CN115037037A - 一种智慧园区电能监测管理系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种智慧园区电能监测管理系统，该系统包括基础信息维护模块、电能数据采集模块、信息数据传输模块、监测数据分析模块、监测数据展示模块、监测数据备份模块以及监测数据上传模块，该系统能够自动化监测智慧园区内电能消耗情况，加强智慧园区内电能的监测和管理，对监测到的能耗数据进行分析以配合智慧园区进行节能控制，减少电能浪费。

Description

一种智慧园区电能监测管理系统
技术领域
本发明属于智慧园区技术领域，具体涉及一种智慧园区电能监测管理系统。
背景技术
随着物联网、云计算以及大数据等技术的发展和引进，智慧园区建设逐渐进入大众视野。智慧园区一般由政府规划建设，园区内配套设施齐全、布局合理且能够满足从事某种特定行业生产和科学实验。
随着智慧园区的智能化和数字化发展，园区内用电设备繁多，设备管理复杂，电能需求量不断增加，现有技术忽视智慧园区内电能的监测和管理，电能浪费十分严重，因此需要设计一种智慧园区电能监测管理系统来配合园区进行节能控制。
有鉴于此，本发明提供一种智慧园区电能监测管理系统以满足实际需求，是非常有必要的。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明提供一种智慧园区电能监测管理系统，自动化监测智慧园区内电能消耗情况，对监测到的能耗数据进行分析以配合智慧园区进行节能控制。
为实现上述目的，本发明给出以下技术方案：
一种智慧园区电能监测管理系统，包括：
基础信息维护模块：对智慧园区内基本信息和建筑物配置信息进行记录和维护；
电能数据采集模块：控制电能采集器采集建筑物内所有计量仪表的信息数据，通过GPRS传输网络将信息数据传输至信息数据传输模块；
信息数据传输模块：接收电能能耗数据，创建数据传输通道和信息控制通道两个逻辑通道进行传输，数据传输通道传送采集到的计量仪表数据，信息控制通道传送指令信息进行电能数据采集模块与监测数据分析模块之间的双向通信；利用双通道进行传输，在进行计量仪表数据上传的同时，信息控制通道能够发送指令控制调整电能数据采集模块，此时数据传输通道仍能正常传输数据而不被指令影响；
监测数据分析模块：根据建筑物中用电回路和分项能耗的关系对数据进行拆分计算，得到各分项能耗数据并对数据进行整理和统计；
监测数据展示模块：采用数据报表和数据图表的方式将园区内建筑物电能消耗情况展示给用户。
作为优选，该系统还包括监测数据上传模块，所述监测数据上传模块按照上传周期自动从监测数据展示模块获取数据报表和数据图表，将其合并整理后上传至智能电网系统；将智慧园区的电能监测数据上传至智能电网系统，智能电网可以据此分析园区的用电规律，对园区供电系统进行调整和优化。
作为优选，所述基础信息维护模块包括基本信息单元和配置信息单元，所述基本信息单元记录维护的信息包括行政区域信息、建筑物类型、建筑物基本信息、分类分项能耗字典，所述配置信息单元记录维护的信息包括建筑物电能采集器信息、计量仪表信息、建筑物用电回路拓扑关系及各回路计量仪表安装信息、建筑物分类分项能耗与用电回路之间的关系；通过基础信息维护模块记录维护智慧园区各设施的信息，后续利用相关基础信息进行数据分析和信息查询。
作为优选，所述信息数据传输模块设置有校验认证单元，所述校验认证单元采用非对称RSA算法在数据传输通道和信息控制通道中进行身份认证和数据签名；通过校验认证单元保证数据和指令信息在传输过程中安全可靠传输。
作为优选，所述数据传输通道设置有异步消息中间件，进行计量仪表数据传输过程中，将数据分发给异步消息中间件，异步消息中间件将数据存放到消息队列中，等待监测数据分析模块从消息队列中获取数据进行处理；随着智慧园区数字化和智能化的不断升级，监测数据分析模块需要接收处理的数据量不断加大，此时借由异步消息中间件进行缓冲，使监测数据分析模块获得更大的数据吞吐能力，系统可以随着需求的变动动态扩展，方便服务升级和调整以及新服务的增加。
作为优选，所述监测数据分析模块设置有分项能耗建模单元，所述分项能耗建模单元根据分项能耗数据分别建立照明用电能耗模型、空调用电能耗模型、动力用电能耗模型和特殊用电能耗模型。
作为优选，所述监测数据展示模块设置有四个权限等级，等级由低到高依次为一级权限、二级权限、三级权限和四级权限；通过一级权限认证后，监测数据展示模块仅显示所认证公司的电能监测数据；通过二级权限认证后，监测数据展示模块显示所认证楼宇的电能监测数据；通过三级权限认证后，监测数据展示模块显示所认证分区内的电能监测数据；通过四级权限认证后，监测数据展示模块显示整个园区的电能监测数据。给与公司用户一级权限方便其查看本公司电能消耗情况，给与楼宇管理员二级权限方便其查看整个楼宇的电能消耗情况，给与分区管理员三级权限方便其查看所属分区的电能消耗情况，给与园区管理员四级权限方便其查看整个园区的电能消耗情况。
作为优选，该系统还包括监测数据备份模块，所述监测数据备份模块按照时间自动对数据进行备份，备份数据保存时间为一年；通过监测数据备份模块对数据进行备份保存，避免系统故障造成数据丢失的局面。
本发明的有益效果在于通过基础信息维护模块对智慧园区内基本信息和建筑物配置信息进行记录和维护；通过电能数据采集模块控制电能采集器采集建筑物内所有计量仪表的信息数据后传输至信息数据传输模块；通过信息数据传输模块接收电能能耗数据，创建数据传输通道和信息控制通道两个逻辑通道进行传输；监测数据分析模块根据建筑物中用电回路和分项能耗的关系对数据进行拆分计算，得到各分项能耗数据并对数据进行整理和统计；监测数据展示模块采用数据报表和数据图表的方式将园区内建筑物电能消耗情况展示给用户。本方案能够自动化监测智慧园区内电能消耗情况，对监测到的能耗数据进行分析以配合智慧园区进行节能控制。
由此可见，本发明与现有技术相比，具有突出的实质性特点和显著的进步，其实施的有益效果也是显而易见的。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，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是本发明实施例提供的一种智慧园区电能监测管理系统的原理框图。
其中，1-基础信息维护模块，1.1-基本信息单元，1.2-配置信息单元，2-电能数据采集模块，3-信息数据传输模块，3.1-数据传输通道，3.2-信息控制通道，3.3-校验认证单元，4-监测数据分析模块，5-监测数据展示模块，6-监测数据备份模块，7-监测数据上传模块。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明实施例提供一种智慧园区电能监测管理系统，包括基础信息维护模块1、电能数据采集模块2、信息数据传输模块3、监测数据分析模块4、监测数据展示模块5、监测数据备份模块6和监测数据上传模块7。
基础信息维护模块1：对智慧园区内基本信息和建筑物配置信息进行记录和维护。
所述基础信息维护模块1包括基本信息单元1.1和配置信息单元1.2，所述基本信息单元1.1记录维护的信息包括行政区域信息、建筑物类型、建筑物基本信息、分类分项能耗字典，所述配置信息单元1.2记录维护的信息包括建筑物电能采集器信息、计量仪表信息、建筑物用电回路拓扑关系及各回路计量仪表安装信息、建筑物分类分项能耗与用电回路之间的关系。
通过基础信息维护模块1记录维护智慧园区各设施的信息，后续利用相关基础信息进行数据分析和信息查询。
电能数据采集模块2：控制电能采集器采集建筑物内所有计量仪表的信息数据，通过GPRS传输网络将信息数据传输至信息数据传输模块。
信息数据传输模块3：接收电能能耗数据，创建数据传输通道3.1和信息控制通道3.2两个逻辑通道进行传输，数据传输通道3.1传送采集到的计量仪表数据，信息控制通道3.2传送指令信息进行电能数据采集模块2与监测数据分析模块4之间的双向通信。所述数据传输通道3.1设置有异步消息中间件，进行计量仪表数据传输过程中，将数据分发给异步消息中间件，异步消息中间件将数据存放到消息队列中，等待监测数据分析模块从消息队列中获取数据进行处理；随着智慧园区数字化和智能化的不断升级，监测数据分析模块4需要接收处理的数据量不断加大，此时借由异步消息中间件进行缓冲，使监测数据分析模块获得更大的数据吞吐能力，系统可以随着需求的变动动态扩展，方便服务升级和调整以及新服务的增加。
所述信息数据传输模块3设置有校验认证单元3.3，所述校验认证单元3.3采用非对称RSA算法在数据传输通道3.1和信息控制通道3.2中进行身份认证和数据签名；通过校验认证单元3.3保证数据和指令信息在传输过程中安全可靠传输。
所述信息数据传输模块3利用双通道进行传输，在进行计量仪表数据上传的同时，信息控制通道3.2能够发送指令控制调整电能数据采集模块2，此时数据传输通道3.1仍能正常传输数据而不被指令影响。
监测数据分析模块4：根据建筑物中用电回路和分项能耗的关系对数据进行拆分计算，得到各分项能耗数据并对数据进行整理和统计。
所述监测数据分析模块4设置有分项能耗建模单元，所述分项能耗建模单元根据分项能耗数据分别建立照明用电能耗模型、空调用电能耗模型、动力用电能耗模型和特殊用电能耗模型。
监测数据展示模块5：采用数据报表和数据图表的方式将园区内建筑物电能消耗情况展示给用户。
所述监测数据展示模块5设置有四个权限等级，等级由低到高依次为一级权限、二级权限、三级权限和四级权限；通过一级权限认证后，监测数据展示模块仅显示所认证公司的电能监测数据；通过二级权限认证后，监测数据展示模块显示所认证楼宇的电能监测数据；通过三级权限认证后，监测数据展示模块显示所认证分区内的电能监测数据；通过四级权限认证后，监测数据展示模块显示整个园区的电能监测数据。给与公司用户一级权限方便其查看本公司电能消耗情况，给与楼宇管理员二级权限方便其查看整个楼宇的电能消耗情况，给与分区管理员三级权限方便其查看所属分区的电能消耗情况，给与园区管理员四级权限方便其查看整个园区的电能消耗情况。
监测数据备份模块6：按照时间自动对数据进行备份，备份数据保存时间为一年。
通过监测数据备份模块6对数据进行备份保存，避免系统故障造成数据丢失的局面。
监测数据上传模块7：按照上传周期自动从监测数据展示模块获取数据报表和数据图表，将其合并整理后上传至智能电网系统。
通过监测数据上传模块7将智慧园区的电能监测数据上传至智能电网系统，智能电网可以据此分析园区的用电规律，对园区供电系统进行调整和优化。
尽管通过参考附图并结合优选实施例的方式对本发明进行了详细描述，但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本发明的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本发明的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种智慧园区电能监测管理系统，其特征在于，该系统包括：
基础信息维护模块：对智慧园区内基本信息和建筑物配置信息进行记录和维护；
电能数据采集模块：控制电能采集器采集建筑物内所有计量仪表的信息数据，通过GPRS传输网络将信息数据传输至信息数据传输模块；
信息数据传输模块：接收电能能耗数据，创建数据传输通道和信息控制通道两个逻辑通道进行传输，数据传输通道传送采集到的计量仪表数据，信息控制通道传送指令信息进行电能数据采集模块与监测数据分析模块之间的双向通信；
监测数据分析模块：根据建筑物中用电回路和分项能耗的关系对数据进行拆分计算，得到各分项能耗数据并对数据进行整理和统计；
监测数据展示模块：采用数据报表和数据图表的方式将园区内建筑物电能消耗情况展示给用户。
2.根据权利要求1所述的一种智慧园区电能监测管理系统，其特征在于，该系统还包括监测数据备份模块，所述监测数据备份模块按照时间自动对数据进行备份，备份数据保存时间为一年。
3.根据权利要求1或2所述的一种智慧园区电能监测管理系统，其特征在于，所述基础信息维护模块包括基本信息单元和配置信息单元，所述基本信息单元记录维护的信息包括行政区域信息、建筑物类型、建筑物基本信息、分类分项能耗字典，所述配置信息单元记录维护的信息包括建筑物电能采集器信息、计量仪表信息、建筑物用电回路拓扑关系及各回路计量仪表安装信息、建筑物分类分项能耗与用电回路之间的关系。
4.根据权利要求3所述的一种智慧园区电能监测管理系统，其特征在于，所述信息数据传输模块设置有校验认证单元，所述校验认证单元采用非对称RSA算法在数据传输通道和信息控制通道中进行身份认证和数据签名。
5.根据权利要求4所述的一种智慧园区电能监测管理系统，其特征在于，所述数据传输通道设置有异步消息中间件，进行计量仪表数据传输过程中，将数据分发给异步消息中间件，异步消息中间件将数据存放到消息队列中，等待监测数据分析模块从消息队列中获取数据进行处理。
6.根据权利要求5所述的一种智慧园区电能监测管理系统，其特征在于，所述监测数据分析模块设置有分项能耗建模单元，所述分项能耗建模单元根据分项能耗数据分别建立照明用电能耗模型、空调用电能耗模型、动力用电能耗模型和特殊用电能耗模型。
7.根据权利要求6所述的一种智慧园区电能监测管理系统，其特征在于，所述监测数据展示模块设置有四个权限等级，等级由低到高依次为一级权限、二级权限、三级权限和四级权限；通过一级权限认证后，监测数据展示模块仅显示所认证公司的电能监测数据；通过二级权限认证后，监测数据展示模块显示所认证楼宇的电能监测数据；通过三级权限认证后，监测数据展示模块显示所认证分区内的电能监测数据；通过四级权限认证后，监测数据展示模块显示整个园区的电能监测数据。
8.根据权利要求7所述的一种智慧园区电能监测管理系统，其特征在于，该系统还包括监测数据上传模块，所述监测数据上传模块按照上传周期自动从监测数据展示模块获取数据报表和数据图表，将其合并整理后上传至智能电网系统。
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