CN114358334A - 一种基于大数据的能源管理平台及其运行方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于大数据的能源管理平台及其运行方法，其中包括设备监测模块、设备管理模块、数据库，所述设备监测模块和设备管理模块与数据库电连接，所述设备监测模块用于监测设备的运行状况，所述设备管理模块用于对设备进行管理，所述数据库用于储存设备各项运行指标的数据和设备的管理指令数据，所述设备监测模块包括能耗状态监测模块、能耗值统计模块、碳排放检测模块，所述设备管理模块包括设备录入模块、电表管理模块、系统设置模块、手动控制模块，所述数据库包括生命周期储存模块、告警信息储存模块，所述能耗状态监测模块用于检测单个设备的运行能耗情况，该系统解决了当前手动管控效率低的问题。

Description

一种基于大数据的能源管理平台及其运行方法

技术领域

本发明属于能源管理技术领域，具体涉及一种基于大数据的能源管理平台及其运行方法。

背景技术

随着能源管理工作的不断推进，越来越多的设备被纳入管理平台进行管理，设备上的运行运行也可以很好地表达设备的运行情况，然而人需要走到设备前才能看到设备运行的能耗情况，十分不方便。同时设备使用久了会出现各种各样的问题，影响人的使用，平常情况下依靠参与工作人员对此进行反映，或定期检修的方式进行排查，检修效率低。该现象成为本领域人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于针对现有的集材装置一种基于大数据的能源管理平台及其运行方法，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：一种基于大数据的能源管理平台，包括设备监测模块、设备管理模块、数据库，所述设备监测模块和设备管理模块与数据库电连接，所述设备监测模块用于监测设备的运行状况，所述设备管理模块用于对设备进行管理，所述数据库用于储存设备各项运行指标的数据和设备的管理指令数据。

本发明进一步说明，所述设备监测模块包括能耗状态监测模块、能耗值统计模块、碳排放检测模块，所述设备管理模块包括设备录入模块、电表管理模块、系统设置模块、手动控制模块，所述数据库包括生命周期储存模块、告警信息储存模块；

所述能耗状态监测模块用于检测单个设备的运行能耗情况，所述能耗值统计模块用于监测所有设备的运行能耗概况，所述设备录入模块用于新增设备或编辑更改设备信息，所述电表管理模块用于完成对设备电表的配置，所述系统设置模块用于设置系统的运行时间和报警参数，所述生命周期储存模块用于根据使用情况自动生成使用寿命并储存，所述告警信息储存模块用于储存设备的报警信息、报警处理状态和处理时间，所述手动控制模块用于在线开关闭主机下控制回路及调整能耗程度，所述碳排放检测模块用于检测设备的碳排放程度。

本发明进一步说明，该平台的运行方法为：

S1、新增设备时，利用设备录入模块将设备的各项数据录入数据库中，点击新增添加设备，点击编辑更改设备信息，其中设备编号为设备PN编码；通信地址为设备的本机地址；

S2、利用传感器记录设备能耗的消耗状态和碳排放值，并利用能耗值统计模块对能耗值进行统计，利用碳排放检测模块对碳排放程度进行统计；

S3、利用系统设置模块设置系统的集中巡检时间、能耗巡检时间；光照值下发设置；报警处理时间；能耗报警设置；生命周期，并将各项参数录入数据库中；

S4、利用手动控制模块对能耗的精细化管理，按需照明，精确管控到每一盏灯，能耗控制中包含能耗手控、能耗群控、能耗组控、能耗间控、能耗点控几种控制逻辑。

本发明进一步说明，该平台还包括损坏度分析模块，损坏度分析模块用于根据每个设备对应的使用人数和使用时间分析设备损坏程度，所述损坏度分析模块与告警信息储存模块电连接；

所述损坏度分析模块包括停留时间计算模块、状况存储模块、损坏判断模块，所述停留时间计算模块用于计算得出每个人在设备下停留的使用时间，所述状况存储模块用于存储每个设备的使用情况，所述损坏判断模块用于判定当前设备是否损坏。

本发明进一步说明，所述损坏度分析模块的运行步骤包括：

S1、当排布设备或更换新的设备后，为每个设备建立新的使用记录档案，存储在状况存储模块中，初始损坏度为零；

S2、当有工作人员进入使用区域时，记录下每个设备使用者的数量，以及每个设备的使用时长，利用损坏度分析模块进行设备的损坏度进行判断分析；

S3、当损坏度达到设定值后，调用告警信息储存模块的数据进行预警，提醒工作人员不要使用该设备，并且提示维护人员更换设备。

本发明进一步说明，上述步骤S2中，设备的损坏度判断具体方法为：

S2-1、记录每日进入使用室内使用各设备的人员总数量N_i，其中i为天数；

S2-2、记录每个设备每天各自的使用人数n_i，使用时长t_i，计算两者的比值

如果发现某次的

出现异常，则从该天开始计时，标记计时天数为x天；

S2-3、当满足

时，则判断从第x天前开始该设备已经出现损坏情况。

本发明进一步说明，上述步骤S2中，对设备损坏程度分析的具体方法为：

S2-4、作出i与

的函数图像，如果出现线性递减至某一值不变的规律，则判断设备的损坏程度不变，且能够勉强继续使用；

S2-5、如果出现抛物线或线性递减至零的图像，则判断设备的损坏程度增加或彻底损坏，设备不能继续使用；

S2-6、通过抛物线的斜率和线性递减的斜率决定告警信息储存模块预警的优先级，提示维修人员优先更换那个设备。

本发明进一步说明，还包括能源监测模块，所述能源监测模块包括能源消耗采集模块、数据周期整理模块、数据分析模块和单位能源监测模块，所述能源消耗采集模块用于采集家庭用电数据，所述数据周期整理模块与能源消耗采集模块电连接，所述数据周期整理模块用于对用电数据周期划分后进行整理统计，所述数据分析模块与数据周期整理模块电连接；

所述数据分析模块用于分析家庭用电量走势曲线，所述单位用电量预算模块与数据分析模块电连接，所述单位用电量预算模块用于根据数据分析走势预算后续单位时间内的用电量。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明，可以统计设备的能耗能耗情况对设备的运行状况作出判断，通过分析工作人员使用设备的数量和时间，得出设备的损坏程度，并且对损坏的优先级进行评估，在最接近真实情况的数据下帮助维修人员正确进行决策，免去人力观察，得出最适合工作人员的使用效果。

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是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明i与

的函数图像。

具体实施方式

以下结合较佳实施例及其附图对本发明技术方案作进一步非限制性的详细说明。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。

请参阅图1-2，本发明提供技术方案：一种基于大数据的能源管理平台及其运行方法，包括设备监测模块、设备管理模块、数据库，设备监测模块和设备管理模块与数据库电连接，设备监测模块用于监测设备的运行状况，设备管理模块用于对设备进行管理，数据库用于储存设备各项运行指标的数据和设备的管理指令数据；

设备监测模块包括能耗状态监测模块、能耗值统计模块、碳排放检测模块，设备管理模块包括设备录入模块、电表管理模块、系统设置模块、手动控制模块，数据库包括生命周期储存模块、告警信息储存模块；

能耗状态监测模块用于检测单个设备的运行能耗情况，能耗值统计模块用于监测所有设备的运行能耗概况，设备录入模块用于新增设备或编辑更改设备信息，电表管理模块用于完成对设备电表的配置，系统设置模块用于设置系统的运行时间和报警参数，生命周期储存模块用于根据使用情况自动生成使用寿命并储存，告警信息储存模块用于储存设备的报警信息、报警处理状态和处理时间，手动控制模块用于在线开关闭主机下控制回路及调整能耗程度，所述碳排放检测模块用于检测设备的碳排放程度；

该平台的运行方法为：

S1、新增设备时，利用设备录入模块将设备的各项数据录入数据库中，点击新增添加设备，点击编辑更改设备信息，其中设备编号为设备PN编码；通信地址为设备的本机地址；

S2、利用传感器记录设备能耗的消耗状态和碳排放值，并利用能耗值统计模块对能耗值进行统计，利用碳排放检测模块对碳排放程度进行统计；

S3、利用系统设置模块设置系统的集中巡检时间、能耗巡检时间；光照值下发设置；报警处理时间；能耗报警设置；生命周期，并将各项参数录入数据库中；

S4、利用手动控制模块对能耗的精细化管理，按需照明，精确管控到每一盏灯，能耗控制中包含能耗手控、能耗群控、能耗组控、能耗间控、能耗点控几种控制逻辑；

该平台还包括损坏度分析模块，损坏度分析模块用于根据每个设备对应的使用人数和使用时间分析设备损坏程度，损坏度分析模块与告警信息储存模块电连接；

损坏度分析模块包括停留时间计算模块、状况存储模块、损坏判断模块，停留时间计算模块用于计算得出每个人在设备下停留的使用时间，状况存储模块用于存储每个设备的使用情况，损坏判断模块用于判定当前设备是否损坏；

实施例2：损坏度分析模块的运行步骤包括：

S1、当排布设备或更换新的设备后，为每个设备建立新的使用记录档案，存储在状况存储模块中，初始损坏度为零；

S2、当有工作人员进入使用区域时，记录下每个设备使用者的数量，以及每个设备的使用时长，利用损坏度分析模块进行设备的损坏度进行判断分析；

S3、当损坏度达到设定值后，调用告警信息储存模块的数据进行预警，提醒工作人员不要使用该设备，并且提示维护人员更换设备；

上述步骤S2中，设备的损坏度判断具体方法为：

S2-1、记录每日进入使用室内使用各设备的人员总数量N_i，其中i为天数；

S2-2、记录每个设备每天各自的使用人数n_i，使用时长t_i，计算两者的比值

如果发现某次的

出现异常，则从该天开始计时，标记计时天数为x天；

S2-3、当满足

时，则判断从第x天前开始该设备已经出现损坏情况；

上述步骤S2中，对设备损坏程度分析的具体方法为：

S2-4、作出i与

的函数图像，如果出现线性递减至某一值不变的规律，则判断设备的损坏程度不变，且能够勉强继续使用；

S2-5、如果出现抛物线或线性递减至零的图像，则判断设备的损坏程度增加或彻底损坏，设备不能继续使用；

S2-6、通过抛物线的斜率和线性递减的斜率决定告警信息储存模块预警的优先级，提示维修人员优先更换那个设备；

实施例3：该系统还包括包括人脸识别模块、使用偏好估算模块，所述人脸识别模块用于识别出进行使用的人员，所述使用偏好估算模块用于估算每个人的使用偏好；

上述使用偏好估算模块的工作步骤为：

S4、利用人脸识别模块识别人脸信息，根据使用者在各个设备的使用频率，记录使用者的使用偏好，对设备的损坏程度进行修正；

上述步骤S4包括：

S4-1、在更换一批新的能够正常使用的设备后，记录每次使用的人脸图像，并且将人脸图像与设备编号相对应；

S4-2、如果发现每次相同的人脸图像都对应同一个设备，则判定为该工作人员对该位置的设备存在习惯偏好，并且对某个设备的使用越频繁，判定该工作人员参与统计的权重越低，将该设备的使用人数分别乘以每个人的使用权重得到最合适的n_i；

上述步骤S3-2中，判定工作人员参与统计的权重的具体方法为：

其中A为实时权重，A₀为总体权重，A₁为判断该用户极端偏好的最低权重，p₀为触发极端偏好判定的次数，p₁为在某个设备使用的次数。

还包括能源监测模块，能源监测模块包括能源消耗采集模块、数据周期整理模块、数据分析模块和单位能源监测模块，能源消耗采集模块用于采集家庭用电数据，数据周期整理模块与能源消耗采集模块电连接，数据周期整理模块用于对用电数据周期划分后进行整理统计，数据分析模块与数据周期整理模块电连接；

数据分析模块用于分析家庭用电量走势曲线，单位用电量预算模块与数据分析模块电连接，单位用电量预算模块用于根据数据分析走势预算后续单位时间内的用电量；

能源监测模块的工作过程包括以下具体步骤：

Sa、用电量预测模块对单位用电走势分析，并进行预测下一个单位时间内用电量；

Sb、电力公司端在准备断电施工前，通过区块链服务网络端收集各个单位时间用电情况，并求出家庭单位时间用电平均值G；

Sc、根据充电时间P确定断电施工时间，并通过通信传输模块发出公告提醒各个家庭对单位备用电源端能源充电，发出公告时间至断电施工时间间隔大于充电时间P，保证单位备用电源端有足够时间对能源端充电。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、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。

最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：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而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种基于大数据的能源管理平台，其特征在于：包括设备监测模块、设备管理模块、数据库，所述设备监测模块和设备管理模块与数据库电连接，所述设备监测模块用于监测设备的运行状况，所述设备管理模块用于对设备进行管理，所述数据库用于储存设备各项运行指标的数据和设备的管理指令数据。

2.根据权利要求1所述的一种基于大数据的能源管理平台，其特征在于：所述设备监测模块包括能耗状态监测模块、能耗值统计模块、碳排放检测模块，所述设备管理模块包括设备录入模块、电表管理模块、系统设置模块、手动控制模块，所述数据库包括生命周期储存模块、告警信息储存模块；

所述能耗状态监测模块用于检测单个设备的运行能耗情况，所述能耗值统计模块用于监测所有设备的运行能耗概况，所述设备录入模块用于新增设备或编辑更改设备信息，所述电表管理模块用于完成对设备电表的配置，所述系统设置模块用于设置系统的运行时间和报警参数，所述生命周期储存模块用于根据使用情况自动生成使用寿命并储存，所述告警信息储存模块用于储存设备的报警信息、报警处理状态和处理时间，所述手动控制模块用于在线开关闭主机下控制回路及调整能耗程度，所述碳排放检测模块用于检测设备的碳排放程度。

3.根据权利要求2所述的一种基于大数据的能源管理平台，其特征在于：该平台的运行方法为：

S1、新增设备时，利用设备录入模块将设备的各项数据录入数据库中，点击新增添加设备，点击编辑更改设备信息，其中设备编号为设备PN编码；通信地址为设备的本机地址；

S2、利用传感器记录设备能耗的消耗状态和碳排放状态，并利用能耗值统计模块对能耗值进行统计，利用碳排放检测模块对碳排放程度进行统计；

S3、利用系统设置模块设置系统的集中巡检时间、能耗巡检时间；光照值下发设置；报警处理时间；能耗报警设置；生命周期，并将各项参数录入数据库中；

S4、利用手动控制模块对能耗的精细化管理，按需照明，精确管控到每一盏灯，能耗控制中包含能耗手控、能耗群控、能耗组控、能耗间控、能耗点控几种控制逻辑。

4.根据权利要求3所述的一种基于大数据的能源管理平台，其特征在于：该平台还包括损坏度分析模块，损坏度分析模块用于根据每个设备对应的使用人数和使用时间分析设备损坏程度，所述损坏度分析模块与告警信息储存模块电连接；

所述损坏度分析模块包括停留时间计算模块、状况存储模块、损坏判断模块，所述停留时间计算模块用于计算得出每个人在设备下停留的使用时间，所述状况存储模块用于存储每个设备的使用情况，所述损坏判断模块用于判定当前设备是否损坏。

5.根据权利要求4所述的一种基于大数据的能源管理平台，其特征在于：所述损坏度分析模块的运行步骤包括：

S1、当排布设备或更换新的设备后，为每个设备建立新的使用记录档案，存储在状况存储模块中，初始损坏度为零；

S2、当有工作人员进入使用区域时，记录下每个设备使用者的数量，以及每个设备的使用时长，利用损坏度分析模块进行设备的损坏度进行判断分析；

S3、当损坏度达到设定值后，调用告警信息储存模块的数据进行预警，提醒工作人员不要使用该设备，并且提示维护人员更换设备。

6.根据权利要求5所述的一种基于大数据的能源管理平台及其运行方法，其特征在于：上述步骤S2中，设备的损坏度判断具体方法为：

S2-1、记录每日进入使用室内使用各设备的人员总数量N_i，其中i为天数；

S2-2、记录每个设备每天各自的使用人数n_i，使用时长t_i，计算两者的比值

如果发现某次的

出现异常，则从该天开始计时，标记计时天数为x天；

S2-3、当满足

时，则判断从第x天前开始该设备已经出现损坏情况。

7.根据权利要求6所述的一种基于大数据的能源管理平台，其特征在于：上述步骤S2中，对设备损坏程度分析的具体方法为：

S2-4、作出i与

的函数图像，如果出现线性递减至某一值不变的规律，则判断设备的损坏程度不变，且能够勉强继续使用；

S2-5、如果出现抛物线或线性递减至零的图像，则判断设备的损坏程度增加或彻底损坏，设备不能继续使用；

S2-6、通过抛物线的斜率和线性递减的斜率决定告警信息储存模块预警的优先级，提示维修人员优先更换那个设备。

8.根据权利要求1所述的一种基于大数据的能源管理平台，其特征在于：还包括能源监测模块，所述能源监测模块包括能源消耗采集模块、数据周期整理模块、数据分析模块和单位能源监测模块，所述能源消耗采集模块用于采集家庭用电数据，所述数据周期整理模块与能源消耗采集模块电连接，所述数据周期整理模块用于对用电数据周期划分后进行整理统计，所述数据分析模块与数据周期整理模块电连接；

所述数据分析模块用于分析家庭用电量走势曲线，所述单位用电量预算模块与数据分析模块电连接，所述单位用电量预算模块用于根据数据分析走势预算后续单位时间内的用电量。

9.根据权利要求8所述的一种基于大数据的能源管理平台，其特征在于：所述能源监测模块的工作过程包括以下具体步骤：

Sa、用电量预测模块对单位用电走势分析，并进行预测下一个单位时间内用电量；

Sb、电力公司端在准备断电施工前，通过区块链服务网络端收集各个单位时间用电情况，并求出家庭单位时间用电平均值G；

Sc、根据充电时间P确定断电施工时间，并通过通信传输模块发出公告提醒各个家庭对单位备用电源端能源充电，发出公告时间至断电施工时间间隔大于充电时间P，保证单位备用电源端有足够时间对能源端充电。

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