CN106600164B - 一种运行维护节能综合管理的能源管控平台 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种运行维护节能综合管理的能源管控平台，包括设备层、通讯层和管理层，所述管理层包括控制器，所述设备层包括若干用能设备控制系统，所述通讯层包括采集装置、控制装置和数据集中传输装置，所述采集装置、所述控制装置和所述数据集中传输装置均与所述控制器、每个所述用能设备控制系统信号连接。本发明所述的运行维护节能综合管理的能源管控平台，管理层可向通讯层的采集装置、控制装置以及数据集中传输装置写入能源管理控制指令，一旦管理层出现故障时，通讯层可不依托管理层的设备运行，有效保证了各用能设备控制系统正常工作。
Description
技术领域
本发明属于能源控制系统技术领域，尤其是涉及一种运行维护节能综合管理的能源管控平台。
背景技术
现有的节能监测技术和节能监测系统一般分为以下两种类型。
第一种是能耗监测系统，其系统底层仅由电表、水表、热量表、燃气表等仪表组成，通过相关仪表采集用能数据，完成各个用能设备用能情况的监测。但是现有系统仅实现对用能情况原始数据的反馈以及简单的报表分析，而轻视了与实际运行和维护的结合，系统缺乏用能控制手段。数据传输受系统通讯协议影响较大，平台硬件施工、安装不便，且成本较高。
第二种是工业控制系统，其系统底层设备可由仪表、执行器、传感器等组成，以PLC为控制器，以生产流程控制为具体表现形式，注重与实际运行和维护的结合，可高精度地、快速地实现对现场设备的控制。但工业控制系统数据分析能力较弱，设置节能降耗策略时不够灵活，人机交互不如PC端系统，与现场设备的通讯必须采用一定的总线协议，对通讯线路敷设困难的点位不能控制，在使用时存在不足。
现有技术的使用领域相对比较单一，在设计思想、系统实现、通讯方式、和实际运行维护的结合性等方面还存在一定的缺陷。因此，现有技术还有待进一步发展。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种运行维护节能综合管理的能源管控平台，以解决现有技术系统实现不能满足企业能源、设备管理和控制以及运行维护全覆盖管理的问题，进一步提升企业节能能力和设备运行管理水平。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种运行维护节能综合管理的能源管控平台，包括设备层、通讯层和管理层，所述管理层包括控制器，所述设备层包括若干用能设备控制系统，所述通讯层包括采集装置、控制装置和数据集中传输装置，所述采集装置、所述控制装置和所述数据集中传输装置均与所述控制器、每个所述用能设备控制系统信号连接。
进一步的，所述用能设备系统包括互相独立的用电管控系统、用水管控系统、用热管控系统、用气管控系统和空调管控系统。
进一步的，所述用电管控系统包括变电站低压电力监测模块和楼宇用电计量及控制模块，所述变电站低压电力监测模块包括分别独立安装在变电站内的一号多功能电表、微机保护装置、开关触点、站内监控单元和站内防火监测单元，所述楼宇用电计量及控制模块包括分别独立安装在楼宇内电路上的二号多功能电表、单相电控单元和三相电控单元。
进一步的，所述用水管控系统包括二次供水泵房运行监测模块和楼宇用水计量及控制模块，所述二次供水泵房运行监测模块包括独立安装在二次供水泵房内的控制柜、一号电动阀门、超声波液位计和溢水传感器；所述楼宇用水计量及控制模块包括独立安装在楼宇用水管道上的光电直读水表、二号电动阀门、一号压力传感器和流量计。
进一步的，所述用热管控系统包括若干独立安装在供热管道上的多功能热量表和供热电动阀门。
进一步的，所述用气管控系统包括若干独立安装在燃气管道上的燃气表。
进一步的，所述空调管控系统包括空调内部安装的空调机组管控模块和净化机组管控模块，所述空调机组管控模块和所述净化机组管控模块内部分别独立安装机组控制柜、三号电动阀门、温湿度传感器和二号压力传感器。
进一步的，所述管理层包括存储器、数据库服务器、显示屏、短信猫和打印机，所述存储器、所述数据库服务器、所述显示屏、所述短信猫和所述打印机均信号连接至所述控制器。
进一步的，所述管理层设有协议可扩展接口。
进一步的，所述管理层和所述通讯层的信号传递方式为以太网、无线网、电力线载波和现场总线。
相对于现有技术，本发明所述的运行维护节能综合管理的能源管控平台具有以下优势：
(1)本发明所述的运行维护节能综合管理的能源管控平台，按照能源管控实际需要设置的设备层、通讯层和管理层，通过数据交互、状态监测和运行控制管理，对能源消耗情况进行多维度、多方面的统计和分析，制定下达节能降耗控制策略，实时状态监测和故障情况报警，实现了专业设备工作流程管理和控制，将能耗监测管理和专业设备流程控制统一在一个平台，并与企业实际运行维护相结合，具有很好的实用价值，具有良好的应用前景和市场需求。
(2)本发明所述的运行维护节能综合管理的能源管控平台，管理层可向通讯层的采集装置、控制装置以及数据集中传输装置写入能源管理控制指令，一旦管理层出现故障时，通讯层可不依托管理层的设备运行，有效保证了各用能设备控制系统正常工作。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例所述的能源管控平台的框图；
图2为本发明实施例所述的能源管控平台的运行示意图。
附图标记说明：
1-管理层；11-控制器；12-存储器；13-数据库服务器；14-显示屏；15-短信猫；16-打印机；2-通讯层；21-采集装置；22-控制装置；23-数据集中传输装置；3-设备层；31-用电管控系统；311-变电站低压电力监测模块；312-楼宇用电计量及控制模块；32-用水管控系统；321-二次供水泵房运行监测模块；322-楼宇用水计量及控制模块；33-用热管控系统；34-用气管控系统；35-空调管控系统。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
一种运行维护节能综合管理的能源管控平台，如图1和图2所示，包括设备层3、通讯层2和管理层1，
所述管理层1包括控制器11，所述设备层3包括若干用能设备控制系统，所述通讯层2包括采集装置21、控制装置22和数据集中传输装置23，控制装置22的控制效果包含通断控制和定量控制，
所述采集装置21、所述控制装置22和所述数据集中传输装置23均与所述控制器11、每个所述用能设备控制系统信号连接，用于能耗数据采集和用能设备远程控制，所述通讯层2用于实现管理层1和设备层3的数据交互，实现数据封装和解析，通讯协议的转化和统一。从数据上行的角度，将设备层3的能耗信息、设备运行状态信息及能源控制策略执行反馈信息按所属能源类型和设备类型，按相应的传输连接方式传输至管理层1；从数据下行的角度，将管理层1的用户指令按所属能源类型和设备类型，按相应的传输连接方式，通过通讯层2中采集装置21和控制装置22控制所述设备层3能耗数据采集及设备运行流程控制等，常规的用户指令可以设置在通讯层2中，使设备层3的远程管理控制不依赖于管理层1，一旦管理层1出现故障时，通讯层2可不依托管理层1运行。
所述用电管控系统31包括变电站低压电力监测模块311和楼宇用电计量及控制模块312，所述变电站低压电力监测模块311包括分别独立安装独立安装在变电站内的一号多功能电表、微机保护装置、开关触点、站内监控单元和站内防火监测单元，所述楼宇用电计量及控制模块312包括分别独立安装在楼宇内电路上的二号多功能电表、单相电控单元和三相电控单元。
所述用水管控系统32包括二次供水泵房运行监测模块321和楼宇用水计量及控制模块322，所述二次供水泵房运行监测模块321包括独立安装在二次供水泵房内的控制柜、一号电动阀门、超声波液位计和溢水传感器；
所述楼宇用水计量及控制模块322包括独立安装在楼宇用水管道上的光电直读水表、二号电动阀门、一号压力传感器和流量计。
所述用热管控系统33包括若干独立安装在供热管道上的多功能热量表和供热电动阀门。
所述用气管控系统34包括若干独立安装在燃气管道上的燃气表。
所述空调管控系统35包括空调内部安装的空调机组管控模块和净化机组管控模块，所述空调机组管控模块和所述净化机组管控模块内部均独立安装机组控制柜、三号电动阀门、温湿度传感器和二号压力传感器。
所述管理层1包括存储器12、数据库服务器13、显示屏14、短信猫15和打印机16，所述存储器12、所述数据库服务器13、所述显示屏14、所述短信猫15和所述打印机16均信号连接至所述控制器11，控制器11将采集数据和运算数据实时传递给存储器12存储，方便后期调取和保存，使运行维护节能综合管理的能源管控平台一方面根据既有的流程控制经验和能源管控策略给设备层下达用户指令，提升能源利用效率和运行维护管理水平，另一方面通过能耗数据采集和运行状态监测，便于找到企业能源消耗规律，找到节能改造的途径，实现能源节约；
所述显示屏14用于直观的显示平台界面，短信猫15方便实现报警，打印机16可将数据直接打印，方便查阅。
所述管理层1设有协议可扩展接口，用于连接PC、手机以及平板电脑等，实现设备的远程管理，提升了能源管控平台的综合应用能力。
所述管理层1和所述通讯层2的信号传递方式为以太网、无线网、电力线载波和现场总线，根据实际需求，灵活性强。
一种运行维护节能综合管理的能源管控平台的工作过程为：
第一是基础部分，是平台运行的基础功能，是其它分类能源、设备管控部分的基础。具体包括：权限管理，用于设置系统管理者的管理权限，不具备相应权限的不能查看、操作相应功能；设备管理，用于设置通讯层2和设备层3的内部参数、连接拓扑关系及区域关系；能耗公示，用于将能耗信息通过控制器11或其他第三方平台进行发布，并上传至上级主管部门；基础部分还可以根据实际需要增添或删除所述功能部分。
第二是数据分析部分，用于采集数据及管控平台各类事件的统计、汇总和分项分析。通过实时监测用能数据，对建筑用能进行用能异常分析和线路负荷分析；可实现对设备故障进行故障分析；可以按照区域、分类、分项统计总能耗、单位面积能耗、用电能耗、用水能耗、用热能耗等对周期(日、周、月、季度、年、自定义时间区间)能耗进行统计分析，数据的展示方式包括传统的柱状图、曲线图、饼状图、堆叠图等多种图形化以及数据统计表格的方式。提供专题的能耗分析，为研究人员进行专项的建筑相关科研提供辅助，主要的专题分析包括工作时间、非工作时间高校建筑能效分析、夜间待机能耗专项分析等。图表展示方式多样，可以以曲线图、柱状图、堆叠图、饼状图等多种图表展示，图表中提供峰值、谷值及平均值统计，支持用户的交互式操作等。
第三是状态检测和设备控制部分，用于运行状态信息显示及设备控制，包括：运行状态，平台可以直观显示采集装置21和控制装置22采集各系统的状态和控制结果；设备控制，提供智能化仪表数据远程抄读和现场设备简单控制指令远程下达；异常报警，依据102中预设的异常报警条件判断运行状态是否正常，当异常时将报警。
第四是控制策略部分，用于现场设备控制策略的预定和下达。
第五是分类管控部分，基于平台的部分功能，根据实际情况，结合能源和设备管控特点，对用电管控系统31、用水管控系统32、用热管控系统33、用气管控系统34和空调管控系统35进行分类管理和控制，具体内容根据管控系统进行增减，充分满足管控需要。
以上所述仅为本发明创造的较佳实施例而已，并不用以限制本发明创造，凡在本发明创造的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明创造的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种运行维护节能综合管理的能源管控平台，其特征在于：包括设备层(3)、通讯层(2)和管理层(1)，
所述管理层(1)包括控制器(11)，所述设备层(3)包括若干用能设备控制系统，所述通讯层(2)包括采集装置(21)、控制装置(22)和数据集中传输装置(23)，所述采集装置(21)、所述控制装置(22)和所述数据集中传输装置(23)均与所述控制器(11)、每个所述用能设备控制系统信号连接；
所述控制器(11)设有协议可扩展接口；所述管理层(1)和所述通讯层(2)的信号传递方式为以太网、无线网、电力线载波和现场总线。
2.根据权利要求1所述的一种运行维护节能综合管理的能源管控平台，其特征在于：所述用能设备系统包括互相独立的用电管控系统(31)、用水管控系统(32)、用热管控系统(33)、用气管控系统(34)和空调管控系统(35)。
3.根据权利要求2所述的一种运行维护节能综合管理的能源管控平台，其特征在于：所述用电管控系统(31)包括变电站低压电力监测模块(311)和楼宇用电计量及控制模块(312)，
所述变电站低压电力监测模块(311)包括分别独立安装在变电站内的一号多功能电表、微机保护装置、开关触点、站内监控单元和站内防火监测单元，所述楼宇用电计量及控制模块(312)包括分别独立安装在楼宇内电路上的二号多功能电表、单相电控单元和三相电控单元。
4.根据权利要求2所述的一种运行维护节能综合管理的能源管控平台，其特征在于：所述用水管控系统(32)包括二次供水泵房运行监测模块(321)和楼宇用水计量及控制模块(322)，所述二次供水泵房运行监测模块(321)包括独立安装在二次供水泵房内的控制柜、一号电动阀门、超声波液位计和溢水传感器；所述楼宇用水计量及控制模块(322)包括独立安装在楼宇用水管道上的光电直读水表、二号电动阀门、一号压力传感器和流量计。
5.根据权利要求2所述的一种运行维护节能综合管理的能源管控平台，其特征在于：所述用热管控系统(33)包括若干独立安装在供热管道上的多功能热量表和供热电动阀门。
6.根据权利要求2所述的一种运行维护节能综合管理的能源管控平台，其特征在于：所述用气管控系统(34)包括若干独立安装在燃气管道上的燃气表。
7.根据权利要求2所述的一种运行维护节能综合管理的能源管控平台，其特征在于：所述空调管控系统(35)包括空调内部安装的空调机组管控模块和净化机组管控模块，所述空调机组管控模块和所述净化机组管控模块内部均独立安装机组控制柜、三号电动阀门、温湿度传感器和二号压力传感器。
8.根据权利要求1所述的一种运行维护节能综合管理的能源管控平台，其特征在于：所述管理层(1)包括存储器(12)、数据库服务器(13)、显示屏(14)、短信猫(15)和打印机(16)，所述存储器(12)、所述数据库服务器(13)、所述显示屏(14)、所述短信猫(15)和所述打印机(16)均信号连接至所述控制器(11)。
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Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 楼宇变配电系统的智能控制分析;张玮;;科技创新与应用(第18期);259 * |
Also Published As
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