CN109309733A - 一种物联网能源监测系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种物联网能源监测系统，属于能源监测技术领域，包括设备采集系统、能源监测平台系统和客户端系统；设备采集系统通过前端设备对现场的环境进行数字化和结构化；能源监测平台系统是物联网能源监测系统的计算和处理云中心，通过中心化的数据处理和计算将前端设备采集数据转换成设备信息、设备状态和设备数据；客户端系统以直观和可视化的图形、文本化信息及流程状态图的方式提供实时能源信息或历史能源数据查看和检索。本发明可现场安装并且遵循低功耗设计原则，具备远程管理功能方便部署与升级；可以充分保证企业生产信息的安全；不但能完成工业标准协议透传，还能防止非法入侵等网络攻击。

Description

一种物联网能源监测系统
技术领域
本发明涉及一种能源监测系统，特别是涉及一种物联网能源监测系统，属于能源监测技术领域。
背景技术
目前，在我国的能源消耗中，工业是我国能源消耗的大户，能源消耗量占全国能源消耗总量的70％左右，而不同类型工业企业的工艺流程，装置情况、产品类型、能源管理水平对能源消耗都会产生不同的影响，建设一个全厂级的集中统一的能源管理系统可以实现对能源数据进行在线采集、计算、分析及处理，从而对能源物料平衡、调度与优化、能源设备运行与管理等方面发挥着重要的作用。
物联网能源监测系统是企业信息化系统的一个重要组成部分，因此，在企业信息化系统的架构中，把能源监测管理作为系统中的一个基本应用构件，作为大型企业自动化和信息化的重要组成部分。
由于能源监测需要与大量能源设备对接，因此也就存在许多缺陷，如存在以下缺陷：
1)能源设备是接入到不同的能源管理软件平台中进行数据转换，容易造成能源数据计算不准确；
2)能源设备接入标准不统一，不能计算所有能源设备的能源消耗；
3)旧的能源系统涉及操作多，多次操作加大了操作人员负担。
发明内容
本发明的主要目的是为了提供一种物联网能源监测系统，使能源设备实现物联网并进行监测，减少平台操作人员负担，避免造成数据错误。
本发明的目的可以通过采用如下技术方案达到：
一种物联网能源监测系统，包括设备采集系统、能源监测平台系统和客户端系统，采用云部署的方式通过部署两台服务器作为采集服务器和平台服务器；
设备采集系统通过前端设备对现场的环境进行数字化和结构化；
能源监测平台系统是物联网能源监测系统的计算和处理云中心，接收设备采集系统的大量数据，通过中心化的数据处理和计算将前端设备采集数据转换成设备信息、设备状态和设备数据；
客户端系统用于提供给终端用户使用，以直观和可视化的图形、文本化信息及流程状态图的方式提供实时能源信息或历史能源数据查看和检索。
优选的，所述设备采集系统通过摄像头、环境传感器、保护装置、直流屏、多功能表及安防装置作为采集设备，对需要监控或监管的场景以数据的方式收集、采集并上传到能源监测平台系统。
优选的，所述设备采集系统可以采用无线传输方式，将电流数据传送到服务器，云服务器采用双硬盘冗余设计，防止硬盘故障数据丢失。
优选的，所述能源监测平台系统将处理完的数据传给客户端系统，客户端系统以图形化、文本化信息及报表展示的方式计算和处理完成信息。
优选的，所述能源监测平台系统包括监测总平台、数据中心和能耗终端采集系统。
优选的，所述监测总平台由能耗监测终端系统、企业内部网络和用户构成，能耗终端监测系统通过智能网关以有线方式实现与企业内部网络进行链接。
优选的，所述数据中心包括网络服务器子系统、数据展示子系统和数据分析子系统，网络服务器子系统、数据展示子系统和数据分析子系统通过高速光纤交换机实现数据通讯。
优选的，所述数据中心采用C/S和B/S，B/S适用于用户交互量不大的应用，对于要求高速、频繁交互的可以采用C/S体系。
优选的，能耗终端采集系统的最底层为智能电表、智能水表、智能气表及智能热表分项计量设备，是基础数据来源，支持DL/T645-1997、CJ/T188-2004、GB/T19582-2008通讯协议。
优选的，能耗终端采集系统通过采用标准的编码，进行被动式采集计量设备读数，智能网关通过485总线、MODBUS或无线通讯方式将采集数据通过内部网络上传至采集网关集中器，采集网关集中器设置IP地址，通过TCP/IP协议将能耗数据传至数据中心。
本发明的有益技术效果：
1、本发明提供的物联网能源监测系统，解决“互联网、物联网、传感网”的关键技术问题，通过对能耗数据的分析，审计单位面积的能源消耗，进一步查找和解决能源使用中的浪费问题，达到减少能源费用。
2、本发明提供的物联网能源监测系统，能源全方位信息采集：数据采集管理器可现场安装并且遵循低功耗设计原则，具备远程管理功能方便部署与升级。
3、本发明提供的物联网能源监测系统，信息安全防护：可以充分保证企业生产信息的安全；不但能完成工业标准协议透传，还能防止非法入侵等网络攻击。
4、本发明提供的物联网能源监测系统，能源信息管理：能源监测管理系统可以充分、有效的管理能源信息，建立好合理的能源策略。
附图说明
图1为按照本发明的物联网能源监测系统的一优选实施例的结构示意图。
具体实施方式
为使本领域技术人员更加清楚和明确本发明的技术方案，下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
如图1所示，本实施例提供的物联网能源监测系统，包括设备采集系统、能源监测平台系统和客户端系统，采用云部署的方式通过部署两台服务器作为采集服务器和平台服务器；设备采集系统通过前端设备对现场的环境进行数字化和结构化；能源监测平台系统是物联网能源监测系统的计算和处理云中心，接收设备采集系统的大量数据，通过中心化的数据处理和计算将前端设备采集数据转换成设备信息、设备状态和设备数据；客户端系统用于提供给终端用户使用，以直观和可视化的图形、文本化信息及流程状态图的方式提供实时能源信息或历史能源数据查看和检索。
在本实施例中，如图1所示，设备采集系统通过摄像头、环境传感器、保护装置、直流屏、多功能表及安防装置作为采集设备，对需要监控或监管的场景以数据的方式收集、采集并上传到能源监测平台系统，设备采集系统可以采用无线传输方式，将电流数据传送到服务器，云服务器采用双硬盘冗余设计，防止硬盘故障数据丢失。
在本实施例中，如图1所示，能源监测平台系统将处理完的数据传给客户端系统，客户端系统以图形化、文本化信息及报表展示的方式计算和处理完成信息，能源监测平台系统包括监测总平台、数据中心和能耗终端采集系统，监测总平台由能耗监测终端系统、企业内部网络和用户构成，能耗终端监测系统通过智能网关以有线方式实现与企业内部网络进行链接，数据中心包括网络服务器子系统、数据展示子系统和数据分析子系统，网络服务器子系统、数据展示子系统和数据分析子系统通过高速光纤交换机实现数据通讯，数据中心采用C/S和B/S，B/S适用于用户交互量不大的应用，对于要求高速、频繁交互的可以采用C/S体系，能耗终端采集系统的最底层为智能电表、智能水表、智能气表及智能热表分项计量设备，是基础数据来源，支持DL/T645-1997、CJ/T188-2004、GB/T19582-2008通讯协议，能耗终端采集系统通过采用标准的编码，进行被动式采集计量设备读数，智能网关通过485总线、MODBUS或无线通讯方式将采集数据通过内部网络上传至采集网关集中器，采集网关集中器设置IP地址，通过TCP/IP协议将能耗数据传至数据中心。
在本实施例中，本实施例提供的物联网能源监测系统，平台主要由设备采集系统、能源监测平台系统和客户端系统三个部分组成，可采用云部署的方式通过在客户内部署两台服务器作为采集服务和平台服务。
在本实施例中，本实施例提供的物联网能源监测系统，设备采集系统主要是前端设备对现场的环境进行数字化和结构化的过程。通过摄像头，环境传感器，保护装置，直流屏，多功能表，安防装置等采集设备，现场的需要监控或监管的场景以数据的方式收集、采集并上传到能源监测平台系统。
在本实施例中，本实施例提供的物联网能源监测系统，能源监测平台系统是物联网能源监测系统的计算和处理云中心。能源监测平台系统接收设备采集系统的大量数据，通过中心化的数据处理和计算将前端设备采集数据转换成设备信息，设备状态，设备数据。然后能源监测平台系统将处理完的数据传给客户端系统，客户端系统以图形化，文本化信息，报表展示等方式能源监测平台系统的计算和处理完成的信息。
在本实施例中，本实施例提供的物联网能源监测系统，客户端系统是提供给终端用户使用的，客户端系统以直观和可视化的图形，文本化信息，流程状态图等提供实时能源信息或历史能源数据查看和检索。
在本实施例中，本实施例提供的物联网能源监测系统，设备采集系统可以采用无线传输方式，将电流数据传送到服务器，云服务器采用双硬盘冗余设计，防止硬盘故障数据丢失。
在本实施例中，本实施例提供的物联网能源监测系统，能源物联网的核心和基础是通过互联网技术，将无处不在的终端设备和设施，包括传感器、移动终端、工业系统、智能家居设施、视频监控系统等，通过各种无线、有线的通讯网络实现互联。通过在线实时检测技术实现能源消耗过程的集中管控，结合信息融合技术，进而实现能源实时集中监测、报告、控制、调度以及节能优化。如下是平台的能源管控平台实施图：
在本实施例中，本实施例提供的物联网能源监测系统，基于物联网技术的能耗监控平台，分为设备层，控制层，信息层，在软件功能方面，可通过标准化、模块化配置，便于系统快速构建和灵活使用。针对节能，可设计智能照明、空调系统节能控制模型、冷热循环系统节能控制、锅炉变频控制等设备节能技术等一体的整体节能解决方案。
在本实施例中，本实施例提供的物联网能源监测系统，能源平台具有如下功能：身份验证、GIS地理信息、数据采集、能耗数据实时监控、节能控制、图表显示、自动统计、节能分析、数据存储、报表管理、指标比对、能耗信息统计、审计、公示、数据上传等功能。
在本实施例中，本实施例提供的物联网能源监测系统，能源监测平台系统主要分成如下部分：
1.监测总平台
系统由能耗监测终端系统、企业内部网络、数据中心、数据中心和用户构成。数据中心的网络服务器子系统、数据展示子系统和数据分析子系统通过高速光纤交换机实现数据通讯，能耗终端监测系统通过智能网关以有线方式实现与企业内部网络进行链接。
2.数据中心
数据中心作为物联网的核心，是整个管理平台的支撑。管理平台可以采用C/S和B/S，B/S适用于用户交互量不大的应用，对于要求高速、频繁交互的可以采用C/S体系。
3.能耗终端采集系统
终端监测系统的最底层为智能电表、智能水表、智能气表、智能热表等分项计量设备，也是物联网的基础数据来源，准确与否对后续数据处理非常关键。支持DL/T645-1997、CJ/T188-2004、GB/T19582-2008等通讯协议，可以实现各种计量表具的实时数据采集。对于各类能耗采集，通过采用标准的编码，进行被动式采集计量设备读数，智能网关通过485总线、MODBUS或无线通讯方式将采集数据通过内部网络上传至采集网关集中器。采集网关集中器设置IP地址，通过TCP/IP协议将能耗数据传至数据中心。
在本实施例中，本实施例提供的物联网能源监测系统，解决“互联网、物联网、传感网”的关键技术问题，通过对能耗数据的分析，审计单位面积的能源消耗，进一步查找和解决能源使用中的浪费问题，达到减少能源费用。
在本实施例中，本实施例提供的物联网能源监测系统，能源全方位信息采集：数据采集管理器可现场安装并且遵循低功耗设计原则，具备远程管理功能方便部署与升级。
在本实施例中，本实施例提供的物联网能源监测系统，信息安全防护：可以充分保证企业生产信息的安全；不但能完成工业标准协议透传，还能防止非法入侵等网络攻击。
在本实施例中，本实施例提供的物联网能源监测系统，能源信息管理：能源监测管理系统可以充分、有效的管理能源信息，建立好合理的能源策略。
以上部分经过软件算法处理，集成，进而成为系统完整的能耗监测管理系统，实现包含能源数据采集、能耗管理、用能设备管理、能源平衡分析等在内的能源集成管控的平台系统。
以上所述，仅为本发明进一步的实施例，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所公开的范围内，根据本发明的技术方案及其构思加以等同替换或改变，都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种物联网能源监测系统，其特征在于，包括设备采集系统、能源监测平台系统和客户端系统，采用云部署的方式通过部署两台服务器作为采集服务器和平台服务器；
设备采集系统通过前端设备对现场的环境进行数字化和结构化；
能源监测平台系统是物联网能源监测系统的计算和处理云中心，接收设备采集系统的大量数据，通过中心化的数据处理和计算将前端设备采集数据转换成设备信息、设备状态和设备数据；
客户端系统用于提供给终端用户使用，以直观和可视化的图形、文本化信息及流程状态图的方式提供实时能源信息或历史能源数据查看和检索。
2.根据权利要求1所述的一种物联网能源监测系统，其特征在于，所述设备采集系统通过摄像头、环境传感器、保护装置、直流屏、多功能表及安防装置作为采集设备，对需要监控或监管的场景以数据的方式收集、采集并上传到能源监测平台系统。
3.根据权利要求1所述的一种物联网能源监测系统，其特征在于，所述设备采集系统可以采用无线传输方式，将电流数据传送到服务器，云服务器采用双硬盘冗余设计，防止硬盘故障数据丢失。
4.根据权利要求1所述的一种物联网能源监测系统，其特征在于，所述能源监测平台系统将处理完的数据传给客户端系统，客户端系统以图形化、文本化信息及报表展示的方式计算和处理完成信息。
5.根据权利要求1所述的一种物联网能源监测系统，其特征在于，所述能源监测平台系统包括监测总平台、数据中心和能耗终端采集系统。
6.根据权利要求5所述的一种物联网能源监测系统，其特征在于，所述监测总平台由能耗监测终端系统、企业内部网络和用户构成，能耗终端监测系统通过智能网关以有线方式实现与企业内部网络进行链接。
7.根据权利要求5所述的一种物联网能源监测系统，其特征在于，所述数据中心包括网络服务器子系统、数据展示子系统和数据分析子系统，网络服务器子系统、数据展示子系统和数据分析子系统通过高速光纤交换机实现数据通讯。
8.根据权利要求7所述的一种物联网能源监测系统，其特征在于，所述数据中心采用C/S和B/S，B/S适用于用户交互量不大的应用，对于要求高速、频繁交互的可以采用C/S体系。
9.根据权利要求5所述的一种物联网能源监测系统，其特征在于，能耗终端采集系统的最底层为智能电表、智能水表、智能气表及智能热表分项计量设备，是基础数据来源，支持DL/T645-1997、CJ/T188-2004、GB/T19582-2008通讯协议。
10.根据权利要求9所述的一种物联网能源监测系统，其特征在于，能耗终端采集系统通过采用标准的编码，进行被动式采集计量设备读数，智能网关通过485总线、MODBUS或无线通讯方式将采集数据通过内部网络上传至采集网关集中器，采集网关集中器设置IP地址，通过TCP/IP协议将能耗数据传至数据中心。
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