CN109712052A - 城市区域能源智慧管理平台 - Google Patents

Abstract

本发明公开了城市区域能源智慧管理平台，该管理平台由数据获取单元、数据存取单元和数据应用单元构成；数据获取单元与数据应用单元连接，数据应用单元和数据获取单元连接；所述数据应用单元是平台的核心单元，数据应用单元包括多个应用子系统；属于区域集中供热、供冷领域，旨在通过城市区域能源智慧管理平台为区域供热、供冷项目提供统一高效的管理手段。城市区域能源智慧管理平台是一个可灵活裁剪的系统，通过该平台的权限管理模块，可对平台各子系统及子系统的功能模块分别授权，以适应不同层级用户的使用需求。平台的实施由硬件部署和软件部署两部分组成，网络设备和服务器设备都采用冗余配置，提高整个平台的可靠性。

Description

城市区域能源智慧管理平台

技术领域

本发明属于集中供热、供冷领域，具体而言，属于城市区域能源智慧管理 平台，旨在为区域供热、供冷运营提供统一高效的管理手段。

背景技术

为解决一个区域的集中供热、供冷、生活热水等能源需求问题，很多新建 城区、开发区及大型建筑群都规划了能源站的建设，区域供能因其对能源的合 理有效利用越来越受到青睐。与传统的城市集中供热项目比较，区域供能有如 下特点：

1)能源站分布地域广，既有内蒙、陕西等北方供热刚需地区，也有贵州、湖南 等南方集中供热试点地区，不同地区的气候条件、单位面积热指标、供能时 间存在较大差异。

2)能源站冷热源形式多样，有传统的燃气锅炉、工业余热，也有生物质锅炉、 热泵机组等可再生能源。

3)供能形式多样，不仅提供传统的集中供热，也提供集中供冷、生活热水等。

4)能源站集中供能规模、管网设计参数不尽相同，有的能源站供能面积超过100万平方米，有的不足10万平方米。

5)区域集中供能项目各自独立运营，缺少集中统一管理，运营管理水平参差不齐。

建设区域能源智能管控平台系统，是规范区域供能项目运营管理模式、提 高管理效率、实现区域供能集团化管理、精细化管理的必然要求。

区域能源智能管控平台系统一是要求适用区域广，一个平台可以应用到一 个集团全部区域能源项目，实现跨地域的集中管理；二是要求适用范围广，一 个平台包括生产运营的设备管理、检修管理、人员管理、能效分析、预测调度、 收费和客服等众多业务；三是适用人群广，一个平台要满足运行人员、技术管 理层、集团管理层等不同用户的个性化需求。

发明内容

本发明采用的技术方案在于提供了城市区域能源智慧管理平台，该管理平 台由数据获取单元、数据存取单元和数据应用单元构成。数据获取单元与数据 应用单元连接，数据应用单元和数据获取单元连接；所述数据应用单元是平台 的核心单元，数据应用单元包括多个应用子系统，如图1所示。

所述数据获取单元包括数据安全接口和数据转发接口两部分，如图2所示。 所述数据安全接口，既接收能源站、换热站自控系统、用户末端采集系统等生 产运行数据，也接收视频监控系统的非生产数据；所述数据安全接口还接收平 台外部用户访问产生的交互数据。所述数据转发接口具有数据分类转发功能， 将视频数据转发到视频服务子系统，将其它运行数据转发到所述数据应用单元 的其它子系统。

所述数据存取单元包括存取交换机A、存取交换机B、存取装置A、存取装 置B，如图3所示。所述存取交换机A、存取交换机B均为光纤交换机，存取 交换机A和存取交换机B并联设置，存取交换机A和存取交换机B的一端连接 所述数据应用单元，存取交换机A和存取交换机B的另一端分别连接存取装置 A、存取装置B。所述数据存取单元一方面用于存储所述数据应用单元推送来的 数据，另一方面为所述数据应用单元提供历史数据，用于历史数据的分析和汇 总。

所述存取装置A、存取装置B具有数据同步机制，通过数据对比和复制使 存取装置A、存取装置B的数据具有一致性和统一性，实现数据的冗余和备份。

所述数据应用单元是系统应用的核心，包括设备管理子系统、地理信息子 系统、报警子系统、权限管理子系统、运维管理子系统、负荷预测子系统、能 效管理子系统、人员管理子系统、智控管理子系统、手机APP子系统、视频服 务子系统、数据接口，如图4所示。

所述设备管理子系统包括设备台账管理模块和物资台账管理模块两部分， 设备台账管理模块以台账为核心，与所述智控管理子系统和所述运维管理子系 统关联，综合展示工况参数、检修记录、巡检记录、缺陷记录、设备铭牌数据， 存在缺陷的设备能自动与所述运维管理子系统关联，生成维修工单。

所述报警子系统包括工况参数报警和设备状态报警两个大类，每一大类都 具有实时报警、历史报警、报警规则定义三个功能模块。报警子系统的报警形 式包括画面颜色报警、声音报警和消息推送报警。报警形式通过所述报警规则 定义，灵活设置分级报警、延时报警、报警限值和报警信息推送。

所述运维管理子系统包括巡检管理、故障管理、工单管理、公告管理、文 档管理、审批管理和个人工作台等七个模块。

所述巡检管理模块包括巡检记录、巡检计划配置、巡检项配置、巡检周期 配置四个部分，实现设备巡检数据库的生成和巡检记录查询功能。通过预先载 入的巡检数据库，所述手机APP子系统实现无网络信号工况下的设备巡检作业。 所述故障管理模块记录设备故障状态和生成维修工单，设备运行报警和设备巡 检异常均可生成故障记录。所述工单管理包括维修工单和保养工单两部分，实 现对工单的生成、派单、回复和回访的流程管理。维修工单来源于设备故障记 录，保养工单来源于设备日常保养计划。

所述负荷预测子系统包括建立供热负荷模型、生成预测结果、下发目标指 令三部分。建立供热负荷模型的目的是根据以往的供热数据和天气状况，建立 不同天气状况下的换热站供热负荷与室内温度的对应关系。生成预测结果是依 据供热负荷模型和未来一段时间的天气状况，生成换热站逐时热负荷。下发目 标指令是将预测生成的逐时热负荷数值，通过通信网络发送到所述智控管理子 系统，自动调节换热站的输出热负荷。通过负荷热指标法和神经网络法建立供 热负荷模型并生成未来24小时的预测负荷。

所述智控管理子系统结合能源站自控系统、换热站自控系统和用户室温测 量系统，综合展示系统工艺图、实时运行数据、计量数据、报警和报表曲线。 所述智控管理子系统接收所述负荷预测子系统的预测结果，将预测结果作为目 标值发送到所述数据安全接口，最终下发到换热站。

城市区域能源智慧管理平台，是一个可灵活裁剪的平台系统，通过该平台 的权限管理子系统对平台各子系统及子系统的功能模块分别授权，以适应不同 层级用户的业务需求。

与现有技术相比较，本发明具有如下技术优势。

本发明采用的平台可以应用到一个集团全部区域能源项目，实现跨地域的 集中管理；平台包括生产运营的设备管理、检修管理、人员管理、能效分析、 预测调度、收费和客服等众多业务；本发明适用人群广，能够满足运行人员、 技术管理层、集团管理层等不同用户的个性化需求。

附图说明

图1是本发明整体构成示意图

图2是数据获取单元构成示意图

图3是数据存取单元构成示意图

图4是数据应用单元构成示意图。

图5是本发明实施例示意图。

具体实施方式

本发明的实施由硬件部署和软件部署两部分组成，为了更好的说明实施方 式，以下以实施例的形式加以说明，实施例如图5所示。本发明的实施例只是 本发明的一种表现方式，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获 得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

数据获取单元由路由器、防火墙、核心交换机组成，路由器和防火墙构成 数据安全接口，核心交换机构成数据转发接口。外部数据进入管理平台依次经 过路由器、防火墙、核心交换机。路由器对外连接公共网络和实时数据网络， 公共网络是外部用户访问管理平台的通道，实时数据网络是能源站和换热站运 行数据、用户末端室温数据的传输通道。核心交换机连接数据应用单元和防火 墙，交换机具有网管功能，可实现对不同类型的数据逻辑隔离。

数据应用单元硬件由服务器A、服务器B、视频服务器组成。服务器A、服 务器B互为备用，是数据分析和外部数据服务的载体，视频服务器处理流媒体 数据和视频请求数据。

数据应用单元所包括的设备管理子系统、地理信息子系统、报警子系统、 权限管理子系统、运维管理子系统、负荷预测子系统、能效管理子系统、人员 管理子系统、智控管理子系统和数据接口均部署在服务器A和服务器B，视频 服务子系统部署在视频服务器。

数据存取单元由光交换机A、光交换机B、磁盘阵列A、磁盘阵列B组成， 光交换机A、光交换机B与数据应用单元连接。交换机A、光交换机B有光纤 接口和RJ45两种接口形式，通过光纤接口与磁盘阵列A、磁盘阵列B连接，通 过RJ45接口与服务器A、服务器B、视频服务器连接。

为提高数据存取单元的可靠性，光交换机A和光交换机B通过堆叠的方式 实现备份，磁盘阵列A、磁盘阵列B通过数据同步的方式实现冗余配置。

Claims (9)

1.城市区域能源智慧管理平台，其特征在于：该管理平台由数据获取单元、数据存取单元和数据应用单元构成；数据获取单元与数据应用单元连接，数据应用单元和数据获取单元连接；所述数据应用单元是平台的核心单元，数据应用单元包括多个应用子系统；

所述数据获取单元包括数据安全接口和数据转发接口两部分，所述数据安全接口，既接收能源站、换热站自控系统、用户末端采集系统生产运行数据，也接收视频监控系统的非生产数据；所述数据安全接口还接收平台外部用户访问产生的交互数据；所述数据转发接口具有数据分类转发功能，将视频数据转发到视频服务子系统，将其它运行数据转发到所述数据应用单元的其它子系统；

所述数据存取单元包括存取交换机A、存取交换机B、存取装置A、存取装置B，所述存取交换机A、存取交换机B均为光纤交换机，存取交换机A和存取交换机B并联设置，存取交换机A和存取交换机B的一端连接所述数据应用单元，存取交换机A和存取交换机B的另一端分别连接存取装置A、存取装置B；所述数据存取单元一方面用于存储所述数据应用单元推送来的数据，另一方面为所述数据应用单元提供历史数据，用于历史数据的分析和汇总；

所述数据应用单元是系统应用的核心，包括设备管理子系统、地理信息子系统、报警子系统、权限管理子系统、运维管理子系统、负荷预测子系统、能效管理子系统、人员管理子系统、智控管理子系统、手机APP子系统、视频服务子系统、数据接口。

2.根据权利要求1所述的城市区域能源智慧管理平台，其特征在于：所述存取装置A、存取装置B具有数据同步机制，通过数据对比和复制使存取装置A、存取装置B的数据具有一致性和统一性，实现数据的冗余和备份。

3.根据权利要求1所述的城市区域能源智慧管理平台，其特征在于：所述设备管理子系统包括设备台账管理模块和物资台账管理模块两部分，设备台账管理模块以台账为核心，与所述智控管理子系统和所述运维管理子系统关联，综合展示工况参数、检修记录、巡检记录、缺陷记录、设备铭牌数据，存在缺陷的设备能自动与所述运维管理子系统关联，生成维修工单。

4.根据权利要求1所述的城市区域能源智慧管理平台，其特征在于：所述报警子系统包括工况参数报警和设备状态报警两个大类，每一大类都具有实时报警、历史报警、报警规则定义三个功能模块；报警子系统的报警形式包括画面颜色报警、声音报警和消息推送报警；报警形式通过所述报警规则定义，灵活设置分级报警、延时报警、报警限值和报警信息推送。

5.根据权利要求1所述的城市区域能源智慧管理平台，其特征在于：所述运维管理子系统包括巡检管理、故障管理、工单管理、公告管理、文档管理、审批管理和个人工作台七个模块。

6.根据权利要求5所述的城市区域能源智慧管理平台，其特征在于：所述巡检管理模块包括巡检记录、巡检计划配置、巡检项配置、巡检周期配置四个部分，实现设备巡检数据库的生成和巡检记录查询功能；通过预先载入的巡检数据库，所述手机APP子系统实现无网络信号工况下的设备巡检作业；所述故障管理模块记录设备故障状态和生成维修工单，设备运行报警和设备巡检异常均可生成故障记录；所述工单管理包括维修工单和保养工单两部分，实现对工单的生成、派单、回复和回访的流程管理；维修工单来源于设备故障记录，保养工单来源于设备日常保养计划。

7.根据权利要求1所述的城市区域能源智慧管理平台，其特征在于：所述负荷预测子系统包括建立供热负荷模型、生成预测结果、下发目标指令三部分；建立供热负荷模型的目的是根据以往的供热数据和天气状况，建立不同天气状况下的换热站供热负荷与室内温度的对应关系；生成预测结果是依据供热负荷模型和未来一段时间的天气状况，生成换热站逐时热负荷；下发目标指令是将预测生成的逐时热负荷数值，通过通信协议发送到所述智控管理子系统，自动调节换热站的输出热负荷；通过负荷热指标法和神经网络法建立供热负荷模型并生成未来24小时的预测负荷。

8.根据权利要求1所述的城市区域能源智慧管理平台，其特征在于：所述智控管理子系统结合能源站自控系统、换热站自控系统和用户室温测量系统，综合展示系统工艺图、实时运行数据、计量数据、报警和报表曲线；所述智控管理子系统接收所述负荷预测子系统的预测结果，将预测结果作为目标值发送到所述数据安全接口，最终下发到换热站。

9.根据权利要求1所述的城市区域能源智慧管理平台，其特征在于：通过该平台的权限管理子系统对平台各子系统及子系统的功能模块分别授权，以适应不同层级用户的业务需求。