CN109144011A - 配电房管理系统 - Google Patents

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牛文楠
姚寒冰
许敬涵
魏恩伟
郑青松
郑杰
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    • G05B19/02Programme-control systems electric
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    • G05B19/4185Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS], computer integrated manufacturing [CIM] characterised by the network communication
    • G05B19/4186Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS], computer integrated manufacturing [CIM] characterised by the network communication by protocol, e.g. MAP, TOP
    • GPHYSICS
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    • Y02P90/02Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]

Abstract

本发明涉及一种配电房管理系统包括:环境参数采集设备,用于采集配电房的环境参数,并将环境参数传输至网关设备;网关设备,用于接收通过不同协议传输的环境参数,并利用同一传输协议传输至服务器;还用于接收控制指令,并将控制指令传输至环境参数控制设备;云服务器,用于接收网关设备传输的环境参数,并通过预设规则对环境参数进行处理生成控制指令,并将控制指令传输至网关设备;还用于并存储环境参数;环境参数控制设备,用于根据控制指令调整配电房的环境参数。云平台的强大管理能力避免了每个子系统都需要布置一套复杂的管理系统,能将数据的分析,处理能力在云上集中处理,实现数据和处理能力的共享,实现配电房智能管理。

Description

配电房管理系统
技术领域
本发明涉及环境监控管理领域,特别是涉及一种配电房管理系统。
背景技术
物联网(Internet of things,IOT)是新一代信息技术的重要组成部分。物联网就是物物相连的互联网。这有两层意思:其一,物联网的核心和基础仍然是互联网,是在互联网基础上的延伸和扩展的网络;其二,其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间,进行信息交换和通信,也就是物物相息。当前,以物联网、云计算以及大数据等为代表的信息技术快速发展,对建筑行业的发展产生了深远的影响。智慧建筑、绿色建筑、节能配电房成为大势所趋。新型互联网经济不仅是一场技术革命,也极大地改变了人们的思维模式和行为模式。因此,作为人们安全食宿的场所,建筑也在快速地朝着网络化、人性化、智慧化的方向发展。
目前的传统技术,在配电房的智能化管理上,现有的5A系统由于通讯协议的多样性,各个子系统通常作为一个个独立的系统进行实施和部署。各系统之间、以及各个配电房之间既无法做到数据的统一存储、处理和分析,也无法采用同一管理平台进行管理和控制。
发明内容
基于此,有必要针对上述技术问题,提供一种能够对所有独立系统以及所有配电房进行数据的统一存储、处理和分析的配电房管理系统。
一种配电房管理系统,所述系统包括:环境参数控制设备、环境参数采集设备、网关设备以及云服务器;所述环境参数采集设备,与所述网关设备连接,用于采集配电房的环境参数,并将所述环境参数传输至所述网关设备;所述网关设备,与所述云服务器连接,用于接收通过不同协议传输的环境参数,并利用同一传输协议传输至服务器;还用于接收控制指令,并将所述控制指令传输至所述环境参数控制设备;所述云服务器,用于接收所述网关设备传输的环境参数,并通过预设规则对所述环境参数进行处理生成控制指令,并将所述控制指令传输至网关设备;还用于并存储所述环境参数;所述环境参数控制设备,与所述网关设备连接,用于根据控制指令调整所述配电房的环境参数。
在其中一个实施例中,所述系统还包括:终端设备;所述终端设备,与所述云服务器连接,用于接收云服务器传输的环境参数,并通过人机界面显示环境参数的图像或表格。
在其中一个实施例中,所述云服务器包括:规则引擎模块以及存储模块;所述规则引擎模块,与所述网关设备连接,用于接收所述网关设备传输的环境参数,并通过预设规则对所述环境参数进行处理生成控制指令,并将所述控制指令传输至网关设备;所述存储模块,与所述规则引擎模块连接,用于接收所述环境参数,并存储所述环境参数。
在其中一个实施例中,所述云服务器还包括:状态同步模块;所述状态同步模块,与所述存储模块连接,用于将存储的配电房环境参数同步至相应的终端设备。
在其中一个实施例中,所述云服务器还包括:固件同步模块;所述固件同步模块,用于检测云服务器固件是否存在安全隐患或功能漏洞,若是,则对相应固件进行OTA升级。
在其中一个实施例中,所述环境参数采集设备包括:电力设备状态采集单元、配电房环境采集单元以及安防监控采集单元。
在其中一个实施例中,所述电力设备状态采集单元包括:电流传感器、电压传感器;所述配电房环境采集单元包括:温度传感器、湿度传感器、六氟化硫传感器以及水浸传感器;所述安防监控采集单元包括:配电房视频监控设备。
在其中一个实施例中,所述环境参数控制设备包括:空调设备、照明设备以及门禁设备。
在其中一个实施例中,所述终端设备,还用于根据用户输入生成控制指令,并将所述控制指令传输至云服务器;所述云服务器,还用于接收控制指令,并将所述控制指令通过网关设备传输至所述环境参数控制设备,以控制所述环境参数控制设备调整环境参数。
在其中一个实施例中,所述网关设备的接口包括:RJ-45接口、RJ-11接口、SC光纤接口、FDDI接口、AUI接口、BNC接口、Console接口、RS232以及RS485中的至少一种。
上述配电房管理系统,通过环境参数采集模块实时采集配电房的环境参数,并将采集到的环境参数传输至网关设备,通过网关设备传输至云服务器。云服务器接收环境参数,定通过预设规则对环境参数进行处理生成控制指令,并将所述控制指令通过网关设备传输至环境参数控制设备。通过网关设备,将各种环境采集设备通过不同的传输协议将采集到的环境数据传输至网关设备,网关设备在通过同一传输协议传输至云服务器。将所有配电房的环境参数都传输至云服务器,并在云服务器上进行统一存储、处理和分析,使整个配电房管理系统更加的智能化。
附图说明
图1为一个实施例中传统配电房管理系统的结构框图;
图2为一个实施例中IOT平台的总体架构;
图3为一个实施例中IOT平台的功能架构;
图4为一个实施例中配电房管理系统的结构框图。
附图标记:环境参数控制设备100、空调设备110、照明设备120、门禁设备130、环境参数采集设备200、电力设备状态采集单元210、电流传感器211、电压传感器212、配电房环境采集单元220、温度传感器221、湿度传感器222、六氟化硫传感器223、水浸传感器224、安防监控采集单元230、配电房视频监控设备231、网关设备300、云服务器400、规则引擎模块410、存储模块420、状态同步模块430、固件同步模块440、终端设备500。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本申请进行进一步详细说明。应当理解,此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。
请参阅图1,图1为一个实施例中传统配电房管理系统的结构框图。
如图1所示,传统的配电房管理系统由多个子系统堆叠而成,各个子系统相互独立,数据无法实现共享。
物联网把所有的设备通过射频识别、传感器等信息传感设备与网络连接起来,实现智能化的识别与管理。物联网的基本特点:全面感知:利用射频识别(RFID)技术、传感器、二维码以及其他各种感知设备随时随地采集各种动态对象,全面的感知。可靠的传输:利用网络(有线、无线及移动网络)将感知得到的信息进行实时的传输。智能控制:对设备实现智能化的控制和管理,真正达到人与物的沟通。
随着物联网和大数据时代的到来,对配电房智能化的管理也提出了新的需求,传统智能配电房仅具备“感知、传输、记忆”的能力,而要实现智能配电房“推理、判断、决策”的能力要求,必须打破配电房个管理系统之间信息孤岛的现状。这就要求在新物业中引入物联网相关技术。基于物联网云平台构建智能配电房管理系统,具有架构先进、部署方式灵活等优点。通过数据融合、联动,同时借助物联网的数据支撑,推动配电房管理从自动化向智能化、智慧化的进一步提升。
在其中一个实施例中,配电房管理系统是基于IOT平台实现的。请参阅图2以及图3,如图2所示,IOT平台的总体架构包括设备、IOT云平台以及应用。其中设备可以包括:插座、空调、灯以及汽车和自行车等各种设备。设备将自身的数据传输至IOT平台进行统一存储、处理和分析。IOT云平台再将数据传输至相应的应用进行显示,其中应用可以为:智能电网、智能家居、智慧城市以及车联网等。如图3所示,IOT平台的功能架构,整体上分为四大块:设备管理、应用管理、服务适配以及系统管理。其中,设备管理又包括:产品、设备、规则引擎、扩展服务、配置管理以及设备SDK管理。产品包括:产品管理以及消息通信。设备包括:设备注册、软件升级以及设备主题。规则引擎包括:规则管理。扩展服务包括:固件升级。配置管理包括:设备模板。设备SDK管理包括:设备SDK上传、设备SDK下载以及设备SDK维护。应用管理又包括:应用部署。环境变量文件、应用模板以及配置变量。服务适配又包括:MySQL服务以及Kafka服务。系统管理又包括:权限管理以及日志管理。权限管理包括:用户以及角色。日志管理包括:网关日志以及操作日志。
请参阅图4,图4为一个实施例中配电房管理系统的结构框图。
如图4所示,一种配电房管理系统,系统包括:环境参数控制设备100、环境参数采集设备200、网关设备300以及云服务器400;环境参数采集设备200,与网关设备300连接,用于采集配电房的环境参数,并将环境参数传输至网关设备300;网关设备300,与云服务器400连接,用于接收通过不同协议传输的环境参数,并利用同一传输协议传输至服务器;还用于接收控制指令,并将控制指令传输至环境参数控制设备100;云服务器400,用于接收网关设备300传输的环境参数,并通过预设规则对环境参数进行处理生成控制指令,并将控制指令传输至网关设备300;还用于并存储环境参数;环境参数控制设备100,与网关设备300连接,用于根据控制指令调整配电房的环境参数。
在其中一个实施例中,配电房管理系统主要分为硬件设备层、数据接入层、传输层、IOT平台以及应用管理层。其中,硬件设备层为各种需要接入的被控制和数据接入的硬件设备,可以以各种传感器作为数据来源,将采集到的数据进行上传。硬件设备层可以包括:环境参数控制设备100以及环境参数采集设备200。环境参数控制设备100用于调整配电房内的温度、湿度以及空气质量等环境参数。环境参数控制设备100可以包括:空调设备110、照明设备120以及门禁设备130。空调设备110用于调整配电房的温度、湿度以及空气质量。照明设备120用于调整配电室的明暗程度。门禁设备130可通过远程配电房房门的开启或关闭。环境参数采集设备200包括:电力设备状态采集单元210、配电房环境采集单元220以及安防监控采集单元230。电力设备状态采集单元210用于采集配电房内所有电力设备的电流和电压;具体地,电力设备状态采集单元210包括:电流传感器211、电压传感器212。配电房环境采集单元220用于采集配电房的温度湿度、空气质量以及水浸状态等参数;具体地,配电房环境采集单元220包括:温度传感器221、湿度传感器222、六氟化硫传感器223以及水浸传感器224。安防监控采集单元230用于采集配电房的监控视频;具体地,安防监控采集单元230包括:配电房视频监控设备231。
在其中一个实施例中,数据接入层是指各种智能网关,它连接各种真实的硬件设备。数据接入层包括网关设备300,网关设备300通过有线或无线的方式分别与环境参数控制设备100以及环境参数采集设备200连接。网关设备300还提供有网络接口或者RS232/RS485接口等标准数据接口,实现通讯协议转换的功能。各种传感器以及视频监控设备通过有线或无线的方式,将采集的数据通过不同的传输协议传输至网关设备300,网关设备300将所有传输协议统一,并利用统一传输协议将环境参数传输至云服务器400。具体地,网关设备300提供的接口包括:RJ-45接口、RJ-11接口、SC光纤接口、FDDI接口、AUI接口、BNC接口、Console接口、RS232以及RS485中的至少一种。
在其中一个实施例中,传输层是用于连通数据接入层和IOT平台的传输通道。可以包括:用户驻地网、宽带互联网、以及GPRS/3G/4G等移动互联网等。
在其中一个实施例中,IOT平台是指在云服务器400端实现的各种中间件、数据库管理、对象链接服务、文件管理服务、本地化引擎、安全引擎、时间计划引擎等各种平台管理层的软件平台系统。也就是IOT平台是在云服务器400上进行架构搭建的平台系统。通过直接调用接收到的环境参数,对环境参数进行统一存储、处理和分析。并通过预设规则对环境参数进行处理生成控制指令,通过网关设备300,将控制指令传输至环境参数控制设备100。环境参数控制设备100根据控制指令调整配电房的环境参数。平台层提供数据管理的框架,和特有数据的数据计算,同时也通过管理分配硬件资源,实现硬件资源的合理分配。
在其中一个实施例中,应用管理层运行于智能终端设备500,通过各种软件,根据IOT平台提供的数据、逻辑等大数据,通过人机交互界面展示各种可视化的图像或表格。实现对配电房中环境参数控制设备100以及环境参数采集设备200的集中呈现、统一管理。具体地,配电房管理系统还包括终端设备500,终端设备500,与云服务器400连接,用于接收云服务器400传输的环境参数,并通过人机界面显示环境参数的图像或表格。
在其中一个实施例中,IOT平台的技术主要包括:规则引擎、设备接入、设备状态同步以及固件升级。云服务器400主要包括:规则引擎模块410以及存储模块420。规则引擎模块410,与网关设备300连接,用于接收网关设备300传输的环境参数,并通过预设规则对环境参数进行处理生成控制指令,并将控制指令传输至网关设备300。存储模块420,与规则引擎模块410连接,用于接收环境参数,并存储环境参数。规则引擎用户通过方便、易理解的友好界面将预设规则和硬件设备、应用绑定,当绑定的信息满足条件时,预设规则可以自动化执行响应动作,并且不需要任何的基础设施,通过简单配置就能完成“采集+计算+存储”的全栈服务。存储模块420将环境参数进行存储,以供使用。
在其中一个实施例中,云服务器400还包括:状态同步模块430。状态同步模块430,与存储模块420连接,用于将存储的配电房环境参数同步至相应的终端设备500。云服务器400将配电房环境参数同步到与其相应的终端设备500。终端设备500通过人机界面显示环境参数的图像或表格。
在其中一个实施例中,云服务器400还包括:固件同步模块440。固件同步模块440,用于检测云服务器400固件是否存在安全隐患或功能漏洞,若是,则对相应固件进行OTA升级。其中OTA(Over-the-Air Technology)升级,即空间下载技术。OTA升级的功能强大,可以无损失升级系统,主要通过网络(wifi/3G/4G)自动下载OTA升级包、自动升级,也支持下载OTA至存储模块420。通过OTA升级能够消除隐患,降低安全风险。
在其中一个实施例中,终端设备500,还用于根据用户输入生成控制指令,并将控制指令传输至云服务器400;云服务器400,还用于接收控制指令,并将控制指令通过网关设备300传输至环境参数控制设备100,以控制环境参数控制设备100调整环境参数。终端设备500通过人机界面显示环境参数的图像或表格。用户根据终端设备500显示信息,确定需要调整的环境参数。通过终端设备500进行输入,终端设备500根据用户输入生成控制指令,再传输至云服务器400。云服务器400通过网关设备300将控制指令传输至环境参数控制设备100,环境参数控制设备100根据控制指令调整配电房的环境参数。
本实施例基于物联网云平台的智能配电房管理系统,采用物联网云平台架构,完成了配电房中各种接入设备的能量计量、设备状态监测、综合环境监测和安防监测等。本实施例提供的配电房管理系统能简化系统的复杂程度、优化数据架构,从而实现系统的整体联动。
本实施例利用云平台的强大管理能力,为配电房设备提供云应用程序以及与其他设备数据交互的平台,支持海量数据的接入,并提供安全可靠的消息处理能力。云平台的强大管理能力避免了每个子系统都需要布置一套复杂的管理系统,能将数据的分析,处理能力在云上集中处理,实现数据和处理能力的共享,实现配电房智能管理。
环境参数采集设备200包括:电力设备状态采集单元210、配电房环境采集单元220以及安防监控采集单元230,主要是负责采集电力数据如电压电流等,采集温湿度、气体数据等环境变量以及视频监控等数据。网关设备300负责将传感器送上来的数据进行数据收集,协议转换,硬件通道转接,将各种硬件接口的数据统一转换为网络数据上传云服务器400。基于云服务器400的IOT平台,为IoT应用提供“镜像方式”和“应用模版方式”两种部署模式;为业务应用研发提供:部署应用、应用操作、容器操作、应用详情、环境变量管理、应用模版管理、自动回滚以及健康检查等功能。为应用管理平台提供故障恢复、滚动升级以及灰度发布等功能支持。云平台同时对应用管理平台提供数据,应用管理平台负责数据展示,同时将管理平台下发的指令传递给硬件设备。
上述配电房管理系统,通过环境参数采集模块实时采集配电房的环境参数,并将采集到的环境参数传输至网关设备,通过网关设备传输至云服务器。云服务器接收环境参数,定通过预设规则对环境参数进行处理生成控制指令,并将控制指令通过网关设备传输至环境参数控制设备。通过网关设备,将各种环境采集设备通过不同的传输协议将采集到的环境数据传输至网关设备,网关设备在通过同一传输协议传输至云服务器。将所有配电房的环境参数都传输至云服务器,并在云服务器上进行统一存储、处理和分析,使整个配电房管理系统更加的智能化。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于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。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种配电房管理系统,其特征在于,所述系统包括:环境参数控制设备、环境参数采集设备、网关设备以及云服务器;
所述环境参数采集设备,与所述网关设备连接,用于采集配电房的环境参数,并将所述环境参数传输至所述网关设备;
所述网关设备,与所述云服务器连接,用于接收通过不同协议传输的环境参数,并利用同一传输协议传输至服务器;还用于接收控制指令,并将所述控制指令传输至所述环境参数控制设备;
所述云服务器,用于接收所述网关设备传输的环境参数,并通过预设规则对所述环境参数进行处理生成控制指令,将所述控制指令传输至网关设备;还用于存储所述环境参数;
所述环境参数控制设备,与所述网关设备连接,用于根据控制指令调整所述配电房的环境参数。
2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述系统还包括:终端设备;
所述终端设备,与所述云服务器连接,用于接收云服务器传输的环境参数,并通过人机界面显示环境参数的图像或表格。
3.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述云服务器包括:规则引擎模块以及存储模块;
所述规则引擎模块,与所述网关设备连接,用于接收所述网关设备传输的环境参数,并通过预设规则对所述环境参数进行处理生成控制指令,并将所述控制指令传输至网关设备;
所述存储模块,与所述规则引擎模块连接,用于接收所述环境参数,并存储所述环境参数。
4.根据权利要求2所述的系统,其特征在于,所述云服务器还包括:状态同步模块;
所述状态同步模块,与所述存储模块连接,用于将存储的配电房环境参数同步至相应的终端设备。
5.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述云服务器还包括:固件同步模块;
所述固件同步模块,用于检测云服务器固件是否存在安全隐患或功能漏洞,若是,则对相应固件进行OTA升级。
6.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,
所述环境参数采集设备包括:电力设备状态采集单元、配电房环境采集单元以及安防监控采集单元。
7.根据权利要求6所述的系统,其特征在于,
所述电力设备状态采集单元包括:电流传感器以及电压传感器;
所述配电房环境采集单元包括:温度传感器、湿度传感器、六氟化硫传感器以及水浸传感器;
所述安防监控采集单元包括:配电房视频监控设备。
8.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,
所述环境参数控制设备包括:空调设备、照明设备以及门禁设备。
9.根据权利要求2所述的系统,其特征在于,
所述终端设备,还用于根据用户输入生成控制指令,并将所述控制指令传输至云服务器;
所述云服务器,还用于接收控制指令,并将所述控制指令通过网关设备传输至所述环境参数控制设备,以控制所述环境参数控制设备调整环境参数。
10.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,
所述网关设备的接口包括:RJ-45接口、RJ-11接口、SC光纤接口、FDDI接口、AUI接口、BNC接口、Console接口、RS232以及RS485中的至少一种。
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