CN103607050A - 用电信息化智能监控管理系统 - Google Patents

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张元美
王志远
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Abstract

本发明提供了一种用电信息化智能监控管理系统，包括数字终端、总线网关、局域网、局域网交换机和管理系统，其中：所述数字终端和所述总线网关均安装在末端配电箱内，所述管理系统安装在计算机内；所述数字终端通过总线与所述总线网关连接；所述总线网关通过以太网线与所述局域网连接；所述管理系统经所述局域网交换机与所述局域网连接；所述管理系统包括数据库单元、数据采集单元及用电信息化管理单元。本发明所述一种用电信息化智能监控管理系统，集用电的智能化管理、实时远程监控和对用电设备的安全保护功能为一体，实现了主动模式下的用电安全管理和节能策略。

Description

用电信息化智能监控管理系统
技术领域
本发明涉及用电智能管理领域，具体地，涉及一种用电信息化智能监控管理系统。。
背景技术
电力是我们生活的一大能源，在现有的电能使用中，一部分用于工业生产，一部分用于日常生活。电气安全对人们生产和生活极其重要。电力线路是唯一供电线路，只有电气线路用电安全，才能保证人身和设备安全。目前，配电箱基本上都是五金机械产品，没有数字化监控和智能化组网远程管理功能，只能进行负荷和漏电超标的动作保护。但是，大部分的电气火灾和灾害事故都是隐患经过长时间的积郁以后在工况异常的压力下无法承受而爆发的。因此，解决传统配电箱弊端，最大限度地保护电器设备，实时监控电器设备，从而有效地防范用电安全事故发生，以配电箱为代表的低压电气终端产品从机械式走向电子智能化是行业发展的必然趋势。。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种用电信息化智能监控管理系统，其集用电的智能化管理、实时远程监控和对用电设备的安全保护功能为一体，通过将智能终端嵌入用电系统，用传感技术实现配电箱、插座、照明灯座和电气线路的用电工作状况的数据采集和配置管理，通过物联组网技术对电气终端进行远程智能监控管理，实现了主动模式下的用电安全管理和节能策略。
为实现以上目的，本发明提供一种用电信息化智能监控管理系统，包括数字终端、总线网关、局域网、局域网交换机和管理系统，其中：所述数字终端和所述总线网关均安装在末端配电箱内，所述管理系统安装在计算机内；所述总线网关通过总线并联组网所述末端配电箱内所有的数字终端，再通过以太网线统一并网到局域网；所述局域网与所述局域网交换机连接；所述局域网交换机与所述管理系统连接；
所述管理系统包括数据库单元、数据采集单元及用电信息化管理单元，数据采集单元发送、接收并解析数据帧后将数据保存在数据库单元，用电信息化管理单元对解析出的数据分析、判断，通过波形图、柱状图、分布图、对比图的各种显示图形准确的管理用电状况、分布、波动、对比，提供各种报表，并按照设定实现预警管理机制，实现用电安全管理、节能管理、后勤服务、设备管理。
优选地，所述用电信息化管理单元包括系统设置模块和软件应用模块，其中：所述系统设置模块包含网关子模块、线路管理子模块、线路预警值设置子模块、线路预警值管理子模块、区域管理子模块、节假日管理子模块、区域预警值设置子模块、区域预警值管理子模块、阶梯电价设置子模块、用户管理子模块、用户区域映射子模块、邮件设置子模块、壁纸子模块和密码修改子模块；所述软件应用模块包含用电量年度分析子模块、线路检测子模块、用电查询分析子模块、上下班电量统计分析子模块、区域用电一览子模块、区域用电预警一览子模块、电费统计子模块和电费查询子模块。
优选地，所述数据采集单元每秒发送并响应，一天24小时不间断。
优选地，所述数据库单元采用不关闭连接的方式，以保证服务响应时间。
优选地，所述数字终端一比一对应所述末端配电箱内的空气开关，用于实时监测每条末端电气线路的用电过程和工况。
更优选地，所述数字终端均设定数字标识。
优选地，所述总线网关单独设定IP地址。
本发明所述数字终端用于对所有末端配电箱数据的采集，每台数字终端均指定IP地址，数据采集单元采用TCP协议每秒向所有数字终端发送特定格式的数据帧，数字终端收到数据帧后再返回包含用电信息的数据帧给数据采集单元，数据采集单元将数据帧解析出电压、电流、功率等数据同时保存到数据库单元中，数据库单元采用不关闭连接方式，保证了服务响应时间；操作人员通过用电信息化管理单元对解析出的数据分析、判断，达到提前预知、监控和管理的目的。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
本发明所述数字终端具有低成本、小体积、高集成、多指标的优点，监控每条末端配电箱线路的用电过程和工况，具有总线通信；所述总线网关具有体积小、数据透传、协议转换的优点，所述总线网关单独设定IP地址，极大的方便了信息化管理和维护，无需任何大规模的布线和整改的施工。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明管理系统示意图；
图2为数据采集单元流程图；
图中：数字终端1、总线网关2、局域网3、局域网交换机4、管理系统5、末端配电箱6、总线7、以太网线8。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
如图1所示，本实施例提供一种用电信息化智能监控管理系统，包括数字终端1、总线网关2、局域网3、局域网交换机4和管理系统5，其中：所述数字终端1与至少一个末端配电箱6连接，所述数字终端1通过总线7与所述总线网关2连接；所述总线网关2通过以太网线8与所述局域网3连接；所述局域网3与所述局域网交换机4连接；所述局域网交换机4与所述管理系统5连接。
本实施例中，所述数字终端1安装在末端配电箱6内，所述数字终端1一比一对应空气开关，用于实时监测每条末端电气线路的用电过程和工况。
本实施例中，所述数字终端1均设定数字标识。
本实施例中，所述管理系统5安装在计算机内，一个末端配电箱6内所有的数字终端1通过总线7并联到一个所述管理系统5，所述管理系统5通过网线直接并网建筑内的局域网3。
本实施例中所述管理系统5包括数据库单元、数据采集单元及用电信息化管理单元，所述用电信息化管理单元包括系统设置模块和软件应用模块，其中：所述系统设置模块包含网关子模块、线路管理子模块、线路预警值设置子模块、线路预警值管理子模块、区域管理子模块、节假日管理子模块、区域预警值设置子模块、区域预警值管理子模块、阶梯电价设置子模块、用户管理子模块、用户区域映射子模块、邮件设置子模块、壁纸子模块和密码修改子模块；所述软件应用模块包含用电量年度分析子模块、线路检测子模块、用电查询分析子模块、上下班电量统计分析子模块、区域用电一览子模块、区域用电预警一览子模块、电费统计子模块和电费查询子模块；具体的：
所述网关管理子模块用于根据实际需要所涉及到的网关进行增删改查；
所述线路管理子模块用于根据实际需要所涉及到的线路进行增删改查；
所述线路预警值设置子模块用于对每个线路的电流、电压、功率设置预警值，一旦超过所设预警值系统会给出提示；
所述线路预警值管理子模块用于查看该线路的预警值信息并可以进行删除的操作；
所述区域管理子模块用于根据实际需要所涉及到的区域进行增删改查；
所述区域预警值设置子模块用于对每个区域的用电量设置预警值，一旦超过所设预警值系统会给出提示；
所述区域预警值管理子模块用于查看该区域的预警值信息并可以进行删除的操作；
所述节假日管理子模块用于根据实际需要对节假日的增删改查并以此为依据对上下班电量的统计；
所述阶梯电价设置子模块用于对每个区域设置电价规则，可以是阶梯峰谷时电价规则、阶梯非峰谷时电价规则、非阶梯峰谷时电价规则、非阶梯非峰谷时电价规则；
所述用户管理子模块用于对非管理员用户的增删改查的操作；
所述用户区域映射子模块用于对用户设置要管理的区域；
所述邮件设置子模块用于配置要发送预警邮件信息的邮箱；
所述壁纸子模块用于设置主界面的背景图片；
所述密码修改子模块用于修改当前登录用户的密码；
所述用电量年度分析子模块用于根据选择的年份查看该年每个区域或线路各个月份的用电量情况；
所述线路检测子模块用于实时监测线路的电压、电流、功率、用电量信息，并可通过图表判断线路是否异常；
所述用电查询分析子模块用于根据时间（月、天、小时）范围查询线路的总用电量、用电量趋势、线路详情信息，并且可以根据选择的线路去对比分析；
所述上下班电量统计分析子模块用于根据选择的查询方式和时间查询上下班的用电量情况，提示消耗电量最多的线路信息；
所述区域用电一览子模块用于根据选择的时间范围查询每个区域的用电量并按降序排列；
所述区域用电预警一览子模块用于查看每个区域的预警值信息；
所述电费统计子模块用于根据选择的区域和时间范围（按月）统计该区域每个月份的电费，提示详细的用电情况及电费信息，并可以导出数据保存为pdf格式文件；
所述电费查询子模块用于根据时间范围查询该范围内的用电量情况及电费信息，可以打印及导出Excle。
如图2所示，本实施例所述数字终端1用于对所有末端配电箱6数据的采集，每台数字终端1均指定IP地址，数据采集单元采用TCP协议每秒向所有数字终端1发送16进制数据帧，数字终端1收到数据帧后再返回包含用电信息的16进制数据帧给数据采集单元，数据采集单元将16进制数据帧解析出电压、电流、功率等数据同时保存到数据库单元中，数据库单元采用不关闭连接方式，保证了服务响应时间；操作人员通过用电信息化管理单元对解析出的数据分析、判断，达到提前预知、监控和管理的目的。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (8)

1.一种用电信息化智能监控管理系统，其特征在于，包括数字终端、总线网关、局域网、局域网交换机和管理系统，其中：所述数字终端和所述总线网关均安装在末端配电箱内，所述管理系统安装在计算机内；所述总线网关通过总线并联组网所述末端配电箱内所有的数字终端，再通过以太网线统一并网到局域网；所述局域网与所述局域网交换机连接；所述局域网交换机与所述管理系统连接；所述管理系统包括数据库单元、数据采集单元及用电信息化管理单元，数据采集单元发送、接收并解析数据帧后将数据保存在数据库单元，用电信息化管理单元对解析出的数据分析、判断，通过波形图、柱状图、分布图、对比图的各种显示图形准确的管理用电状况、分布、波动、对比，提供各种报表，并按照设定实现预警管理机制，实现用电安全管理、节能管理、后勤服务、设备管理。
2.根据权利要求1所述的一种用电信息化智能监控管理系统，其特征在于，所述用电信息化管理单元包括系统设置模块和软件应用模块，其中：所述系统设置模块包含网关子模块、线路管理子模块、线路预警值设置子模块、线路预警值管理子模块、区域管理子模块、节假日管理子模块、区域预警值设置子模块、区域预警值管理子模块、阶梯电价设置子模块、用户管理子模块、用户区域映射子模块、邮件设置子模块、壁纸子模块和密码修改子模块；所述软件应用模块包含用电量年度分析子模块、线路检测子模块、用电查询分析子模块、上下班电量统计分析子模块、区域用电一览子模块、区域用电预警一览子模块、电费统计子模块和电费查询子模块。
3.根据权利要求2所述的一种用电信息化智能监控管理系统，其特征在于：
所述网关管理子模块用于根据实际需要所涉及到的网关进行增删改查；
所述线路管理子模块用于根据实际需要所涉及到的线路进行增删改查；
所述线路预警值设置子模块用于对每个线路的电流、电压、功率设置预警值，一旦超过所设预警值系统会给出提示；
所述线路预警值管理子模块用于查看该线路的预警值信息并可以进行删除的操作；
所述区域管理子模块用于根据实际需要所涉及到的区域进行增删改查；
所述区域预警值设置子模块用于对每个区域的用电量设置预警值，一旦超过所设预警值系统会给出提示；
所述区域预警值管理子模块用于查看该区域的预警值信息并可以进行删除的操作；
所述节假日管理子模块用于根据实际需要对节假日的增删改查并以此为依据对上下班电量的统计；
所述阶梯电价设置子模块用于对每个区域设置电价规则，是阶梯峰谷时电价规则、阶梯非峰谷时电价规则、非阶梯峰谷时电价规则、或非阶梯非峰谷时电价规则；
所述用户管理子模块用于对非管理员用户的增删改查的操作；
所述用户区域映射子模块用于对用户设置要管理的区域；
所述邮件设置子模块用于配置要发送预警邮件信息的邮箱；
所述壁纸子模块用于设置主界面的背景图片；
所述密码修改子模块用于修改当前登录用户的密码；
所述用电量年度分析子模块用于根据选择的年份查看该年每个区域或线路各个月份的用电量情况；
所述线路检测子模块用于实时监测线路的电压、电流、功率、用电量信息，并可通过图表判断线路是否异常；
所述用电查询分析子模块用于根据时间范围查询线路的总用电量、用电量趋势、线路详情信息，并且可以根据选择的线路去对比分析；
所述上下班电量统计分析子模块用于根据选择的查询方式和时间查询上下班的用电量情况，提示消耗电量最多的线路信息；
所述区域用电一览子模块用于根据选择的时间范围查询每个区域的用电量并按降序排列；
所述区域用电预警一览子模块用于查看每个区域的预警值信息；
所述电费统计子模块用于根据选择的区域和时间范围统计该区域每个月份的电费，提示详细的用电情况及电费信息，并可以导出数据保存为pdf格式文件；
所述电费查询子模块用于根据时间范围查询该范围内的用电量情况及电费信息，可以打印及导出Excle。
4.根据权利要求1-3任一项所述的一种用电信息化智能监控管理系统，其特征在于，所述数据采集单元每秒发送并响应，一天24小时不间断。
5.根据权利要求1-3任一项所述的一种用电信息化智能监控管理系统，其特征在于，所述数据库单元采用不关闭连接的方式，以保证服务响应时间。
6.根据权利要求1-3任一项所述的一种用电信息化智能监控管理系统，其特征在于，所述数字终端一比一对应所述末端配电箱内的空气开关，用于实时监测每条末端电气线路的用电过程和工况。
7.根据权利要求6所述的一种用电信息化智能监控管理系统，其特征在于，所述数字终端均设定数字标识。
8.根据权利要求1-3任一项所述的一种用电信息化智能监控管理系统，其特征在于，所述总线网关单独设定IP地址。
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