CN113537772A - 基于工业互联网的智慧能源管控平台 - Google Patents

Abstract

本发明实施例涉及一种基于工业互联网的智慧能源管控平台，具体涉及工业互联网技术领域，包括边缘层、基础设施服务层、平台服务层、软件服务层和应用层；边缘层，用于通过统一的数据采集器对多个企业进行数据采集，对所采集的海量数据基于边缘计算技术进行数据融合并将融合后的数据存储到云端平台；基础设施服务层，用于基于云端平台所存储的数据提供数据迁移功能和数据服务；平台服务层，用于基于基础设施服务层所提供的功能和服务对多个企业进行数据监控和数据分析；软件服务层，用于基于平台服务层的数据监控结果和数据分析结果提供业务管控功能；应用层，用于为软件服务层提供解决方案，能够实现对数据进行统一采集和管控。

Description

基于工业互联网的智慧能源管控平台

技术领域

本发明实施例涉及智慧家电技术领域，具体涉及一种基于工业互联网的智慧能源管控平台。

背景技术

工业互联网是互联网和新一代信息技术与工业系统全方位深度融合所形成的产业和应用生态，是工业智能化发展的关键综合信息基础设施，也是全球新一轮产业竞争的制高点。工业互联网平台作为工业数字化、智能化发展的核心载体，其理念和重要性逐渐被产业界所认识，全球各类产业主体积极布局，工业互联网平台已经进入全面爆发期。工业互联网技术已广泛应用于制造数字化管理，可以实现广泛的设备连接，灵活的部署，模块化的组合。

但是，现有的工业互联网管理平台，其数据采集设备五花八门，数据形式在企业之间甚至在同一企业的不同部门之间自成体系，难以统一，并且数据应用性低，例如现有的工业互联网平台对能源的浪费现象无法及时管控，以至于能源的跑冒滴漏现象普遍存在。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种安全读写EEPROM的方法、装置、电子设备、及存储介质，以实现对数据进行统一采集和管控。

本发明实施例的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本发明实施例的实践而习得。

本发明实施例提供了一种基于工业互联网的智慧能源管控平台，包括边缘层、基础设施服务层、平台服务层、软件服务层和应用层；

所述边缘层，用于通过统一的数据采集器对多个企业进行数据采集，对所采集的海量数据基于边缘计算技术进行数据融合并将融合后的数据存储到云端平台；

所述基础设施服务层，用于基于所述云端平台所存储的数据提供数据迁移功能和数据服务；

平台服务层，用于基于所述基础设施服务层所提供的功能和服务对所述多个企业进行数据监控和数据分析；

软件服务层，用于基于所述平台服务层的数据监控结果和数据分析结果提供业务管控功能；

所述应用层，用于为所述软件服务层提供解决方案。

于一实施例中，所述边缘用于通过统一的数据采集器对多个企业进行数据采集包括:

用于通过统一的数据采集器对多个企业的仪表仪器、传感器、能源设备、以及物联网设备进行数据采集。

于一实施例中，所述存储到云端平台包括：存储到公有云、私有云和/或混合云。

于一实施例中，基于所述海量数据提供数据迁移功能包括：基于统一接口标准CPI支持所述海量数据在所述云端平台和各企业之间迁移。

于一实施例中，基于所述海量数据提供数据服务包括：基于所述海量数据提供云端存储服务、虚拟机服务、网络服务、日志服务、以及安全服务。

于一实施例中，所述业务管控功能包括现场问题预警功能、大数所分析预测功能。

于一实施例中，所述软件服务层包括如下至少一种功能形式：APP功能、云化软件功能、推送服务功能、离线应用功能、以及微信小程序功能。

于一实施例中，所述解决方案包括用水管理方案、电能管理方案、压缩空气管理方案、汽热管理方案、以及特殊气体管理方案。

于一实施例中，所述进行数据采集包括进行如下至少一种数据采集：预定介质的实时数据采集、地理信息系统数据采集、设备数据采集、以及视频数据采集；

其中所述预定介质包括如下至少一种：电、水、气、热、风、煤、以及油。

于一实施例中，所述基础设施服务层基于所述边缘层所采集的数据提供云端存储服务包括：

将所述边缘层所采集的数据通过预定的接口标准在所述多个企业之间迁移。

本发明实施例提出的技术方案的有益技术效果是：

本发明实施例所述的基于工业互联网的智慧能源管控平台包括边缘层、基础设施服务层、平台服务层、软件服务层和应用层；所述边缘层，用于通过统一的数据采集器对多个企业进行数据采集，对所采集的海量数据基于边缘计算技术进行数据融合并将融合后的数据存储到云端平台；所述基础设施服务层，用于基于所述云端平台所存储的数据提供数据迁移功能和数据服务；平台服务层，用于基于所述基础设施服务层所提供的功能和服务对所述多个企业进行数据监控和数据分析；软件服务层，用于基于所述平台服务层的数据监控结果和数据分析结果提供业务管控功能；所述应用层，用于为所述软件服务层提供解决方案，能够实现对数据进行统一采集和管控。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明实施例中的一部分实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1是根据本发明实施例提供的一种基于工业互联网的智慧能源管控平台的结构示意图；

图2是根据本发明实施例提供的另一种基于工业互联网的智慧能源管控平台的结构示意图；

图3是根据本发明实施例提供的另一种基于工业互联网的智慧能源管控平台中平台服务层的大数据应用子平台的功能示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明实施例中的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明实施例中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明实施例保护的范围。

需要说明的是，本发明实施例中术语“系统”和“网络”在本文中常被可互换使用。本发明实施例中提到的“和/或”是指包括一个或更多个相关所列项目的任何和所有组合。本公开的说明书和权利要求书及附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于限定特定顺序。

还需要说明是，本发明实施例中下述各个实施例可以单独执行，各个实施例之间也可以相互结合执行，本发明实施例对此不作具体限制。

本公开实施方式中的多个装置之间所交互的消息或者信息的名称仅用于说明性的目的，而并不是用于对这些消息或信息的范围进行限制。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明实施例的技术方案。

图1是根据本发明实施例提供的一种基于工业互联网的智慧能源管控平台的结构示意图，本实施例可适用于基于工业互联网技权对数据进行统一采集和管控的情况，该平台可配置于工业互联网平台中，如图1所示，本实施例所述的基于工业互联网的智慧能源管控平台包括边缘层10、基础设施服务层20IaaS、平台服务层30PaaS、软件服务层40SaaS和应用层50。

所述边缘层10，用于通过统一的数据采集器对多个企业进行数据采集，对所采集的海量数据基于边缘计算技术进行数据融合并将融合后的数据存储到云端平台。

所述基础设施服务层20，用于基于所述云端平台所存储的数据提供数据迁移功能和数据服务。

平台服务层30，用于基于所述基础设施服务层20所提供的功能和服务对所述多个企业进行数据监控和数据分析。

软件服务层40，用于基于所述平台服务层30的数据监控结果和数据分析结果提供业务管控功能。

所述应用层50，用于为所述软件服务层40提供解决方案。

根据本公开的一个或多个实施例，所述边缘用于通过统一的数据采集器对多个企业进行数据采集包括:用于通过统一的数据采集器对多个企业的仪表仪器、传感器、能源设备、以及物联网设备进行数据采集。

根据本公开的一个或多个实施例，所述存储到云端平台包括：存储到公有云、私有云和/或混合云。

根据本公开的一个或多个实施例，基于所述云端平台所存储的数据提供数据迁移功能包括：基于统一接口标准CPI支持所述海量数据在所述云端平台和各企业之间迁移。

根据本公开的一个或多个实施例，基于所述云端平台所存储的数据提供数据服务包括：基于所述海量数据提供云端存储服务、虚拟机服务、网络服务、日志服务、以及安全服务等。

根据本公开的一个或多个实施例，所述业务管控功能包括现场问题预警功能、大数所分析预测功能。

根据本公开的一个或多个实施例，所述软件服务层40包括APP功能、云化软件功能、推送服务功能、离线应用功能、以及微信小程序功能等。

根据本公开的一个或多个实施例，所述解决方案包括用水管理方案、电能管理方案、压缩空气管理方案、汽热管理方案、以及特殊气体管理方案等。

根据本公开的一个或多个实施例，所述进行数据采集包括进行预定介质的实时数据采集、地理信息系统数据采集、设备数据采集、以及视频数据采集；其中所述预定介质包括电、水、气、热、风、煤、以及油等。

根据本公开的一个或多个实施例，所述基础设施服务层20基于所述边缘层10所采集的数据提供云端存储服务包括：将所述边缘层10所采集的数据通过预定的接口标准在所述多个企业之间迁移。

本实施例所述的基于工业互联网的智慧能源管控平台包括边缘层、基础设施服务层、平台服务层、软件服务层和应用层，通过统一的数据采集器对多个企业进行数据采集，对所采集的海量数据基于边缘计算技术进行数据融合并将融合后的数据存储到云端平台，基于所述云端平台所存储的数据提供数据迁移功能和数据服务，基于所述基础设施服务层所提供的功能和服务对所述多个企业进行数据监控和数据分析，基于所述平台服务层的数据监控结果和数据分析结果提供业务管控功能，以及为所述软件服务层提供解决方案，能够实现对数据进行统一采集和管控。

图2是根据本发明实施例提供的另一种基于工业互联网的智慧能源管控平台的结构示意图，本实施例以前述实施例为基础，进行了改进优化。如图2所示，本实施例所述的基于工业互联网的智慧能源管控平台包括边缘层10、基础设施服务层20IaaS、平台服务层30PaaS、软件服务层40SaaS和应用层50。

所述边缘层10，用于通过统一的数据采集器对多个企业进行数据采集，对所采集的海量数据基于边缘计算技术进行数据融合并将融合后的数据存储到云端平台。

例如，边缘层10可通过NB-IoT、WLAN等技术接入设备，完成能源设备数据采集，结合边缘计算完成数据去重、数据清洗，上传到云端平台，并通过平台的运算处理以后对能源设备等进行预测性处理。通过CoAP、MQTT、REST等技术完成仪器仪表、能源设备、物联设备端等接入、协议解析、数据采集，将企业能源网络中不同能源介质(包括但不限于电、水、气、热、风、煤、油等)的实时数据、GIS数据、设备数据、视频数据等多源数据无缝融合、存储。

所述基础设施服务层20IaaS，用于基于所述云端平台所存储的数据提供数据迁移功能和数据服务。

基础设施服务层20IaaS提供公有云、私有云和混合云等模式，支撑基于工业互联网的智慧能源管控平台海量数据存储、海量数据运算、安全管理和日志处理等。基础设施服务层20采用自建和第三公有云合作的方式。通过构建基础设施服务层20接口标准CPI实现平台在不同厂商的基础设施服务层20之间平滑迁移。实现对企业“电、水、气、热、煤、风、油”等能源实时数据、GIS数据、视频数据、设备数据等多元海量数据公有云+私有云+当地化多种方式存储，保障数据安全。同时支持数据快速查询调用。

平台服务层30PaaS，用于基于所述基础设施服务层20所提供的功能和服务对所述多个企业进行数据监控和数据分析。

平台服务层30PaaS是整个基于工业互联网的智慧能源管控平台的核心，包含大数据应用子平台、能源大数据子平台、安防安控大数据子平台、环保大数据子平台、生产大数据子平台等核心模块。

其中，大数据应用子平台将企业能源网络中不同能源介质(电、水、气、热、风、煤、油)的实时数据、GIS(地理信息系统)数据、设备数据、视频数据等多源数据生数据经过计算、统计、存储、转换、人机交互等转换为熟数据，如图3所示，可为不同应用模块提供统一的服务和管理，包括模型、图形、数据库、公式计算与统计、告警服务、曲线服务、报表服务、系统管理等。在平台之上将各种应用软件统一设计，各应用软件拥有完全一致的运行环境、多源数据接口、应用程序接口、和无缝共享的图形。这种即插即用型模块化设计，使系统具备很好的可扩充性。基于一体化数据处理平台上的能源管理系统，可使系统更加标准化，更加开放，更加易于构建和扩展，更加可靠安全。

其中，数据处理可包括对数据(包括数值的和非数值的)进行分析、加工的技术过程，包括对各种实时数据、GIS数据、设备数据、视频数据的分析、整理、计算、编辑等的加工和处理。平台采用效率最高的编程语言和最优算法，快速标示出正常数据、可疑数据、错误数据、死数等，以便在实时库中进行进一步处理。

数据处理可包括能源数据的处理、对GIS数据的处理、对视频数据的处理、数据计算、状态估计、断点续传、增量判断、以及计算量、积分量计算等。

例如，对能源数据的处理，可将不同能源的整型、浮点型、字符型、XML格式等数据进行解析、校验，分类处理,自动分辨出正常数据、死数。

例如，对GIS数据的处理，可将GIS数据保存到关系型数据库和空间数据库中

又如，对视频数据的处理，可将视频数据保存到数据库或上传到用户界面。

再如，数据计算，可进行各种算术和逻辑运算，以便得到工程数据。

再如，状态估计，可采用最小二乘法对数据进行分析，对不良数据进行监测和辨识，找出可疑数据、错误数据、死数等。

再如，断点续传，可在服务器异常、通道中断等异常情况发生时，会自动记录下异常时间，待系统恢复后会自动从该时间段召测能源数据，保证能源数据的完整性。

再如，增量判断，可自动对超过增量的数据进行过滤，保证能源数据的真实有效。

再如，计算量、积分量计算，可自动将设定的瞬时量积分成累计量，根据设定的公式，自动计算出一个数据，提供给实时库。

能源大数据子平台与生产大数据子平台、安防安控大数据子平台、环保大数据子平台数据融合，消除信息孤岛、实现数据共享；实现能源的科学调度管理；通过用能计量、多维度统计分析，使企业更加明晰自己的能源账单；通过用能分析、用能动态跟踪、用能统计、耗能设备管理、计量设备管理等多种手段，使企业管理者对企业的能源成本、发展趋势有准确的掌握；通过对耗能设备及用能跟踪，便于及时发现能耗损失，排查能损隐患，使企业避免用能浪费，为企业全面实现信息化提供有力保障。

能源大数据子平台对企业“电、水、气、热”等能源介质的供应与消耗实施集中、扁平化的动态监控和数字化管理，加速能源信息上传、提高能源利用效率；消除信息孤岛、实现与“智慧工厂”及“集团能源管理网络”的数据共享。

软件服务层40SaaS，用于基于所述平台服务层30的数据监控结果和数据分析结果提供业务管控功能。

软件服务层40SaaS可包含APP、云化软件(WEB)、推送服务(短信)、离线应用、微信小程序等功能，方便企业管理和业务人员可以从移动端、PC端、设备端等多场景应用平台功能。支持多种操作系统手机端可选支持Android、ios操作系统，可自由配置模块权限。同时，通过SaaS多场景平台功能，建立现场问题预警、大数据分析预算等机制，同时通过移动端等多方式实时获取预警信息及时处理，对预警问题处理闭环确认，总控中心所有预警问题全过程实时可查。

APP应用可在平台服务层30提供的组件基础上，按照业务需求对数据服务组件进行组合，形成各种不同的能源管理应用APP。能源监控APP实现按能源网络显示能直观的了解能源实时的消耗状态，根据能源网络的上下级关系和差值情况，实时查看是否有跑冒滴漏现象，快速定位故障点。

云化软件，可基于平台服务层30，建设企业能源全流程管控矩阵的统一操作台，基于统一操作台收集的多远能源数据，可不短扩充建设智慧管控产品矩阵。云化软件提供能够对监测数据快速反应的报警系统，包括压力、流量、温度、设备运行状态、设备维修次数、质量预警、不平衡预警、跑冒滴漏预警等，方便能动部门第一时间发现能源使用、设备运行、用能质量、用能不平衡等问题，也可以快速定位故障点，为节能提供依据。

推送服务、微信程序等，用于当有报警产生时，通过报警推图，监控画面可直接转至相关画面，报警对象在画面中有变色或闪烁等提示，报警事项中会有报警内容的详细描述，语音报警可的报出报警事项的具体信息，甚至可通过信息定制，将指定的报警内容发送到设定的手机上，使维护人员随时随地及时了解系统故障。基于先进检索技术的智能报警子系统，实现海量事项的分类筛选，让运行人员从容处理系统故障。

通过对能源网络运行状态进行实时监测，根据采集的运行数据对设备的能效水平进行评估，对关键设备可能的低效状态进行提示，帮助管理者及时发现能耗短板，发掘节能潜力。对重点耗能设备的运行状态进行实时监测，对设备可能的低效状态进行提示。目前系统对水泵、风机、变压器等工业现场常见能耗设备内置提供标准化的监测方案，用户只需根据耗能设备的品种和型号选用对应的标准监测方案，系统就能根据采集(或人工采集手工输入)的运行数据对设备的能效水平进行评估，对设备的异常能耗(偏离同类标准产品能效水平)进行提示，并可按时段对异常能耗进行累积测算并折合成异常能耗成本，帮助管理者及时发现能耗短板，发掘节能潜力。

所述应用层50，用于为所述软件服务层40提供解决方案。

本实施例所述的基于工业互联网的智慧能源管控平台能够实现对数据进行统一采集和管控，平台依托工业互联网技术、通信技术、计量控制技术等信息化技术和统计学、运筹学等知识，实现多类型、多源数据统一采集、分类处理、自动校正、综合调度。应用工业平台服务层包含数据建模、移动开发服务、工业组件、大数据等技术，实现多类别能源数据统一分析处理。应用工业软件服务层提供多种场景的信息处理方式，包含APP、云化软件(WEB)、推送服务(短信)、离线应用、微信小程序等功能，方便企业管理和业务人员快速实时查询能源数据信息及报告，并主动推送预警形象，对预警问题处理闭环确认。

可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本发明实施例的操作的计算机程序代码，上述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络包括局域网(LAN)或广域网(WAN)连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。

附图中的流程图和框图，图示了按照本发明实施例各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，该模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

描述于本发明实施例中所涉及到的单元可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现。其中，单元的名称在某种情况下并不构成对该单元本身的限定，例如，第一获取单元还可以被描述为“获取至少两个网际协议地址的单元”。

以上描述仅为本发明实施例的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本发明实施例中所涉及的公开范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离上述公开构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本发明实施例中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (10)

1.一种基于工业互联网的智慧能源管控平台，其特征在于，包括边缘层、基础设施服务层、平台服务层、软件服务层和应用层；

所述边缘层，用于通过统一的数据采集器对多个企业进行数据采集，对所采集的海量数据基于边缘计算技术进行数据融合并将融合后的数据存储到云端平台；

所述基础设施服务层，用于基于所述云端平台所存储的数据提供数据迁移功能和数据服务；

平台服务层，用于基于所述基础设施服务层所提供的功能和服务对所述多个企业进行数据监控和数据分析；

软件服务层，用于基于所述平台服务层的数据监控结果和数据分析结果提供业务管控功能；

所述应用层，用于为所述软件服务层提供解决方案。

2.根据权利要求1所述的平台，其特征在于，所述边缘用于通过统一的数据采集器对多个企业进行数据采集包括:

用于通过统一的数据采集器对多个企业的仪表仪器、传感器、能源设备、以及物联网设备进行数据采集。

3.根据权利要求1所述的平台，其特征在于，所述存储到云端平台包括：存储到公有云、私有云和/或混合云。

4.根据权利要求1所述的平台，其特征在于，基于所述云端平台所存储的数据提供数据迁移功能包括：

基于统一接口标准CPI支持所述海量数据在所述云端平台和各企业之间迁移。

5.根据权利要求1所述的平台，其特征在于，基于所述云端平台所存储的数据提供数据服务包括：

基于所述海量数据提供云端存储服务、虚拟机服务、网络服务、日志服务、以及安全服务。

6.根据权利要求1所述的平台，其特征在于，所述业务管控功能包括现场问题预警功能、大数所分析预测功能。

7.根据权利要求1所述的平台，其特征在于，所述软件服务层包括如下至少一种功能形式：APP功能、云化软件功能、推送服务功能、离线应用功能、以及微信小程序功能。

8.根据权利要求1所述的平台，其特征在于，所述解决方案包括用水管理方案、电能管理方案、压缩空气管理方案、汽热管理方案、以及特殊气体管理方案。

9.根据权利要求1所述的平台，其特征在于，所述进行数据采集包括进行如下至少一种数据采集：预定介质的实时数据采集、地理信息系统数据采集、设备数据采集、以及视频数据采集；

其中所述预定介质包括如下至少一种：电、水、气、热、风、煤、以及油。

10.根据权利要求1所述的平台，其特征在于，所述基础设施服务层基于所述边缘层所采集的数据提供云端存储服务包括：

将所述边缘层所采集的数据通过预定的接口标准在所述多个企业之间迁移。

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