CN103323701A - 一种移动式电力能效检测方法及其系统 - Google Patents

一种移动式电力能效检测方法及其系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种移动式电力能效检测方法及其系统，所述方法包括：（1）利用能效检测设备连接待测电力设备；（2）采集能效数据；（3）将采集的能效数据发送至车载主站平台；（4）运用专业能效模型分析软件处理接收的能效数据；（5）将处理结果进行展示并现场打印分析报告。所述系统包括改装车辆、车载主站平台、能效检测设备；所述车载主站平台部署于改装后的车辆内部，能效检测设备与车载主站平台通过无线方式进行通信。本发明利用系统及相应检测分析方法，有助于能效检测技术人员更全面的检测用能单位的电力设备运行状态数据与能效数据。运用现场采集服务器统一记录所检测的设备信息、状态信息、能效数据信息，方便数据的深入挖掘分析。

Description

一种移动式电力能效检测方法及其系统
技术领域
本发明属于节能检测技术领域，具体涉及一种移动式电力能效检测方法及其系统。
背景技术
随着能源危机与环境危机的不断恶化，全世界都致力于清洁能源的发展，大力发展核能与可再生能源，减少传统能源的使用，但目前清洁能源的开发利用主要以生产电能为主，提高用能单位的电力能效与对节电改造项目进行客观公正的节电能力评价具有巨大的市场潜力。
为了深化节能减排与清洁发展机制，进一步减少能源浪费和降低污染物排放，我国一大批节能服务公司与第三方节能测评机构相继诞生，这些公司机构在从事合同能源管理、能源审计、第三方节能量审核等方面对于用能单位提高电力能效、降低电费支出、申请政府节能补贴起到了关键作用。
在节能项目改造前后，为了挖掘用能单位的节电潜力，以及客观验证通过实施节电改造所获得的节电量，往往需要专业节能检测或能源审计人员携带大量仪表、仪器在用能单位现场进行长时间的能效检测工作。用能单位与节能服务公司及第三方节能测评机构往往处于不同城市，节能检测涉及的仪器仪表数量众多且存在大量的现场布线、安装与调试工作，既提高了检测成本又不利于提高检测工作的效率，一定程度上制约了相关公司机构的发展。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提出了一种移动式能效检测方法及其系统，本发明可对用能用户电能消耗相关数据进行实时采集，并在车载主站平台对所采集数据利用能效建模仿真软件进行建模分析处理，现场为用能用户出具节电潜力分析报告、电力能效分析报告、以及节能量审核报告。
在林区火情监测、海岸海洋地质勘测、集装箱检查、输变电设备状态监测方面，利用改装车辆、车载监测平台及相应的便携式监测设备对林区火情、海岸海洋地质、集装箱、输变电设备进行移动式监测、勘测、检查，既提高了工作效率，也在一定程度上提高了工作质量。在能效检测方面，开发建设移动式能效检测系统具有重要经济和环境效益。
本发明的目的是采用下述技术方案实现的：
1、一种移动式电力能效检测方法，其特征在于，所述方法包括：
（1）利用能效检测设备连接待测电力设备；
（2）采集能效数据；
（3）将采集的能效数据发送至车载主站平台；
（4）运用专业能效模型分析软件处理接收的能效数据；
（5）将处理结果进行展示并现场打印分析报告。
优选的，所述能效检测设备包括能效数据监测装置、能效数据采集终端、能效数据集中终端、中继器以及手持式能效数据补采设备。
进一步地，所述能效数据监测装置包括电压、电流和温度无线传感器，数字输出接口的压力计和流量表，模拟量输出接口的温度和湿度传感器。
优选的，所述能效数据监测装置中的无线传感器与能效数据集中终端进行无线通信，所述能效数据监测装置中的输出接口通过有线方式与能效数据采集终端连接，所述能效数据采集终端与能效数据集中终端进行无线通信。
优选的，所述步骤（3）能效数据集中终端既作为无线传感器网络的协调器，又作为无线传感器网络的通信网关，并利用无线传感器网络采集能效数据和通过无线通信网络将其发送至车载主站平台。
优选的，所述车载主站平台包括采集管理模块、数据管理模块、运行管理模块、能效数据监测模块和能效分析模块。
进一步地，所述采集管理模块包括对维护管理用能单位用能档案、能效检测设备档案，进而对能效检测设备数据采集提供支撑；
所述数据管理模块包括采集能效数据、存储、处理和应用；
所述运行管理模块包括管理控制移动式电力能效检测系统的运行；
所述能效数据监测模块包括采集待测设备的用能数据；
所述能效分析模块包括对所述移动式电力能效检测系统所采集的用能数据的分析、处理和展示。
优选的，所述步骤（4）的所述处理包括能效分析模块对所采集的用能数据的分析、处理。
优选的，所述步骤（5）将数据结果上传至采集服务器，用于统一管理数据调用。
本发明基于另一目的提供的一种移动式电力能效检测系统，其特征在于，所述系统包括改装车辆、车载主站平台、能效检测设备；
所述车载主站平台部署于改装后的车辆内部，能效检测设备与车载主站平台通过无线方式进行通信。
优选的，所述车载主站平台包括数据库服务器、磁盘存储阵列、Web服务器、应用程序服务器、能效数据采集服务器和交换机；
所述车载主站平台通过交换机连接能效数据采集服务器、数据库服务器、磁盘存储阵列、应用程序服务器以及Web服务器。
优选的，所述车载主站平台包括能效分析软件，通过能效分析软件建立能效仿真分析模型，对所述移动式电力能效检测系统所采集的能效数据进行能效分析。
优选的，所述能效检测设备包括能效数据监测装置、能效数据采集终端、能效数据集中终端、中继器以及手持式能效数据补采设备。
进一步地，所述手持式能效数据补采设备对通过现场能效数据采集设备无法成功采集的能效数据进行补采。
进一步地，所述能效数据监测装置分为两类，第一类能效数据监测装置采用有线方式将能效数据信息通过输出接口发送至能效数据采集终端；第二类能效数据监测装置采用无线方式通过具有无线通信功能的传感器能效数据集中终端通信。
进一步地，所述能效数据采集终端与所述能效数据集中终端进行无线通信；所述能效数据监测装置、能效数据采集终端、能效数据集中终端共同构成能效数据采集网络。
进一步地，所述能效数据监测装置、能效数据采集终端、能效数据集中终端具有的无线传感器网络通信功能，用于用能单位现场各监测点能效数据的采集。
进一步地，所述中继器用于扩大通信网络的通信距离，用于提高能效数据集中终端与车载主站平台之间的无线通信质量。
进一步地，所述能效数据集中终端部署位置为用能单位的地下建筑，需要部署于地下室楼梯间内的中继器来支撑位于地下建筑内的能效数据集中终端与位于地面的车载主站平台之间的通信。
与现有技术比，本发明的有益效果为：
1、能够利用改装车辆同时携带检测设备并搭载节能检测技术人员前往用能单位现场。
2、能够根据用能单位需求，携带检测设备不断转换能效检测现场，节能检测技术人员前往能效检测现场，避免了目前检测设备随节能检测技术人员一起流动造成的携带不便以及存在的设备损坏风险。
3、用于电力能效数据采集的仪器、仪表等设备均具有免布线、安装调试简单的特点，并且支持通过无线通信方式将能效数据实时发送至车载主站平台。
4、配有专业的手持式能效数据补采设备，对通过现场安装设备无法成功采集的能效数据进行补采。
5、车载主站平台利用专业能效仿真建模软件，针对用能单位现场采集的能效数据进行建模分析处理，现场出具相关能效检测报告。
6、利用系统及相应检测分析方法，有助于能效检测技术人员更全面的检测用能单位的电力设备运行状态数据与能效数据。
7、运用采集服务器统一记录所检测的设备信息、状态信息、能效数据信息，方便数据的深入挖掘分析。
附图说明
图1为本发明提供的一种移动式电力能效检测系统应用场景与技术架构图。
图2为本发明提供的一种移动式电力能效检测系统网络拓扑图。
图3为本发明提供的一种移动式电力能效检测系统功能架构图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。
实施例
步骤1：通过改装车辆携带能效检测设备到达需要能效检测服务的用能单位，能效技术人员对能效检测设备与待测设备进行现场安装部署并调试。
步骤2：能效数据监测装置中的无线传感器与能效数据集中终端进行无线通信，能效数据监测装置中的具有数字输出接口的仪器、仪表等通过有线方式连接至能效数据采集终端，所述能效数据监测装置中的具有模拟输出接口的传感器通过有线方式连接至能效数据采集终端，所述能效数据采集终端与能效数据集中终端进行无线通信；所述无线传感器、能效数据采集终端、能效数据集中终端之间的无线通信利用无线传感器网络，所述无线传感器网络的标准可以使用WIA、ZigBee等。
步骤3：能效数据集中终端既作为无线传感器网络的协调器，又作为无线传感器网络的通信网关，能效数据集中终端将利用无线传感器网络采集的能效数据通过MeshWiFi无线通信网络发送至车载主站平台；所述中继器用于提高Mesh WiFi网络的可靠性，保障能效数据集中终端与车载主站平台之间的无线通信质量。
当以能效数据集中终端作为无线传感器网络的协调器节点所组成的能效数据采集网络位于用能单位的地下建筑时，需要利用部署于地下室楼梯间内的中继器来连通位于地下建筑内的能效数据集中终端与位于地面的车载主站平台。
能效检测设备还包括专业的手持式能效数据补采设备，利用所述手持式能效数据补采设备对通过现场能效数据采集设备无法成功采集的能效数据进行补采。
步骤4：车载主站平台接受能效分析、负荷分析、电量分析、电能质量分析等相关能效数据并进行相应处理。
步骤5：车载主站平台对处理结果进行分析，包括电流数据、电压数据、电量数据、负荷数据、温度数据、压力数据、流量数据、电能质量数据的实际状况生成评估报告，节能量测量、验证报告以及其他能效检测报告。
步骤6：将待测设备运转状况、故障维护信息、地理信息、通信路由信息、系统档案维护信息、系统对时信息、权限密码等上传至采集服务器。
如图1所示，所述移动式电力能效检测系统包括改装车辆、车载主站平台、专业能效分析软件和能效检测设备，所述能效检测设备包括能效数据监测装置、能效数据采集终端、能效数据集中终端和中继器，具有设备集成度高、系统稳定、现场安装部署灵活方便等特点。
所述移动式电力能效检测系统车载主站平台部署于改装后的车辆内部；所述能效检测设备主要包括能效数据监测装置、能效数据采集终端、能效数据集中终端、中继器；所述能效数据监测装置包括电压、电流、温度等无线传感器，也包括具有数字输出接口（如RS485、RS232等）的压力计、流量表，还包括具有模拟量输出接口（如模拟IO口）的温度、湿度传感器等。
如图2所示，是本发明实施例提供的移动式电力能效检测系统的网络拓扑图，主要包括车载主站平台、能效数据采集网络。所述车载主站平台部署于一辆经过改装的车辆上，主要由数据库服务器、磁盘存储阵列、Web服务器、应用程序服务器、能效数据采集服务器组成；所述能效数据采集网络用于用能单位现场各监测点能效数据的采集，主要包括能效数据监测装置、能效数据采集终端、能效数据集中终端；所述车载主站平台的能效数据采集服务器通过通信网络与所述能效数据采集网络的能效数据集中终端进行通信。
所述能效数据监测装置分为两类，第一类能效数据监测装置通过有线方式将能效数据信息发送至能效数据采集终端，第二类能效数据监测装置通过无线方式与能效数据集中终端通信；所述能效数据采集终端通过无线方式与能效数据集中终端进行通信；所述能效数据集中终端通过无线方式与车载主站平台进行通信；所述移动式电力能效检测系统车载主站平台通过交换机将能效数据采集服务器、数据库服务器、磁盘存储阵列、应用程序服务器以及Web服务器进行连接。
如图3所示，是本发明实施例提供的移动式电力能效检测系统的功能架构图。所述移动式电力能效检测系统的功能架构划分为采集管理功能、数据管理功能、运行管理功能、能效数据监测功能和能效分析功能五部分；
所述采集管理功能是指通过对用能单位档案、用能单位用能档案、能效检测设备档案进行维护管理，对能效检测设备数据采集提供支撑；
所述数据管理指通过移动式电力能效检测系统对能效数据进行采集、存储、处理和应用的过程；
所述运行管理指对移动式电力能效检测系统的运行进行管理控制；包括终端运行管理、故障维护管理、运行状况管理、地理信息管理、通信路由管理、系统档案维护、系统对时管理、权限密码管理等；
所述能效数据监测是指对用能单位整体以及用能单位内部各监测点的用能数据进行采集；包括电流数据、电压数据、电量数据、负荷数据、温度数据、压力数据、流量数据、电能质量数据的监测等；
所述能效分析是指通过专业软件对所述移动式电力能效检测系统所采集的用能数据进行处理、分析、展示的过程；指利用安装于车载主站平台中应用程序服务器上的专业能效分析软件进行能效分析、负荷分析、电量分析、电能质量分析。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (19)

1.一种移动式电力能效检测方法，其特征在于，所述方法包括：
（1）利用能效检测设备连接待测电力设备；
（2）采集能效数据；
（3）将采集的能效数据发送至车载主站平台；
（4）运用专业能效模型分析软件处理接收的能效数据；
（5）将处理结果进行展示并现场打印分析报告。
2.如权利要求1所述的一种移动式电力能效检测方法，其特征在于，所述能效检测设备包括能效数据监测装置、能效数据采集终端、能效数据集中终端、中继器以及手持式能效数据补采设备。
3.如权利要求2所述的一种移动式电力能效检测方法，其特征在于，所述能效数据监测装置包括电压、电流和温度无线传感器，数字输出接口的压力计和流量表，模拟量输出接口的温度和湿度传感器。
4.如权利要求2所述的一种移动式电力能效检测方法，其特征在于，所述能效数据监测装置中的无线传感器与能效数据集中终端进行无线通信，所述能效数据监测装置中的输出接口通过有线方式与能效数据采集终端连接，所述能效数据采集终端与能效数据集中终端进行无线通信。
5.如权利要求1所述的一种移动式电力能效检测方法，所述步骤（3）能效数据集中终端既作为无线传感器网络的协调器，又作为无线传感器网络的通信网关，并利用无线传感器网络采集能效数据和通过无线通信网络将其发送至车载主站平台。
6.如权利要求1所述的一种移动式电力能效检测方法，其特征在于，所述车载主站平台包括采集管理模块、数据管理模块、运行管理模块、能效数据监测模块和能效分析模块。
7.如权利要求6所述的一种移动式电力能效检测方法，其特征在于，
所述采集管理模块包括对维护管理用能单位用能档案、能效检测设备档案，进而对能效检测设备数据采集提供支撑；
所述数据管理模块包括采集能效数据、存储、处理和应用；
所述运行管理模块包括管理控制移动式电力能效检测系统的运行；
所述能效数据监测模块包括采集待测设备的用能数据；
所述能效分析模块包括对所述移动式电力能效检测系统所采集的用能数据的分析、处理和展示。
8.如权利要求1所述的一种移动式电力能效检测方法，其特征在于，所述步骤（4）的所述处理包括能效分析模块对所采集的用能数据的分析、处理。
9.如权利要求1所述的一种移动式电力能效检测方法，其特征在于，所述步骤（5）将数据结果上传至采集服务器，用于统一管理数据调用。
10.一种移动式电力能效检测系统，其特征在于，所述系统包括改装车辆、车载主站平台、能效检测设备；
所述车载主站平台部署于改装后的车辆内部，能效检测设备与车载主站平台通过无线方式进行通信。
11.如权利要求10所述的一种移动式电力能效检测系统，其特征在于，所述车载主站平台包括数据库服务器、磁盘存储阵列、Web服务器、应用程序服务器、能效数据采集服务器和交换机；
所述车载主站平台通过交换机连接能效数据采集服务器、数据库服务器、磁盘存储阵列、应用程序服务器以及Web服务器。
12.如权利要求10所述的一种移动式电力能效检测系统，其特征在于，所述车载主站平台包括能效分析软件，通过能效分析软件建立能效仿真分析模型，对所述移动式电力能效检测系统所采集的能效数据进行能效分析。
13.如权利要求10所述的一种移动式电力能效检测系统，其特征在于，所述能效检测设备包括能效数据监测装置、能效数据采集终端、能效数据集中终端、中继器以及手持式能效数据补采设备。
14.如权利要求13所述的一种移动式电力能效检测系统，其特征在于，所述手持式能效数据补采设备对通过现场能效数据采集设备无法成功采集的能效数据进行补采。
15.如权利要求13所述的一种移动式电力能效检测系统，其特征在于，所述能效数据监测装置分为两类，第一类能效数据监测装置采用有线方式将能效数据信息通过输出接口发送至能效数据采集终端；第二类能效数据监测装置采用无线方式通过具有无线通信功能的传感器能效数据集中终端通信。
16.如权利要求13所述的一种移动式电力能效检测系统，其特征在于，所述能效数据采集终端与所述能效数据集中终端进行无线通信；所述能效数据监测装置、能效数据采集终端、能效数据集中终端共同构成能效数据采集网络。
17.如权利要求16所述的一种移动式电力能效检测系统，其特征在于，所述能效数据监测装置、能效数据采集终端、能效数据集中终端具有的无线传感器网络通信功能，用于用能单位现场各监测点能效数据的采集。
18.如权利要求13所述的一种移动式电力能效检测系统，其特征在于，所述中继器用于扩大通信网络的通信距离，用于提高能效数据集中终端与车载主站平台之间的无线通信质量。
19.如权利要求13所述的一种移动式电力能效检测系统，其特征在于，所述能效数据集中终端部署位置为用能单位的地下建筑，需要部署于地下室楼梯间内的中继器来支撑位于地下建筑内的能效数据集中终端与位于地面的车载主站平台之间的通信。
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