | 1*RS485接口,内置15KV ESD保护。 |
天线接口 | 标准SMA阴头天线接口,特性阻抗50欧 | |
SIM卡接口 | 标准抽屉式用户卡接口,支持1.8V/3VSIM卡,内置15KV ESD保护 | |
电源接口 | 接线端子,内置电源反向保护。 | |
工作环境 | 工作温度 | -25~75℃ |
储存湿度 | 5%~95% RH(无凝露) | |
壳体尺寸 | 50*40*16mm | |
安装 | 安装方式 | 壁挂式/35mm导轨 |
安装孔尺寸 | 圆孔:d=4.5mm 使用标准M4螺丝 |
四、系统功能
基础功能:登录/登出
登录:通过固定账号密码登录
登出:支持用户退出系统,保障账号安全。
2. 设备管理:网关与采集设备配置
(1)添加网关:
填写网关基本信息(网关名称、网关编号),设置采集频率(仅被动采集模式生效),保存后完成网关添加(支持删除操作)。
(2)添加采集设备:
① 关联网关:选择已添加的网关;
② 填写设备信息:设备名称、设备编号;
③ 配置采集参数:若网关为被动模式,需填写轮询指令(主机向从机发送的查询指令);
④ 解析规则:必须填写JSON脚本(用于解析设备上传的报文数据,否则无法获取有效数据)。
(3)编辑设备:
点击设备编号进入编辑界面,可调整以下信息:
关联网关;
设备名称、设备类型;地址码、轮询指令(被动模式有效);数据解析规则(JSON脚本)。
3. 数据管理:采集数据查询与导出
(1)实时数据查询:
平台展示设备上报的解析后实时数据(如温度、湿度等测值),支持按设备/测点筛选查看。
(2)采集数据查看与导出:
① 查看:表格展示设备历史采集数据(解析后);
② 导出:支持将历史数据导出(格式未明确,需参考系统实际功能)。
4. 设备统计
首页设备统计:首页展示设备数量及采集数据统计(如设备在线率、数据上报频率等),帮助用户快速掌握系统运行状态。
三、关键功能说明
自定义解析:通过JSON脚本实现设备报文数据的个性化解析,适配不同传感器类型;
采集模式适配:支持主动采集(传感器定时主动上传)与被动采集(需发送轮询指令),满足不同设备需求;
五、解决痛点
提升管理效率与数据准确性:系统实现对水表、电力监测仪表等设备能耗数据的自动实时采集,有效消除人工抄表带来的误差与滞后问题,显著提高能源管理的时效性与精确度。
及时发现异常并预警风险:基于智能算法对能耗数据进行持续分析,可精准识别异常用能情况(如设备过载、漏电等),及时发出预警,防范电气火灾等安全隐患,提升安全管理水平。
增强科学决策能力:依托长期积累的历史数据和趋势分析,为消防设施优化布局、能源结构升级及节能改造提供数据支撑,助力绿色低碳转型与智慧化运营。
全面统计分析与节能增效:实现全支路、分时段的精细化能耗统计,全面掌握用能规律,挖掘节能潜力;自动生成能耗报表,简化管理流程,降低运维成本,推动资源高效利用。
六、项目现场
