CN113191635B - 建筑工程现场电能智慧化管理系统 - Google Patents
建筑工程现场电能智慧化管理系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113191635B CN113191635B CN202110479631.6A CN202110479631A CN113191635B CN 113191635 B CN113191635 B CN 113191635B CN 202110479631 A CN202110479631 A CN 202110479631A CN 113191635 B CN113191635 B CN 113191635B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- data
- module
- unit
- power
- transmitted
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000010276 construction Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 49
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 33
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims abstract description 21
- 238000007405 data analysis Methods 0.000 claims abstract description 20
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 27
- 230000003313 weakening effect Effects 0.000 claims description 14
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims description 12
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 12
- 238000012216 screening Methods 0.000 claims description 8
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 7
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 7
- 238000012795 verification Methods 0.000 claims description 7
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims description 5
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 4
- 238000011161 development Methods 0.000 claims description 3
- 239000000284 extract Substances 0.000 claims description 3
- 238000007667 floating Methods 0.000 claims description 3
- 230000009191 jumping Effects 0.000 claims description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 3
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 2
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 2
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000007619 statistical method Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q10/00—Administration; Management
- G06Q10/06—Resources, workflows, human or project management; Enterprise or organisation planning; Enterprise or organisation modelling
- G06Q10/063—Operations research, analysis or management
- G06Q10/0631—Resource planning, allocation, distributing or scheduling for enterprises or organisations
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F16/00—Information retrieval; Database structures therefor; File system structures therefor
- G06F16/20—Information retrieval; Database structures therefor; File system structures therefor of structured data, e.g. relational data
- G06F16/25—Integrating or interfacing systems involving database management systems
- G06F16/252—Integrating or interfacing systems involving database management systems between a Database Management System and a front-end application
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F9/00—Arrangements for program control, e.g. control units
- G06F9/06—Arrangements for program control, e.g. control units using stored programs, i.e. using an internal store of processing equipment to receive or retain programs
- G06F9/46—Multiprogramming arrangements
- G06F9/54—Interprogram communication
- G06F9/546—Message passing systems or structures, e.g. queues
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q50/00—Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
- G06Q50/06—Energy or water supply
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q50/00—Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
- G06Q50/08—Construction
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F2209/00—Indexing scheme relating to G06F9/00
- G06F2209/54—Indexing scheme relating to G06F9/54
- G06F2209/547—Messaging middleware
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Human Resources & Organizations (AREA)
- Economics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Strategic Management (AREA)
- Databases & Information Systems (AREA)
- General Business, Economics & Management (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Marketing (AREA)
- Tourism & Hospitality (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Entrepreneurship & Innovation (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Software Systems (AREA)
- Primary Health Care (AREA)
- Educational Administration (AREA)
- Game Theory and Decision Science (AREA)
- Operations Research (AREA)
- Quality & Reliability (AREA)
- Development Economics (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Public Health (AREA)
- Data Mining & Analysis (AREA)
- Remote Monitoring And Control Of Power-Distribution Networks (AREA)
Abstract
本发明公开了建筑工程现场电能智慧化管理系统,包括:信号采集模块、硬件模块一、硬件模块二、DTU模块、临时用电负荷监测控制模块、数据传输模块、云端平台和显示模块;所述信号采集模块对各台设备端子的电压信号和电流互感器采集的电流信号进行采集,并将处理后的数据传输至硬件模块一、硬件模块二和临时用电负荷监测控制模块,所述硬件模块一对信号采集模块传输的数据进行接收,并将接收的数据传输至DTU模块,所述硬件模块二对信号采集模块传输的电力参数进行处理,根据处理结果将故障进行归类,并将处理后的故障数据及解决方法传输至DTU模块,DTU模块对数据传输模块传输的指令进行接收和解析,并将数据解析发送至硬件模块一。
Description
技术领域
本发明涉及建筑工程技术领域,具体为建筑工程现场电能智慧化管理系统。
背景技术
目前,工程项目中的电能管理主要以人工巡检记录统计分析的方式为主,即定时定点安排人工巡检各级配电柜数据并记录,将所有数据统一整理后存档收录,之后根据各个时间点记录的数据推测出整体综合用电情况,再根据用电情况人为进行电能调度管理,达到节省用电的目的,但是无法保证电能数据的精确性、实时性以及可靠性。
现有的建筑工程现场电能智慧化管理系统采用人工巡检的方式对电能数据进行记录,在记录过程中容易出现记录疏忽与错误,且只能记录各个巡检时间点数据,不利于电能的调度与分析,降低了电能数据的准确性,时效性低,以及对出现的电气故障无法进行警报,使得管理人员不能及时对故障电路进行保护,不利于后期对电气的检修和维护,以及缺乏对临时用电安全的追踪与管控,当施工现场出现临时用电不规范如私拉乱接时,管理系统无法及时进行警报和控制,降低了管理系统的安全性。
所以,人们需要建筑工程现场电能智慧化管理系统来解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供建筑工程现场电能智慧化管理系统,以解决上述背景技术中提出的问题。
为了解决上述技术问题,本发明提供如下技术方案:建筑工程现场电能智慧化管理系统,其特征在于:所述系统包括:信号采集模块、硬件模块一、硬件模块二、DTU模块、临时用电负荷监测控制模块、数据传输模块、云端平台和显示模块;
所述信号采集模块对各台设备端子的电压信号和电流互感器采集的电流信号进行采集,并将处理后的数据传输至硬件模块一、硬件模块二和临时用电负荷监测控制模块;
所述硬件模块一对信号采集模块传输的数据进行接收,并将接收的数据传输至DTU模块;
所述硬件模块二对信号采集模块传输的电力参数进行处理,根据处理结果将故障进行归类,并将处理后的故障数据及解决方法传输至DTU模块;
所述DTU模块将硬件模块二传输的故障数据及解决方法和硬件模块一传输的数据在进行解析后传输至数据传输模块,DTU模块对数据传输模块传输的指令进行接收和解析,并将数据解析发送至硬件模块一;
所述临时用电负荷监测控制模块对信号采集模块传输的数据进行接收,根据接收的数据对临时用电的具体位置及设备进行分析,并将分析结果传输至云端平台;
所述数据传输模块对DTU模块和云端平台之间的信息进行交互传递,并将传递的信息进行储存;
所述云端平台对硬件模块二判定的次要电气故障进行处理,对数据传输模块传输的数据信息进行接收,对数据传输模块传输的故障数据及解决方法进行校验,并将校验后的结果传输至显示模块,云端平台根据临时用电负荷监测控制模块传递的临时用电的具体位置和设备进行预警和控制;
所述显示模块接收云端平台传输的数据,并将其以信息方式进行显示,予以提醒与警示。
进一步的,所述硬件模块一包括数据筛选分析单元、数据精度弱化单元、数据包区分单元和执行单元;
所述数据筛选分析单元通过硬件模块程序对采集的电力参数进行筛选和分析,并将处理后的数据传输至数据精度弱化单元,数据筛选分析单元用于将影响因素较小的数据区分出来;
所述数据精度弱化单元将筛选后影响因素较小的数据进行精度弱化,并将弱化后的数据传输至数据包区分单元,精度弱化即将浮点数的小数点后位数减少或者将整数从某一位开始进行四舍五入:例如电流为123.244586mA,精度弱化后为123.244mA,再例如87436mV,精度弱化后为87000mV,减少了数据包的大小;
所述数据包区分单元对传输的数据包进行区分,将跳变量大且变化频率高的参数完整放入主区域内,将较稳定的参数在进行本地校验后直接用校验码取代具体数据放入数据包内,并将区分后的数据包传输至硬件模块,数据包在传递后,需要每间隔一段时间发送一次校验数据包,设置的重试频率对发送次数进行限制,当达到最高次数时放弃该信息的传输,设置重试频率,用于防止数据传输丢包后的重试机制造成的数据阻塞处理、数据重复发送和重复消费,在特定情况下采用幂等方式防止数据重复发送,校验数据的格式,同时验证数据的正确性,幂等操作的特点是其任意多次执行所产生的影响均与一次执行的影响相同,幂等方法是指可以使用相同参数重复执行,并能获得相同结果的函数,不会影响系统状态,也不用担心重复执行会对系统造成改变;
所述执行单元对数据包区分单元传输的数据包进行接收,并将接收的数据信息按照固定格式传输至DTU模块,对DTU模块解析的配电柜操作指令进行接收,并将数据解析传输至接触器,接触器根据解析数据控制电路的通断实现对配电柜的控制,配电柜在线路出现故障时,用于控制故障范围以及快速找出故障点及时加以排除,执行单元用于根据DTU模块传输的指令解析数据对接触器的工作状态进行控制,固定格式的具体格式为:地址码(1个字节)+功能码(1个字节)+数据码(N个字节)+校验码(2个字节),地址码用于标明数据的来源地址;功能码用于表明该数据执行何种功能;数据码用于传输所有数据;CRC校验码用于检测数据传输是否发生错误。
进一步的,所述硬件模块二包括电力参数特性判断单元、电力故障参数数据库单元和本地逻辑运算单元;
所述电力参数特性判断单元接收信号采集模块采集的电力参数,并将采集的电力参数与标准电力参数进行对比,若采集的电力参数不满足标准电力参数,则呈现故障特性,此时电力参数特性判断单元将接收的电力参数传输至电力故障参数数据库单元,若采集的电力参数满足标准电力参数,则只传递判断结果,不进行电力参数的传递,电力参数特性判断单元用于检测采集的数据是否呈现故障特性;
所述电力故障参数数据库单元接收电力参数特性判断单元传输的判断结果和电力参数,将接收的电力参数与电力参数数据库数据进行模糊对比,并根据对比结果进行主要故障和次要故障的归类,若对比结果将该次故障归入次要故障,则电力故障参数数据库单元将判断结果和故障数据传输至本地逻辑运算单元,无需进行故障处理,若对比结果将该次故障归入主要故障,则电力故障参数数据库单元将判断结果和故障数据传输至本地逻辑运算单元进行故障处理,电力故障参数数据库单元用于对数据库参数进行主要故障和次要故障进行分级,以及与故障参数进行模糊对比,并根据对比结果进行主要故障或次要故障的归类;
所述本地逻辑运算单元接收电力故障参数数据库单元传输的主要故障数据,根据故障数据进行分析与处理,并根据分析结果启动自身的故障反应机制优先解决该故障,故障解决后,将故障数据及解决方法传输至DTU模块,本地逻辑运算单元将接收电力故障参数数据库单元传输的次要故障数据传输至DTU模块,本地逻辑运算单元用于负责执行云端平台的控制指令以及对数据进行处理分析。
进一步的,所述DTU模块对硬件模块一传输的数据和硬件模块二传输的故障数据及解决方法进行接收,并将故障数据及解决方法和解析后的电能及设备数据通过数据传输模块传输至云端平台,DTU模块通过数据传输模块接收来自云端平台反馈的配电柜控制指令,并将数据解析后的控制指令传输至硬件模块一,DTU模块用于对传输的数据进行解析以及对数据进行传递。
进一步的,所述临时用电负荷监测控制模块包括数据分析处理单元和模糊对比单元;
所述数据分析处理单元为软件预编程,对信号采集模块采集的电力参数进行处理分析,同时对各电力参数设定跳变阈值,当采集的电力参数超过设定值时,将会出现明显的平稳跳变量,数据分析处理单元根据是否存在平稳跳变量判断是否对数据进行模糊对比,若存在则将采集的数据传输至模糊对比单元,若未检测到平稳跳变量,则数据分析处理单元停止数据的传送,数据分析处理单元用于对采集的数据进行分析处理;
所述模糊对比单元将数据分析处理单元采集的数据与数据库中的预设模型进行模糊对比,根据对比结果对临时用电的具体位置及设备进行分析,并将分析结果传输至云端平台,模糊对比的具体步骤为:
Step1:根据该工地中的常用设备建立该设备的电力参数模型库;
Step2:当数据分析处理单元检测出某一路电力数据出现明显的平稳跳变后,信号采集模块将该路的所有电力参数进行提取,与模型库中数据进行对比;
Step3:当所有参数相似度达到90%以上,且电流、功率相似度达到98%以上时,系统将对数据库中该电力参数所在的设备进行判定;
这里之所以说模糊比对而不是精准比对,主要是由于工地现场环境复杂,电力参数极有可能受到干扰以及损耗,从而造成其值与数据库的标准值有偏差,相似度计算方法:
例如实测电流为70.349A,而数据库标准电流为69.776A,则:
相似度=100%-(70.349-69.776)/69.776=99.12%。
进一步的,所述数据传输单元包括MQTT单元和数据库单元;
所述MQTT单元为消息中间件,所述MQTT单元与DTU模块建立连接,用于接收DTU模块发布的消息,以及向DTU模块传递云端平台发送的指令信息,并将接收的数据解析传输至数据库单元,MQTT作为一种消息中间件,能够以极少的代码和有限的带宽,为连接远程设备提供实时可靠的消息服务;
所述数据库单元用于接收MQTT单元传输的数据,并进行存储,以及将云端平台传输的指令信息进行储存,并将储存的数据指令发送至MQTT单元,数据库单元用于对DTU模块和云端平台之间传递的数据信息进行存储。
进一步的,所述云端平台对数据传输单元传输的故障数据及解决方法、解析后的电能及设备数据和临时用电负荷监测控制模块传输的临时用电的具体位置及设备进行接收,并对数据传输单元传输的故障数据和解决方法进行验证,并将验证结果以信息方式传输至显示模块,云端平台对硬件模块二传输的次要故障数据通过云端的故障响应机制分析解决,并将发送给配电柜的指令传输至数据传输单元,云端平台用于对数据信息进行处理。
进一步的,所述显示模块为人机界面端,对云端平台传输的验证结果进行接收,并将验证结果以信息方式进行显示,用于提醒与警示。
进一步的,硬件开发过程中,需要将多种不同协议接口集成于硬件模块一和硬件模块二中,在进行硬件编程时需定义多个程序块,当有相应协议数据输入时,直接调用与之匹配的程序块进行各协议数据之间的转换。
与现有技术相比,本发明所达到的有益效果是:
1.本发明通过硬件部分的信号采集模组和软件后端的MQTT对施工用电数据进行采集,时效性高,同时通过UUID自动生成的唯一识别码,对标识数据和项目进行匹配,保证电能数据的准确性,记录数据完整,有利于电能的调度与分析。
2.本发明将云端平台和本地逻辑运算模块通过物联网接口将各自的数据与信息解码后进行交互处理,利用模糊对比对故障类别进行判断,硬件模块二对故障进行处理,云端平台将故障处理后数据及解决方法呈现在人机界面端,及时进行警报,保证对故障电路及时进行保护,有利于后期对电气的检修和维护。
3.本发明通过电压和电流互感器对各系统的电力参数进行实时监控,并通过软件编程设置跳变阀值对电路进行保护,避免施工现场出现临时用电不规范如私拉乱接等现象,同时通过云端系统根据用电信息进行警报和控制,进一步提高了管理系统的安全性。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本发明的实施例一起用于解释本发明,并不构成对本发明的限制。在附图中:
图1是本发明建筑工程现场电能智慧化管理系统结构图;
图2是本发明建筑工程现场电能智慧化管理系统系统原理图;
图3是建筑工程现场电能智慧化管理系统平台界面图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明,应当理解,此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明,并不用于限定本发明。
请参阅图1-3,本发明提供技术方案:建筑工程现场电能智慧化管理系统,其特征在于:系统包括:信号采集模块S1、硬件模块一S2、硬件模块二S3、DTU模块S4、临时用电负荷监测控制模块S5、数据传输模块S6、云端平台S7和显示模块S8;系统在运行前需要添加网关,并将网关信息同步到平台,然后添加需要的设备以及填入设备序号,同时配置变量模板、设备信息和关联变量模板,配属至相应网关后,网关开始采集设备的信息,硬件开发过程中,需要将多种不同协议接口集成于硬件模块一S2和硬件模块二S3中,在进行硬件编程时需定义多个程序块,当有相应协议数据输入时,直接调用与之匹配的程序块进行各协议数据之间的转换,研究的软件部分采用前后端分离模式,后端通过将DTU模块S4与MQTT单元S61建立连接,MQTT单元S61为消息中间件,用于接收DTU模块S4发布的消息,以及向DTU模块S4传递云端平台S7发送的指令信息,并将获取到的数据解析存入数据库单元S62,数据库单元S62用于接收MQTT单元S61传输的数据,并进行存储,以及将云端平台S7传输的指令信息进行储存,并将储存的数据指令发送至MQTT单元S61,利用MVC架构模式编写接口,给前端提供展示、操作的调用,前端根据UI提供的高保真原型图绘制对应的页面,平台根据UUID自动生成唯一识别码,与硬件编程时写入的客户端ID形成对应关系,用于标识数据和项目之间的唯一性,信号采集模块S1对各台设备端子的电压信号和电流互感器采集的电流信号进行采集,并将处理后的数据传输至硬件模块一S2、硬件模块二S3和临时用电负荷监测控制模块S52,信号采集模块S1为信号采集模组,用于对各台设备端子电压信号以及电流互感器采集到的电流信号进行采集,并对采集的信号进行模数转换,将转换后的数据传输至硬件模块一S2、硬件模块二S3和临时用电负荷监测控制模块S5,硬件模块一S2包括数据筛选分析单元S21、数据精度弱化单元S22、数据包区分单元S23和执行单元S24,硬件模块一S2为PLC或集成电路板,将信号采集模块S1处理后的数据按照固定格式传输至DTU模块S4,数据筛选分析单元S21通过硬件模块程序对信号采集模块S1采集的电力参数进行筛选和分析,并将处理后的数据传输至数据精度弱化单元S22,用于将影响因素较小是数据区分出来,数数据精度弱化单元S22将筛选后影响因素较小的数据进行精度弱化,并将弱化后的数据传输至数据包区分单元S23,精度弱化即将浮点数的小数点后位数减少或者将整数从某一位开始进行四舍五入:例如电流为123.244586mA,精度弱化后为123.244mA,再例如87436mV,精度弱化后为87000mV,减少了数据包的大小,防止数据过多在传输过程中出现丢失的现象,数据包区分单元S23对传输的数据包进行区分,将跳变量大且变化频率高的参数完整放入主区域内,将较稳定的参数在进行本地校验后直接用校验码取代具体数据放入数据包内,并将区分后的数据包传输至执行单元S24,数据包在传递后,需要每间隔一段时间发送一次校验数据包,设置的重试频率对发送次数进行限制,当达到最高次数时放弃该信息的传输,设置重试频率,用于防止数据传输丢包后的重试机制造成的数据阻塞处理、数据重复发送和重复消费,在特定情况下采用幂等方式防止数据重复发送,校验数据的格式,同时验证数据的正确性,幂等操作的特点是其任意多次执行所产生的影响均与一次执行的影响相同,幂等方法是指可以使用相同参数重复执行,并能获得相同结果的函数,不会影响系统状态,也不用担心重复执行会对系统造成改变,执行单元S24对数据包区分单元S23传输的数据包进行接收,并将接收的数据信息按照固定格式传输至DTU模块S4,对DTU模块S4解析的配电柜操作指令进行接收,并将数据解析传输至接触器,接触器根据解析数据控制电路的通断实现对配电柜的控制,配电柜在线路出现故障时,用于控制故障范围以及快速找出故障点及时加以排除,执行单元用于根据DTU模块S4传输的指令解析数据对接触器的工作状态进行控制,硬件模块二S3用于对信号采集模块S1传输的电力参数进行特征判断、模糊对比,根据模糊对比结果将故障按照主要故障和次要故障进行归类,并将故障数据及解决方法传输至DTU模块S4,硬件模块二S3包括电力参数特性判断单元S31、电力故障参数数据库单元S32和本地逻辑运算单元S33,电力参数特性判断单元S31接收信号采集模块S1采集的电力参数,并将采集的电力参数与标准电力参数进行对比,若采集的电力参数不满足标准电力参数,则呈现故障特性,此时电力参数特性判断单元S31将接收的电力参数传输至电力故障参数数据库单元S32,若采集的电力参数满足标准电力参数,则只传递判断结果,不进行电力参数的传递,电力故障参数数据库单元S32接收电力参数特性判断单元S31传输的判断结果和电力参数,将接收的电力参数与电力参数数据库数据进行模糊对比,并根据对比结果进行主要故障和次要故障的归类,若对比结果将该次故障归入次要故障,则电力故障参数数据库单元S32将判断结果和故障数据传输至本地逻辑运算单元S33,无需进行故障处理,若对比结果将该次故障归入主要故障,则电力故障参数数据库单元S32将判断结果和故障数据传输至本地逻辑运算单元S33进行故障处理,本地逻辑运算单元S33接收电力故障参数数据库单元S32传输的主要故障数据,根据故障数据进行分析与处理,并根据分析结果启动自身的故障反应机制优先解决该故障,故障解决后,将故障数据及解决方法传输至DTU模块S4,本地逻辑运算单元S33将接收电力故障参数数据库单元S32传输的次要故障数据传输至DTU模块S4,本地逻辑运算单元S33用于对主要故障进行处理,DTU模块S4对硬件模块一S2传输的数据和硬件模块二S3传输的故障数据及解决方法进行接收,并将故障数据及解决方法和解析后的电能及设备数据通过数据传输模块S6传输至云端平台S7,DTU模块S4通过数据传输模块S6接收来自云端平台S7反馈的配电柜控制指令,并将数据解析后的控制指令传输至执行单元S24,DTU模块S4用于对数据进行解析和传递,临时用电负荷监测控制模块S5用于对信号采集模块S1传输的数据进行接收,并根据接收的电力参数实现用电负荷的实时监控,通过设定跳变阈值对电力参数的变化进行检测,当检测到存在平稳跳变量后,通过与数据库中预设的模型进行模糊对比对临时用电的具体位置及设备进行分析,并将分析结果传输至云端平台S7,临时用电负荷监测控制模块S5包括数据分析处理单元S51和模糊对比单元S52,数据分析处理单元S51为软件预编程,对信号采集模块S1采集的电力参数进行处理分析,同时对各电力参数设定跳变阈值,当采集的电力参数超过设定值时,将会出现明显的平稳跳变量,数据分析处理单元S51根据是否存在平稳跳变量判断是否对数据进行模糊对比,若存在则将采集的数据传输至模糊对比单元S52,若未检测到平稳跳变量,则数据分析处理单元S51停止数据的传送,模糊对比的具体步骤为:
Step1:根据该工地中的常用设备建立该设备的电力参数模型库;
Step2:当数据分析处理单元S51检测出某一路电力数据出现明显的平稳跳变后,信号采集模块S1将该路的所有电力参数进行提取,与模型库中数据进行对比;
Step3:当所有参数相似度达到90%以上,且电流、功率相似度达到98%以上时,系统将对数据库中该电力参数所在的设备进行判定;
这里之所以说模糊比对而不是精准比对,主要是由于工地现场环境复杂,电力参数极有可能受到干扰以及损耗,从而造成其值与数据库的标准值有偏差。
数据传输单元S6包括MQTT单元S61和数据库单元S62;MQTT单元S61为消息中间件,MQTT单元S61与DTU模块S4建立连接,用于接收DTU模块S4发布的消息,以及向DTU模块S4传递云端平台S7发送的指令信息,并将接收的数据解析传输至数据库单元S62,数据库单元S62用于接收MQTT单元S61传输的数据,并进行存储,以及将云端平台S7传输的指令信息进行储存,并将储存的数据指令发送至MQTT单元S61,云端平台S7对硬件模块二S3判定的次要电气故障进行处理,对DTU模块S4传输的数据信息进行接收,对DTU模块S4传输的故障数据及解决方法进行校验,并将校验后的结果传输至显示模块S8,云端平台S7根据临时用电负荷监测控制模块S5传递的临时用电的具体位置和设备进行预警和控制,显示模块S8为人机界面端,用于对云端平台S7传输的数据信息进行接收,并根据接收的数据以信息方式进行显示,用于提醒与警示。
实施例一:
硬件模块一S2为PLC或集成电路板,显示模块S8为人机界面端,云端平台S7根据UUID自动生成唯一标识码,与硬件编程时写入的客户端ID形成对应关系,用于标识数据与项目之间的唯一性,信号采集模块S1与硬件模块一S2之间通过RS485通讯协议进行数据的传递,硬件模块一S2与DTU模块S4之间通过485通讯协议进行数据的传递,云端平台S7与DTU模块S4之间通过5G网络信号进行数据的传递。
最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.建筑工程现场电能智慧化管理系统,其特征在于:所述系统包括:信号采集模块(S1)、硬件模块一(S2)、硬件模块二(S3)、DTU模块(S4)、临时用电负荷监测控制模块(S5)、数据传输模块(S6)、云端平台(S7)和显示模块(S8);
所述信号采集模块(S1)对各台设备端子的电压信号和电流互感器采集的电流信号进行采集,并将处理后的数据传输至硬件模块一(S2)、硬件模块二(S3)和临时用电负荷监测控制模块(S5);
所述硬件模块一(S2)对信号采集模块(S1)传输的数据进行接收,并将接收的数据传输至DTU模块(S4);
所述硬件模块一(S2)包括数据筛选分析单元(S21)、数据精度弱化单元(S22)、数据包区分单元(S23)和执行单元(S24);
所述数据筛选分析单元(S21)通过硬件模块程序对信号采集模块(S1)采集的电力参数进行筛选和分析,并将处理后的数据传输至数据精度弱化单元(S22);
所述数据精度弱化单元(S22)将筛选后影响因素较小的数据进行精度弱化,并将弱化后的数据传输至数据包区分单元(S23),精度弱化即将浮点数的小数点后位数减少或者将整数从某一位开始进行四舍五入;
所述数据包区分单元(S23)对传输的数据包进行区分,将跳变量大且变化频率高的参数完整放入主区域内,将较稳定的参数在进行本地校验后直接用校验码取代具体数据放入数据包内,并将区分后的数据包传输至执行单元(S24),数据包在传递后,需要每间隔一段时间发送一次校验数据包,设置的重试频率对发送次数进行限制,当达到最高次数时放弃该信息的传输;
所述执行单元(S24)对数据包区分单元(S23)传输的数据包进行接收,并将接收的数据信息按照固定格式传输至DTU模块(S4),对DTU模块(S4)解析的配电柜操作指令进行接收,并将数据解析传输至接触器,接触器根据解析数据控制电路的通断实现对配电柜的控制,配电柜在线路出现故障时,用于控制故障范围以及快速找出故障点及时加以排除;
所述硬件模块二(S3)对信号采集模块(S1)传输的电力参数进行处理,根据处理结果将故障进行归类,并将处理后的故障数据及解决方法传输至DTU模块(S4);所述硬件模块二(S3)包括电力参数特性判断单元(S31)、电力故障参数数据库单元(S32)和本地逻辑运算单元(S33);
所述电力参数特性判断单元(S31)接收信号采集模块(S1)采集的电力参数,并将采集的电力参数与标准电力参数进行对比,若采集的电力参数不满足标准电力参数,则呈现故障特性,此时电力参数特性判断单元(S31)将接收的电力参数传输至电力故障参数数据库单元(S32),若采集的电力参数满足标准电力参数,则只传递判断结果,不进行电力参数的传递;
所述电力故障参数数据库单元(S32)接收电力参数特性判断单元(S31)传输的判断结果和电力参数,将接收的电力参数与电力参数数据库数据进行模糊对比,并根据对比结果进行主要故障和次要故障的归类,若对比结果将该次故障归入次要故障,则电力故障参数数据库单元(S32)将判断结果和故障数据传输至本地逻辑运算单元(S33),无需进行故障处理,若对比结果将该次故障归入主要故障,则电力故障参数数据库单元(S32)将判断结果和故障数据传输至本地逻辑运算单元(S33)进行故障处理;
所述本地逻辑运算单元(S33)接收电力故障参数数据库单元(S32)传输的主要故障数据,根据故障数据进行分析与处理,并根据分析结果启动自身的故障反应机制优先解决该故障,故障解决后,将故障数据及解决方法传输至DTU模块(S4),本地逻辑运算单元(S33)将接收电力故障参数数据库单元(S32)传输的次要故障数据传输至DTU模块(S4);
所述DTU模块(S4)将硬件模块二(S3)传输的故障数据及解决方法和硬件模块一(S2)传输的数据在进行解析后传输至数据传输模块(S6),DTU模块(S4)对数据传输模块(S6)传输的指令进行接收和解析,并将数据解析发送至硬件模块一(S2);
所述临时用电负荷监测控制模块(S5)对信号采集模块(S1)传输的数据进行接收,根据接收的数据对临时用电的具体位置及设备进行分析,并将分析结果传输至云端平台(S7);
所述数据传输模块(S6)对DTU模块(S4)和云端平台(S7)之间的信息进行交互传递,并将传递的信息进行储存;
所述云端平台(S7)对硬件模块二(S3)判定的次要电气故障进行处理,对数据传输模块(S6)传输的数据信息进行接收,对数据传输模块(S6)传输的故障数据及解决方法进行校验,并将校验后的结果传输至显示模块(S8),云端平台(S7)根据临时用电负荷监测控制模块(S5)传递的临时用电的具体位置和设备进行预警和控制;
所述显示模块(S8)接收云端平台(S7)传输的数据,并将其以信息方式进行显示,予以提醒与警示。
2.根据权利要求1所述的建筑工程现场电能智慧化管理系统,其特征在于:所述信号采集模块(S1)为信号采集模组,对各台设备端子电压信号以及电流互感器采集到的电流信号进行采集,并对采集的信号进行模数转换,将转换后的数据传输至硬件模块一(S2)、硬件模块二(S3)和临时用电负荷监测控制模块(S5)。
3.根据权利要求1所述的建筑工程现场电能智慧化管理系统,其特征在于:所述DTU模块(S4)对硬件模块一(S2)传输的数据和硬件模块二(S3)传输的故障数据及解决方法进行接收,并将故障数据及解决方法和解析后的电能及设备数据通过数据传输模块(S6)传输至云端平台(S7),DTU模块(S4)通过数据传输模块(S6)接收来自云端平台(S7)反馈的配电柜控制指令,并将数据解析后的控制指令传输至执行单元(S24)。
4.根据权利要求1所述的建筑工程现场电能智慧化管理系统,其特征在于:所述临时用电负荷监测控制模块(S5)包括数据分析处理单元(S51)和模糊对比单元(S52);
所述数据分析处理单元(S51)为软件预编程,对信号采集模块(S1)采集的电力参数进行处理分析,同时对各电力参数设定跳变阈值,当采集的电力参数超过设定值时,将会出现明显的平稳跳变量,数据分析处理单元(S51)根据是否存在平稳跳变量判断是否对数据进行模糊对比,若存在则将采集的数据传输至模糊对比单元(S52),若未检测到平稳跳变量,则数据分析处理单元(S51)停止数据的传送;
所述模糊对比单元(S52)将数据分析处理单元(S51)采集的数据与模糊对比单元(S52)中的预设模型进行模糊对比,根据对比结果对临时用电的具体位置及设备进行分析,并将分析结果传输至云端平台(S7),模糊对比的具体步骤为:
Step1:根据工地中的常用设备建立该设备的电力参数模型库;
Step2:当数据分析处理单元(S51)检测出某一路电力数据出现明显的平稳跳变后,信号采集模块(S1)将该路的所有电力参数进行提取,与模型库中数据进行对比;
Step3:当所有参数相似度达到90%以上,且电流、功率相似度达到98%以上时,系统将对数据库中该电力参数所在的设备进行判定。
5.根据权利要求1所述的建筑工程现场电能智慧化管理系统,其特征在于:所述数据传输单元(S6)包括MQTT单元(S61)和数据库单元(S62);
所述MQTT单元(S61)为消息中间件,所述MQTT单元(S61)与DTU模块(S4)建立连接,用于接收DTU模块(S4)发布的消息,以及向DTU模块(S4)传递云端平台(S7)发送的指令信息,并将接收的数据解析传输至数据库单元(S62);
所述数据库单元(S62)用于接收MQTT单元(S61)传输的数据,并进行存储,以及将云端平台(S7)传输的指令信息进行储存,并将储存的数据指令发送至MQTT单元(S61)。
6.根据权利要求1所述的建筑工程现场电能智慧化管理系统,其特征在于:所述云端平台(S7)对数据传输单元(S6)传输的故障数据及解决方法、解析后的电能及设备数据和临时用电负荷监测控制模块(S5)传输的临时用电的具体位置及设备进行接收,并对数据传输单元(S6)传输的故障数据和解决方法进行验证,并将验证结果以信息方式传输至显示模块(S8),云端平台(S7)对硬件模块二(S3)传输的次要故障数据通过云端的故障响应机制分析解决,并将发送给配电柜的指令传输至数据传输单元(S6)。
7.根据权利要求1所述的建筑工程现场电能智慧化管理系统,其特征在于:所述显示模块(S8)为人机界面端,对云端平台(S7)传输的验证结果进行接收,并将验证结果以信息方式进行显示,用于提醒与警示。
8.根据权利要求1所述的建筑工程现场电能智慧化管理系统,其特征在于:硬件开发过程中,需要将多种不同协议接口集成于硬件模块一(S2)和硬件模块二(S3)中,在进行硬件编程时需定义多个程序块,当有相应协议数据输入时,直接调用与之匹配的程序块进行各协议数据之间的转换。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110479631.6A CN113191635B (zh) | 2021-04-30 | 2021-04-30 | 建筑工程现场电能智慧化管理系统 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110479631.6A CN113191635B (zh) | 2021-04-30 | 2021-04-30 | 建筑工程现场电能智慧化管理系统 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN113191635A CN113191635A (zh) | 2021-07-30 |
CN113191635B true CN113191635B (zh) | 2022-02-25 |
Family
ID=76983082
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202110479631.6A Active CN113191635B (zh) | 2021-04-30 | 2021-04-30 | 建筑工程现场电能智慧化管理系统 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN113191635B (zh) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113596625A (zh) * | 2021-08-06 | 2021-11-02 | 清华四川能源互联网研究院 | 消息队列遥测传输协议的电能表数据传输方法和装置 |
CN114089008A (zh) * | 2021-10-29 | 2022-02-25 | 大连万达集团股份有限公司 | 闭店后异常用电监测子系统 |
CN114397815B (zh) * | 2021-12-14 | 2023-08-01 | 国网江苏省电力工程咨询有限公司 | 一种基于电力管廊及运维监控系统的精准甄控方法 |
CN115167273A (zh) * | 2022-09-05 | 2022-10-11 | 中建安装集团有限公司 | 一种工地现场的施工用电节能管理控制系统 |
CN116154770B (zh) * | 2023-04-18 | 2023-09-05 | 中建安装集团有限公司 | 一种基于光伏储能的建筑工地智慧用电调度系统及方法 |
Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN201430362Y (zh) * | 2009-06-24 | 2010-03-24 | 云南通变电器有限公司 | 基于gprs的智能化箱式变电站 |
CN101951031A (zh) * | 2010-07-02 | 2011-01-19 | 北京航空航天大学 | 一种基于宽带无线通信的配电网自动化系统及其实现方法 |
CN102438036A (zh) * | 2011-09-27 | 2012-05-02 | 浙江海康集团有限公司 | 一种建筑工程结构安全施工实时监测系统及应用方法 |
CN105162259A (zh) * | 2015-09-28 | 2015-12-16 | 中国建筑股份有限公司 | 一种超高层建筑施工临电监测的方法及系统 |
CN205428174U (zh) * | 2016-02-10 | 2016-08-03 | 天津城建大学 | 一种远程能耗数据采集系统 |
CN107580041A (zh) * | 2017-08-30 | 2018-01-12 | 深圳市易联智道科技有限公司 | 建筑工地用电设备监控方法 |
CN109405894A (zh) * | 2018-12-28 | 2019-03-01 | 山东华信电炉有限公司 | 一种远程数据采集与监控系统 |
CN109977155A (zh) * | 2019-03-12 | 2019-07-05 | 福建奇点时空数字科技有限公司 | 一种基于人机交互的大数据可视化系统及其控制方法 |
CN111555459A (zh) * | 2020-05-25 | 2020-08-18 | 合肥立达电气有限公司 | 建筑施工现场临时用电监管及安全风险管控系统 |
CN212063628U (zh) * | 2020-05-25 | 2020-12-01 | 合肥立达电气有限公司 | 建筑施工现场临时用电监管及安全风险管控系统 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102081399B (zh) * | 2011-01-24 | 2013-02-20 | 深圳市赛远自动化系统有限公司 | 基于3g和风光互补供电技术的远程监控维护的方法及系统 |
CN103812525B (zh) * | 2012-11-13 | 2016-04-27 | 李祥明 | 一种多元信息采集与传输的电力通信一体化系统 |
CN103997298B (zh) * | 2014-05-28 | 2017-05-17 | 广州邦讯信息系统有限公司 | 一种光伏电站的监测数据采集终端及监测数据系统 |
CN106253486B (zh) * | 2016-09-28 | 2018-07-20 | 国网山东省电力公司梁山县供电公司 | 一种供电系统故障智能辅助分析系统 |
-
2021
- 2021-04-30 CN CN202110479631.6A patent/CN113191635B/zh active Active
Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN201430362Y (zh) * | 2009-06-24 | 2010-03-24 | 云南通变电器有限公司 | 基于gprs的智能化箱式变电站 |
CN101951031A (zh) * | 2010-07-02 | 2011-01-19 | 北京航空航天大学 | 一种基于宽带无线通信的配电网自动化系统及其实现方法 |
CN102438036A (zh) * | 2011-09-27 | 2012-05-02 | 浙江海康集团有限公司 | 一种建筑工程结构安全施工实时监测系统及应用方法 |
CN105162259A (zh) * | 2015-09-28 | 2015-12-16 | 中国建筑股份有限公司 | 一种超高层建筑施工临电监测的方法及系统 |
CN205428174U (zh) * | 2016-02-10 | 2016-08-03 | 天津城建大学 | 一种远程能耗数据采集系统 |
CN107580041A (zh) * | 2017-08-30 | 2018-01-12 | 深圳市易联智道科技有限公司 | 建筑工地用电设备监控方法 |
CN109405894A (zh) * | 2018-12-28 | 2019-03-01 | 山东华信电炉有限公司 | 一种远程数据采集与监控系统 |
CN109977155A (zh) * | 2019-03-12 | 2019-07-05 | 福建奇点时空数字科技有限公司 | 一种基于人机交互的大数据可视化系统及其控制方法 |
CN111555459A (zh) * | 2020-05-25 | 2020-08-18 | 合肥立达电气有限公司 | 建筑施工现场临时用电监管及安全风险管控系统 |
CN212063628U (zh) * | 2020-05-25 | 2020-12-01 | 合肥立达电气有限公司 | 建筑施工现场临时用电监管及安全风险管控系统 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN113191635A (zh) | 2021-07-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN113191635B (zh) | 建筑工程现场电能智慧化管理系统 | |
CN109120464B (zh) | 智能变电站二次设备配置信息远程在线管控装置 | |
CN105897925B (zh) | 一种基于4g网络的移动远程电力监测系统及监控方法 | |
CN105049223B (zh) | 一种电力通信网缺陷故障处理决策辅助分析方法 | |
CN102819249B (zh) | 电力隧道联动控制系统及控制方法 | |
CN103296757A (zh) | 基于多参量辨识的智能变电站二次系统故障判断方法 | |
CN107171293A (zh) | 智能电网中实现继电保护运维信息多维发布的系统及方法 | |
CN110807460B (zh) | 一种基于图像识别的变电站智能巡视系统及其应用方法 | |
CN103532738B (zh) | 一种端口连接关系的确定方法及装置 | |
CN104468938A (zh) | 一种信息采集处理方法以及相关装置、移动终端和服务器 | |
KR20090122508A (ko) | 구스 메시지 검출 장치 및 그 방법 | |
CN110929896A (zh) | 一种系统设备的安全分析方法及装置 | |
CN108320235B (zh) | 一种监测管理系统 | |
CN111341063A (zh) | 用电设备安全预警监测智控系统、方法、装置及终端设备 | |
CN111882110A (zh) | 一种基于大数据技术的电力信息通信故障预测系统 | |
CN110597130A (zh) | 一种无人值班变电站远程信息采集系统 | |
CN106410968A (zh) | 一种提高变电站自动化系统的可用性方法 | |
CN105743695A (zh) | 一种基于iec104 规约的监听方法及系统 | |
CN117833471A (zh) | 一种低压配电网智能监测巡检控制系统 | |
CN111786463A (zh) | 一种电力节能监控控制系统 | |
CN116299129A (zh) | 一种全光纤电流互感器状态检测分析方法、装置及介质 | |
CN115795359A (zh) | 信号类型判别方法、装置和计算机设备 | |
CN115060998A (zh) | 一种输电线路用电异常的确定方法、装置、设备及介质 | |
CN106444705A (zh) | 测试方法及测试系统、用电信息采集系统 | |
CN208506532U (zh) | 一种通信信息设备运维智能告警平台 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant | ||
TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20220829 Address after: 210023 Zhongjian building, No.6 Wenlan Road, Qixia District, Nanjing City, Jiangsu Province Patentee after: CHINA CONSTRUCTION INDUSTRIAL & ENERGY ENGINEERING GROUP Co.,Ltd. Patentee after: CSCEC Installation Group Nanjing Construction Co.,Ltd. Address before: 210000 No. 9, Yaojia Road, Qixia District, Nanjing, Jiangsu Patentee before: CSCEC Installation Group Nanjing Construction Co.,Ltd. |
|
TR01 | Transfer of patent right |