CN109951572A - 一种能耗监测管理系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种能耗监测管理系统，包括能耗数据库、数据管理中心、数据监控中心、数据交换网关设备、数据采集器以及终端设备；其特征在于：数据管理中心包括权限管理模块、策略管理模块、档案管理模块、抄表管理模块、数据查询模块、统计分析模块以及日志管理模块；数据管理中心分别与权限管理模块、档案管理模块、抄表管理模块、数据查询模块、统计分析模块以及日志管理模块连接。还公开了一种能耗监测管理方法，提高了能耗数据的传输效率，避免在传输过程中发生能耗数据丢失，最后通过能数据监控中心返回的数据对能耗数据进行统计和分析，为管理人员及时提供决策依据，缩短了从发现到处理问题的时间，以达到节能的目的。

Description

一种能耗监测管理系统及方法

技术领域

本发明涉及能耗监测技术，具体是涉及一种能耗监测管理系统及方法。

背景技术

在倡导节约型的社会背景下，节能降耗已经成为整个社会发展的趋势，我国高度重视资源节约和环境保护。基于这种旋律而浮生的趋势，必须采用现代信息化手段提高服务水平，同整个社会的科技发展水平相适应，以提高服务效率和质量。目前，较多大型企业无法实现能源的合理分配使用，存在能源过剩而造成浪费的现象，即使通过局域网通信实现从终端向数据存储端的能耗数据传输，但由于网络故障原因，易于造成能耗数据丢失和统计十分困难。故对大企业能耗设备而言，实现统一监测管控能耗数据和节制能源浪费是个比较困难的问题。

发明内容

针对现有能耗浪费、监控数据丢失以及数据统计困难的问题，本发明提供了一种能耗监测管理系统，解决了能耗数据丢失和统计困难的问题。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种能耗监测管理系统，包括能耗数据库、数据管理中心、数据监控中心、数据交换网关设备、数据采集器以及终端设备。其特征在于：数据管理中心包括权限管理模块、策略管理模块、档案管理模块、抄表管理模块、数据查询模块、统计分析模块以及日志管理模块；数据管理中心分别与权限管理模块、档案管理模块、抄表管理模块、数据查询模块、统计分析模块以及日志管理模块连接。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

采用安全的数据传输方式，通过数据监控中心把缓存的能耗数据与数据交换网关设备进行传输，再通过数据交换网关设备与数据采集器进行数据传输，提高了能耗数据的传输效率，避免在传输过程中发生能耗数据丢失，最后通过能数据监控中心返回的数据对能耗数据进行统计和分析，并实时产生工作状态警报，为管理人员及时提供决策依据，从而缩短从发现到处理问题的时间，以达到节能的目的。

进一步优选为：数据监控中心与能耗数据库通讯连接，数据监控中心与数据交换网关设备通过TCP(即Transmission Control Protocol传输控制协议，以下简称TCP)协议通讯连接。

采用上述技术方案，数据监控中心实时监控能耗数据库，把能耗数据库缓存的能耗数据向数据交换网关设备进行传输，同时接收到数据交换网关设备返回的数据并进行处理，实现了数据监控中心与能耗数据库的相互通讯，保证了数据传输的可靠性和稳定性。

进一步优选为：数据采集器与数据交换网关设备通过RS485(即平衡发送和差分接收的数据通信方式，以下简称RS485)协议通讯连接，数据采集器与所述终端设备通过M-BUS(即Meter-BUS专门用于公益事业仪表的总线结构，以下简称M-BUS)总线或无线模块中的一种方式通讯连接。

采用上述技术方案，数据采集器与数据交换网关设备通过RS485协议通讯，有效提高了数据传输速率。数据采集器与终端设备通过M-BUS总线或无线模块中的一种方式通讯，具有兼容性的特点，尤其是通过M-BUS总线通讯使数据采集器具有负载能力强、覆盖广以及抗干扰能力强的优势，提高了通讯的稳定性。

进一步优选为：终端设备包括热量表、电动阀以及温控器。

采用上述技术方案，实现了能耗数据信息的实时显示，为数据监控中心提供可靠的能耗数据信息。

进一步优选为：抄表管理模块是设置和读取终端设备信息的模块。

采用上述技术方案，为能耗数据库和数据监控中心提供需要的数据信息。

进一步优选为：统计分析模块为数据监控中心提供统计分析结果的数据信息。

采用上述技术方案，统计分析模块通过能耗数据库对能耗数据进行统计、分析以及显示结果，实时产生工作状态报警，为数据监控中心提供数据信息。

进一步优选为：能耗数据库与数据管理中心通讯连接。

采用上述技术方案，数据管理中心将数据信息缓存至能耗数据库，能耗数据库将执行结果数据信息传输给数据管理中心，实现了二者之间的数据交互。

一种能耗监测管理系统的能耗监测管理方法包括以下步骤：

步骤1通过数据管理中心设置参数数据和控制命令，数据管理中心将设置的参数数据和控制命令缓存至能耗数据库；

步骤2数据监控中心实时监控所述能耗数据库，把能耗数据库缓存的参数数据和控制命令通过TCP协议下发给数据交换网关设备；

步骤3数据交换网关设备在接收到数据监控中心下发的参数数据和控制命令后，进行验证和判断，通过RS485协议转发给数据采集器；

步骤4数据采集器收到参数数据和控制命令后进行处理，把处理完成的数据和控制命令通过M-BUS总直接转发传输给终端设备；

步骤5终端设备执行控制命令后，将执行结果和实时能耗数据通过M-BUS总线传输给数据采集器，数据采集器再将执行结果和实时能耗数据通过RS485协议返回给数据交换网关设备；

步骤6数据交换网关设备收到返回的执行结果和实时能耗数据，并通过TCP协议传送给数据监控中心，数据监控中心收到数据后进行解析；

步骤7数据监控中心解析完成后将执行结果和实施能耗数据更新或插入能耗数据库，能耗数据库将执行结果和实施能耗数据传输给数据管理中心，最终由数据管理中心呈现执行结果和实时能耗数据。

采用上述技术方案，有效提高了数据传输速率，解决了耗数据丢失和统计十分困难的问题，保证了数据的有效传输。

附图说明

图1是能耗监测管理系统的整体模块示意图，示意出了各模块之间的连接关系；

图2是数据管理中心的示意图，示意出了数据管理中心的具体结构；

图3是网络通信示意图，示意出了数据采集器与终端设备之间的通讯方式；

图4是模块示意图，示意出了策略管理模块、抄表管理模块、能耗数据库以及数据监控中心的连接关系；

图5是终端设备的示意图，示意出了终端设备与各模块的关系；

图1-图5中：1-能耗数据库；2-数据管理中心；20-权限管理模块；21-策略管理模块；22-档案管理模块；23-抄表管理模块；24-数据查询模块；25-统计分析模块；26-日志管理模块；3-数据监控中心；4-数据交换网关设备；5-数据采集器；6-终端设备；60-热量表；61-电动阀；6-温控器。

具体实施方式

以下结合附图1、图2、图3、图4以及图5对本发明作进一步详细说明。

实施例1

本实施例1提供了一种能耗监测管理系统，用以解决能耗数据丢失和统计困难的问题。

如图1所示，一种能耗监测管理系统，包括能耗数据库1、数据管理中心2、数据监控中心3、数据交换网关设备4、数据采集器5以及终端设备6。数据管理中心2与能耗数据库1相互通讯连接，数据监控中心3分别与能耗数据库1和数据交换网关设备4通过TCP协议通讯相互连接，终端设备6与数据采集器5相互通讯连接，数据采集器5与数据交换网关设备4相互通讯连接。

能耗数据库1，即是按照数据结构来组织、存储以及管理数据的仓库，也是用户所需要的各种数据管理的方式。能耗数据库1是从最简单的存储有各种数据的表格到能够进行海量数据存储的大型数据库系统。能耗数据库1存储的数据类型和逻辑机构须符合数据管理中心2的要求，能耗数据库1根据不同的用户需求设计创建不同的表结构和表类型，对数据进行存储和管理。

数据管理中心2，通过能耗数据库1和数据监控中心3来传递数据，数据监控中心3获取到数据，通过TCP通讯协议将数据传输给数据交换网关设备4，数据交换网关设备4再通过RS485协议把数据传输给数据采集器5，数据采集器5通过M-BUS总线把数据传输给终端设备6，终端设备6得到指令，执行指令，最终再将执行状态返回到数据管理中心2。

数据监控中心3，对于发送数据管理中心2的数据而言，数据监控中心3实时监控能耗数据库1，把能耗数据库1缓存的能耗数据向数据交换网关设备4进行传输。对于接收返回数据而言，则接收到数据交换网关设备4返回的数据并进行解析，解析完后的数据再更新或插入能耗数据库1中。

数据交换网关设备4，在接收到数据监控中心3下发的能耗数据命令后，进行验证和判断，完成后再将数据转发给数据采集器5，等待数据采集器5的进一步通信后，将返回的数据返给数据监控中心3。旨在提高能耗数据的传输效率以及减少传输过程中的能耗数据丢失。

数据采集器5，接收到数据交换网关设备4的数据后，进行数据处理，把处理完成的数据直接转发给终端设备6，等待终端设备6设置或读取完成后，再将返回数据传回数据交换网关设备4。

终端设备6，接收数据采集器5的数据后，执行命令，完成后再将执行结果返回至数据管理中心2。

如图2所示，数据管理中心2包括权限管理模块20、策略管理模块21、档案管理模块22、抄表管理模块23、数据查询模块24、统计分析模块25以及日志管理模块26。数据管理中心2分别与。权限管理模块20、档案管理模块22、抄表管理模块23、数据查询模块24、统计分析模块25以及日志管理模块26连接。

权限管理模块20，是根据不同人员可以分配不同单位、不同营业点下的权限。策略管理模块21，即根据实际情况，对每天不同的时段设置相应的温度策略。档案管理模块22，即对终端设备6的信息进行添加、查询、修改等管理。抄表管理模块23，是可设置和读取终端设备6的信息，为能耗数据库1和数据监控中心3提供需要的数据信息。数据查询模块24，即可以对终端设备6读取的信息进行查询。统计分析模块25，通过能耗数据仓库对能耗数据进行统计、分析，并实时产生工作状态警报。日志管理模块26，即记录登录平台操作员的操作情况。

如图3所示，数据采集器5与终端设备6之间通过有线和无线两种方式连接，其中有线方式连接可以采用RS485和M-BUS总线，无线连接方式可通过无线模块进行连接。

如图4所示，能耗数据库1的输出端与数控监控中心3连接。策略管理模块21和抄表管理模块23设置的参数信息，通过能耗数据库1将设置的参数数据发送给数据监控中心3，数据监控中心3获取缓存参数数据，通过TCP通信协议发送给数据交换网关设备4，数据交换网关设备4将接收数据通过RS485协议再发送给数据采集器5，最终数据采集器5将参数数据通过M-BUS总线发送给终端设备6，终端设备6执行后，将执行结果再返回给数据管理中心2。

如图5所示，终端设备6由热量表60、电动阀61以及温控器62组成，热量表60、电动阀61以及温控器62均为现有仪表或阀门。热量表60、电动阀61以及温控器62将设置的参数数据通过能耗数据库1发送给数据监控中心3，数据监控中心3在将接收的数据信息进行下一步处理。

本实施例1提供了一种能耗监测管理系统，其中，数据管理中心2和数据监控中心3通过能耗数据库1相互通讯，数据监控中心3与数据交换网关设备4通过TCP通讯协议相互通讯，采用TCP通讯保证了数据传输的可靠性和稳定性。数据交换网关设备4与数据采集器5通过有线RS485协议或无线模块相互通讯，采用的RS485协议通讯有效地提高了数据传输速率，很大程度上提升了传输距离。数据采集器5与终端设备6通过M-BUS总线相互通讯，采用M-BUS总线通讯具有负载能力强、覆盖广、抗干扰能力强以及稳定性高的优势。

如图1和图2所示，基于策略管理模块21和抄表管理模块23生成的数据信息，通过能耗数据库1将数据发送给数据监控中心3，数据监控中心3获取缓存数据，通过TCP通讯协议发送给数据交换网关设备4，数据交换网关设备4将接收数据通过RS485协议再发送给数据采集器5，最终，数据采集器5将参数数据通过M-BUS总线发送给终端设备6，终端设备6执行后，将执行结果再返回给数据管理中心2。另外，数据管理中心2可对终端设备6的热量表60、电动阀61以及温控器62的相关设置参数进行抄表数据查询、读写命令查询、故障信息查询。为了能够更集中、更系统、更清楚地反映客观数据，数据管理中心2通过分析，为决策者直观快速地提供所需要的能耗参数信息，以此解决能耗数据丢失和统计困难的问题问题，节制了能源浪费。

实施例2

本实施例2提供了能耗监测管理方法：

步骤1根据实际工况，工作人员通过数据管理中心2设置参数数据和控制命令，数据管理中心2将设置的参数数据和控制命令发送给能耗数据库1。

步骤2能耗数据库1与数据监控中心3之间进行实时通讯，数据监控中心3实时监控能耗数据库1，把能耗数据库1缓存的参数数据和控制命令通过TCP协议下发给数据交换网关设备4，保证了数据传输的可靠性和稳定性。

步骤3数据交换网关设备4在接收到数据监控中心3下发的参数数据和控制命令后，进行验证和判断，完成后再将参数数据和控制命令通过RS485协议转发给数据采集器5。

步骤4数据采集器5收到参数数据和控制命令后进行处理，把处理完成的数据和控制命令通过M-BUS总直接转发传输给终端设备6。

步骤5终端设备6执行控制命令后，将执行结果和实时能耗数据通过M-BUS总线传输给数据采集器5，数据采集器5再将执行结果和实时能耗数据通过RS485协议返回给数据交换网关设备4。

步骤6数据交换网关设备4收到返回的执行结果和实时能耗数据，并通过TCP协议传送给数据监控中心3，数据监控中心3收到数据后进行解析。

步骤7完成后的再将执行结果和实施能耗数据更新或插入能耗数据库1，能耗数据库1将执行结果和实施能耗数据传输给数据管理中心2，最终由数据管理中心2呈现执行结果和实时能耗数据。

数据监控中心3与数据交换网关设备4之间通过TCP协议进行数据传输，保证了数据传输的可靠性和稳定性。数据采集器5与数据交换网关设备4通过RS485协议通讯，有效提高了数据传输速率。数据采集器5与终端设备6通过M-BUS总线通讯，使数据采集器5具有负载能力强、覆盖广以及抗干扰能力强的优势，提高了通讯的稳定性。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的保护范围内都受到专利法的保护。

Claims (8)

1.一种能耗监测管理系统，包括能耗数据库(1)、数据管理中心(2)、数据监控中心(3)、数据交换网关设备(4)、数据采集器(5)以及终端设备(6)；其特征在于：所述数据管理中心(2)包括权限管理模块(20)、策略管理模块(21)、档案管理模块(22)、抄表管理模块(23)、数据查询模块(24)、统计分析模块(25)以及日志管理模块(26)；所述数据管理中心(2)分别与所述权限管理模块(20)、档案管理模块(22)、抄表管理模块(23)、数据查询模块(24)、统计分析模块(25)以及日志管理模块(26)连接。

2.根据权利要求1所述耗监测管理系统，其特征在于：所述数据监控中心(3)与所述能耗数据库(1)通讯连接，所述数据监控中心(3)与所述数据交换网关设备(4)通过TCP协议通讯连接。

3.根据权利要求1所述能耗监测管理系统，其特征在于：所述数据采集器(5)与所述数据交换网关设备(4)通过RS485协议通讯连接，所述数据采集器(5)与所述终端设备(6)通过M-BUS总线或无线模块中的一种方式通讯连接。

4.根据权利要求1所述能耗监测管理系统，其特征在于：所述终端设备(6)包括热量表(60)、电动阀(61)以及温控器(62)。

5.根据权利要求1所述能耗监测管理系统，其特征在于：所述抄表管理模块(23)是设置和读取所述终端设备(6)信息的模块。

6.根据权利要求1所述能耗监测管理系统，其特征在于：所述统计分析模块(25)为所述数据监控中心(3)提供统计分析结果的数据信息。

7.根据权利要求1所述能耗监测管理系统，其特征在于：所述能耗数据库(1)与所述数据管理中心(2)通讯连接。

8.一种基于权利要求1所述的能耗监测管理系统的能耗监测管理方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1通过所述数据管理中心(2)设置参数数据和控制命令，所述数据管理中心(2)将设置的参数数据和控制命令缓存至所述能耗数据库(1)；

步骤2所述数据监控中心(3)实时监控所述能耗数据库(1)，把所述能耗数据库(1)缓存的参数数据和控制命令通过TCP协议下发给所述数据交换网关设备(4)；

步骤3所述数据交换网关设备(4)在接收到所述数据监控中心(3)下发的参数数据和控制命令后，进行验证和判断，通过RS485协议转发给所述数据采集器(5)；

步骤4所述数据采集器(5)收到参数数据和控制命令后进行处理，把处理完成的数据和控制命令通过M-BUS总直接转发传输给所述终端设备(6)；

步骤5所述终端设备(6)执行控制命令后，将执行结果和实时能耗数据通过M-BUS总线传输给所述数据采集器(5)，所述数据采集器(5)再将执行结果和实时能耗数据通过RS485协议返回给所述数据交换网关设备(4)；

步骤6所述数据交换网关设备(4)收到返回的执行结果和实时能耗数据，并通过TCP协议传送给所述数据监控中心(3)，所述数据监控中心(3)收到数据后进行解析；

步骤7所述数据监控中心(3)解析完成后将执行结果和实施能耗数据更新或插入所述能耗数据库(1)，所述能耗数据库(1)将执行结果和实施能耗数据传输给所述数据管理中心(2)，最终由所述数据管理中心(2)呈现执行结果和实时能耗数据。