基于物联网技术的城市照明能效管理系统技术方案

本发明专利技术涉及一种基于物联网技术的城市照明能效管理系统，包括数据采集系统、数据分析系统、信息展现系统，通过系统的分级，使各模块分工协作，使系统的运行更加快速与稳定；本发明专利技术可实时掌握城市照明配电的用电情况，实现24小时检测，实现在电流、电压等参数异常时的报警功能；根据用电量基准值的变化反映设备量变动的情况；实现照明设备运行维护的管理。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种基于物联网技术的城市照明能效管理系统，包括数据采集系统、数据分析系统、信息展现系统，通过系统的分级，使各模块分工协作，使系统的运行更加快速与稳定；本专利技术可实时掌握城市照明配电的用电情况，实现24小时检测，实现在电流、电压等参数异常时的报警功能；根据用电量基准值的变化反映设备量变动的情况；实现照明设备运行维护的管理。【专利说明】基于物联网技术的城市照明能效管理系统
本专利技术涉及照明管理系统领域，具体涉及基于物联网技术的城市照明能效管理系统。
技术介绍
伴随我国城市现代化建设的突飞猛进，近年来城市道路照明快速发展，相应电费也大幅度攀升。城市公共照明在我国照明耗电中占30%的比例，中国建设部统计数字则显示，目前城市照明(仅计算景观照明和路灯等功能照明)的年用电量约占中国总发电量的4%至5%。这一系列数据显示，作为城市发展的形象，照明节电意义重大。 近年来道路建设发展迅速，目前有照明箱式变压器近千台。在取得巨大发展的同时，也逐渐暴露出能效管理方面存在的信息反馈不及时、无异常提示、缺少设备超限提示、无节电器实际节电数据及电力消耗数据掌握不准确等诸多不足。 主要体现在以下问题: 1、无法使领导、管理部门及时了解、掌握城市照明用电的整体情况，也就影响到整体发展决策的把握上。 2、无法详细掌握城市照明电费的准确情况。目前只能根据供电公司每月的电费单来了解用电量。由于供电公司每月的抄表时间不固定且抄表周期较长等原因，月度数据对比波动较大，无法计算节电率。 3、城市照明设施发展迅速，各个配电的负载经常处于变化状态，有增有减，单纯通过每月或全年的电量对比无法客观分析实际的节能情况，也不利于我们设施的动态管理。 4、照明配电每天运行一般分四个时段(白天，开灯后节能产品投运前，节电产品运行时段，关闭半夜灯)，无法计算出各类节电产品投运后及关闭半夜灯后的用电量，不能正确分析实际用电状况。 5、我们的用电除了正常照明用电外，还有其它的各类外接电源，这类转供电的用电规模也日益增加，我们缺乏有效的监测手段，无法有效杜绝转供电规模在某个节点的随意扩大。 6、无法对箱式变内电表数据中的电流、负载及三相不平衡等突变进行及时报警，无法对变压器容量进行有效预警。在设计增加或调整负载时设计人员需要现场核实，费时费力。
技术实现思路
本专利技术的目的在于:为解决以上问题提供一种可对城市照明能源使用情况进行有效的监测，以期达到城市照明节约电能、降低维修成本、降低运行成本、减少电费支出、安全运行目的，实现城市照明系统的更精确化管理的基于物联网技术的城市照明能效管理系统。 本专利技术所采用的技术方案是这样的: 基于物联网技术的城市照明能效管理系统，包括数据采集系统、数据分析系统、信息展现系统。 进一步地，所述数据采集系统主要是数据采集器，其规律性自动读取电表电能信息，经处理后通过通讯模块上传至数据中心。 进一步地，所述数据采集器对信息的处理主要是进行包括负荷变动率、电量、异常信息的处理。 进一步地,所述电表包括智能米集电表、多路米集电表、电压米集电表。 进一步地，所述数据分析系统将上传至数据中心的电能信息进行处理、智能分析和计算，并将分析结果保存到数据库。 进一步地，所述所述数据分析系统的计算主要是完成对负荷变动率、节电率、亮灯率信息的计算。 进一步地，所述信息展现系统使用Silverlight技术完成对界面的设计，实时给用户提供用电情况。 进一步地,通过GIS技术标记箱变的位置信息以及电能参数的实时展示。 综上所述，由于采用上述技术方案，本专利技术的有益效果是: 本专利技术采用箱式变电站分散监测、集中管理的方式，实现计量装置在线监测和用电负荷、电量、电压、电流等重要信息的实时采集，可以按日月年等不同方式查询统计及节电率的计算，及时、完整、准确地为照明管理分析、用电信息统计提供基础数据；及时准确掌握城市照明的用电情况，统计出采用不同节电措施、节能产品的节电率；了解各类节电产品的运行状况，对用电情况进行及时报警，提高城市照明设施动态管理水平。 【专利附图】【附图说明】 图1为本专利技术的结构示意图； 图2为路灯开启起始阶段线路中功率变化图； 图3为基于数据挖掘技术的IBM SPCC Statistics数据分析软件得出的分析报告图； 图4为为基于数据挖掘技术的IBM SPCC Statistics数据分析软件得出的分析报告图； 图5为为基于数据挖掘技术的IBM SPCC Statistics数据分析软件得出的分析报告图； 图6为基于数据挖掘技术的IBM SPCC Statistics数据分析软件得出的分析报告图； 图7为本系统的电能分析功能采集的实时功率信息图； 图8为图7中截取的部分功率信息放大图； 图9为图7中截取的部分功率信息放大图； 图10为图7中截取的部分功率信息放大图； 图11为路灯开启一段时间后功率变化信息图； 图12为理论与实际节电率对比图。 【具体实施方式】 下面结合附图，对本专利技术作详细的说明。 如图1所示，基于物联网技术的城市照明能效管理系统，包括数据采集系统，其主要是数据采集器，数据采集器(Essal210)每分钟自动读取智能采集电表、多路采集电表、电压采集电表的电能信息，在数据采集器中进行负荷变动率、电量、异常等信息的处理，然后通过数据采集器中的通讯模块上传到数据中心。 为了能使数据分析更加清晰、准确，数据采集模块需要进行24小时不间断的分钟级别的数据采集，为用户提供的数据需要进行预处理，需要对多种设备(智能电表、电压表等)进行数据采集，需要使用采集的数据进行负荷变动率、电量等参数进行计算，需要对上传失败的数据进行存储与再上传，需要支持远程自动更新。 自主研发Essal210数据采集模块，实现了数据智能采集、数据智能存储、多种组网的数据传输、远程自动更新、自定义数据的计算等。在数据采集模块中对采集的数据进行预处理，减少数据的传输量，减轻网络传输负载，提高整个网络的可承载能力。采集装置模块化的处理，使用户的安装、运行以及维护成本相对较低。分级、分层管理可以为不同的用户提供功能服务。 Essal210由采集装置和存储传输装置组合而成，采集装置用于对各种类型的智能仪表进行数据采集，存储传输装置则将采集装置采集到数据进行存储、管理，并通过数据上传功能进行数据的上传操作。 还包括数据分析系统，数据分析系统通过对数据采集系统传输信息进行解析处理，通过数据挖掘算法对电能数据进行处理以及智能分析，完成对负荷变动率、节电率、亮灯率等信息的计算，并将分析的结果保存到数据库中。 本设计使用数据挖掘技术对节电率、亮灯率、异常报警等信息进行分析处理。在初次节电率的计算的过程中，发现一个问题，如何从一天24小时的1440条分钟数据中找出线路中在节电设备未开启的时候线路中路灯的稳定运行的功率(即:常规运行功率)。在初次的设计过程中，通过数据处理模块对每半小时之内的数据进行平均值的计算，选取一天的半小时平均功率中最大的功率作为常规运行功率。 使用此方案进行了一段时间的计算，通过与人工计算的结果进行对比发现，通过此方式获取的常规运行功率本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于物联网技术的城市照明能效管理系统，其特征在于：包括数据采集系统、数据分析系统、信息展现系统。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：麦伟民，胡彦，刘锁龙，吴伟，倪磊，孙晨晖，
申请(专利权)人：常州市城市照明工程有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32