一种智慧能耗监测管理系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种智慧能耗监测管理系统及方法，系统包括：数据传感采集模块，采集用户的能耗资源用量信息；数据传输通信模块，对采集的能耗资源用量信息进行传输；数据分析与应用模块，接收所传输的能耗资源用量信息，实现物联网的智能计算和管理，同时对能耗大数据智能分析。本发明专利技术提供的能耗监测管理系统，采集用户现场的能耗资源用量信息并传输，实现物联网的智能计算和管理，同时对能耗大数据智能分析，能及时监测到跑冒滴漏等能源浪费问题，另外对数据精细化管理，量化用户规模，提供适合不同用户的节能方案，可以帮助企业减少能源损耗，提高能源利用率，降低能源成本。

【技术实现步骤摘要】
一种智慧能耗监测管理系统及方法
本专利技术涉及能耗监测领域，尤其涉及一种智慧能耗监测管理系统及方法。
技术介绍
随着手抄表的用能统计时代慢慢过去，我国绝大多数地区都换上了用能基表记录能耗数据，这节省了大量的人工成本和时间成本，但是对于能耗监测的本质目的—节能，却没有明显的帮助，用能中可避免的跑冒滴漏等能源浪费现象依旧频繁出现在了用户使用量当中。只有当管道故障或者用户操作不当出现事故或者数据明显异常时才开始维护，此时造成的损失已经无法挽回。现有的能耗检测系统依据基表数据，在固定的时间周期内进行用能统计，数据无法精细化，只有大概的用能数字，同时无法量化用户的规模，也就无法制定适合不同用户规模的节能方案，其中还可能存在多系统并行的现象，投资和维护成本增加同时也无法将数据统一管理和实时监控。传统方案大多只在本地监控，数据传输的距离受限，工作人员在离开后无法得到实时的监控数据，出现故障即无法及时处理。目前，智能数据采集器和能耗基表的通信仍然采用现场总线技术，LonWork通信距离远但安搭成本过高，低压载波成本低但抗干扰能力较弱。此外，可用近距离无线通信技术种类繁多，如红外线、蓝牙等技术，这些技术可用于无线能耗监测，红外线通信设备较少，无法多设备联网通信，蓝牙技术如果想满足多设备的组网也需要高成本的系统开销。可用于数据采集器和监控中心的有线技术有光纤通信网，光纤传输速度快但技术复杂，在已有建筑中采用光纤通信需要重新安设电缆，多出很多不必要的开支。
技术实现思路
为了解决以上问题，本专利技术的目的是提供一种智慧能耗监测管理系统及方法，及时监测到跑冒滴漏等能源浪费问题，同时对数据精细化管理，可以量化用户规模，提供适合不同用户的节能方案，可以帮助企业减少能源损耗，提高能源利用率，降低能源成本。为了实现以上目的，本专利技术采用的技术方案：一种智慧能耗监测管理系统，包括：数据传感采集模块，采集用户的能耗资源用量信息；数据传输通信模块，对采集的能耗资源用量信息进行传输；数据分析与应用模块，接收所传输的能耗资源用量信息，实现物联网的智能计算和管理，同时对能耗大数据智能分析。进一步的是，所述数据传感采集模块包括电力采集器模块、水量采集器模块、用暖采集器模块和用气采集器模块。进一步的是，所述采集器模块通过无线传感的方式和数据分析与应用模块在WSN中进行通信；优选的，每个采集器模块均包括基表、采集器和控制器，所述采集器采集基表的数据并传输至控制器；优选的，所述控制器连接有Lora模块、PTC供电模块、MODBUS转换模块、485接口模块和WIFI/ZIGBEE模块；优选的，所述控制器为STM32F103RCT6控制器，控制器连接有晶振电路和sx1278模块；优选的，控制器的第五引脚和第六引脚连接晶振电路，第二十至第二十三引脚连接sx1278模块的第十至第十三引脚；优选的，所述晶振电路包括一个晶振和两个并联的电容，所述晶振连接控制器的第五引脚和第六引脚，所述两个并联电容一端连接晶振的两端，另一端接地；优选的，所述基表为机械式基表，所述机械式基表表盘上设有传感装置，所述传感装置包括与基表指针同轴连接的传感指针，以及表盘四周均匀设置的多个转筒齿轮，所述传感指针与控制器连接，传感指针触碰转筒齿轮线路闭合，离开时断开。进一步的是，所述数据传输通信模块包括：数据连接接口，连接所述数据传感采集模块；数据统计单元，连接所述数据连接接口，对传递过来的数据进行缓存并进行初步的分析和统计；数据计算单元，连接所述数据连接接口和数据统计单元，对传递过来的数据进行初步的分析和计算；传输单元，连接所述数据统计单元和数据计算单元，对统计和计算后的数据进行传输。进一步的是，所述数据分析与应用模块包括：数据存储单元，录入、增删改查管道的数据，以及工作流程和人员的数据，并采用分布式文件储存的方式，对接收到的数据进行储存；实时监控单元，展示各个监测点详细数据，建立多维度目录以及现场详细的流程图，并对监测过程进行参数化查询以及管理；能耗预测单元，展示不同用途单元的能耗占比，计算能源损耗及占比，同时对水、电、暖、气大数据智能分析，并推送节能方案至用户；安全预警单元，根据设定的告警阈值自动判断并产生预警，同时通过短信主动报警，并设置有应急演练模拟功能子模块；优选的，所述应急演练模拟功能子模块包括软件系统模拟模块、软硬件和处置人员联合模拟演练模块。本专利技术还提供了一种智慧能耗监测管理方法，包括以下步骤：在管道的起始位置以及能耗出口处，安装数据传感采集模块的各类采集器；将各类采集器采集的各类数据，传输至数据传输通信模块，并对其进行缓存以及初步的分析与计算；将初步分析与计算后的数据，传输至数据分析与应用模块，并对各类数据进行智能计算和管理，同时对能耗大数据智能分析，包括以下步骤：建立基础数据库，对能耗数据进行储存；对能耗数据进行实时监控、智能分析以及安全预警。进一步的是，所述建立基础数据库，对能耗数据进行储存，包括：对现有系统管道介质、口径、设计压力、所属装置、工作流程、工作人员数据进行灵活录入、增删改查以及整合；对录入、增删改查、整合的数据，以及计算和管理的数据，使用分布式文件储存；优选的，所述文件储存包括客户端，以及与所述客户端分别连接的元数据库和多个数据库集群，文件读写都从客户端入口进行，数据库集群中保存数据的索引信息存放在元数据库中。进一步的是，所述对能耗数据进行实时监控，包括：根据用能结构和能耗用途，分类展示各个监测点详细数据，并建立多维度目录，统计维度按照用能测量结构、用途、自定义分组形成树形目录；对各个监控点的现场建立详细的流程图；对监测过程进行参数化查询；利用监控移动终端APP进行管理。进一步的是，所述对能耗数据进行智能分析包括：通过统计各个用能单元的日/月/年能耗数据，按进线、厂区、车间不同层级形成能耗占比图及能耗报表，展示不同用途单元的能耗占比；根据采集的表计数据，计算各层级间能源损耗及占比，并形成图表，当损耗值超过预设范围、或突然增大时，产生预警；跟踪历史的最大需量负荷，并分析最优的基本电费申报方案；调取各个监测点的功率曲线、电压不平衡度曲线、电流不平衡度曲线，并设定相关参数的基准值，快速定位电能质量不满足要求的时间、设备、异常值；根据相应时间的用能情况分析各产品的单位能耗，并针对各项能耗进行横向和纵向对比；通过微信公众号或者微信小程序，对用户推送能耗消息；优选的，所述对能耗数据进行智能分析还包括水务大数据智能分析，包括以下分析内容：自来水用量趋势分析：通过园区各个用水点位的数据变化情况，分析园区自来水用量趋势，首先导入常用的类库，然后导入用水点位数据，处理用水点位数据，检查数据是否稳定，若不稳定，将其变为稳定本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智慧能耗监测管理系统，其特征在于，包括：/n数据传感采集模块，采集用户的能耗资源用量信息；/n数据传输通信模块，对采集的能耗资源用量信息进行传输；/n数据分析与应用模块，接收所传输的能耗资源用量信息，实现物联网的智能计算和管理，同时对能耗大数据智能分析。/n

【技术特征摘要】
1.一种智慧能耗监测管理系统，其特征在于，包括：
数据传感采集模块，采集用户的能耗资源用量信息；
数据传输通信模块，对采集的能耗资源用量信息进行传输；
数据分析与应用模块，接收所传输的能耗资源用量信息，实现物联网的智能计算和管理，同时对能耗大数据智能分析。


2.如权利要求1所述的能耗监测管理系统，其特征在于，所述数据传感采集模块包括电力采集器模块、水量采集器模块、用暖采集器模块和用气采集器模块。


3.如权利要求2所述的能耗监测管理系统，其特征在于，所述采集器模块通过无线传感的方式和数据分析与应用模块在WSN中进行通信；
优选的，每个采集器模块均包括基表、采集器和控制器，所述采集器采集基表的数据并传输至控制器；
优选的，所述控制器连接有Lora模块、PTC供电模块、MODBUS转换模块、485接口模块和WIFI/ZIGBEE模块；
优选的，所述控制器为STM32F103RCT6控制器，控制器连接有晶振电路和sx1278模块；
优选的，控制器的第五引脚和第六引脚连接晶振电路，第二十至第二十三引脚连接sx1278模块的第十至第十三引脚；
优选的，所述晶振电路包括一个晶振和两个并联的电容，所述晶振连接控制器的第五引脚和第六引脚，所述两个并联电容一端连接晶振的两端，另一端接地；
优选的，所述基表为机械式基表，所述机械式基表表盘上设有传感装置，所述传感装置包括与基表指针同轴连接的传感指针，以及表盘四周均匀设置的多个转筒齿轮，所述传感指针与控制器连接，传感指针触碰转筒齿轮线路闭合，离开时断开。


4.如权利要求1所述的能耗监测管理系统，其特征在于，所述数据传输通信模块包括：
数据连接接口，连接所述数据传感采集模块；
数据统计单元，连接所述数据连接接口，对传递过来的数据进行缓存并进行初步的分析和统计；
数据计算单元，连接所述数据连接接口和数据统计单元，对传递过来的数据进行初步的分析和计算；
传输单元，连接所述数据统计单元和数据计算单元，对统计和计算后的数据进行传输。


5.如权利要求1所述的能耗监测管理系统，其特征在于，所述数据分析与应用模块包括：
数据存储单元，录入、增删改查管道的数据，以及工作流程和人员的数据，并采用分布式文件储存的方式，对接收到的数据进行储存；
实时监控单元，展示各个监测点详细数据，建立多维度目录以及现场详细的流程图，并对监测过程进行参数化查询以及管理；
能耗预测单元，展示不同用途单元的能耗占比，计算能源损耗及占比，同时对水、电、暖、气大数据智能分析，并推送节能方案至用户；
安全预警单元，根据设定的告警阈值自动判断并产生预警，同时通过短信主动报警，并设置有应急演练模拟功能子模块；优选的，所述应急演练模拟功能子模块包括软件系统模拟模块、软硬件和处置人员联合模拟演练模块。


6.一种使用权利要求1-5任意一项系统的能耗监测管理方法，其特征在于，包括以下步骤：
在管道的起始位置以及能耗出口处，安装数据传感采集模块的各类采集器；
将各类采集器采集的各类数据，传输至数据传输通信模块，并对其进行缓存以及初步的分析与计算；
将初步分析与计算后的数据，传输至数据分析与应用模块，并对各类数据进行智能计算和管理，同时对能耗大数据智能分析，优选的，包括以下步骤：
建立基础数据库，对能耗数据进行储存；
对能耗数据进行实时监控、智能分析以及安全预警。


7.如权利要求6所述的能耗监测管理方法，其特征在于，所述建立基础数据库，对能耗数据进行储存，包括：
对现有系统管道介质、口径、设计压力、所属装置、工作流程、工作人员数据进行灵活录入、增删改查以及整合；
对录入、增删改查、整合的数据，以及计算和管理的数据，使用分布式文件储存；
优选的，所述文件储存包括客户端，以及与所述客户端分别连接的元数据库...

【专利技术属性】
技术研发人员：卓小军，石宇，张天江，罗中林，乔少杰，杨国平，吴凌淳，
申请(专利权)人：四川九门科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51