CN114326875A - 智慧能源管理系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了智慧能源管理系统，涉及能源管理技术领域,本发明包括包括能源管理系统、智慧能源管理系统总体架构模块，所述能源管理系统连接有能源采集架构模块，能源采集架构模块利用物联网技术，采集能源系统运行数据，涵盖运行监测、计量、气象、环境等物联网传感器数据，所述能源采集架构模块连接有能源大数据系统，所述能源大数据系统连接有能源智能控制模块，能源智能控制模块采用物联网智能控制单元设计建设微能源网控制系统，解决现场就地采集项目多、环境复杂的问题；本系统可实现对能源的综合有效管理，有利于实现节能减排；本系统可降低能耗运行管理的成本，提升能耗管理人员的工作效率，能够为企业降本增效。

Description

智慧能源管理系统

技术领域

本发明属于能源管理技术领域，特别是涉及智慧能源管理系统。

背景技术

如今，能源已成为人类社会不可或缺的基本要素。随着能源日益紧张和环境恶化,获得经济方便环保的能源变成一个关系人类生存与可持续发展的急迫问题, 寻找提高能源利用效率的解决之道成为全社会的共同责任。

因此，需要提供智慧能源管理系统，旨在解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供智慧能源管理系统，通过智慧能源管理系统的设计，解决了现有的目前能源管理只具备单一能源的管理系统，不具备实现综合管理的能力，并且无法达到降低能耗运行管理的成本的问题。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明为智慧能源管理系统，包括能源管理系统、智慧能源管理系统总体架构模块，所述能源管理系统连接有能源采集架构模块，能源采集架构模块利用物联网技术，采集能源系统运行数据，涵盖运行监测、计量、气象、环境等物联网传感器数据，所述能源采集架构模块连接有能源大数据系统，所述能源大数据系统连接有能源智能控制模块，能源智能控制模块采用物联网智能控制单元设计建设微能源网控制系统，解决现场就地采集项目多、环境复杂的问题，所述能源智能控制模块连接有能源大数据处理模块，所述能源大数据处理模块连接有能源优化算法模块，能源优化算法模块通过算法模型提高基础数据的可靠性来提高评估与决策的可靠性，降低能源网络运行事故风险，所述能源优化算法模块连接有能源优化策略模块，所述能源优化策略模块连接有能源仿真演示模块；

所述智慧能源管理系统总体架构模块由呈现层、应用层、平台层、感知层和物理层组成，所述呈现层由大屏、数字沙盘、监控工作站、监控APP和运维APP组成，所述应用层由运行监视、能效分析、优化控制、智能运维、设备诊断和安全管控组成，所述平台层由核心业务模块、核心微服务、大数据层组成，所述感知层基于物联网的泛连接数据感知平台通过通讯网络与各个传感/控制节点连接，所述物理层由基础设备设施系统和能源设备设施系统组成。

优选的，所述平台层的核心业务模块包括有能耗管控模块、设备诊断模块、智能决策模块、运维管理模块和安全管控模块，核心微服务包括有数据接入融合、多能模型服务、运行数据服务、分析计算服务、搜索服务和可视化服务，大数据层包括有模型数据、运行数据、业务数据和非结构化数据。

优选的，所述物理层的基础设备设施系统包括有安防系统、消防系统、能耗系统、照明系统、门禁系统和人资系统，能源设备设施系统包括有光伏、储能、充电桩、热泵、用能和多能，物理层包括多种能源消耗设备。

优选的，所述能源采集架构模块包括有热泵、储能、充电桩、气象监测、用水和用冷、热等能源使用设备组组成。

优选的，所述热泵包括有空气源热泵、太阳能热泵组成，储能包括有储能系统、采集PCS管控相关遥测遥信量、设置储能运行状态组成，充电桩包括有固定桩、移动桩、采集充电桩管理系统相关遥测遥信量组成，气象监测包括有风速、风向监测、温度、湿度监测、光照强度监测组成，用水包括有生活用水、生产用水、中央空调用水、热泵用水组成，用冷、热包括有空调用冷热数据、空调设备管控相关遥测遥信量组成。

优选的，所述能源大数据系统由运行数据中心和综合能源前置采集系统组成，运行数据中心与综合能源前置采集系统连接，综合能源前置采集系统将能源采集信息反馈到运行数据中心，综合能运前置采集系统为数据采集连接系统。

优选的，所述能源大数据系统通过综合能源前置采集系统连接有用能数据采集模块、电网、供热网、天然气、供水网以及内部能源生产转换模块。

优选的，所述用能数据采集模块包括有电力、燃气、热力、水等能耗模块，内部能源生产转换模块包括有光伏、储能、充电站/桩、锅炉房、冷热站、综合能源能耗平台，通过传感/控制节点、通讯网络与综合能源前置采集系统连接。

本发明具有以下有益效果：

1、本发明通过智慧能源管理系统的设计、智慧能源管理系统总体架构的搭建，实现对能源的综合有效管理，并有利于实现节能减排的目的，能源管理系统包含有能源采集架构模块、能源大数据系统、能源智能控制模块、能源大数据处理模块、能源优化算法模块、能源优化策略模块以及能源仿真演示模块组成，同时智慧能源管理系统总体架构模块包含有层现层、应用层、平台层、感知层和物理层组成，通过各个能源数据处理的模块以及用于各种对能源数据的监控手段，使本发明达到了对能源具有综合有效管理手段，并可通过对能源监控的手段实现节能减排的目的。

2、本发明通过智慧能源管理系统的设计、智慧能源管理系统总体架构的搭建，实现降低能耗运行管理的成本，提升了能耗管理人员的工作效率，能够为企业降本增效，本系统具有多种能源能耗同时进行管理的能力，能源采集架构模块以及能源大数据系统均具有对水、电、气、冷、热等多种能源进行监控、管理的能力，通常的能源管理系统只具有对单一一种能源进行管理的能力，而本系统则具备多种能源进行管理的能力由此达到了降低能耗运行管理的成本，且由于对多种能源进行管理只需要一个系统即可完成因此使本系统提升了能耗管理人员的工作效率，能够为企业降本增效。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为能源管理系统模块结构示意图；

图2为智慧能源管理系统总体架构模块结构示意图；

图3为能源采集架构模块结构示意图；

图4为能源大数据系统结构示意图。

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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-4，本发明为智慧能源管理系统，包括能源管理系统、智慧能源管理系统总体架构模块，所述能源管理系统连接有能源采集架构模块，能源采集架构模块利用物联网技术，采集能源系统运行数据，涵盖运行监测、计量、气象、环境等物联网传感器数据，所述能源采集架构模块连接有能源大数据系统，所述能源大数据系统连接有能源智能控制模块，能源智能控制模块采用物联网智能控制单元设计建设微能源网控制系统，解决现场就地采集项目多、环境复杂的问题，所述能源智能控制模块连接有能源大数据处理模块，所述能源大数据处理模块连接有能源优化算法模块，能源优化算法模块通过算法模型提高基础数据的可靠性来提高评估与决策的可靠性，降低能源网络运行事故风险，所述能源优化算法模块连接有能源优化策略模块，所述能源优化策略模块连接有能源仿真演示模块；

所述智慧能源管理系统总体架构模块由呈现层、应用层、平台层、感知层和物理层组成，所述呈现层由大屏、数字沙盘、监控工作站、监控APP和运维APP组成，所述应用层由运行监视、能效分析、优化控制、智能运维、设备诊断和安全管控组成，所述平台层由核心业务模块、核心微服务、大数据层组成，所述感知层基于物联网的泛连接数据感知平台通过通讯网络与各个传感/控制节点连接，所述物理层由基础设备设施系统和能源设备设施系统组成。

进一步的如图所示，所述平台层的核心业务模块包括有能耗管控模块、设备诊断模块、智能决策模块、运维管理模块和安全管控模块，核心微服务包括有数据接入融合、多能模型服务、运行数据服务、分析计算服务、搜索服务和可视化服务，大数据层包括有模型数据、运行数据、业务数据和非结构化数据。

进一步的如图所示，所述物理层的基础设备设施系统包括有安防系统、消防系统、能耗系统、照明系统、门禁系统和人资系统，能源设备设施系统包括有光伏、储能、充电桩、热泵、用能和多能，物理层包括多种能源消耗设备。

进一步的如图所示，所述能源采集架构模块包括有热泵、储能、充电桩、气象监测、用水和用冷、热等能源使用设备组组成。

进一步的如图所示，所述热泵包括有空气源热泵、太阳能热泵组成，储能包括有储能系统、采集PCS管控相关遥测遥信量、设置储能运行状态组成，充电桩包括有固定桩、移动桩、采集充电桩管理系统相关遥测遥信量组成，气象监测包括有风速、风向监测、温度、湿度监测、光照强度监测组成，用水包括有生活用水、生产用水、中央空调用水、热泵用水组成，用冷、热包括有空调用冷热数据、空调设备管控相关遥测遥信量组成。

进一步的如图所示，所述能源大数据系统由运行数据中心和综合能源前置采集系统组成，运行数据中心与综合能源前置采集系统连接，综合能源前置采集系统将能源采集信息反馈到运行数据中心，综合能运前置采集系统为数据采集连接系统。

进一步的如图所示，所述能源大数据系统通过综合能源前置采集系统连接有用能数据采集模块、电网、供热网、天然气、供水网以及内部能源生产转换模块。

进一步的如图所示，所述用能数据采集模块包括有电力、燃气、热力、水等能耗模块，内部能源生产转换模块包括有光伏、储能、充电站/桩、锅炉房、冷热站、综合能源能耗平台，通过传感/控制节点、通讯网络与综合能源前置采集系统连接。

参阅图1-4，如图所示，能源管理系统由能源采集架构模块、能源大数据系统、能源智能控制模块、能源大数据处理模块、能源优化算法模块、能源优化策略模块以及能源仿真演示模块组成，对能源进行数据的采集、控制、处理、以及能源优化算法、策略和仿真演示，通过能源采集架构模块、能源大数据系统、能源智能控制模块、能源大数据处理模块对能源的使用产生、使用消耗等信息进行收集、处理、计算，能源优化算法模块、能源优化策略模块以及能源仿真演示模块对能源的使用进行优化并制定优化策略，最终通过能源仿真演示模块进行仿真演示，以实现降低能源消耗的目的，实现对能源进行合理化的管理，实现节能减排的目的。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (8)

1.智慧能源管理系统，包括能源管理系统、智慧能源管理系统总体架构模块，其特征在于：所述能源管理系统连接有能源采集架构模块，能源采集架构模块利用物联网技术，采集能源系统运行数据，涵盖运行监测、计量、气象、环境物联网传感器数据，所述能源采集架构模块连接有能源大数据系统，所述能源大数据系统连接有能源智能控制模块，能源智能控制模块采用物联网智能控制单元设计建设微能源网控制系统，解决现场就地采集项目多、环境复杂的问题，所述能源智能控制模块连接有能源大数据处理模块，所述能源大数据处理模块连接有能源优化算法模块，能源优化算法模块通过算法模型提高基础数据的可靠性来提高评估与决策的可靠性，降低能源网络运行事故风险，所述能源优化算法模块连接有能源优化策略模块，所述能源优化策略模块连接有能源仿真演示模块；

所述智慧能源管理系统总体架构模块由呈现层、应用层、平台层、感知层和物理层组成，所述呈现层由大屏、数字沙盘、监控工作站、监控APP和运维APP组成，所述应用层由运行监视、能效分析、优化控制、智能运维、设备诊断和安全管控组成，所述平台层由核心业务模块、核心微服务、大数据层组成，所述感知层基于物联网的泛连接数据感知平台通过通讯网络与各个传感/控制节点连接，所述物理层由基础设备设施系统和能源设备设施系统组成。

2.根据权利要求1所述的智慧能源管理系统，其特征在于，所述平台层的核心业务模块包括有能耗管控模块、设备诊断模块、智能决策模块、运维管理模块和安全管控模块，核心微服务包括有数据接入融合、多能模型服务、运行数据服务、分析计算服务、搜索服务和可视化服务，大数据层包括有模型数据、运行数据、业务数据和非结构化数据。

3.根据权利要求1所述的智慧能源管理系统，其特征在于，所述物理层的基础设备设施系统包括有安防系统、消防系统、能耗系统、照明系统、门禁系统和人资系统，能源设备设施系统包括有光伏、储能、充电桩、热泵、用能和多能，物理层包括多种能源消耗设备。

4.根据权利要求1所述的智慧能源管理系统，其特征在于，所述能源采集架构模块包括有热泵、储能、充电桩、气象监测、用水和用冷、热能源使用设备组组成。

5.根据权利要求4所述的智慧能源管理系统，其特征在于，所述热泵包括有空气源热泵、太阳能热泵组成，储能包括有储能系统、采集PCS管控相关遥测遥信量、设置储能运行状态组成，充电桩包括有固定桩、移动桩、采集充电桩管理系统相关遥测遥信量组成，气象监测包括有风速、风向监测、温度、湿度监测、光照强度监测组成，用水包括有生活用水、生产用水、中央空调用水、热泵用水组成，用冷、热包括有空调用冷热数据、空调设备管控相关遥测遥信量组成。

6.根据权利要求1所述的智慧能源管理系统，其特征在于，所述能源大数据系统由运行数据中心和综合能源前置采集系统组成，运行数据中心与综合能源前置采集系统连接，综合能源前置采集系统将能源采集信息反馈到运行数据中心，综合能运前置采集系统为数据采集连接系统。

7.根据权利要求6所述的智慧能源管理系统，其特征在于，所述能源大数据系统通过综合能源前置采集系统连接有用能数据采集模块、电网、供热网、天然气、供水网以及内部能源生产转换模块。

8.根据权利要求7所述的智慧能源管理系统，其特征在于，所述用能数据采集模块包括有电力、燃气、热力、水能耗模块，内部能源生产转换模块包括有光伏、储能、充电站/桩、锅炉房、冷热站、综合能源能耗平台，通过传感/控制节点、通讯网络与综合能源前置采集系统连接。

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