CN110533348A - 智慧用电管理云平台 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了智慧用电管理云平台，包括分布式监控单元、CAN总线、云计算平台、数据传输网络、硬件服务器以及终端平台软件，所述分布式监控单元的输出端与CAN总线的输入端连接，所述CAN总线的输出端与云计算平台的输入端连接，所述云计算平台与数据传输网络通过以太网或无线网络双向信号连接。该智慧用电管理云平台，通过对厂区多个不同用电设备的划分，同时在多个用电器的内部配置了能耗监测和故障检测装置，促使工厂园区可以合理调配负荷，实现优化运行，有效节约电能，监控单元的实时监控，包括时间和能耗的监控，两者相互结合，促使此系统能够及时反馈到网络传输的高峰与低谷用电记录，从而为能耗管理提供了必要条件。
Description
技术领域
本发明涉及工厂园区智慧用电管理技术领域，具体为智慧用电管理云平台。
背景技术
当前企业园区的能源消耗成本占生产总成本的重要部分，如果能够降低能源使用成本，减低电费，就是降低生产成本，直接提高竞争力的有效手段。当前企业园区对于能耗特别是电能的使用和节约越来越重视，建立能耗管理系统加大对电能等能源的有效利用，既可以节约企业能源的耗费，也可以响应国家建立节能环保型企业的号召。
然而，长期以来企业对用电能耗的管理常采用人工定期抄表方式，由于人工数据抄取周期较长，无法获得同一时刻所有用电负荷的数据，导致用电电量的时空分布结果可信度不高，并且人为进行抄表数据统计及用电率的计算，报表生成周期长，统计结果滞后，无法给企业提供有效的用电参考数据。
发明内容
本发明的目的在于提供智慧用电管理云平台，以解决上述背景技术中提出长期以来企业对用电能耗的管理常采用人工定期抄表方式，由于人工数据抄取周期较长，无法获得同一时刻所有用电负荷的数据，导致用电电量的时空分布结果可信度不高，并且人为进行抄表数据统计及用电率的计算，报表生成周期长，统计结果滞后，无法给企业提供有效的用电参考数据的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：智慧用电管理云平台，包括分布式监控单元、CAN总线、云计算平台、数据传输网络、硬件服务器以及终端平台软件，所述分布式监控单元的输出端与CAN总线的输入端连接，所述CAN总线的输出端与云计算平台的输入端连接，所述云计算平台与数据传输网络通过以太网或无线网络双向信号连接。
所述云计算平台包括Linux操作系统和MySQL关系型数据库，所述数据传输网络与硬件服务器通过以太网或无线网络双向信号连接，所述硬件服务器通过光纤网络或无线网络与终端平台软件双向信号连接。
所述分布式监控单元包括通讯管理机、故障检测装置、监控单元、区域用电以及可编程控制器，所述通讯管理机与区域用电通过计量传感装置和用电安全检测器为双向连接，所述区域用电分别与可编程控制器、故障检测装置和监控单元双向连接，所述区域用电包括办公用电、空调用电、动力用电、车间用电和特殊区域用电。
所述终端平台软件包括电脑网页和手机客户端，所述终端平台软件的内部设置包括有2.5D地图展示模块和能耗分量计量模块。
优选的，所述监控单元包括时间监控终端和能耗监控终端，所述监控单元均等分分布于区域用电的内部。
优选的，所述终端平台软件采用基于J2EE的B/S主体架构，开发的网页应具有较强的平台兼容性，适应Windows、Linux、MacOS等操作系统的电脑及iOS和Android的手机。
优选的，所述2.5D地图展示模块采用校区、建筑、楼层、分区和设备这五级分区用能数据，五级分区用能数据的分化具体包括全遥测数据、回路状态和报警和故障信号查看。
优选的，所述终端平台软件上对所有的分项计量数据进行统一查看、分析和公示，能耗分量计量模块包括分项统计、分户统计、历史对比、同级对标、排名公示、无效能耗分析、KPI评估和能耗预测的核心分析功能。
优选的，所述无效能耗分析要求对每个监测点设定不同工作时间及待机功耗，精确到每15分钟一次。
优选的，所述KPI评估增加峰谷利用、功率因数、电压健康、三相平衡等多方面功能。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：该智慧用电管理云平台，通过对厂区多个不同用电设备的划分，同时在多个用电器的内部配置了能耗监测和故障检测装置，促使工厂园区可以合理调配负荷，实现优化运行，有效节约电能，监控单元的实时监控，包括时间和能耗的监控，两者相互结合，促使此系统能够及时反馈到网络传输的高峰与低谷用电记录，从而为能耗管理提供了必要条件，2.5D地图展示模块细分到厂区每个设备用电的细节，能耗可视化和目标化管理，合理调整生产计划，通过优化峰谷用电和最大需量等举措，可降低企业能耗费用支出。通过对各分类、分项能耗数据的合理采集，准确地掌握不同功能建筑、核算单元、特殊区域和重点设备的能耗，有效指导服务对象开展能耗合理使用，同时为建筑节能诊断、节能改造提供依据，且厂区内各个能耗设备和监测系统的自动化运行监测，提高工作效率，节约人力成本。及时发现定位问题，立即发出警示，告知并给出建议，指导运维人员前往处理。
再次，该智慧用电管理云平台，采用云端数据存储，智能迭代升级，避免本地化存储数据丢失和升级繁琐的弊端。云端数据存储对故障和异常可实现异地报警，实现异地值守，微信平台可实时推送设备运行情况，可分配多个账户，满足公司对智能用电管理上的需求。同时微信服务号的应用，使得用户摒弃了繁琐的操作，使得高频、刚需、痛点的互联网精神可以得到高度的融合。
附图说明
图1为本发明系统原理示意图；
图2为本发明分布式监控单元的原理示意图；
图3为本发明终端平台软件的原理示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动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。
请参阅图1-3，本发明提供一种技术方案：智慧用电管理云平台，包括分布式监控单元、CAN总线、云计算平台、数据传输网络、硬件服务器以及终端平台软件，分布式监控单元的输出端与CAN总线的输入端连接，CAN总线的输出端与云计算平台的输入端连接，云计算平台与数据传输网络通过以太网或无线网络双向信号连接。
云计算平台包括Linux操作系统和MySQL关系型数据库，数据传输网络与硬件服务器通过以太网或无线网络双向信号连接，硬件服务器通过光纤网络或无线网络与终端平台软件双向信号连接。
分布式监控单元包括通讯管理机、故障检测装置、监控单元、区域用电以及可编程控制器，通讯管理机与区域用电通过计量传感装置和用电安全检测器为双向连接，区域用电分别与可编程控制器、故障检测装置和监控单元双向连接，区域用电包括办公用电、空调用电、动力用电、车间用电和特殊区域用电。
终端平台软件包括电脑网页和手机客户端，终端平台软件的内部设置包括有2.5D地图展示模块和能耗分量计量模块。
本发明中：监控单元包括时间监控终端和能耗监控终端，监控单元均等分分布于区域用电的内部。
本发明中：终端平台软件采用基于J2EE的B/S主体架构，开发的网页应具有较强的平台兼容性，适应Windows、Linux、MacOS等操作系统的电脑及iOS和Android的手机。
本发明中：2.5D地图展示模块采用校区、建筑、楼层、分区和设备这五级分区用能数据，五级分区用能数据的分化具体包括全遥测数据、回路状态和报警和故障信号查看。
本发明中：终端平台软件上对所有的分项计量数据进行统一查看、分析和公示，能耗分量计量模块包括分项统计、分户统计、历史对比、同级对标、排名公示、无效能耗分析、KPI评估和能耗预测的核心分析功能。
本发明中：无效能耗分析要求对每个监测点设定不同工作时间及待机功耗，精确到每15分钟一次。
本发明中：KPI评估增加峰谷利用、功率因数、电压健康、三相平衡等多方面功能。
工作原理：本发明使用前，可对园区内部进行办公用电、空调用电、动力用电、车间用电和特殊区域用电这五个部分，办公用电包括照明与插座用电、照明用电、插座用电、公共区域照明用电（含应急照明）、室外景观照明用电等办公用电分项，空调用电能耗采集包括了冷热站用电、空调末端用电、净化系统和大型独立空调的用电采集，动力用电是集中提供各种动力服务的设备用电的统称，包括电梯用电、水泵用电，车间用电主要针对企业园区内各个车间、区域电能的单独计量，例如：材料区域用电、各生产线用电、成品区用线、研发实验室等用电计量，特殊区域用电是建筑能耗密度高、占总电耗比重大的用电区域和核算单元，区域的电力信息收集通过对园区安装在变配电系统和用电设备的电能采集和传输设备为基础，同时在各基层检测装置中安装故障检测装置，帮助排查安全隐患和提示使用者进行故障监察。
本发明使用时，该智慧用电管理云平台，通过监控单元对各个基层用电器的使用状态进行实时监测反馈，接下来将各项数据信号通过可编程控制器传输至集中汇集至CAN总线内部，采集到的能耗数据通过以太网或无线方式，再传输至云计算平台内部，通过Linux操作系统将多个信号分别传输给数据传输网络，通过硬件服务器的编程程序，将多个数据分门别类、进行对比和区分，同时云计算平台内部采用云端数据存储，智能迭代升级，避免本地化存储数据丢失和升级繁琐的弊端。云端数据存储对故障和异常可实现异地报警，实现异地值守，此报警效果是通过在各个终端平台软件上进行提示实现的。
若可编程控制器判断的结果为某项数据或多项数据不合格时，可编程控制器会将故障检测装置回馈回来的信号进行传输，首先通过电路线路传输至云计算平台中，等待其运算出问题发生的具体时间地点，通过数据传输网络分散至不同的硬件服务器中进行信息的强化整合，再利用以太网或无线网络将信息通过图像文字的方式展示给工厂园区的管理层人员。
其次，该智慧用电管理云平台，各个终端平台软件分别设定了2.5D地图展示模块和能耗分量计量模块，2.5D地图展示模块的内部细分包括校区、建筑、楼层、分区和设备，从大到小的精准定位到每一个耗损设备，方便查找和监测的便捷，能耗分量计量模块内部又细化从耗能的多个方面进行类比统计，方便直观的对多项数据进行比较，而且其内部支持自由定义二级单位的分项计量，可支持对二级单位计算模型的自由定义，允许多个监测点的能耗模型加减计算作为该单位分类计量的能耗值，可尽量避免重复装表，节约投资，系统为用户提供了电能消耗统计和管理功能，可以根据负载类型、回路名称进行用电量的对比，可以通过日、周、月、年方式进行查看实际用电量的对比值，并可以进行查询及导出EXCEL，同时在运行过程中，实时监测各主要设备的运行情况，通过用电、环境等大数据，及时发现设备的异常情况，并立即通过微信和短信，通知企业相关负责人，及时处理，避免或减少损失。
综上所述：该智慧用电管理云平台，通过对厂区多个不同用电设备的划分，同时在多个用电器的内部配置了能耗监测和故障检测装置，促使工厂园区可以合理调配负荷，实现优化运行，有效节约电能，监控单元的实时监控，包括时间和能耗的监控，两者相互结合，促使此系统能够及时反馈到网络传输的高峰与低谷用电记录，从而为能耗管理提供了必要条件，2.5D地图展示模块细分到厂区每个设备用电的细节，能耗可视化和目标化管理，合理调整生产计划，通过优化峰谷用电和最大需量等举措，可降低企业能耗费用支出。通过对各分类、分项能耗数据的合理采集，准确地掌握不同功能建筑、核算单元、特殊区域和重点设备的能耗，有效指导服务对象开展能耗合理使用，同时为建筑节能诊断、节能改造提供依据，且厂区内各个能耗设备和监测系统的自动化运行监测，提高工作效率，节约人力成本。及时发现定位问题，立即发出警示，告知并给出建议，指导运维人员前往处理。
再次，该智慧用电管理云平台，采用云端数据存储，智能迭代升级，避免本地化存储数据丢失和升级繁琐的弊端。云端数据存储对故障和异常可实现异地报警，实现异地值守，微信平台可实时推送设备运行情况，可分配多个账户，满足公司对智能用电管理上的需求。同时微信服务号的应用，使得用户摒弃了繁琐的操作，使得高频、刚需、痛点的互联网精神可以得到高度的融合。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
本系统中涉及到的相关模块均为硬件系统模块或者为现有技术中计算机软件程序或协议与硬件相结合的功能模块，该功能模块所涉及到的计算机软件程序或协议的本身均为本领域技术人员公知的技术，其不是本系统的改进之处；本系统的改进为各模块之间的相互作用关系或连接关系，即为对系统的整体的构造进行改进，以解决本系统所要解决的相应技术问题。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (7)
1.智慧用电管理云平台，包括分布式监控单元、CAN总线、云计算平台、数据传输网络、硬件服务器以及终端平台软件，其特征在于：所述分布式监控单元的输出端与CAN总线的输入端连接，所述CAN总线的输出端与云计算平台的输入端连接，所述云计算平台与数据传输网络通过以太网或无线网络双向信号连接；
所述云计算平台包括Linux操作系统和MySQL关系型数据库，所述数据传输网络与硬件服务器通过以太网或无线网络双向信号连接，所述硬件服务器通过光纤网络或无线网络与终端平台软件双向信号连接；
所述分布式监控单元包括通讯管理机、故障检测装置、监控单元、区域用电以及可编程控制器，所述通讯管理机与区域用电通过计量传感装置和用电安全检测器为双向连接，所述区域用电分别与可编程控制器、故障检测装置和监控单元双向连接，所述区域用电包括办公用电、空调用电、动力用电、车间用电和特殊区域用电；
所述终端平台软件包括电脑网页和手机客户端，所述终端平台软件的内部设置包括有2.5D地图展示模块和能耗分量计量模块。
2.根据权利要求1所述的智慧用电管理云平台，其特征在于：所述监控单元包括时间监控终端和能耗监控终端，所述监控单元均等分分布于区域用电的内部。
3.根据权利要求1所述的智慧用电管理云平台，其特征在于：所述终端平台软件采用基于J2EE的B/S主体架构，开发的网页应具有较强的平台兼容性，适应Windows、Linux、MacOS等操作系统的电脑及iOS和Android的手机。
4.根据权利要求1所述的智慧用电管理云平台，其特征在于：所述2.5D地图展示模块采用校区、建筑、楼层、分区和设备这五级分区用能数据，五级分区用能数据的分化具体包括全遥测数据、回路状态和报警和故障信号查看。
5.根据权利要求1所述的智慧用电管理云平台，其特征在于：所述终端平台软件上对所有的分项计量数据进行统一查看、分析和公示，能耗分量计量模块包括分项统计、分户统计、历史对比、同级对标、排名公示、无效能耗分析、KPI评估和能耗预测的核心分析功能。
6.根据权利要求1所述的智慧用电管理云平台，其特征在于：所述无效能耗分析要求对每个监测点设定不同工作时间及待机功耗，精确到每15分钟一次。
7.根据权利要求1所述的智慧用电管理云平台，其特征在于：所述KPI评估增加峰谷利用、功率因数、电压健康、三相平衡等多方面功能。
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