CN111665751A - 一种被动房能源一体机监控和环境监测系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种被动房能源一体机监控和环境监测系统，涉及能源与环境监测技术领域。该被动房能源一体机监控和环境监测系统，水表、电表、传感器、空调、新风设备、网关、服务器、云端、可视化设备与移动终端，所述水表、电表、传感器、空调和新风设备中的一个或多个与网关连接，所述网关与服务器连接，所述服务器与云端连接。本发明，可对于水表、电表、空调与新风设备进行综合性的监控，数据可上传至云端处理，确保了数据的有效整合，保证了数据的实时性、连续性以及有效性，同时，可视化设备与移动终端可以实现远程控制，能够根据实际情况对设备进行操控，具备综合性监控与远程控制的功能，大大提高了被动房中能源与环境综合性管理效率。

Description

一种被动房能源一体机监控和环境监测系统

技术领域

本发明涉及能源与环境监测技术领域，具体为一种被动房能源一体机监控和环境监测系统。

背景技术

被动房，是各种技术产品的集大成者，通过充分利用可再生能源使所有消耗的一次能源总和不超过120千瓦·小时/(平米.年)的房屋，如此低的能耗标准，是通过高隔热隔音、密封性强的建筑外墙和可再生能源得以实现，目前，被动房的使用越来越受到关注，未来，被动房带来的价值将是不可忽视的。

对于被动房来说，水、电以及空调与新风设备都是不可或缺的一部分，一般来说，被动房中需要用到水表、电表、空调与新风设备，然后对于这些设备无法进行综合性的监控，数据的反馈比较零散，同时，现有技术中被动房的空调以及新风设备都是需要人为在房间中操控，并不能根据实际情况而进行调节，缺乏对这些设备进行综合性监控与远程控制的系统。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种被动房能源一体机监控和环境监测系统，解决了现有技术中存在的缺陷与不足。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种被动房能源一体机监控和环境监测系统，所述系统包括水表、电表、传感器、空调、新风设备、网关、服务器、云端、可视化设备与移动终端，所述水表、电表、传感器、空调和新风设备中的一个或多个与网关连接，所述网关与服务器连接，所述服务器与云端连接，所述云端分别与可视化设备和移动终端连接。

优选的，所述云端包括数据采集单元、数据分析单元、中央处理单元、LoRa无线单元、异常报警单元、异常提醒单元、管理存储单元与数据导出单元，所述数据采集单元与数据分析单元连接，所述异常报警单元与异常提醒单元连接，所述管理存储单元与数据导出单元连接，所述中央处理单元分别与数据分析单元、LoRa无线单元、异常报警单元和管理存储单元连接。

优选的，所述数据采集单元用于接收服务器所发送的所有数据信息，然后将采集的数据发送给数据分析单元，所述数据分析单元对接收的数据进行初步分析与处理，然后将数据以及预处理结果发送给中央处理单元，所述中央处理单元对数据进行综合性的分析处理与判断。

优选的，所述异常报警单元用于对监测的异常数据发出警报，其警报方式可以为光报警或声报警或光报警与声报警相结合，所述异常提醒单元用于对某区域出现环境超标、能耗超标等情况进行提醒，其提醒方式可为短信、公众号、app等方式。

优选的，所述管理存储单元用于对数据进行综合性的管理与存储，所述数据导出单元用于提供基于年月日的数据导出与浏览，且数据导出单元可自动一键生成excel表格并支持打印下载。

优选的，所述可视化设备用于提供基于网页浏览和PC安装版本的数据可视化软件，所述可视化设备可与云端双向传输，实现远程控制水表、电表、传感器、空调或新风设备。

优选的，所述移动终端可基于微信公众号或者app与云端双向传输，所述移动终端可实现远程控制水表、电表、传感器、空调或新风设备。

优选的，所述系统包括以下使用内容：

1)将楼宇中的水表、电表、传感器、空调和新风设备根据需要选择性的与网关连接起来，然后将所有的网关与服务器建立通讯连接，同时服务器的所有数据上传至云端中；

2)水表与电表实时对用水量与用电量进行记录并发送到云端中，传感器实时监测环境中空气质量并上传至云端，云端实时对数据进行分析与处理，并发送得可视化设备与移动终端中；

3)在可视化设备与移动终端中可以查看相关数据，并可以实现远程控制水表、电表、传感器、空调或新风设备，当传感器检测到环境中空气质量较差时，可以自动启动新风设备来改善空气质量；

4)云端可以进行用电趋势判断,对用电区域进行超载保护,通过增加远程通知功能,对某区域出现环境超标、能耗超标进行短信、公众号、app等方式提醒。

(三)有益效果

本发明提供了一种被动房能源一体机监控和环境监测系统。具备以下有益效果：

1、本发明，可对于水表、电表、空调与新风设备进行综合性的监控，数据可上传至云端处理，确保了数据的有效整合，保证了数据的实时性、连续性以及有效性，同时，可视化设备与移动终端可以实现远程控制，能够根据实际情况对设备进行操控，具备综合性监控与远程控制的功能，大大提高了被动房中能源与环境综合性管理效率。

2、本发明，云端可以进行用电趋势判断,对用电区域进行超载保护,可对某区域出现环境超标、能耗超标等情况进行报警，同时也可以通过短信、公众号、app等方式提醒，确保能够在第一时间了解到被动房相关的异常数据，可以保证被动房的正常运行。

附图说明

图1为本发明系统结构示意图；

图2为本发明云端原理框图。

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。

实施例：

如图1-2所示，本发明实施例提供一种被动房能源一体机监控和环境监测系统，该系统包括水表、电表、传感器、空调、新风设备、网关、服务器、云端、可视化设备与移动终端，水表、电表、传感器、空调和新风设备中的一个或多个与网关连接，在本发明中，每一个网关连接水表、电表、传感器、空调和新风设备中的三个，具体连接数据与种类可根据楼宇的实际情况而定，网关与服务器连接，服务器与云端连接，云端分别与可视化设备和移动终端连接。

本发明，可对于水表、电表、空调与新风设备进行综合性的监控，数据可上传至云端处理，确保了数据的有效整合，保证了数据的实时性、连续性以及有效性，同时，可视化设备与移动终端可以实现远程控制，能够根据实际情况对设备进行操控，具备综合性监控与远程控制的功能，大大提高了被动房中能源与环境综合性管理效率。

云端包括数据采集单元、数据分析单元、中央处理单元、LoRa无线单元、异常报警单元、异常提醒单元、管理存储单元与数据导出单元，数据采集单元与数据分析单元连接，异常报警单元与异常提醒单元连接，管理存储单元与数据导出单元连接，中央处理单元分别与数据分析单元、LoRa无线单元、异常报警单元和管理存储单元连接。

本发明中，由于LoRa的特性可以同一信道上同时多信号解调，网关使用不同于终端节点的RF器件，具有更高的容量，作为一个透明网桥在终端设备和中心网络服务器间中继消息。

数据采集单元用于接收服务器所发送的所有数据信息，然后将采集的数据发送给数据分析单元，数据分析单元对接收的数据进行初步分析与处理，然后将数据以及预处理结果发送给中央处理单元，中央处理单元对数据进行综合性的分析处理与判断，异常报警单元用于对监测的异常数据发出警报，其警报方式可以为光报警或声报警或光报警与声报警相结合，异常提醒单元用于对某区域出现环境超标、能耗超标等情况进行提醒，其提醒方式可为短信、公众号、app等方式，管理存储单元用于对数据进行综合性的管理与存储，数据导出单元用于提供基于年月日的数据导出与浏览，且数据导出单元可自动一键生成excel表格并支持打印下载。

可视化设备用于提供基于网页浏览和PC安装版本的数据可视化软件，可视化设备可与云端双向传输，实现远程控制水表、电表、传感器、空调或新风设备，移动终端可基于微信公众号或者app与云端双向传输，移动终端可实现远程控制水表、电表、传感器、空调或新风设备。

本发明中，该系统包括以下使用内容：

1)将楼宇中的水表、电表、传感器、空调和新风设备根据需要选择性的与网关连接起来，然后将所有的网关与服务器建立通讯连接，同时服务器的所有数据上传至云端中；

2)水表与电表实时对用水量与用电量进行记录并发送到云端中，传感器实时监测环境中空气质量并上传至云端，云端实时对数据进行分析与处理，并发送得可视化设备与移动终端中；

3)在可视化设备与移动终端中可以查看相关数据，并可以实现远程控制水表、电表、传感器、空调或新风设备，当传感器检测到环境中空气质量较差时，可以自动启动新风设备来改善空气质量，同样也可以远程控制空调，调节室内的温度；

4)云端可以进行用电趋势判断,对用电区域进行超载保护,通过增加远程通知功能,对某区域出现环境超标、能耗超标进行短信、公众号、app等方式提醒。

本发明中，云端可以进行用电趋势判断,对用电区域进行超载保护,可对某区域出现环境超标、能耗超标等情况进行报警，同时也可以通过短信、公众号、app等方式提醒，确保能够在第一时间了解到被动房相关的异常数据，可以保证被动房的正常运行。

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 (8)

1.一种被动房能源一体机监控和环境监测系统，其特征在于：所述系统包括水表、电表、传感器、空调、新风设备、网关、服务器、云端、可视化设备与移动终端，所述水表、电表、传感器、空调和新风设备中的一个或多个与网关连接，所述网关与服务器连接，所述服务器与云端连接，所述云端分别与可视化设备和移动终端连接。

2.根据权利要求1所述的一种被动房能源一体机监控和环境监测系统，其特征在于：所述云端包括数据采集单元、数据分析单元、中央处理单元、LoRa无线单元、异常报警单元、异常提醒单元、管理存储单元与数据导出单元，所述数据采集单元与数据分析单元连接，所述异常报警单元与异常提醒单元连接，所述管理存储单元与数据导出单元连接，所述中央处理单元分别与数据分析单元、LoRa无线单元、异常报警单元和管理存储单元连接。

3.根据权利要求2所述的一种被动房能源一体机监控和环境监测系统，其特征在于：所述数据采集单元用于接收服务器所发送的所有数据信息，然后将采集的数据发送给数据分析单元，所述数据分析单元对接收的数据进行初步分析与处理，然后将数据以及预处理结果发送给中央处理单元，所述中央处理单元对数据进行综合性的分析处理与判断。

4.根据权利要求2所述的一种被动房能源一体机监控和环境监测系统，其特征在于：所述异常报警单元用于对监测的异常数据发出警报，其警报方式可以为光报警或声报警或光报警与声报警相结合，所述异常提醒单元用于对某区域出现环境超标、能耗超标等情况进行提醒，其提醒方式可为短信、公众号、app等方式。

5.根据权利要求2所述的一种被动房能源一体机监控和环境监测系统，其特征在于：所述管理存储单元用于对数据进行综合性的管理与存储，所述数据导出单元用于提供基于年月日的数据导出与浏览，且数据导出单元可自动一键生成excel表格并支持打印下载。

6.根据权利要求1所述的一种被动房能源一体机监控和环境监测系统，其特征在于：所述可视化设备用于提供基于网页浏览和PC安装版本的数据可视化软件，所述可视化设备可与云端双向传输，实现远程控制水表、电表、传感器、空调或新风设备。

7.根据权利要求1所述的一种被动房能源一体机监控和环境监测系统，其特征在于：所述移动终端可基于微信公众号或者app与云端双向传输，所述移动终端可实现远程控制水表、电表、传感器、空调或新风设备。

8.根据权利要求1-7任一项所述的一种被动房能源一体机监控和环境监测系统，其特征在于：所述系统包括以下使用内容：

1)将楼宇中的水表、电表、传感器、空调和新风设备根据需要选择性的与网关连接起来，然后将所有的网关与服务器建立通讯连接，同时服务器的所有数据上传至云端中；

2)水表与电表实时对用水量与用电量进行记录并发送到云端中，传感器实时监测环境中空气质量并上传至云端，云端实时对数据进行分析与处理，并发送得可视化设备与移动终端中；

3)在可视化设备与移动终端中可以查看相关数据，并可以实现远程控制水表、电表、传感器、空调或新风设备，当传感器检测到环境中空气质量较差时，可以自动启动新风设备来改善空气质量；

4)云端可以进行用电趋势判断,对用电区域进行超载保护,通过增加远程通知功能,对某区域出现环境超标、能耗超标进行短信、公众号、app等方式提醒。

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