CN103019206B - 基于ieee1888标准协议的社区节能管控系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了物联网技术领域中的一种基于IEEE1888标准协议的社区节能管控系统。包括供暖节能监控子系统、智能输配电管理子系统、电能计量管理子系统、供水管网监测子系统和综合管理子系统；供暖节能监控子系统用于实现连续供热用户的供热时间管理和实现分时需热用户的供热时间管理；智能输配电管理子系统用于实现相应时间段内各路段路灯的控制和对监控社区供电线路；电能计量管理子系统用于对电表进行分类计量；供水管网监测子系统用于对水表进行分类计量；综合管理子系统包括用于根据设定值完成相应的自动控制。本发明实现整个社区环境的监测、数据采集、能源绩效分析和环境数据统计分析。

Description

基于IEEE1888标准协议的社区节能管控系统

技术领域

本发明属于物联网技术领域，尤其涉及一种基于IEEE1888标准协议的社区节能管控系统。

背景技术

建设绿色社区是我国积极实现两化融合政策、推动物联网产业发展和实现节能减排的重要工作。绿色社区的节能减排建设，已经成为我国推动节能减排政策实施和落实的重要途径。绿色社区是以物联网技术为代表的先进ICT技术在社区节能领域的应用，是智慧社区的一部分。通过绿色社区节能技术的应用，可以对社区内多栋楼宇的空调、照明、供暖、供水等耗能设备和社区内公共场所中的设备进行协同管控。绿色社区采用传感装置、通信、信息管理等技术手段，实现综合协同的能耗控制、监测和管理，以达到节约能源和提升能源使用效率的综合节能减排服务。

基于IEEE1888的绿色社区通过先进的技术手段以及优化的控制管理模式，实现对建筑内部以及各种外部公共设施和环境的监测、数据采集、能源绩效分析、环境数据统计分析，利用最优能源策略实现能源使用效率持续改进，实时监测环境数据实现突发事件报警。在节约和管理两个层面采用最新的通信技术、计算机网络技术、工业自动化技术、新型传感器技术、现代节能技术和软件工程技术，通过对社区内各种用电、用水和用能设备的集中控制和管理，实现社区的能源管理现代化，达到减少浪费、节约能源的目的，从而为建设节约型社区奠定坚实的基础。

IEEE1888标准又称为UGCCNET（Ubiquitous Green Community ControlNetwork）标准，即泛在绿色社区控制网络标准。作为首个由中国发起并获得国际认可的绿色ICT标准，IEEE1888不但顺应了技术发展的趋势，而且符合运营商的发展需求，符合我国产业发展的需求以及国际节能减排大背景下的发展需求。

发明内容

本发明的目的在于，提供基于IEEE1888标准协议的社区节能管控系统。

为了实现上述目的，本发明提出的技术方案是，一种基于IEEE1888标准协议的社区节能管控系统，其特征是所述系统包括供暖节能监控子系统、智能输配电管理子系统、电能计量管理子系统、供水管网监测子系统和综合管理子系统；

所述供暖节能监控子系统包括换热站控制模块和楼宇分时分温控制模块；所述换热站控制模块用于实现连续供热用户的供热时间管理；所述楼宇分时分温控制模块用于实现分时需热用户的供热时间管理；

所述智能输配电管理子系统包括智能路灯监控模块和配电室监控模块；所述智能路灯监控模块用于实现相应时间段内各路段路灯的控制；所述配电室监控模块用于对监控社区供电线路；

所述电能计量管理子系统包括电能抄表管理模块、电能表具管理模块、电能实时监测模块、电能报表管理模块和电能报警管理模块；所述电能抄表管理模块用于设置抄表的时间和次数；所述电能表具管理模块用于对电表进行分类计量；所述电能实时监测模块用于实时监测表具使用状态；所述电能报表管理模块用于根据电能抄表管理模块抄表获得的数据，形成数据报表并进行显示；所述电能报警管理模块用于监测表具的通讯状态，在表具通讯异常时以及表具用量达到上限时，进行报警；

所述供水管网监测子系统包括供水抄表管理模块、供水表具管理模块、供水实时监测模块、供水报表管理模块和供水报警管理模块；所述供水抄表管理模块用于设置抄表的时间和次数；所述供水表具管理模块用于对水表进行分类计量；所述供水实时监测模块用于实时监测表具使用状态；所述供水报表管理模块用于根据供水抄表管理模块抄表获得的数据，形成数据报表并进行显示；所述供水报警管理模块用于监测表具的通讯状态，在表具通讯异常时以及表具用量达到上限时，进行报警；

所述综合管理子系统包括综合监测模块、综合控制模块、综合统计模块、综合分析模块和综合报警模块；所述综合监测模块用于实现社区自控系统供暖控制、变配电、灯光照明、给排水、中空调和新风机设备运行状态和运行参数的监测；所述综合控制模块用于根据设定值完成相应的自动控制，包括设备的启停和设备经济参数的设置；所述综合统计模块用于对社区所消耗的水、汽、电进行计量，对能源数据和设备状态（如开、停、阀门开度、报警信号等）进行采集，并形成各类能耗统计报表；所述综合分析模块用于历史记录及趋势分析，对异常情况进行跟踪和报警，同时也对操作人员的操作记录进行存档；所述综合报警模块用于实现系统报警，包括限值报警和偏差报警。

本发明通过对整个社区所需要的配电、供水和供热系统进行管理配置，以及基于IEEE1888标准的社区通信等技术手段，实现整个社区环境的监测、数据采集、能源绩效分析和环境数据统计分析。

附图说明

图1是供暖节能监控子系统结构图；

图2是智能输配电管理子系统结构图；

图3是电能计量管理子系统结构图；

图4是供水管网监测子系统结构图；

图5是综合管理子系统控制功能图。

具体实施方式

下面结合附图，对优选实施例作详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本发明的范围及其应用。

基于IEEE1888标准协议的社区节能管控系统包括供暖节能监控子系统、智能输配电管理子系统、电能计量管理子系统、供水管网监测子系统和综合管理子系统。

1、供暖节能监控子系统

供暖节能监控子系统基于IEEE1888标准，根据室外温度的变化来调整换热站负荷，同时在每个楼宇安装气候补偿器，社区实现连续供热用户与分时需热用户的供热时间独立管理，实现各分时段供热。供暖节能监控子系统主要分为换热站控制模块和楼宇分时分温控制模块。系统总体结构框图如图1所示。

2、智能输配电管理子系统

智能输配电管理子系统主要监控社区内的变电站、路灯、中央空调等重点能耗设备。智能输配电管理子系统主要可以分为智能路灯监控模块和配电室监控模块。

1）智能路灯监控模块：采用智能路灯控制器对社区各路段的路灯制定不同的开关灯周期策略。实现相应时间段内各路段照明的分别控制，并根据情况为各路段路灯设置。如：季节策略、夜间高峰期策略、假期策略等。使社区内路灯可通过网络随时随地轻松管理，在改善控制效果的同时，也能带来可观的节电效益，智能路灯监控模块如图2所示。

2）配电室监控模块：简洁、清晰的整体供电线路图，可以将整体的电力线路构成情况、每个配电室的供电线路情况清晰、全面、真实的显示在屏幕上，并随实时与实际供电状况保持一致；准确事故预警，在异常情况发生时，第一时间发出预警报告。还可以跟据实际用电情况进行自动的负荷分配，杜绝空载运转，具有很高节电率。

3、电能计量管理子系统

电能计量管理子系统通过实时通信与数据采集技术，结合后台大型分布式数据库，采用Web发布的形式，使得社区各级管理人员不管身处何时何地，都可以对社区用电情况进行监控与管理。采用该系统还可以和“用电指标体系”充分配合，实现用电的管理和指标执行情况的监督、费用结算、数据统计分析等多项功能，为实现社区用电的量化管理提供了必备条件，如图3所示。

采用节电器具和设备可以控制和节约用电。公共场所照明（如走廊的路灯等），安装触摸式开关；室外的路灯用电合理选择供电方式并与照度、时间控制相结合；室内安装智能二次开关等控制装置，做到人走灯灭、按光照度开启，实现灯下有人灯下亮；采用新型的变压器替代老旧变压器；采用电子式电表替代传统的感应式电表。

系统功能模块包括：

1）电能抄表管理模块：可根据需要设置抄表时间、次数等；

2）电能表具管理模块：可对电表分类计量；

3）电能实时监测模块：可随时观察用户表具使用状况；

4）电能报表管理模块：可输出每个测点的时、日、月数据，并且根据用户的选择自动生成测点的函数图以及柱形图，便于用户统计；

5）电能报警管理模块：表具通讯异常时报警以及表具用量上限报警；电能计量管理系统每隔固定时间抄一次电表用电量，作为瞬时有功功率进行对比分析，以掌握各楼用电变化规律。可设定电表各时段用量上限，并与实际用量比较，当实际用量超过设定用量时，系统能自动报警。

4、供水管网监测子系统

供水管网监测子系统采通过实时通信与数据采集技术，结合后台大型分布式数据库，采用Web发布的形式，使得社区各级管理人员不管身处何时何地，都可以对社区用水情况进行监控与管理。系统具备智能化的数据分析功能，可以自动进行自来水漏失分析和用水异常情况识别，帮助管理人员及时发现跑冒滴漏现象，进行综合决策，如图4所示。

供水管网监测子系统功能模块包括：

1）供水抄表管理模块：可根据需要设置抄表时间、次数等；

2）供水表具管理模块：可对水表分类计量；

3）供水实时监测模块：可随时观察用户表具使用状况；

4）供水报表管理模块：可输出每个测点的时、日、月数据，并且根据用户的选择自动生成测点的函数图以及柱形图，便于用户统计；

5）供水报警管理模块：表具通讯异常时报警以及表具用量上限报警；供水系统每隔10分钟集抄一次水表用量，作为瞬时流量进行对比分析，以掌握各楼用水变化规律；可设定水表各时段用量上限，并与实际用量比较，当实际用量超过设定用量时，系统能自动报警。

5、综合管理子系统

综合管理子系统主要完成上述各子系统人机交互功能的整合，主要功能模块包括：

1）综合监测功能模块：完成社区自控系统（设备自动化系统）供暖控制、变配电、灯光照明、给排水、中空调、新风机等设备运行状态、运行参数的监测。提供过程监视、操作控制、实时调整等画面,过程曲线及信息显示等辅助界面等完成能源中心管辖范围的能源设备状态及数据的监视功能。

2）综合控制功能模块：实现对BA系统的运行状态、故障报警、远程设置等操作，并根据设定值完成相应的自动控制。控制功能的主要内容包括设备的启停和设备经济参数的设置，具体如图5所示。

3）综合统计功能模块：对社区所消耗的水、汽、电等能耗介质的计量，对能源数据（如电流、电压、压力、环境数据等）、设备状态（如开、停、阀门开度、报警信号等）等进行采集。通过组态报表，形成各类能耗统计报表，如：日报、月报、年报、设备运行报表、能耗统计报表等。各级管理人员可以对能源的日用量、月用量进行比对，分析能源使用过程中的漏洞和不合理情况，调整能源分配策略，减少能源使用过程中的浪费，达到节能降耗之目的。

4）综合分析功能模块：进行系统运行的历史记录及趋势分析，对异常情况进行跟踪和报警，同时也对操作人员的操作记录进行存档。对设备用电量、换热站等设备运行情况等进行分析，以形成最优控制方案，达到节能目的。

5）综合报警功能模块：系统支持各类报警系统，包括限值报警、偏差报警等，而且支持不同的优先级别。报警可以以声音、动画、打印、邮件、短信等多种方式警示相关人员，以便进行相应的操作。

6、总结

通过对整个绿色社区所需要的配电、供水系统进行管理配置，基于IEEE1888标准的绿色社区通过先进的技术手段，实现整个社区环境的监测、数据采集、能源绩效分析、环境数据统计分析，利用最优能源策略实现能源使用效率持续改进，实时监测环境数据实现突发事件报警。达到减少浪费、节约能源的目的，从而为“建设节约型社区”奠定坚实的基础。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (1)

1.一种基于IEEE1888标准协议的社区节能管控系统，其特征是所述系统包括供暖节能监控子系统、智能输配电管理子系统、电能计量管理子系统、供水管网监测子系统和综合管理子系统；

所述供暖节能监控子系统包括换热站控制模块和楼宇分时分温控制模块；所述换热站控制模块用于实现连续供热用户的供热时间管理；所述楼宇分时分温控制模块用于实现分时需热用户的供热时间管理；

所述智能输配电管理子系统包括智能路灯监控模块和配电室监控模块；所述智能路灯监控模块用于实现相应时间段内各路段路灯的控制；所述配电室监控模块用于监控社区供电线路；

所述电能计量管理子系统包括电能抄表管理模块、电能表具管理模块、电能实时监测模块、电能报表管理模块和电能报警管理模块；所述电能抄表管理模块用于设置抄表的时间和次数；所述电能表具管理模块用于对电表进行分类计量；所述电能实时监测模块用于实时监测表具使用状态；所述电能报表管理模块用于根据电能抄表管理模块抄表获得的数据，形成数据报表并进行显示；所述电能报警管理模块用于监测表具的通讯状态，在表具通讯异常时以及表具用量达到上限时，进行报警；

所述供水管网监测子系统包括供水抄表管理模块、供水表具管理模块、供水实时监测模块、供水报表管理模块和供水报警管理模块；所述供水抄表管理模块用于设置抄表的时间和次数；所述供水表具管理模块用于对水表进行分类计量；所述供水实时监测模块用于实时监测表具使用状态；所述供水报表管理模块用于根据供水抄表管理模块抄表获得的数据，形成数据报表并进行显示；所述供水报警管理模块用于监测表具的通讯状态，在表具通讯异常时以及表具用量达到上限时，进行报警；

所述综合管理子系统包括综合监测模块、综合控制模块、综合统计模块、综合分析模块和综合报警模块；所述综合监测模块用于实现社区自控系统供暖控制、变配电、灯光照明、给排水、中空调和新风机设备运行状态和运行参数的监测；所述综合控制模块用于根据设定值完成相应的自动控制，包括设备的启停和设备经济参数的设置；所述综合统计模块用于对社区所消耗的水、汽、电进行计量，对能源数据和设备状态进行采集，并形成各类能耗统计报表；所述综合分析模块用于历史记录及趋势分析，对异常情况进行跟踪和报警，同时也对操作人员的操作记录进行存档；所述综合报警模块用于实现系统报警，包括限值报警和偏差报警。