CN114745609B - 能耗监测系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种能耗监测系统，其包括获取计量器具中的数据信息，对数据信息进行打包形成数据包，所述数据包内包括监测的能源数据以及计量器具的地址信息；获取计量器具发送的数据包，对所述数据包进行识别并筛选，得到有效数据包；建立与计量器具相对应的计量设备模型，所述计量设备模型具有与计量器具相对应的地址信息，所述计量设备模型中设置有计量器具的能源信息数据库；获取所述有效数据包，对所述有效数据包的功能进行分类，将有效数据包分别与相应的计量设备模型进行匹配，获取有效数据包内的数据信息，将数据信息记录于能源信息数据库中，以供分析。本发明具有能够实时监测能源消耗数据的效果。

Description

能耗监测系统

技术领域

本发明涉及能耗监测技的技术领域，尤其是涉及一种能耗监测系统。

背景技术

随着我国经济的快速增长和工业化程度的提高，能源的不合理利用和大量浪费已经成为可持续发展和经济增长的主要矛盾之一。高能耗企业在为创造财富的同时，也带来了一定的影响。首先是对资源的影响，供电量剧增，引起了工业结构深层次矛盾；而其中的不可再生资源，消耗量过大，对未来的能源危机埋下了隐患。

但目前节能减排的形势越来越严重，控制、监测各类公共建筑能耗越来越迫切，如何有效的监控公共建筑的能耗成为一个极其迫切需要解决的课题，因此发明人提供一种能耗监测系统。

发明内容

本发明目的一是提供一种能耗监测系统，具有实时监测能源消耗数据信息并对数据信息进行处理的特点。

本发明的上述发明目的一是通过以下技术方案得以实现的：

获取计量器具中的数据信息，对数据信息进行打包形成数据包，所述数据包内包括监测的能源数据以及计量器具的地址信息；

获取计量器具发送的数据包，对所述数据包进行识别并筛选，得到有效数据包；

建立与计量器具相对应的计量设备模型，所述计量设备模型具有与计量器具相对应的地址信息，所述计量设备模型中设置有计量器具的能源信息数据库；

获取所述有效数据包，对所述有效数据包的功能进行分类，将有效数据包分别与相应的计量设备模型进行匹配，获取有效数据包内的数据信息，将数据信息记录于能源信息数据库中，以供分析。

通过采用上述技术方案，当需要获取能源消耗数据时，利用各种计量器具分别对不同形式的能源进行监测，获取计量器具内的数据信息，数据信息内记录有能源消耗数据、计量器具的类型以及地址信息，然后将数据信息进行打包以便传输。对数据包进行筛选，将与能源消耗无关的数据包筛选掉，剩余有效数据包，有效数据包内包含有能源消耗数据以及相应的计量器具的地址信息。由于消耗的能源种类较多，因此测量不同类型的能源使用的计量器具的类型有多种，因此后端建立出与实际使用的计量器具类型相同的计量设备模型，用于对实际采集的数据信息进行分析。后端获取有效数据包后按照有效数据包的功能分别将不同的有效数据包进行分类，并将有效数据包分别与对应类型的计量器具模型进行匹配，然后对数据进行解析，并将数据包内的数据信息映射到能源信息数据库中，以供工作人员进行能源消耗数据分析，得出能源优化方案。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述获取计量器具中的数据信息，对数据信息进行打包形成数据包包括：

所述计量器具内设置有存储数据的寄存器，实时获取所述寄存器内的数据，获取数据信息；

获取所述数据信息，利用私有协议对所述数据信息进行打包，形成数据包，所述数据包包括有命令字。

通过采用上述技术方案， 计量器具与能源出传输管道连接，计量器具实时测量能源消耗，同时将数据信息存储在寄存器内，获取寄存器内的数据信息，为了方便传输，将数据信息进行打包，形成数据包，数据包内包含有用以识别的命令字，从而当数据包传输过程中识别命令字即可识别数据包的信息。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述获取计量器具发送的数据包，对所述数据包进行识别并筛选，得到有效数据包包括：

获取所述数据包的命令字，对比所述命令字是否与有效数据包的命令字相同，若命令字相同，则将数据包判定为有效数据包，若命令字不相同，则将数据包判定为无效数据包；

判断是否通信正常，若通信中断，则将有效数据包临时存储在预设的存储器中，并返回通信中断字段，待通信连通后，将记录的有效数据包与最新的有效数据包交替发送。

通过采用上述技术方案，当获取到数据包时，识别数据包上的命令字，筛选出有效数据包上传至下一节点，若命令字不相同，将数据包定义为无效数据包，无效数据包内包含有与能源无关的数据，因此无效数据包不会上传至下一节点。当通信发生中断时，计量器具暂时将数据包上传在本地进行临时存储记录，记录等级的数据包信息与时间信息，待通信恢复后重新上传，从而避免通信中断造成数据丢失。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述建立与计量器具相对应的计量设备模型，所述计量设备模型具有与计量器具相对应的地址信息包括：

根据计量器具采集能源的类型建立相应的计量设备模型，所述计量设备模型内建立计量器具的地址表，所述地址表内存储有与寄存器的地址一一对应；

获取计量器具的寄存器地址，将寄存器地址与地址表内的记录地址进行匹配，令计量器具返回寄存器的数据信息。

通过采用上述技术方案，由于计量器具采集能源的类型不同，计量器具的设备信息也不相同，因此首先建立与计量器具相适配的计量设备模型，计量设备模型具有不同的数据类型，用于对应计量器具采集的数据信息。当计量器具上传数据信息，按照计量设备模型的地址与计量器具的地址相对应，计量器具接收到正确地址信息后，计量器具将采集到的数据信息进行上传。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述计量设备模型中设置有计量器具的能源信息数据库包括：

所述能源信息数据库内包括所述计量设备模型的能源类型信息、地址信息，以及计量器具的基础信息、属性列表、质量列表、事件列表以及寄存器列表等信息。

通过采用上述技术方案，在能源信息数据库中设立关于采集能源的各种信息，从而当计量器具将采集到的数据信息上传后，能够依据能源信息数据库中的不同字段对数据信息进行详细解读，从而有利于实现对数据信息的分析。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述获取所述有效数据包，对所述有效数据包的功能进行分类，将有效数据包分别与相应的计量设备模型进行匹配包括：

获取所述有效数据包，识别有效数据包的命令字，依据所述命令字中的关键字段对有效数据包按照计量器具采集的能源类型进行分类，得到不同功能的有效数据包；

将不同功能的有效数据包分别与对应的计量设备模型模型进行匹配。

通过采用上述技术方案，当获取到有效数据包后，由于能源的种类较多，因此能源的采集信息类型并不相同，将获取到的有效数据包按照能源数据类型进行分类，从而分别与计量设备模型进行匹配，便于对数据进行处理。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：获取有效数据包内的数据信息，将数据信息记录于能源信息数据库中包括：

对有效数据包进行解析，获取有效数据包内的数据信息；

对有效数据包内的数据信息与计量设备模型对应的能源信息数据库中的字段进行映射，将数据信息记录于能源信息数据库中。

通过采用上述技术方案，将有效数据包按照预定的协议进行解析，从而实现对有效数据包的解压缩。获取有效数据包内的数据信息，将有效数据包内的数据信息分别与能源信息数据库内的字段进行对应，依据预设的映射规则，从而将不同类型的数据信息录入到能源信息数据库中相应的位置。

本发明目的二是提供一种能耗监测装置，具有能够监测能源消耗数据的特点。

本发明的上述发明目的二是通过以下技术方案得以实现的：

采集模块，用于获取计量器具中的数据信息，对数据信息进行打包形成数据包，所述数据包内包括监测的能源数据以及计量器具的地址信息；

网关模块，用于获取计量器具发送的数据包，对所述数据包进行识别并筛选，得到有效数据包；

服务器模块，用于建立与计量器具相对应的计量设备模型，所述计量设备模型具有与计量器具相对应的地址信息，所述计量设备模型中设置有计量器具的能源信息数据库，获取所述有效数据包，对所述有效数据包的功能进行分类，将不同功能的有效数据包分别与相应的计量设备模型进行匹配，并获取有效数据包内的数据信息，将数据信息记录于能源信息数据库中；

其中，采集模块包括

时间同步单元,时间同步单元与网关模块连接，用于在每次重新上电后，通过网关模块向服务器模块请求同步时间，用以确定当前时间，降低时间的误差；

网关模块包括

存储器单元，用于当网关模块与服务器模块之间通信中断时，网关模块将有效数据包暂存于存储器单元内，且网关模块向采集器模块返回通信中断字段，当网关模块与服务器模块通信恢复后，将存储器单元内的有效数据包与最新有效数据包交替发送至服务器模块；

所述服务器模块包括：

计量设备模型单元，用于建立与计量器具的类型相同的计量设备模型；

数据包分类单元，用于对有效数据包按照功能进行分类，得到不同功能类型的有效数据包；

数据包解析单元，用于对有效数据包进行解析，获取有效数据包内的数据信息；

数据映射单元，用于将有效数据包内的数据信息分别与相应的计量器具模型中的能源信息数据库进行映射，令数据信息记录于能源信息数据库中。

通过采用上述技术方案，采集模块实时获取计量器具内的寄存器，获取寄存器内的数据信息，将数据信息进行打包形成数据包发送至网关模块，网关模块接收来自采集模块的数据包，识别数据包的命令字，筛选出有效数据包，有效数据包发送至服务器模块中，服务器模块中的计量设备模型单元首先建立与计量器具类型相同的计量设备模型，然后数据包分类单元获取有效数据包，对有效数据包进行分类，将不同功能的有效数据包分别与不同的计量设备模型相对应，数据包解析单元分被对有效数据包进行解析，获取有效数据包内的数据信息，最终通过数据映射单元将数据信息与能源信息数据库进行匹配记录。

本发明目的三是提供一种电子设备，具有存储并执行能耗监测方法的功能，以保证监测能源消耗的功能正常运转。

本发明的上述发明目的三是通过以下技术方案得以实现的：

一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有能够被处理器加载并执行上述任一能耗监测方法的计算机程序。

通过采用上述技术方案，存储器用于存储使用能耗监测方法的计算机程序，存储器内存储的计算机程序能够通过处理器控制上述的各个模块运行。

本发明目的四是提供一种计算机存储介质，能够存储相应的程序，具有便于实现能耗监测方法进行运用的特点。

本发明的上述发明目的四是通过以下技术方案得以实现的：

一种计算机可读存储介质，存储有能够被处理器加载并执行上述任一能耗监测方法的计算机程序。

综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：

1.利用采集模块实时读取计量器具内的数据信息，从而获取能源消耗的记录数据，通过对数据进行打包，然后分别与相应的计量设备模型进行映射，对数据信息进行整理，从而便于实现对数据信息进行快速分析；

2.能够在采集模块与网关模块通信发生中断的情况下，采集模块将能源消耗数据信息存储于存储器中，待通信恢复后重新上传数据，避免因通信中断造数据丢失的情况。

附图说明

图1是本发明的整体原理框图；

图2是本发明中对有效数据包处理的远离框图；

图3是本发明中时间同步单元的电路图；

图4是本发明中存储器单元的电路图；

图5是本发明中通信电路的电路图；

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

本发明实施例提供一种能耗监测方法，参照图1，包括：

S10、获取计量器具中的数据信息，对数据信息进行打包形成数据包，所述数据包内包括监测的能源数据以及计量器具的地址信息。

现实生活中，一般消耗的能源的种类较多，例如电资源、水资源、气资源等等，因此计量器具相应的包括电表、水表、气表等，在测量能源消耗时，将相应的计量器具分别安装在相应的位置，从而获取能源消耗的数据信息。

S11、所述计量器具内设置有存储数据的寄存器，实时获取所述寄存器内的数据，获取数据信息，获取所述数据信息，利用私有协议对所述数据信息进行打包，形成数据包，所述数据包包括有命令字。

企业中常常需要监测的位置较多，因此需要的计量器具数量较多，为了方便快速传输能源消耗的数据信息，将计量器具进行编号，计量器具将采集的数据信息存储在寄存器中，然后将数据信息通过私有协议进行打包形成数据包，数据包包含有计量器具监测的能源消耗数据以及计量器具的地址信息。

S20、获取计量器具发送的数据包，对所述数据包进行识别并筛选，得到有效数据包。

获取所述数据包的命令字，对比所述命令字是否与有效数据包的命令字相同，若命令字相同，则将数据包判定为有效数据包，若命令字不相同，则将数据包判定为无效数据包。

计量器具会同时发送较多的数据包，其中数据包中不仅包含有关于能源消耗的数据信息，而且还有用于监测线线路通信的其他信息，例如心跳包等。因此在接收到计量器具发送的数据包时，对数据包上的命令字进行识别，依据命令字的类型，将若干个数据包中无效的数据包筛选掉，从而留下与能源消耗数据有关的有效数据包传递至后端。

若网络通信发生异常，有效数据包上传时发生错误，首先将有效数据包暂存在本地存储装置内。此时，存储装置内记录有效数据包的发送时间，以及发送计量器具的地址信息，待网络通信恢复后，存储装置将存储的有效数据包与最新的有效数据包交替上传到建立与计量器具相对应的计量设备模型，所述计量设备模型具有与计量器具相对应的地址信息，所述计量设备模型中设置有计量器具的能源信息数据库。

S30、建立与计量器具相对应的计量设备模型，所述计量设备模型具有与计量器具相对应的地址信息，所述计量设备模型中设置有计量器具的能源信息数据库。

由于计量器具的类型较多，且每种计量器具记录的能源消耗数据类型不同，因此对于每种能源消耗数据的记录形式也不同。在后端建立与实际使用的计量器具类型相同的计量设备模型。相应的，计量设备模型内预设有能源信息数据库，具体的，能源信息数据库包括对应的计量设备模型的能源类型信息、地址信息、计量器具的基础信息、属性列表、质量列表、事件列表以及寄存器列表等信息，从而能够对每个计量器具进行记录。

S40、获取所述有效数据包，对所述有效数据包的功能进行分类，将有效数据包分别与相应的计量设备模型进行匹配，获取有效数据包内的数据信息，将数据信息记录于能源信息数据库中，以供分析。

S41、参照图2，获取所述有效数据包，识别有效数据包的命令字，依据所述命令字中的关键字段对有效数据包按照计量器具采集的能源类型进行分类，得到不同功能的有效数据包，将不同功能的有效数据包分别与对应的计量设备模型模型进行匹配。

获取有效数据包，对有效数据包上的命令字进行识别，对比命令字上的关键字段，从而将按照数据包的功能进行分类，例如电能信息、水能信息、气能信息等，从而获得不同能源信息类型的有效数据包，将不同类型的有效数据包按照能源类型分别与计量设备模型进行匹配。

S42、参照图2，对有效数据包进行解析，获取有效数据包内的数据信息。

有效数据包分类好后，按照预设的私有协议规则对有效数据包进行解析，释放有效数据包内的数据，获取有效数据包内的数据信息。

S43、参照图2，对有效数据包内的数据信息与计量设备模型对应的能源信息数据库中的字段进行映射，将数据信息记录于能源信息数据库中。

获取解析后的数据信息，依据预设的映射规则将数据信息中的各个数据分别于能源信息数据库中的相应字段进行映射，其中分别记录计量器具的基础信息、属性列表、质量列表、事件列表以及寄存器列表等信息，令相应的数据信息分别与能源信息数据库中的相应位置对应，从而以便工作人员了解数据信息的功能以及作用，有利于进行数据分析。

实施例二：

本发明实施例提供会议一体机的屏幕切分显示装置，包括：

采集模块，用于获取计量器具中的数据信息，对数据信息进行打包形成数据包，所述数据包内包括监测的能源数据以及计量器具的地址信息；

网关模块，用于获取计量器具发送的数据包，对所述数据包进行识别并筛选，得到有效数据包；

服务器模块，用于建立与计量器具相对应的计量设备模型，所述计量设备模型具有与计量器具相对应的地址信息，所述计量设备模型中设置有计量器具的能源信息数据库，获取所述有效数据包，对所述有效数据包的功能进行分类，将不同功能的有效数据包分别与相应的计量设备模型进行匹配，并获取有效数据包内的数据信息，将数据信息记录于能源信息数据库中；

其中，采集模块包括

时间同步单元,时间同步单元与网关模块连接，用于在每次重新上电后，通过网关模块向服务器模块请求同步时间，用以确定当前时间，降低时间的误差；

本实施例中，参照图3，时间同步单元包括时钟芯片U1，时钟芯片U1的型号为DS1302, 时钟芯片U1的2号引脚与3号引脚分别电性连接与外部晶振XTAL1的两端，时钟芯片U1的5号引脚、6号引脚以及7号引脚分别与电阻R28、R27和R26串联后与电源VCC电性连接。

网关模块包括

存储器单元，用于当网关模块与服务器模块之间通信中断时，网关模块将有效数据包暂存于存储器单元内，且网关模块向采集器模块返回通信中断字段，当网关模块与服务器模块通信恢复后，将存储器单元内的有效数据包与最新有效数据包交替发送至服务器模块；

参照图4，存储器单元包括存储芯片U3，存储芯片U3的3号引脚、4号引脚、7号引脚和8号引脚电性连接于电源的负极。存储芯片U3的1号引脚、2号引脚、5号引脚和6引脚电性连接于主芯片的PC0、PA5、PA7和PA6引脚。本实施例中，存储芯片U3的型号为W25Q64。

参照图5，网关模块包括通信电路，具体的，通信电路包括通信芯片IC6, 通信芯片IC6的型号为MAX3485，通信芯片IC6的2号引脚以及3号引脚电性连接于主芯片的IO引脚，通信芯片IC6的6引脚以及7引脚分别电性连接于防雷线路。

所述服务器模块包括：

计量设备模型单元，用于建立与计量器具的类型相同的计量设备模型；

数据包分类单元，用于对有效数据包按照功能进行分类，得到不同功能类型的有效数据包；

数据包解析单元，用于对有效数据包进行解析，获取有效数据包内的数据信息；

数据映射单元，用于将有效数据包内的数据信息分别与相应的计量器具模型中的能源信息数据库进行映射，令数据信息记录于能源信息数据库中。

实施例三：

本发明实施例提供一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有能够被处理器加载并执行上述任一项方法的计算机程序。具体的，电子设备包括电脑、手机、平板、阅读器等。

实施例四：

本发明实施例通过一种计算机可读存储介质，存储有能够被处理器加载并执行上述任一项方法的计算机程序。本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，计算机程序可存储于一非易失性计算机可获取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器（ROM）、可编程ROM（PROM）、电可编程ROM（EPROM）、电可擦除可编程ROM（EEPROM）或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器（RAM）或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM（SRAM）、动态RAM（DRAM）、同步DRAM（SDRAM）、双数据率SDRAM（DDRSDRAM）、增强型SDRAM（ESDRAM）、同步链路（Synchlink） DRAM（SLDRAM）、存储器总线（Rambus）直接RAM（RDRAM）、直接存储器总线动态RAM（DRDRAM）、以及存储器总线动态RAM（RDRAM）等。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (5)

1.一种能耗监测方法，其特征在于，所述方法包括：

获取计量器具中的数据信息，对数据信息进行打包形成数据包，所述数据包内包括监测的能源数据以及计量器具的地址信息；

获取计量器具发送的数据包，对所述数据包进行识别并筛选，得到有效数据包；

获取所述数据包的命令字，对比所述命令字是否与有效数据包的命令字相同，若命令字相同则将数据包判定为有效数据包，若命令字不相同，则将数据包判定为无效数据包；

判断是否通信正常，若通信中断，则将有效数据包临时存储在预设的存储器中，并返回通信中断字段，待通信连通后，将记录的有效数据包与最新的有效数据包交替发送；

建立与计量器具相对应的计量设备模型，所述计量设备模型具有与计量器具相对应的地址信息，根据计量器具采集能源的类型建立相应的计量设备模型，所述计量设备模型内建立计量器具的地址表，所述地址表内存储有与寄存器的地址一一对应；

获取计量器具的寄存器地址，将寄存器地址与地址表内的记录地址进行匹配，令计量器具返回寄存器的数据信息；

所述计量设备模型中设置有计量器具的能源信息数据库，所述能源信息数据库内包括所述计量设备模型的能源类型信息、地址信息，以及计量器具的基础信息、属性列表、质量列表、事件列表以及寄存器列表等信息；

获取所述有效数据包，对所述有效数据包的功能进行分类，将有效数据包分别与相应的计量设备模型进行匹配，获取所述有效数据包，识别有效数据包的命令字，依据所述命令字中的关键字段对有效数据包按照计量器具采集的能源类型进行分类，得到不同功能的有效数据包；将不同功能的有效数据包分别与对应的计量设备模型模型进行匹配；

获取有效数据包内的数据信息，将数据信息记录于能源信息数据库中，对有效数据包进行解析，获取有效数据包内的数据信息；

对有效数据包内的数据信息与计量设备模型对应的能源信息数据库中的字段进行映射，将数据信息记录于能源信息数据库中，以供分析。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取计量器具中的数据信息，对数据信息进行打包形成数据包包括：

所述计量器具内设置有存储数据的寄存器，实时获取所述寄存器内的数据，获取数据信息；获取所述数据信息，利用私有协议对所述数据信息进行打包，形成数据包，所述数据包包括有命令字。

3.一种能耗监测装置，其特征在于，包括：

采集模块，用于获取计量器具中的数据信息，对数据信息进行打包形成数据包，所述数据包内包括监测的能源数据以及计量器具的地址信息；

网关模块，用于获取计量器具发送的数据包，对所述数据包进行识别并筛选，得到有效数据包；

服务器模块，用于建立与计量器具相对应的计量设备模型，所述计量设备模型具有与计量器具相对应的地址信息，所述计量设备模型中设置有计量器具的能源信息数据库，获取所述有效数据包，对所述有效数据包的功能进行分类，将不同功能的有效数据包分别与相应的计量设备模型进行匹配，并获取有效数据包内的数据信息，将数据信息记录于能源信息数据库中；其中，采集模块包括

时间同步单元,时间同步模块与网关模块连接，用于在每次重新上电后，通过网关模块向服务器模块请求同步时间，用以确定当前时间，降低时间的误差；

网关模块包括：

存储器单元，用于当网关模块与服务器模块之间通信中断时，网关模块将有效数据包暂存于存储器单元内，且网关模块向采集器模块返回通信中断字段，当网关模块与服务器模块通信恢复后，将存储器单元内的有效数据包与最新有效数据包交替发送至服务器模块；

所述服务器模块包括：

计量设备模型单元，用于建立与计量器具的类型相同的计量设备模型；

数据包分类单元，用于对有效数据包按照功能进行分类，得到不同功能类型的有效数据包；数据包解析单元，用于对有效数据包进行解析，获取有效数据包内的数据信息；

数据映射单元，用于将有效数据包内的数据信息分别与相应的计量器具模型中的能源信息数据库进行映射，令数据信息记录于能源信息数据库中。

4.一种电子设备，其特征在于，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有能够被处理器加载并执行如权利要求1至2中任一项能耗监测方法的计算机程序。

5.一种计算机可读存储介质，其特征在于，存储有能够被处理器加载并执行如权利要求1至2中任一项能耗监测方法的计算机程序。

Images