CN111127253A - 一种综合能源信息网系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种综合能源信息网系统，包括水网、气网、电网，水网包括给水网和排水网，给水网用于提供饮用水；排水网用于排放污水；气网包括燃气网、冷气网、暖气网，燃气网用于传送提供可燃烧气体，冷气网用于传送提供冷气，暖气网用于传送提供暖气；电网包括传统电网、新能源电网、储能电网，传统电网用于控制和/或传输电能，新能源电网用于控制和/或传输新能源电能，储能电网用于控制和/或传输存储电能；水网、气网、电网通过能缆连接构成综合能源信息网。本发明可以适应新能源的接入能源信息网把一个集中式的、单向的电网，转变成和更多的互动的电网，来实现人与人的互联互通，实现人与物的互联互通，还用于实现物与物的互联互通。
Description
技术领域
本发明涉及能源信息网领域，尤其涉及一种综合能源信息网系统。
背景技术
能源信息网是综合运用先进的电力电子技术,信息技术和智能管理技术,将大量由分布式能量采集装置,分布式能量储存装置和各种类型负载构成的新型电力网络、石油网络、天然气网络等能源节点互联起来,以实现能量双向流动的能量对等交换与共享网络。然而目前还没有一套万物互联的系统，将企业单位、事业单位、住宅小区、医院、学校、公安、消防、安全保卫、国防、交通、电力、城市、园区、照明、矿山、油田、5G、6G、NG、无线设备等连接，来实现人与人的互联互通，实现人与物的互联互通，还用于实现物与物的互联互通。
发明内容
本发明的目的是提供一种综合能源信息网系统及方法，以解决上述现有技术存在的问题。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：一种综合能源信息网系统，所述综合能源信息网系统包括水网、气网、电网；所述水网包括给水网和排水网，所述给水网用于提供饮用水；所述排水网用于排放污水和/或雨水；所述气网包括燃气网、冷气网、暖气网，所述燃气网用于传送提供可燃烧气体，所述冷气网用于传送提供冷气，所述暖气网用于传送提供暖气；所述电网包括传统电网、新能源电网、储能电网，所述传统电网用于控制和/或传输电能，所述新能源电网用于控制和/或传输新能源电能，所述储能电网用于控制和/或传输存储电能；所述水网、气网、电网通过能缆连接构成综合能源信息网。
优选地，所述水网、所述气网、所述电网均包括能单元、信单元、感单元，所述能单元包括能单元设备，用于能源流的传输和控制，所述信单元包括信单元设备，用于信息流的传输，所述感单元包括感单元设备，用于传感流的生成和传输；
所述水网、所述气网、所述电网还包括脑单元，所述脑单元包括脑单元设备，所述脑单元设备包括光电网芯片、综合能源信息网系统的软件、光电网规约；所述脑单元设备与所述能单元设备、信单元设备、感单元设备相连接，用于所述能源流、信息流、传感流的综合控制、管理，还用于所述能源流、信息流、传感流运行状态数据的运算、分析、存储、输入、输出、显示、告警，还用于所述能源流、信息流、传感流的数字化控制和管理，还用于所述能单元设备、信单元设备、感单元设备的数字化管理和控制，还用于所述综合能源信息网的数字化管理和控制，还用于构成数字化综合能源信息网；
所述能单元设备、信单元设备、感单元设备、脑单元设备包括光电网芯片，所述光电网芯片包括光电网数据芯片和/或光电网接口芯片，所述光电网数据芯片用于多种数据的运算、处理、分析、存储、通信，还用于生成和解析符合光电网规约的数据流，用于所述综合能源信息网的数字化、系统化管理和控制；所述光电网接口芯片用于数据的输入输出，所述光电网数据芯片与所述光电网接口芯片通过数据总线连接；
所述综合能源信息网系统的软件包括综合能源信息网系统的系统软件、综合能源信息网系统的终端软件，所述综合能源信息网系统的系统软件安装在所述脑单元设备中，用于所述能源流、信息流、传感流的控制和管理，还用于所述综合能源信息网系统的控制和管理，还用于所述能单元设备、信单元设备、传感单元设备的数据运算、存储、分析、输入、输出，还用于数据显示、故障告警；所述综合能源信息网系统的终端软件安装在综合能源信息网系统的终端设备中，所述综合能源信息网系统的终端设备包括能终端设备、信终端设备、感终端设备，所述能终端设备、所述信终端设备、所述感终端设备包括综合能源信息网系统终端软件，用于所述能单元设备、信单元设备、传感单元设备相互之间的通信和数据交换，还用于所述能单元设备、信单元设备、传感单元设备与所述脑单元设备之间的通信和数据交换，还用于所述综合能源信息网系统的终端设备的数据运算、存储、分析、输入、输出，还用于所述综合能源信息网系统终端设备通信，还用于所述综合能源信息网系统终端设备的传感监测、控制和管理；
含有所述能单元设备、所述信单元设备、所述感单元设备和所述脑单元设备的所述水网、所述气网、所述电网把传统的水网、气网、电网升级成智能水网和/或智能气网和/或智能电网。
优选地，所述能单元设备包括能缆、能设备，所述能缆连接所述能单元设备，所述能单元设备包含电设备与光设备，所述电设备是发电设备,或是输电设备、或是变电设备，或是配电设备，或是储电设备，或是用电设备，用于电能的生产、或输送、或存储、或消耗使用做功；所述光设备，是光转换设备、光采集设备、光传输设备，或是光应用设备，所述能缆用于传输能源流、信息流、传感流，所述能源流是电子流，或是光子流，用于能量的传输，所述信息流是一种光信号流，用于所述能缆分支和/或两端设备的信息传输或交换，所述传感流是一种特殊的光信号流，用于所述能缆本身的实时在线传感监测，还用于所述能缆周围环境的实时在线监测，还用于所属能缆分支和/或两端设备的实时在线传感监测，还用于信息传输和信息交换。
优选地，所述综合能源信息网系统还包括水设备、气设备、电设备，所述能缆与电设备、水设备、气设备相连接，还用于所述能源流、信息流、传感流的生产和/或传输和/或存储和/或消耗做功；
所述综合能源信息网系统还包括数据中心，所述数据中心用于运算、存储、分析所述能单元设备、所述信单元设备、所述感单元设备、所述电设备、所述气设备、所述水设备的多种数据；
所述综合能源信息网系统还包括控制中心，所述控制中心用于所述能单元设备、所述信单元设备、所述感单元设备、所述电设备、水设备、气设备的控制，还用于所述能单元设备、所述信单元设备、所述感单元设备、所述电设备、水设备、气设备运行状态显示和告警；
所述能缆与所述电设备与所述数据中心与所述控制中心用于构成一张光电网，还用于构成智能城市、智能企业、智能交通、智能医院、智能园区、智能学校、智能住宅小区、智能公安、智能消防、智能电力、智能照明、智能矿山、智能油田、智能社会的能源信息基础网，用于实现所述能源流、信息流、传感流的一网传输，还用于实现智能生产、生活、管理、服务、监测、控制、安全、显示、报警、数据分析、存储、输入、输出的所述综合能源信息网的一网传输、一网运行和一网管理；
优选地，所述能缆与企业单位、事业单位、住宅小区、医院、学校、公安、消防、安全保卫、国防、交通、电力、城市、园区、照明、矿山、油田的所述水网、所述气网、所述电网相连接，还能与无线设备相连接，用于实现所述能源流、信息流、传感流的传输，还用于构成泛在万物互联网，所述泛在万物互联网用于实现人与人的互联互通，还用于实现人与物的互联互通，还用于实现物与物的互联互通。
优选地，所述综合能源信息网系统为多站融合站，通过增加5G设备融合5G基站功能，构成5G融合站；所述多站融合站通过增加计算机服务器及数据存储设备融合数据中心功能，构成大数据中心站，用于数据的运算、存储、分析、输入、输出；
通过增加充电设备融合充电站功能，构成充电站，用于对设备充放电；
通过增加储能设备融合储能站功能，构成储能站，用于对能源的存储和释放；
通过增加区块链软硬件设备融合区块链中心功能，构成区块链中心站，用于区块链数据的运算、存储、分析、输入、输出；
通过增加人工智能设备融合人工智能中心功能，构成人工智能中心站，用于人工智能系统和终端的控制管理；
所述综合能源信息网系统中能单元设备用于为设备提供能量，信单元设备用于为设备提供信息通道，传感单元设备用于传感监测设备的运行状态；
所述大数据中心、充电站、储能站、5G无线基站、区块链中心站、人工智能中心站通过光电网变电站的组网进行多站融合站的组网，还用于构成综合能源信息服务站，还用于形成功能融合的综合能源信息网络,还用于构成一种EICT业，所述EICT业是一种能源信息通信技术业，用于所述能源流、所述信息流、所述传感流的一网传输、控制、管理。
优选地，所述能缆本身能作为传感缆，所述能缆包括一束或多束光纤束，所述光纤束包括一条或N条光纤，所述光纤用于传输光能、光信号、传感信号；所述光信号能够承载高速率大容量信息，所述光能由能量光纤传输，用于驱动终端设备做功，所述能量光纤能够用于长距离传输所述光能，用于与周围环境的安全共存共处；
所述传感信号用于感知所述能缆本身的工作状态或所述能缆周围的环境状态，所述能缆包括第一段能缆和第二段能缆和第N段能缆，所述第一段能缆和第二段能缆与第N段能缆串联和/或并联，用于构成链形网、环形网或混合形网；
所述第一段能缆和第二段能缆与第N段能缆之间还能够通过光电网接续盒连接，用于在实现所述第一段能缆和第二段能缆和第N段能缆连接；所述光电网接续盒中所述的光纤束，用于实时监测所述第一段能缆与第二段能缆和/或第N段能缆之间的连接接头部位的工作运行状态，还用于实时监测所述光电网接续盒的运行工作状态，还用于实时监测所述光电网接续盒周围环境的状态。
所述能缆包括能源传输材料，所述能源传输材料由金属导电材料构成，或由一种非金属材料构成，或由所述金属导电材料和非金属材料共同构成，所述金属导电材料用于传输电能，所属非金属材料用于传输光能，还能用于传输电能；
所述能缆还能够包括绝缘层，所述绝缘层用于电性能的绝缘隔离；
所述能缆还能够包括保护层，所述保护层用于对所述能缆起到机械损伤保护和/或抗拉伸保护和/抗挤压保护的作用，所述保护层为单层或多层，所述能缆还能够包括屏蔽层，用于改善电场分布；所述金属导电材料为导电金属丝或多根导电金属丝，所述光纤束为一束或多束，所述光纤束放置在所述金属导电材料之内或之外，用于构成一个紧密的整体；
所述金属导电材料由一种石墨烯碳纳米材料与金属材料混合而构成或是由一种所述石墨烯碳纳米材料渗透到所述金属材料分子与分子之间而构成，用于提高所述金属导电材料的机械强度，还用于提高所述金属导电材料的散热效率，还用于提高所述金属导电材料的导电率；所述石墨烯碳纳米材料还能涂敷在所述能缆或所述导电材料的表层用于提高所述能缆或所述导电材料的导电性能和导热性能，还用于提高所述能缆的防腐性能；
所述金属导电材料为低电阻率材料，由一根或多根导电金属丝构成，用于电能的传导，还用于抗拉伸，还用于支撑保护光纤，所述能缆的抗拉伸保护还能够通过使用其他金属丝或非金属丝构成，所述导电金属丝、所述其它金属丝、所述非金属丝与所述光纤束绞合在一起，用于构成一个紧密地整体；所述绞合采用张力放线的方式绞合，所述张力放线是一种拉力控制的放线方法，用于保证所述以上各种被绞合的物件在加工过程中所承受的应力达到均衡；所述绝缘层通过挤塑的方式实现，所述机械损伤保护使用带状材料通过缠绕包裹或挤塑的方式实现，所述屏蔽通过挤塑或缠绕包裹的方式实现。
优选地，所述能缆制造的过程中，将至少一束所述光纤束放置于所述金属导电材料内部构成裸能缆，所述裸能缆一般用于野外架空传输电能、光能、光信号、传感信号，所述裸能缆的周围包裹所述屏蔽层、所述绝缘层、所述保护层，构成绝缘能缆；将一束或多束所述光纤束放置于所述金属导电材料之外，并在周围包裹所述屏蔽层、所述绝缘层和所述保护层，构成各种不同规格型号的绝缘能缆，用于在不同的工作场景使用；所述绝缘能缆能由多条线芯构成，每一条所述线芯用于传输不同和/或相同电能或光能；
所述能缆制作中，至少有一根导电金属和一束光纤束，在所述导电金属和/或所述光纤束的外围包裹屏蔽层，在所述屏蔽层的内和/或外包裹绝缘层，所述保护层包裹于所述绝缘层之外；
所述光纤束包括能量光纤、信息光纤、传感光纤，所述能量光纤用于传输高速率大容量光子流，所述信息光纤用于传输光信号，所述传感光纤是一种分布式光纤传感器，用于感知所在光纤束周围每个点的温度、应力应变、电流、气体、磁场的变化，在所述传感光纤或所述信息光纤的中间或末端能串联或并联接入敏感元件，通过所述敏感元件重点感知该部位的电流或温度或磁场或气体变化；所述能量光纤、信息光纤、传感光纤置于束管中；所述信息光纤与所述传感光纤为同一种光纤或同一芯光纤；
所述光纤包括复合涂层，所述复合涂层涂敷在所述光纤的外表面，是光纤玻璃芯的保护材料，用于所述光纤玻璃芯的抗拉，还用于耐高温100度以上稳定工作，还用于降低所述光纤玻璃芯的传输损耗；
所述传感光纤的所述复合涂层，用于实现随着外部环境的变化所述复合涂层同样发生变化，用于所述传感光纤中形成所述传感监测流，所述光纤玻璃芯添加特殊敏感材料，用于形成不同的所述传感监测流，用于实现不同场景或环境的传感监测；
所述敏感元件包括透明液体、敏感粒子、玻璃体，所述敏感粒子是一种纳米级颗粒，当所述敏感粒子周围温度、磁场、气体、压力发生变化时，所述敏感粒子会很敏感的随之发生变化，所述敏感粒子是温度敏感粒子或磁场敏感粒子或气体敏感粒子或压力敏感粒子，所述敏感粒子均匀混入所述透明液体中以构成混合敏感液体，所述玻璃体是一种中空透明的密封体，所述混合敏感液体充满并密封在所述玻璃体内，所述玻璃体的两端分别连接一段光纤用于构成一个所述的敏感元件，所述敏感元件两端的一段光纤用于同其他光纤的熔接，所述敏感元件两端与所述能缆中的信息光纤和/或传感光纤连接，用于实现所述能缆重点部位的实时在线传感检测。
优选地，所述导电金属的外面能同时有两束以上光纤束，即第一光纤束和第二光纤束和/或第N光纤束，所述第一光纤束和第二光纤束平行并联使用，也能交叉串联使用，用于所述光纤束在任何点的引入或引出或T接时，所述金属导电材料不被断开，用于保证电能传输线路的整体性、一致性和安全性；所述第一光纤束和所述第二光纤束和所述金属导电材料，成三角形分布，也能置于同一平面即金属导电材料在中间第一光纤束和第二光纤束在两边排列，用于方便所述光纤束从所述能缆中剥离出来，或接入、或引出；所述第一光纤束和所述第二光纤束均能用于传输光能量和/或光信号和/或传感信号，还能用于作为一种分布式传感器；所述非金属导电材料是石墨烯材料，用于传输电能，所述石墨烯材料还能涂敷在所述光纤的外表层和/或所述石墨烯材料与所述复合涂层材料混合，用于构成石墨烯复合材料，所述石墨烯复合材料包裹在所述光纤的外表层，所述光纤和所述石墨烯复合材料用于构成一种完全由非金属材料制成的非金属能缆或石墨烯能缆，所述非金属能缆或石墨烯能缆由于没有了金属材料质量更轻，用于各种场合的电能和信息的同时传输和传感，还用于方便安装；
所述能缆在高电压、大电流场合连续安全稳定工作,所述能缆的周围能够填充防火阻燃材料制成防火阻燃能缆，用于在室内或易燃易爆的场合使用，所述能缆的外表面为橘红色，用于人眼的快速识别，还用于便于与其它线缆相互区分，在所属能缆的外表面打上各种字符或标志线，用于记录标明所述能缆的规格、型号、参数信息；
所述能缆本身能作为传感缆，所述传感缆是一个分布式传感器,能够感知所述能缆周围的温度、压力、磁场、电流、气体变化，所述能缆中的所述传感光纤是一个分布式传感器，实时感知能缆的状态变化并形成多个传感监测数据m，所述感终端设备经过所述感终端接口传感器采集所述系统多个终端设备的运行变化状态并形成多个传感监测数据m1，当所述系统中所述能缆或终端设备的温度、压力、震动、电流、电压、功率、气体等发生变化，产生所述传感监测数据m和传感监测数据m1通过所述能缆或总线传递给中心设备，所述中心设备进行分析比较运算，运算结果在经过所述中心设备显示或告警的同时，通过所述能缆反馈给所述终端设备，用于保证所述能缆和所述终端设备在规定的温度、压力、震动、电流、电压、功率、气体的阈值内稳定运行；
优选地，所述能缆包含光能缆和/或电能缆和/或光电复合能缆，所述光能缆至少包含一光纤纤芯；所述电能缆至少包含一电芯，所述电芯外围包裹绝缘层和/或保护层；所述光电复合能缆包含至少一光纤纤芯和至少一电芯；
所述能源流为电子流或光子流，所述电子流用于驱动用电设备做功，电子流光子流，用于驱动光设备做功；
所述信息流为光信号流，用于承载通信信息；
所述传感监测流是一种光信号流，用于承载传感监测信息，还用于所述能单元设备、所述信单元设备、所述感单元设备的实时在线传感监测；
所述水设备为取水设备，或是输水设备，或是储水设备，或是用水设备，用于水的生产或输送或存储或使用；
所述气设备为供气设备、输气设备、储气设备、用气设备，用于气的生产、输送、存储、使用；
所述新能源设备为太阳能发电设备、风力发电设备、潮汐发电设备、燃气发电设备、核发电设备，用于清洁电能的生产和使用；
所述光电网规约用于所述综合能源信息网系统设备相互之间沟通方式的共同约定，还用于能单元、信单元和感单元之间的信息通信；
所述光电网规约包括起始字段、结束字段、数据字段，所述数据字段包括目的地址段、来源地址段、帧类型字段、帧长字段、帧号字段、数据净核字段、帧校验字段；所述起始字段用于接收端判断规约的起始位置，目的地址段用于接收端判断是否属于自己的数据；所述来源数据段用于获知数据的来源；所述帧类型字段用于判断本帧数据的类型；所述帧号字段用于判断是单一帧还是连续帧中的第几帧；所述数据净核字段存放有效数据；所述帧校验字段用于判断传输数据有无错误；所述结束字段用于判断是否还有后续帧；所述帧类型为能源类型帧、信息类型帧、传感类型帧；所述帧定义如下，字头或起始字节，F6，28三组即F6 F6 F6 28 28 28，6个字节；目的地址128位，支持IPV6，16个字节；来源地址128位，支持IPV6，16个字节；帧类型2个字节，分为能类型、信类型、感类型，细分为命令类型和数据类型；帧长2个字节；帧号1个字节；数据净核；帧校验4个字节CRC32；帧结束符(F0或0F)，1个字节；所述帧类型为，第一字节第一位为能类型命令位，第二位为能类型数据位，第三位为信类型命令位，第四位为信类型数据位，第五位为感类型命令位，第六位为感类型数据位；另一字节为本字节类型的扩展，扩展后对应相应的数据长度，1代表16字节，2代表32字节；较长数据需要分帧传送，通过设置帧号，以示连续；校验和用于验证数据传输中有无错误；帧结束符用于数据分帧时，区分还有无后续分帧，F0本帧结束，0F还有后续；数据帧净核长度控制在500字节以内,以提高时效性。
本发明公开了以下技术效果：本发明公开了一种综合能源信息网系统，包括能单元、信单元、感单元，所述能单元包括能单元设备，用于能源流的传输和控制，所述信单元包括信单元设备，用于信息流的传输，所述感单元包括感单元设备，用于传感流的生成和传输。通过本发明的技术方案可以最大限度地适应新能源的接入能源信息网把一个集中式的、单向的电网，转变成和更多的互动的电网，来实现人与人的互联互通，实现人与物的互联互通，还用于实现物与物的互联互通。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的综合能源信息网的结构示意图；
图2为本发明的水网、气网或电网的结构示意图；
图3为本发明的能单元设备的结构示意图。
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。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
参考图1-3所示，一种综合能源信息网系统，所述综合能源信息网系统包括水网、气网、电网；所述水网包括给水网和排水网，所述给水网用于提供饮用水；所述排水网用于排放污水和/或雨水；所述气网包括燃气网、冷气网、暖气网，所述燃气网用于传送提供可燃烧气体，所述冷气网用于传送提供冷气，所述暖气网用于传送提供暖气；所述电网包括传统电网、新能源电网、储能电网，所述传统电网用于控制和/或传输电能，所述新能源电网用于控制和/或传输新能源电能，所述储能电网用于控制和/或传输存储电能；所述水网、气网、电网通过能缆连接构成综合能源信息网。
进一步优化方案，所述水网、所述气网、所述电网均包括能单元、信单元、感单元，所述能单元包括能单元设备，用于能源流的传输和控制，所述信单元包括信单元设备，用于信息流的传输，所述感单元包括感单元设备，用于传感流的生成和传输；
所述水网、所述气网、所述电网还包括脑单元，所述脑单元包括脑单元设备，所述脑单元设备包括光电网芯片、综合能源信息网系统的软件、光电网规约；所述脑单元设备与所述能单元设备、信单元设备、感单元设备相连接，用于所述能源流、信息流、传感流的综合控制、管理，还用于所述能源流、信息流、传感流运行状态数据的运算、分析、存储、输入、输出、显示、告警，还用于所述能源流、信息流、传感流的数字化控制和管理，还用于所述能单元设备、信单元设备、感单元设备的数字化管理和控制，还用于所述综合能源信息网的数字化管理和控制，还用于构成数字化综合能源信息网；
所述能单元设备、信单元设备、感单元设备、脑单元设备包括光电网芯片，所述光电网芯片包括光电网数据芯片和/或光电网接口芯片，所述光电网数据芯片用于多种数据的运算、处理、分析、存储、通信，还用于生成和解析符合光电网规约的数据流，用于所述综合能源信息网的数字化、系统化管理和控制；所述光电网接口芯片用于数据的输入输出，所述光电网数据芯片与所述光电网接口芯片通过数据总线连接；
所述综合能源信息网系统的软件包括综合能源信息网系统的系统软件、综合能源信息网系统的终端软件，所述综合能源信息网系统的系统软件安装在所述脑单元设备中，用于所述能源流、信息流、传感流的控制和管理，还用于所述综合能源信息网系统的控制和管理，还用于所述能单元设备、信单元设备、传感单元设备的数据运算、存储、分析、输入、输出，还用于数据显示、故障告警；所述综合能源信息网系统的终端软件安装在综合能源信息网系统的终端设备中，所述综合能源信息网系统的终端设备包括能终端设备、信终端设备、感终端设备，所述能终端设备、所述信终端设备、所述感终端设备包括综合能源信息网系统终端软件，用于所述能单元设备、信单元设备、传感单元设备相互之间的通信和数据交换，还用于所述能单元设备、信单元设备、传感单元设备与所述脑单元设备之间的通信和数据交换，还用于所述综合能源信息网系统的终端设备的数据运算、存储、分析、输入、输出，还用于所述综合能源信息网系统终端设备通信，还用于所述综合能源信息网系统终端设备的传感监测、控制和管理；
含有所述能单元设备、所述信单元设备、所述感单元设备和所述脑单元设备的所述水网、所述气网、所述电网把传统的水网、气网、电网升级成智能水网和/或智能气网和/或智能电网。
进一步优化方案，所述能单元设备包括能缆、能设备，所述能缆连接所述能单元设备，所述能单元设备包含电设备与光设备，所述电设备是发电设备,或是输电设备、或是变电设备，或是配电设备，或是储电设备，或是用电设备，用于电能的生产、或输送、或存储、或消耗使用做功；所述光设备，是光转换设备、光采集设备、光传输设备，或是光应用设备，所述能缆用于传输能源流、信息流、传感流，所述能源流是电子流，或是光子流，用于能量的传输，所述信息流是一种光信号流，用于所述能缆分支和/或两端设备的信息传输或交换，所述传感流是一种特殊的光信号流，用于所述能缆本身的实时在线传感监测，还用于所述能缆周围环境的实时在线监测，还用于所属能缆分支和/或两端设备的实时在线传感监测，还用于信息传输和信息交换。
进一步优化方案，所述综合能源信息网系统还包括水设备、气设备、电设备，所述能缆与电设备、水设备、气设备相连接，还用于所述能源流、信息流、传感流的生产和/或传输和/或存储和/或消耗做功；
所述综合能源信息网系统还包括数据中心，所述数据中心用于运算、存储、分析所述能单元设备、所述信单元设备、所述感单元设备、所述电设备、所述气设备、所述水设备的多种数据；
所述综合能源信息网系统还包括控制中心，所述控制中心用于所述能单元设备、所述信单元设备、所述感单元设备、所述电设备、水设备、气设备的控制，还用于所述能单元设备、所述信单元设备、所述感单元设备、所述电设备、水设备、气设备运行状态显示和告警；
所述能缆与所述电设备与所述数据中心与所述控制中心用于构成一张光电网，还用于构成智能城市、智能企业、智能交通、智能医院、智能园区、智能学校、智能住宅小区、智能公安、智能消防、智能电力、智能照明、智能矿山、智能油田、智能社会的能源信息基础网，用于实现所述能源流、信息流、传感流的一网传输，还用于实现智能生产、生活、管理、服务、监测、控制、安全、显示、报警、数据分析、存储、输入、输出的所述综合能源信息网的一网传输、一网运行和一网管理；
进一步优化方案，所述能缆与企业单位、事业单位、住宅小区、医院、学校、公安、消防、安全保卫、国防、交通、电力、城市、园区、照明、矿山、油田的所述水网、所述气网、所述电网相连接，还能与无线设备相连接，用于实现所述能源流、信息流、传感流的传输，还用于构成泛在万物互联网，所述泛在万物互联网用于实现人与人的互联互通，还用于实现人与物的互联互通，还用于实现物与物的互联互通。
进一步优化方案，所述综合能源信息网系统为多站融合站，通过增加5G设备融合5G基站功能，构成5G融合站；所述多站融合站通过增加计算机服务器及数据存储设备融合数据中心功能，构成大数据中心站，用于数据的运算、存储、分析、输入、输出；
通过增加充电设备融合充电站功能，构成充电站，用于对设备充放电；
通过增加储能设备融合储能站功能，构成储能站，用于对能源的存储和释放；
通过增加区块链软硬件设备融合区块链中心功能，构成区块链中心站，用于区块链数据的运算、存储、分析、输入、输出；
通过增加人工智能设备融合人工智能中心功能，构成人工智能中心站，用于人工智能系统和终端的控制管理；
所述综合能源信息网系统中能单元设备用于为设备提供能量，信单元设备用于为设备提供信息通道，传感单元设备用于传感监测设备的运行状态；
所述大数据中心、充电站、储能站、5G无线基站、区块链中心站、人工智能中心站通过光电网变电站的组网进行多站融合站的组网，还用于构成综合能源信息服务站，还用于形成功能融合的综合能源信息网络,还用于构成一种EICT业，所述EICT业是一种能源信息通信技术业，用于所述能源流、所述信息流、所述传感流的一网传输、控制、管理。
进一步优化方案，所述能缆本身能作为传感缆，所述能缆包括一束或多束光纤束，所述光纤束包括一条或N条光纤，所述光纤用于传输光能、光信号、传感信号；所述光信号能够承载高速率大容量信息，所述光能由能量光纤传输，用于驱动终端设备做功，所述能量光纤能够用于长距离传输所述光能，用于与周围环境的安全共存共处；
所述传感信号用于感知所述能缆本身的工作状态或所述能缆周围的环境状态，所述能缆包括第一段能缆和第二段能缆和第N段能缆，所述第一段能缆和第二段能缆与第N段能缆串联和/或并联，用于构成链形网、环形网或混合形网；
所述第一段能缆和第二段能缆与第N段能缆之间还能够通过光电网接续盒连接，用于在实现所述第一段能缆和第二段能缆和第N段能缆连接；所述光电网接续盒中所述的光纤束，用于实时监测所述第一段能缆与第二段能缆和/或第N段能缆之间的连接接头部位的工作运行状态，还用于实时监测所述光电网接续盒的运行工作状态，还用于实时监测所述光电网接续盒周围环境的状态。
所述能缆包括能源传输材料，所述能源传输材料由金属导电材料构成，或由一种非金属材料构成，或由所述金属导电材料和非金属材料共同构成，所述金属导电材料用于传输电能，所属非金属材料用于传输光能，还能用于传输电能；
所述能缆还能够包括绝缘层，所述绝缘层用于电性能的绝缘隔离；
所述能缆还能够包括保护层，所述保护层用于对所述能缆起到机械损伤保护和/或抗拉伸保护和/抗挤压保护的作用，所述保护层为单层或多层，所述能缆还能够包括屏蔽层，用于改善电场分布；所述金属导电材料为导电金属丝或多根导电金属丝，所述光纤束为一束或多束，所述光纤束放置在所述金属导电材料之内或之外，用于构成一个紧密的整体；
所述金属导电材料由一种石墨烯碳纳米材料与金属材料混合而构成或是由一种所述石墨烯碳纳米材料渗透到所述金属材料分子与分子之间而构成，用于提高所述金属导电材料的机械强度，还用于提高所述金属导电材料的散热效率，还用于提高所述金属导电材料的导电率；所述石墨烯碳纳米材料还能涂敷在所述能缆或所述导电材料的表层用于提高所述能缆或所述导电材料的导电性能和导热性能，还用于提高所述能缆的防腐性能；
所述金属导电材料为低电阻率材料，由一根或多根导电金属丝构成，用于电能的传导，还用于抗拉伸，还用于支撑保护光纤，所述能缆的抗拉伸保护还能够通过使用其他金属丝或非金属丝构成，所述导电金属丝、所述其它金属丝、所述非金属丝与所述光纤束绞合在一起，用于构成一个紧密地整体；所述绞合采用张力放线的方式绞合，所述张力放线是一种拉力控制的放线方法，用于保证所述以上各种被绞合的物件在加工过程中所承受的应力达到均衡；所述绝缘层通过挤塑的方式实现，所述机械损伤保护使用带状材料通过缠绕包裹或挤塑的方式实现，所述屏蔽通过挤塑或缠绕包裹的方式实现。
进一步优化方案，所述能缆制造的过程中，将至少一束所述光纤束放置于所述金属导电材料内部构成裸能缆，所述裸能缆一般用于野外架空传输电能、光能、光信号、传感信号，所述裸能缆的周围包裹所述屏蔽层、所述绝缘层、所述保护层，构成绝缘能缆；将一束或多束所述光纤束放置于所述金属导电材料之外，并在周围包裹所述屏蔽层、所述绝缘层和所述保护层，构成各种不同规格型号的绝缘能缆，用于在不同的工作场景使用；所述绝缘能缆能由多条线芯构成，每一条所述线芯用于传输不同和/或相同电能或光能；
所述能缆制作中，至少有一根导电金属和一束光纤束，在所述导电金属和/或所述光纤束的外围包裹屏蔽层，在所述屏蔽层的内和/或外包裹绝缘层，所述保护层包裹于所述绝缘层之外；
所述光纤束包括能量光纤、信息光纤、传感光纤，所述能量光纤用于传输高速率大容量光子流，所述信息光纤用于传输光信号，所述传感光纤是一种分布式光纤传感器，用于感知所在光纤束周围每个点的温度、应力应变、电流、气体、磁场的变化，在所述传感光纤或所述信息光纤的中间或末端能串联或并联接入敏感元件，通过所述敏感元件重点感知该部位的电流或温度或磁场或气体变化；所述能量光纤、信息光纤、传感光纤置于束管中；所述信息光纤与所述传感光纤为同一种光纤或同一芯光纤；
所述光纤包括复合涂层，所述复合涂层涂敷在所述光纤的外表面，是光纤玻璃芯的保护材料，用于所述光纤玻璃芯的抗拉，还用于耐高温100度以上稳定工作，还用于降低所述光纤玻璃芯的传输损耗；
所述传感光纤的所述复合涂层，用于实现随着外部环境的变化所述复合涂层同样发生变化，用于所述传感光纤中形成所述传感监测流，所述光纤玻璃芯添加特殊敏感材料，用于形成不同的所述传感监测流，用于实现不同场景或环境的传感监测；
所述敏感元件包括透明液体、敏感粒子、玻璃体，所述敏感粒子是一种纳米级颗粒，当所述敏感粒子周围温度、磁场、气体、压力发生变化时，所述敏感粒子会很敏感的随之发生变化，所述敏感粒子是温度敏感粒子或磁场敏感粒子或气体敏感粒子或压力敏感粒子，所述敏感粒子均匀混入所述透明液体中以构成混合敏感液体，所述玻璃体是一种中空透明的密封体，所述混合敏感液体充满并密封在所述玻璃体内，所述玻璃体的两端分别连接一段光纤用于构成一个所述的敏感元件，所述敏感元件两端的一段光纤用于同其他光纤的熔接，所述敏感元件两端与所述能缆中的信息光纤和/或传感光纤连接，用于实现所述能缆重点部位的实时在线传感检测。
进一步优化方案，所述导电金属的外面能同时有两束以上光纤束，即第一光纤束和第二光纤束和/或第N光纤束，所述第一光纤束和第二光纤束平行并联使用，也能交叉串联使用，用于所述光纤束在任何点的引入或引出或T接时，所述金属导电材料不被断开，用于保证电能传输线路的整体性、一致性和安全性；所述第一光纤束和所述第二光纤束和所述金属导电材料，成三角形分布，也能置于同一平面即金属导电材料在中间第一光纤束和第二光纤束在两边排列，用于方便所述光纤束从所述能缆中剥离出来，或接入、或引出；所述第一光纤束和所述第二光纤束均能用于传输光能量和/或光信号和/或传感信号，还能用于作为一种分布式传感器；所述非金属导电材料是石墨烯材料，用于传输电能，所述石墨烯材料还能涂敷在所述光纤的外表层和/或所述石墨烯材料与所述复合涂层材料混合，用于构成石墨烯复合材料，所述石墨烯复合材料包裹在所述光纤的外表层，所述光纤和所述石墨烯复合材料用于构成一种完全由非金属材料制成的非金属能缆或石墨烯能缆，所述非金属能缆或石墨烯能缆由于没有了金属材料质量更轻，用于各种场合的电能和信息的同时传输和传感，还用于方便安装；
所述能缆在高电压、大电流场合连续安全稳定工作,所述能缆的周围能够填充防火阻燃材料制成防火阻燃能缆，用于在室内或易燃易爆的场合使用，所述能缆的外表面为橘红色，用于人眼的快速识别，还用于便于与其它线缆相互区分，在所属能缆的外表面打上各种字符或标志线，用于记录标明所述能缆的规格、型号、参数信息；
所述能缆本身能作为传感缆，所述传感缆是一个分布式传感器,能够感知所述能缆周围的温度、压力、磁场、电流、气体变化，所述能缆中的所述传感光纤是一个分布式传感器，实时感知能缆的状态变化并形成多个传感监测数据m，所述感终端设备经过所述感终端接口传感器采集所述系统多个终端设备的运行变化状态并形成多个传感监测数据m1，当所述系统中所述能缆或终端设备的温度、压力、震动、电流、电压、功率、气体等发生变化，产生所述传感监测数据m和传感监测数据m1通过所述能缆或总线传递给中心设备，所述中心设备进行分析比较运算，运算结果在经过所述中心设备显示或告警的同时，通过所述能缆反馈给所述终端设备，用于保证所述能缆和所述终端设备在规定的温度、压力、震动、电流、电压、功率、气体的阈值内稳定运行；
进一步优化方案，所述能缆包含光能缆和/或电能缆和/或光电复合能缆，所述光能缆至少包含一光纤纤芯；所述电能缆至少包含一电芯，所述电芯外围包裹绝缘层和/或保护层；所述光电复合能缆包含至少一光纤纤芯和至少一电芯；
所述能源流为电子流或光子流，所述电子流用于驱动用电设备做功，电子流光子流，用于驱动光设备做功；
所述信息流为光信号流，用于承载通信信息；
所述传感监测流是一种光信号流，用于承载传感监测信息，还用于所述能单元设备、所述信单元设备、所述感单元设备的实时在线传感监测；
所述水设备为取水设备，或是输水设备，或是储水设备，或是用水设备，用于水的生产或输送或存储或使用；
所述气设备为供气设备、输气设备、储气设备、用气设备，用于气的生产、输送、存储、使用；
所述新能源设备为太阳能发电设备、风力发电设备、潮汐发电设备、燃气发电设备、核发电设备，用于清洁电能的生产和使用；
所述光电网规约用于所述综合能源信息网系统设备相互之间沟通方式的共同约定，还用于能单元、信单元和感单元之间的信息通信；
所述光电网规约包括起始字段、结束字段、数据字段，所述数据字段包括目的地址段、来源地址段、帧类型字段、帧长字段、帧号字段、数据净核字段、帧校验字段；所述起始字段用于接收端判断规约的起始位置，目的地址段用于接收端判断是否属于自己的数据；所述来源数据段用于获知数据的来源；所述帧类型字段用于判断本帧数据的类型；所述帧号字段用于判断是单一帧还是连续帧中的第几帧；所述数据净核字段存放有效数据；所述帧校验字段用于判断传输数据有无错误；所述结束字段用于判断是否还有后续帧；所述帧类型为能源类型帧、信息类型帧、传感类型帧；所述帧定义如下，字头或起始字节，F6，28三组即F6 F6 F6 28 28 28，6个字节；目的地址128位，支持IPV6，16个字节；来源地址128位，支持IPV6，16个字节；帧类型2个字节，分为能类型、信类型、感类型，细分为命令类型和数据类型；帧长2个字节；帧号1个字节；数据净核；帧校验4个字节CRC32；帧结束符(F0或0F)，1个字节；所述帧类型为，第一字节第一位为能类型命令位，第二位为能类型数据位，第三位为信类型命令位，第四位为信类型数据位，第五位为感类型命令位，第六位为感类型数据位；另一字节为本字节类型的扩展，扩展后对应相应的数据长度，1代表16字节，2代表32字节；较长数据需要分帧传送，通过设置帧号，以示连续；校验和用于验证数据传输中有无错误；帧结束符用于数据分帧时，区分还有无后续分帧，F0本帧结束，0F还有后续；数据帧净核长度控制在500字节以内,以提高时效性。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
Claims (10)
1.一种综合能源信息网系统，其特征在于，所述综合能源信息网系统包括水网、气网、电网；所述水网包括给水网和排水网，所述给水网用于提供饮用水；所述排水网用于排放污水和/或雨水；所述气网包括燃气网、冷气网、暖气网，所述燃气网用于传送提供可燃烧气体，所述冷气网用于传送提供冷气，所述暖气网用于传送提供暖气；所述电网包括传统电网、新能源电网、储能电网，所述传统电网用于控制和/或传输电能，所述新能源电网用于控制和/或传输新能源电能，所述储能电网用于控制和/或传输存储电能；所述水网、气网、电网通过能缆连接构成综合能源信息网。
2.根据权利要求1所述综合能源信息网系统，其特征在于，所述水网、所述气网、所述电网均包括能单元、信单元、感单元，所述能单元包括能单元设备，用于能源流的传输和控制，所述信单元包括信单元设备，用于信息流的传输，所述感单元包括感单元设备，用于传感流的生成和传输；
所述水网、所述气网、所述电网还包括脑单元，所述脑单元包括脑单元设备，所述脑单元设备包括光电网芯片、综合能源信息网系统的软件、光电网规约；所述脑单元设备与所述能单元设备、信单元设备、感单元设备相连接，用于所述能源流、信息流、传感流的综合控制、管理，还用于所述能源流、信息流、传感流运行状态数据的运算、分析、存储、输入、输出、显示、告警，还用于所述能源流、信息流、传感流的数字化控制和管理，还用于所述能单元设备、信单元设备、感单元设备的数字化管理和控制，还用于所述综合能源信息网的数字化管理和控制，还用于构成数字化综合能源信息网；
所述能单元设备、信单元设备、感单元设备、脑单元设备包括光电网芯片，所述光电网芯片包括光电网数据芯片和/或光电网接口芯片，所述光电网数据芯片用于多种数据的运算、处理、分析、存储、通信，还用于生成和解析符合光电网规约的数据流，用于所述综合能源信息网的数字化、系统化管理和控制；所述光电网接口芯片用于数据的输入输出，所述光电网数据芯片与所述光电网接口芯片通过数据总线连接；
所述综合能源信息网系统的软件包括综合能源信息网系统的系统软件、综合能源信息网系统的终端软件，所述综合能源信息网系统的系统软件安装在所述脑单元设备中，用于所述能源流、信息流、传感流的控制和管理，还用于所述综合能源信息网系统的控制和管理，还用于所述能单元设备、信单元设备、传感单元设备的数据运算、存储、分析、输入、输出，还用于数据显示、故障告警；所述综合能源信息网系统的终端软件安装在综合能源信息网系统的终端设备中，所述综合能源信息网系统的终端设备包括能终端设备、信终端设备、感终端设备，所述能终端设备、所述信终端设备、所述感终端设备包括综合能源信息网系统终端软件，用于所述能单元设备、信单元设备、传感单元设备相互之间的通信和数据交换，还用于所述能单元设备、信单元设备、传感单元设备与所述脑单元设备之间的通信和数据交换，还用于所述综合能源信息网系统的终端设备的数据运算、存储、分析、输入、输出，还用于所述综合能源信息网系统终端设备通信，还用于所述综合能源信息网系统终端设备的传感监测、控制和管理；
含有所述能单元设备、所述信单元设备、所述感单元设备和所述脑单元设备的所述水网、所述气网、所述电网把传统的水网、气网、电网升级成智能水网和/或智能气网和/或智能电网。
3.根据权利要求1、2所述综合能源信息网系统，其特征在于，所述能单元设备包括能缆、能设备，所述能缆连接所述能单元设备，所述能单元设备包含电设备与光设备，所述电设备是发电设备,或是输电设备、或是变电设备，或是配电设备，或是储电设备，或是用电设备，用于电能的生产、或输送、或存储、或消耗使用做功；所述光设备，是光转换设备、光采集设备、光传输设备，或是光应用设备，所述能缆用于传输能源流、信息流、传感流，所述能源流是电子流，或是光子流，用于能量的传输，所述信息流是一种光信号流，用于所述能缆分支和/或两端设备的信息传输或交换，所述传感流是一种特殊的光信号流，用于所述能缆本身的实时在线传感监测，还用于所述能缆周围环境的实时在线监测，还用于所属能缆分支和/或两端设备的实时在线传感监测，还用于信息传输和信息交换。
4.根据权利要求书1、2、3所述的一种综合能源信息网系统，其特征在于，所述综合能源信息网系统还包括水设备、气设备、电设备，所述能缆与电设备、水设备、气设备相连接，还用于所述能源流、信息流、传感流的生产和/或传输和/或存储和/或消耗做功；
所述综合能源信息网系统还包括数据中心，所述数据中心用于运算、存储、分析所述能单元设备、所述信单元设备、所述感单元设备、所述电设备、所述气设备、所述水设备的多种数据；
所述综合能源信息网系统还包括控制中心，所述控制中心用于所述能单元设备、所述信单元设备、所述感单元设备、所述电设备、水设备、气设备的控制，还用于所述能单元设备、所述信单元设备、所述感单元设备、所述电设备、水设备、气设备运行状态显示和告警；
所述能缆与所述电设备与所述数据中心与所述控制中心用于构成一张光电网，还用于构成智能城市、智能企业、智能交通、智能医院、智能园区、智能学校、智能住宅小区、智能公安、智能消防、智能电力、智能照明、智能矿山、智能油田、智能社会的能源信息基础网，用于实现所述能源流、信息流、传感流的一网传输，还用于实现智能生产、生活、管理、服务、监测、控制、安全、显示、报警、数据分析、存储、输入、输出的所述综合能源信息网的一网传输、一网运行和一网管理。
5.根据权利要求书1、2、3、4所述的一种综合能源信息网系统，其特征在于，所述能缆与企业单位、事业单位、住宅小区、医院、学校、公安、消防、安全保卫、国防、交通、电力、城市、园区、照明、矿山、油田的所述水网、所述气网、所述电网相连接，还能与无线设备相连接，用于实现所述能源流、信息流、传感流的传输，还用于构成泛在万物互联网，所述泛在万物互联网用于实现人与人的互联互通，还用于实现人与物的互联互通，还用于实现物与物的互联互通。
6.根据权利要求1、2、3、4、5所述的一种综合能源信息网系统，其特征在于，所述综合能源信息网系统为多站融合站，通过增加5G设备融合5G基站功能，构成5G融合站；所述多站融合站通过增加计算机服务器及数据存储设备融合数据中心功能，构成大数据中心站，用于数据的运算、存储、分析、输入、输出；
通过增加充电设备融合充电站功能，构成充电站，用于对设备充放电；
通过增加储能设备融合储能站功能，构成储能站，用于对能源的存储和释放；
通过增加区块链软硬件设备融合区块链中心功能，构成区块链中心站，用于区块链数据的运算、存储、分析、输入、输出；
通过增加人工智能设备融合人工智能中心功能，构成人工智能中心站，用于人工智能系统和终端的控制管理；
所述综合能源信息网系统中能单元设备用于为设备提供能量，信单元设备用于为设备提供信息通道，传感单元设备用于传感监测设备的运行状态；
所述大数据中心、充电站、储能站、5G无线基站、区块链中心站、人工智能中心站通过光电网变电站的组网进行多站融合站的组网，还用于构成综合能源信息服务站，还用于形成功能融合的综合能源信息网络,还用于构成一种EICT业，所述EICT业是一种能源信息通信技术业，用于所述能源流、所述信息流、所述传感流的一网传输、控制、管理。
7.根据权利要求1所述的综合能源信息网系统，其特征在于：所述能缆本身能作为传感缆，所述能缆包括一束或多束光纤束，所述光纤束包括一条或N条光纤，所述光纤用于传输光能、光信号、传感信号；所述光信号能够承载高速率大容量信息，所述光能由能量光纤传输，用于驱动终端设备做功，所述能量光纤能够用于长距离传输所述光能，用于与周围环境的安全共存共处；
所述传感信号用于感知所述能缆本身的工作状态或所述能缆周围的环境状态，所述能缆包括第一段能缆和第二段能缆和第N段能缆，所述第一段能缆和第二段能缆与第N段能缆串联和/或并联，用于构成链形网、环形网或混合形网；
所述第一段能缆和第二段能缆与第N段能缆之间还能够通过光电网接续盒连接，用于在实现所述第一段能缆和第二段能缆和第N段能缆连接；所述光电网接续盒中所述的光纤束，用于实时监测所述第一段能缆与第二段能缆和/或第N段能缆之间的连接接头部位的工作运行状态，还用于实时监测所述光电网接续盒的运行工作状态，还用于实时监测所述光电网接续盒周围环境的状态。
所述能缆包括能源传输材料，所述能源传输材料由金属导电材料构成，或由一种非金属材料构成，或由所述金属导电材料和非金属材料共同构成，所述金属导电材料用于传输电能，所属非金属材料用于传输光能，还能用于传输电能；
所述能缆还能够包括绝缘层，所述绝缘层用于电性能的绝缘隔离；
所述能缆还能够包括保护层，所述保护层用于对所述能缆起到机械损伤保护和/或抗拉伸保护和/抗挤压保护的作用，所述保护层为单层或多层，所述能缆还能够包括屏蔽层，用于改善电场分布；所述金属导电材料为导电金属丝或多根导电金属丝，所述光纤束为一束或多束，所述光纤束放置在所述金属导电材料之内或之外，用于构成一个紧密的整体；
所述金属导电材料由一种石墨烯碳纳米材料与金属材料混合而构成或是由一种所述石墨烯碳纳米材料渗透到所述金属材料分子与分子之间而构成，用于提高所述金属导电材料的机械强度，还用于提高所述金属导电材料的散热效率，还用于提高所述金属导电材料的导电率；所述石墨烯碳纳米材料还能涂敷在所述能缆或所述导电材料的表层用于提高所述能缆或所述导电材料的导电性能和导热性能，还用于提高所述能缆的防腐性能；
所述金属导电材料为低电阻率材料，由一根或多根导电金属丝构成，用于电能的传导，还用于抗拉伸，还用于支撑保护光纤，所述能缆的抗拉伸保护还能够通过使用其他金属丝或非金属丝构成，所述导电金属丝、所述其它金属丝、所述非金属丝与所述光纤束绞合在一起，用于构成一个紧密地整体；所述绞合采用张力放线的方式绞合，所述张力放线是一种拉力控制的放线方法，用于保证所述以上各种被绞合的物件在加工过程中所承受的应力达到均衡；所述绝缘层通过挤塑的方式实现，所述机械损伤保护使用带状材料通过缠绕包裹或挤塑的方式实现，所述屏蔽通过挤塑或缠绕包裹的方式实现。
8.根据权利要求1所述的综合能源信息网系统，其特征在于：所述能缆制造的过程中，将至少一束所述光纤束放置于所述金属导电材料内部构成裸能缆，所述裸能缆一般用于野外架空传输电能、光能、光信号、传感信号，所述裸能缆的周围包裹所述屏蔽层、所述绝缘层、所述保护层，构成绝缘能缆；将一束或多束所述光纤束放置于所述金属导电材料之外，并在周围包裹所述屏蔽层、所述绝缘层和所述保护层，构成各种不同规格型号的绝缘能缆，用于在不同的工作场景使用；所述绝缘能缆能由多条线芯构成，每一条所述线芯用于传输不同和/或相同电能或光能；
所述能缆制作中，至少有一根导电金属和一束光纤束，在所述导电金属和/或所述光纤束的外围包裹屏蔽层，在所述屏蔽层的内和/或外包裹绝缘层，所述保护层包裹于所述绝缘层之外；
所述光纤束包括能量光纤、信息光纤、传感光纤，所述能量光纤用于传输高速率大容量光子流，所述信息光纤用于传输光信号，所述传感光纤是一种分布式光纤传感器，用于感知所在光纤束周围每个点的温度、应力应变、电流、气体、磁场的变化，在所述传感光纤或所述信息光纤的中间或末端能串联或并联接入敏感元件，通过所述敏感元件重点感知该部位的电流或温度或磁场或气体变化；所述能量光纤、信息光纤、传感光纤置于束管中；所述信息光纤与所述传感光纤为同一种光纤或同一芯光纤；
所述光纤包括复合涂层，所述复合涂层涂敷在所述光纤的外表面，是光纤玻璃芯的保护材料，用于所述光纤玻璃芯的抗拉，还用于耐高温100度以上稳定工作，还用于降低所述光纤玻璃芯的传输损耗；
所述传感光纤的所述复合涂层，用于实现随着外部环境的变化所述复合涂层同样发生变化，用于所述传感光纤中形成所述传感监测流，所述光纤玻璃芯添加特殊敏感材料，用于形成不同的所述传感监测流，用于实现不同场景或环境的传感监测；
所述敏感元件包括透明液体、敏感粒子、玻璃体，所述敏感粒子是一种纳米级颗粒，当所述敏感粒子周围温度、磁场、气体、压力发生变化时，所述敏感粒子会很敏感的随之发生变化，所述敏感粒子是温度敏感粒子或磁场敏感粒子或气体敏感粒子或压力敏感粒子，所述敏感粒子均匀混入所述透明液体中以构成混合敏感液体，所述玻璃体是一种中空透明的密封体，所述混合敏感液体充满并密封在所述玻璃体内，所述玻璃体的两端分别连接一段光纤用于构成一个所述的敏感元件，所述敏感元件两端的一段光纤用于同其他光纤的熔接，所述敏感元件两端与所述能缆中的信息光纤和/或传感光纤连接，用于实现所述能缆重点部位的实时在线传感检测。
9.根据权利要求1所述的综合能源信息网系统，其特征在于：所述导电金属的外面能同时有两束以上光纤束，即第一光纤束和第二光纤束和/或第N光纤束，所述第一光纤束和第二光纤束平行并联使用，也能交叉串联使用，用于所述光纤束在任何点的引入或引出或T接时，所述金属导电材料不被断开，用于保证电能传输线路的整体性、一致性和安全性；所述第一光纤束和所述第二光纤束和所述金属导电材料，成三角形分布，也能置于同一平面即金属导电材料在中间第一光纤束和第二光纤束在两边排列，用于方便所述光纤束从所述能缆中剥离出来，或接入、或引出；所述第一光纤束和所述第二光纤束均能用于传输光能量和/或光信号和/或传感信号，还能用于作为一种分布式传感器；所述非金属导电材料是石墨烯材料，用于传输电能，所述石墨烯材料还能涂敷在所述光纤的外表层和/或所述石墨烯材料与所述复合涂层材料混合，用于构成石墨烯复合材料，所述石墨烯复合材料包裹在所述光纤的外表层，所述光纤和所述石墨烯复合材料用于构成一种完全由非金属材料制成的非金属能缆或石墨烯能缆，所述非金属能缆或石墨烯能缆由于没有了金属材料质量更轻，用于各种场合的电能和信息的同时传输和传感，还用于方便安装；
所述能缆在高电压、大电流场合连续安全稳定工作,所述能缆的周围能够填充防火阻燃材料制成防火阻燃能缆，用于在室内或易燃易爆的场合使用，所述能缆的外表面为橘红色，用于人眼的快速识别，还用于便于与其它线缆相互区分，在所属能缆的外表面打上各种字符或标志线，用于记录标明所述能缆的规格、型号、参数信息；
所述能缆本身能作为传感缆，所述传感缆是一个分布式传感器,能够感知所述能缆周围的温度、压力、磁场、电流、气体变化，所述能缆中的所述传感光纤是一个分布式传感器，实时感知能缆的状态变化并形成多个传感监测数据m，所述感终端设备经过所述感终端接口传感器采集所述系统多个终端设备的运行变化状态并形成多个传感监测数据m1，当所述系统中所述能缆或终端设备的温度、压力、震动、电流、电压、功率、气体等发生变化，产生所述传感监测数据m和传感监测数据m1通过所述能缆或总线传递给中心设备，所述中心设备进行分析比较运算，运算结果在经过所述中心设备显示或告警的同时，通过所述能缆反馈给所述终端设备，用于保证所述能缆和所述终端设备在规定的温度、压力、震动、电流、电压、功率、气体的阈值内稳定运行。
10.根据权利要求书1、2、3、4、5、6、7、8、9所述的一种综合能源信息网系统，其特征在于，
所述能缆包含光能缆和/或电能缆和/或光电复合能缆，所述光能缆至少包含一光纤纤芯；所述电能缆至少包含一电芯，所述电芯外围包裹绝缘层和/或保护层；所述光电复合能缆包含至少一光纤纤芯和至少一电芯；
所述能源流为电子流或光子流，所述电子流用于驱动用电设备做功，电子流光子流，用于驱动光设备做功；
所述信息流为光信号流，用于承载通信信息；
所述传感监测流是一种光信号流，用于承载传感监测信息，还用于所述能单元设备、所述信单元设备、所述感单元设备的实时在线传感监测；
所述水设备为取水设备，或是输水设备，或是储水设备，或是用水设备，用于水的生产或输送或存储或使用；
所述气设备为供气设备、输气设备、储气设备、用气设备，用于气的生产、输送、存储、使用；
所述新能源设备为太阳能发电设备、风力发电设备、潮汐发电设备、燃气发电设备、核发电设备，用于清洁电能的生产和使用；
所述光电网规约用于所述综合能源信息网系统设备相互之间沟通方式的共同约定，还用于能单元、信单元和感单元之间的信息通信；
所述光电网规约包括起始字段、结束字段、数据字段，所述数据字段包括目的地址段、来源地址段、帧类型字段、帧长字段、帧号字段、数据净核字段、帧校验字段；所述起始字段用于接收端判断规约的起始位置，目的地址段用于接收端判断是否属于自己的数据；所述来源数据段用于获知数据的来源；所述帧类型字段用于判断本帧数据的类型；所述帧号字段用于判断是单一帧还是连续帧中的第几帧；所述数据净核字段存放有效数据；所述帧校验字段用于判断传输数据有无错误；所述结束字段用于判断是否还有后续帧；所述帧类型为能源类型帧、信息类型帧、传感类型帧；所述帧定义如下，字头或起始字节，F6和28三组即F6 F6 F6 28 28 28，6个字节；目的地址128位，支持IPV6，16个字节；来源地址128位，支持IPV6，16个字节；帧类型2个字节，分为能类型、信类型、感类型，细分为命令类型和数据类型；帧长2个字节；帧号1个字节；数据净核；帧校验4个字节CRC32；帧结束符F0或0F，1个字节；所述帧类型为，第一字节第一位为能类型命令位，第二位为能类型数据位，第三位为信类型命令位，第四位为信类型数据位，第五位为感类型命令位，第六位为感类型数据位；另一字节为本字节类型的扩展，扩展后对应相应的数据长度，1代表16字节，2代表32字节；较长数据需要分帧传送，通过设置帧号，以示连续；校验和用于验证数据传输中有无错误；帧结束符用于数据分帧时，区分还有无后续分帧，F0本帧结束，0F还有后续；数据帧净核长度控制在500字节以内,以提高时效性。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117668700A (zh) * | 2023-12-25 | 2024-03-08 | 南京天溯自动化控制系统有限公司 | 基于在线变化点检测的医院综合能源边界识别方法及系统 |
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