CN116564064A - 环保用电工况监管用现场端预警报警处理方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种环保用电工况监管用现场端预警报警处理方法及系统，属于环保用电工况预警技术领域，其主要是将采集的数据进行标记、解析后发送给上位机，上位机读取前n‑1次次的标准数据包，根据停产、限产不同时段的产污设备、治污设备的实际监管值与设定监管值进行比较，判断是否需要报警，并且能够准确判断，以避免误报，对不合规开启产污设备及时预警报警，减少对生态环境不可逆的污染及损失，有效避免误报或者漏报等失误。

Description

环保用电工况监管用现场端预警报警处理方法及系统

技术领域

本发明属于环保用电工况预警报警技术领域，特别涉及一种环保用电工况监管用现场端预警报警处理方法及系统。

背景技术

随着打赢蓝天保卫战战略部署的全面推进，加快生态环境保护、建设美丽中国。通过对固定污染源企业的产污、治污设备的用电情况进行监控，通过用电工况了解各固定污染源生产线上污染物的产生到治理再到排放的整体情况，为打击环境污染违法行为、控制污染物排放总量，以及制定相关的环境措施提供有效的参考。环保用电设备工况监控主要是通过实时采集污染源总用电、生产设备及环保治理设备用电数据，通过数据及时发现环保治理设备未开启、异常关闭及减速、空转、降频等异常情况，为环保部门能够动态真实掌握企业生产状况，判定企业停产、限产、错峰生产等治污治理执行情况和异常预警，提供技术支撑，同时，也能够保证环保部门为企业服务，在满足环保政策要求及地方管理要求的同时，不断推动环保协同管理。

目前常用现场用电监管设备不具有报警功能，现场需要有专人监察排除异常点，之后通过电话或者短信等方式通知相关企业人员，监管难度大，而且需要人工专心排查，工作效率低。

发明内容

为了克服现有技术所存在的不足，本发明提供了一种环保用电工况监管用现场端预警报警处理方法，能够及时对违规生产的涉污企业进行预警报警提醒，提高监管效率。

同时，本发明还提供了一种实现上述环保用电工况监管用现场端预警报警处理方法的环保用电工况监管用现场端预警报警处理系统。

本发明所采用的技术方案是：

一种环保用电工况监管用现场端预警报警处理方法，其包括以下步骤：

(1)采集模块实时对环保用电工况进行监管，并将监管数据进行校验；

(2)校验合格后按照一定时间间隔对校验后的数据包发送至集中处理模块；

(3)集中处理模块接收到数据包后解析原始数据、标记；

(4)集中处理模块将原始数据、标记组成新的标准数据包向上位机按照一定时间间隔发送n组，n≥3；

(5)上位机接收到标准数据包后先判断所对应的设备为产污设备，还是治污设备，并读取前n-1次的标准数据包，判断n-1次的每包数据中的产污功率值或治污功率值是否大于预先设定的功率阈值，根据判断结果确定是否发出报警数据包；

(6)上位机向集中处理模块发送报警数据包，集中处理模块接收到上位机的报警数据包并对其进行解析，解析后下发给采集模块；

(7)采集模块根据报警数据包中的指令控制报警模块工作，且根据当前报警模块工作状态，组包报警响应数据包，按照原路径返回至上位机，完成环保用电工况监管用现场端预警报警处理。

进一步限定，所述步骤(1)对监管数据进行校验的具体处理方法为：

采集模块读取环保用电工况的监管数据和与之对应的校验码，将监管数据按字节相加取余后与其校验码进行比对，若两者相等，则校验完成，并间隔一定时间后读取下一组现场数据；若两者不相等，则直接读取下一组现场数据。

进一步限定，所述步骤(2)的时间间隔是以每分钟00秒为发送时间节点。

进一步限定，所述步骤(4)具体为：集中处理模块将组包后的标准数据包向上位机发送，并等待响应，若接收到上位机响应，则终止发送；若等待时间超过设定时间并且未接收到上位机响应，则重新发送，如此循环，至少发送n次，n≥3,直至接收到上位机响应。

进一步限定，所述步骤(5)具体为：

上位机接收到数据包后先判断所对应的设备为产污设备，还是治污设备，若是产污设备，则进行步骤(5.1)；若是治污设备，则进行步骤(5.2)；若是产污设备，且当前处于限产期间，则进行步骤(5.3)：

(5.1)上位机读取前n-1次的标准数据包，判断n-1次的每包数据中的产污功率值是否大于预先设定的产污启停功率阈值；

(5.1.1)若n-1次的每包数据中的产污功率值大于等于预先设定的产污启停功率阈值，则读取该产污设备所关联的一个或多个治污设备的前n-1次的标准数据包，对每个治污设备，进一步判断前n-1次的每包数据中的治污功率值是否大于等于预先设定的治污启停功率阈值:

(5.1.1.1)若前n-1次的每包数据中的治污功率值大于等于预先设定的治污启停功率阈值，则需进一步判断治污设备是否正在报警，若正在报警，则发出停止报警命令；若未报警，则判断下一个治污设备，若所有治污设备判断结束，则结束进程；

(5.1.1.2)若n-1次的每包数据中的治污功率值小于预先设定的治污启停功率阈值，则向治污设备发出报警命令；

(5.1.2)若n-1次的每包数据中的产污功率值小于预先设定的产污启停功率阈值，则需进一步判断前n-1次的数据传输是否触发报警，若是，则向所有关联的治污设备发出停止报警命令；若否，则结束进程；

(5.2)上位机读取当前标准数据包，判断数据包中的治污功率值是否大于预先设定的治污启停功率阈值，若数据包中的治污功率值大于等于预先设定的治污启停功率阈值，则进一步判断当前治污设备是否是产物设备唯一关联的治污设备，若是唯一关联，则进一步判断当前治污设备是否正在报警，若正在报警，则发出停止报警命令；若未报警，则结束进程；若数据包中的治污功率值小于预先设定的治污启停功率阈值，则结束进程；

(5.3)上位机根据限产标准，读取产污设备前n-1次标准数据包，判断每包数据中的产污功率值是否大于预先设定的产污启停功率阈值，若都大于，则给该产污设备发出报警命令；若其中任意一个不大于，则进一步判断当前产污设备是否正在报警，若正在报警，则发出停止报警命令；若未报警，则结束进程。

进一步限定，所述步骤(6)的报警数据包中包含MAC地址和报警指令。

进一步限定，所述步骤(7)具体为：采集模块根据报警指令控制继电器闭合或断开的工作状态，若继电器闭合，则报警模块工作；若继电器断开，则报警模块停止工作；同时，采集模块根据当前报警器工作状态，更新报警数据包，向集中处理模块发送；集中处理模块接收到更新的报警数据包后返回至上位机。

一种环保用电工况监管用现场端预警报警处理系统，其用于实现上述的环保用电工况监管用现场端预警报警处理方法；其包括采集模块、集中处理模块、报警模块以及上位机；

采集模块，用于实时对环保用电工况进行监管并接收集中处理模块发送的报警数据包并向报警模块发送启动信息；

集中处理模块，接收采集模块所发送的监管信息，并将监管信息进行标记处理后发送给上位机，并接收上位机传送的报警数据包转发给采集模块；

报警模块，接收采集模块发送的启动信号而报警；

上位机，接收采集模块的数据包后读取前n-1次的标准数据包，根据产污设备、治污设备的种类不同分别判断n-1次的每包数据中的产污功率值或治污功率值是否大于预先设定的功率阈值，进而确定是否需要向集中处理模块发出报警数据包。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

1)本发明利用采集模块对环保用电工况进行实时监管并按照设定时间间隔上传并完成标记，使监管人员能够有针对性地查看数据，减少对数据的处理量，同时，上位机对所接收的数据与产污设备、治污设备的现场用电设备进行关联，根据产污设备、治污设备不同的用电情况而作出是否需要报警的判断，有效避免误报或者漏报等失误，而且无需专人监察，节省人力成本，自动找出异常点，并在第一时间提醒企业人员。

2)本发明可以在违规行为发生时的第一时间发出报警提醒，及时性高。

3)本发明从系统管理上约束，必须同时开启产污和治污设备，即产物、治污联动，不能关闭治污设备而违规操作，否则会持续报警。

4)本发明可以提醒企业生产人员及时开启治污设备或关闭产污设备，避免因遗忘而导致的违规操作。

5)本发明根据停产、限产不同时段的产污设备、治污设备的实际监管值与设定监管值进行比较，判断是否需要报警，并且能够准确判断，以避免误报，对不合规开启产污设备及时预警报警，减少对生态环境不可逆的污染及损失。

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，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为本发明的环保用电工况监管用现场端预警报警处理系统结构框图。

图2为本发明的环保用电工况监管用现场端预警报警处理流程图；

图3为图2中步骤(5)的操作流程图。

图4为产污设备和治污设备的用电数据监管图以及报警记录显示截图。

图5为产污设备的参数设置界面截图。

图6为治污设备的参数设置界面截图。

具体实施方式

现结合附图和实施例对本发明的技术方案进行进一步说明，但本发明不仅限于下述的实施情形。

参见附图1，本发明的一种环保用电工况监管用现场端预警报警处理系统包括采集模块、集中处理模块、报警模块以及上位机；

采集模块，用于实时对环保用电工况进行监管并接收集中处理模块发送的报警数据包并向报警模块发送启动信息；

集中处理模块，接收采集模块所发送的监管信息，并将监管信息进行标记处理后发送给上位机，并接收上位机传送的报警数据包转发给采集模块；

报警模块，接收采集模块发送的启动信号而报警；

上位机，接收采集模块的数据包后读取前n-1次的数据包，根据产污设备、治污设备的种类不同分别判断n-1次的每包数据中的产物功率值或治污功率值是否大于预先设定的功率阈值，进而确定是否需要向集中处理模块发出报警数据包。

利用上述环保用电工况监管用现场端预警报警处理系统实现的环保用电工况监管用现场端预警报警处理方法，可用于产污设备和治污设备的用电工况分析，参见图2～6，具体包括以下步骤：

(1)实时对产污设备和治污设备的环保用电工况进行监管，并将监管数据进行校验，即采集模块读取环保用电工况的监管数据和与之对应的校验码，将监管数据按字节相加取余后与其校验码进行比对，若两者相等，则校验完成，并间隔一定时间后读取下一组现场数据；若两者不相等，则直接读取下一组现场数据。

(2)校验合格后以每个整分钟的起始点(即某分钟00秒)为发送时间节点对校验后的数据包后发送至集中处理模块；

(3)集中处理模块接收到数据包后解析原始数据、标记；

集中处理模块根据采集模块的工作状态以及数据通讯状态进而判断环保用电设备的不同工作状态，并对其工作状态进行标记，具体操作为：

(3.1)集中处理模块判断采集模块的工作状态，若采集模块的工作状态为手动状态，且数据通讯不中断，则进一步判断：

(3.1.1)若环保用电设备处于维修状态，则将环保用电设备工作状态标记为“M”；

(3.1.2)若环保用电设备处于调试状态，则将环保用电设备工作状态标记为“S”；

(3.1.3)若环保用电设备处于校准状态，则将环保用电设备工作状态标记为“C”；

(3.2)集中处理模块判断采集模块的工作状态，若采集模块的工作状态自动状态，或者采集模块的工作状态为手动状态且数据通讯中断，则进一步判断：

(3.2.1)若数据包中的多项电路对应的电流值和电压值均为0，则将该环保用电设备的工作状态标记为“F”；

(3.2.2)若数据包中的多项电路对应的电流值超过预先设定的测量上限，将该环保用电设备的工作状态标记为“T”；

(3.2.3)查询集中处理模块所接收数据包的接收时间和MAC地址，若数据包的接收时间超过预先设定的数据上传时间间隔，则更新数据包的接收时间，再根据原数据包中记录的MAC地址和更新后的接收时间重新组成数据包，并将环保用电设备的工作状态标记为“B”；

(3.2.4)若数据包中的多项电路对应的电压值中任意一项超过空置电压值且其他项中任意一个未超过空置电压值，或者数据包中多项电路对应的电流值中任意一项超过空置电流值且其他两项中任意一个未超过空置电流值，则将环保用电设备的工作状态标记为“D”；

(3.2.5)若上述(3.2.1)～(3.2.4)的条件都不满足时，则将环保用电设备的工作状态标记为“N”。

本步骤中对数据进行标识，将用电设备工作状态与数据在传输链的前端建立关联，使上位机或后台无需对数据进行二次处理，即在现场端就可以完成了用电设备工况的标记与分类，简化管理流程，确保数据真实性，提升管理人员的工作效率。

(4)集中处理模块将标记后的原始数据和标记组成新的标准数据包向上位机按照一定时间间隔连续发送n次，n≥3；

(5)上位机接收到标准数据包后先判断所对应的设备为产污设备，还是治污设备，并读取前n-1次的标准数据包，判断n-1次的每包数据中的产物功率值或治污功率值是否大于预先设定的功率阈值，根据判断结果确定是否发出报警数据包；参见图3，具体为：

上位机接收到数据包后先判断所对应的设备为产污设备，还是治污设备，若是产污设备，则进行步骤(5.1)；若是治污设备，则进行步骤(5.2)；若是产污设备，且当前处于限产期间，则进行步骤(5.3)；具体为：

(5.1)上位机读取前n-1次的标准数据包，判断n-1次的每包数据中的产污功率值是否大于预先设定的产污功率阈值；

(5.1.1)若n-1次的每包数据中的产污功率值大于等于预先设定的产污功率阈值，则读取该产物设备所关联的多个治污设备的前n-1次的标准数据包，进一步判断n-1次的每包数据中的治污功率值是否大于等于预先设定的治污功率阈值；

(5.1.1.1)若n-1次的每包数据中的治污功率值大于等于预先设定的治污功率阈值，则需进一步判断前n-1次的数据传输是否出发报警，若有报警，则发出停止报警命令；若未报警，则结束进程；

(5.1.1.2)若n-1次的每包数据中的治污功率值小于预先设定的治污功率阈值，则发出报警命令；

(5.1.2)若n-1次的每包数据中的产污功率值小于预先设定的产污功率阈值，则需进一步判断前n-1次的数据传输是否出发报警，若是，则发出停止报警命令；若否，需进一步则结束进程；

(5.2)上位机读取当前标准数据包，判断数据包中的治污功率值是否大于预先设定的治污功率阈值，若数据包中的治污功率值大于等于预先设定的治污功率阈值，则进一步判断当前治污设备是否是产物设备唯一关联的治污设备，若是唯一关联，则进一步判断前n-1次的数据传输是否触发报警，若有报警，则发出停止报警命令；若未报警，则结束进程；若数据包中的治污功率值小于预先设定的治污功率阈值，则结束进程。

(5.3)上位机根据限产标准，读取产污设备前n-1次标准数据包，判断每包数据中的产污功率值是否大于预先设定的产污启停功率阈值，若都大于，则给该产污设备发出报警命令；若其中任意一个不大于，则进一步判断当前产污设备是否正在报警，若正在报警，则发出停止报警命令；若未报警，则结束进程。

(6)上位机向集中处理模块发送报警数据包，即包含MAC地址和报警指令，集中处理模块接收到上位机的报警数据包并对其进行解析，解析后返送给采集模块；

(7)采集模块根据报警数据包中的指令控制报警模块工作，且根据当前报警模块工作状态，更新报警数据包，按照原路径返回至上位机，完成种环保用电工况监管用现场端预警报警处理。

具体为：采集模块根据报警指令控制继电器闭合或断开的工作状态，若继电器闭合，则报警模块工作；若继电器断开，则报警模块停止工作；同时，采集模块根据当前报警器工作状态，更新报警数据包，向集中处理模块发送；集中处理模块接收到更新的报警数据包后返回至上位机。

从图4～6可以看出，产污设备和治污设备运行时的用电数据实时监管，产污设备和治污设备的启停阈值均设置为1kw，当上位机接收到数据后判断每包数据中的产污功率值或治污功率值是否大于预先设定的功率阈值1kw，进而进一步判断是否需要报警，当出现异常状况报警时同时界面显示异常原因，异常发生时间以及结束时间等信息，以便于数据管理。

本发明的环保用电工况监管用现场端预警报警处理方法可以利用软件程序实现，相应的软件程序可以存储在可读取的存储介质中，例如光盘，硬盘，软盘等。即环保用电工况监管用现场端预警报警处理程序可用存储介质存储，具体为：(1)采集模块实时对环保用电工况进行监管，并将监管数据进行校验；(2)校验合格后按照一定时间间隔对校验后的数据包后发送至集中处理模块；(3)集中处理模块接收到数据包后进行解析标记处理；(4)集中处理模块将原始数据和标记组成新的标准数据包向上位机按照一定时间间隔发送n次，n≥3；(5)上位机接收到标准数据包后先判断所对应的设备为产污设备，还是治污设备，并读取前n-1次的标准数据包，判断n-1次的每包数据中的产污功率值或治污功率值是否大于预先设定的功率阈值，根据判断结果确定是否发出报警数据包；(6)上位机向集中处理模块发送报警数据包，集中处理模块接收到上位机的报警数据包并对其进行解析，解析后下发给采集模块；(7)采集模块根据报警数据包中的指令控制报警模块工作，且根据当前报警模块工作状态，组包报警响应数据包，按照原路径返回至上位机，完成种环保用电工况监管用现场端预警报警处理。

另外，在本发明实施例的描述中，所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种环保用电工况监管用现场端预警报警处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)采集模块实时对环保用电工况进行监管，并将监管数据进行校验；

(2)校验合格后按照一定时间间隔对校验后的数据包发送至集中处理模块；

(3)集中处理模块接收到数据包后解析原始数据、标记；

(4)集中处理模块将原始数据和标记组成新的标准数据包向上位机按照一定时间间隔发送n次，n≥3；

(5)上位机接收到标准数据包后先判断所对应的设备为产污设备，还是治污设备，并读取前n-1次的标准数据包，判断n-1次的每包数据中的产污功率值或治污功率值是否大于预先设定的功率阈值，根据判断结果确定是否发出报警数据包；

(6)上位机向集中处理模块发送报警数据包，集中处理模块接收到上位机的报警数据包并对其进行解析，解析后下发给采集模块；

(7)采集模块根据报警数据包中的指令控制报警模块工作，且根据当前报警模块工作状态，组包报警响应数据包，按照原路径返回至上位机，完成环保用电工况监管用现场端预警报警处理。

2.根据权利要求1所述的环保用电工况监管用现场端预警报警处理方法，其特征在于，所述步骤(1)对监管数据进行校验的具体处理方法为：

采集模块读取环保用电工况的监管数据和与之对应的校验码，将监管数据按字节相加取余后与其校验码进行比对，若两者相等，则校验完成，并间隔一定时间后读取下一组现场数据；若两者不相等，则直接读取下一组现场数据。

3.根据权利要求2所述的环保用电工况监管用现场端预警报警处理方法，其特征在于，所述步骤(2)的时间间隔是以每分钟00秒为发送时间节点。

4.根据权利要求1所述的环保用电工况监管用现场端预警报警处理方法，其特征在于，所述步骤(4)具体为：集中处理模块将组包后的标准数据包向上位机发送，并等待响应，若接收到上位机响应，则终止发送；若等待时间超过设定时间并且未接收到上位机响应，则重新发送，如此循环，至少发送n次，n≥3，直至接收到上位机响应。

5.根据权利要求1所述的环保用电工况监管用现场端预警报警处理方法，其特征在于，所述步骤(5)具体为：

上位机接收到数据包后先判断所对应的设备为产污设备，还是治污设备，若是产污设备，则进行步骤(5.1)；若是治污设备，则进行步骤(5.2)；若是产污设备，且当前处于限产期间，则进行步骤(5.3)：

(5.1)上位机读取前n-1次的标准数据包，判断n-1次的每包数据中的产污功率值是否大于预先设定的产污启停功率阈值；

(5.1.1)若n-1次的每包数据中的产污功率值大于等于预先设定的产污启停功率阈值，则读取该产污设备所关联的一个或多个治污设备的前n-1次的标准数据包，对每个治污设备，进一步判断前n-1次的每包数据中的治污功率值是否大于等于预先设定的治污启停功率阈值:

(5.1.1.1)若前n-1次的每包数据中的治污功率值大于等于预先设定的治污启停功率阈值，则需进一步判断治污设备是否正在报警，若正在报警，则发出停止报警命令；若未报警，则判断下一个治污设备，若所有治污设备判断结束，则结束进程；

(5.1.1.2)若n-1次的每包数据中的治污功率值小于预先设定的治污启停功率阈值，则向治污设备发出报警命令；

(5.1.2)若n-1次的每包数据中的产污功率值小于预先设定的产污启停功率阈值，则需进一步判断前n-1次的数据传输是否触发报警，若是，则向所有关联的治污设备发出停止报警命令；若否，则结束进程；

(5.2)上位机读取当前标准数据包，判断数据包中的治污功率值是否大于预先设定的治污启停功率阈值，若数据包中的治污功率值大于等于预先设定的治污启停功率阈值，则进一步判断当前治污设备是否是产物设备唯一关联的治污设备，若是唯一关联，则进一步判断当前治污设备是否正在报警，若正在报警，则发出停止报警命令；若未报警，则结束进程；若数据包中的治污功率值小于预先设定的治污启停功率阈值，则结束进程；

(5.3)上位机根据限产标准，读取产污设备前n-1次标准数据包，判断每包数据中的产污功率值是否大于预先设定的产污启停功率阈值，若都大于，则给该产污设备发出报警命令；若其中任意一个不大于，则进一步判断当前产污设备是否正在报警，若正在报警，则发出停止报警命令；若未报警，则结束进程。

6.根据权利要求1所述的环保用电工况监管用现场端预警报警处理方法，其特征在于，所述步骤(6)的报警数据包中包含MAC地址和报警指令。

7.根据权利要求6所述的环保用电工况监管用现场端预警报警处理方法，其特征在于，所述步骤(7)具体为：采集模块根据报警指令控制继电器闭合或断开的工作状态，若继电器闭合，则报警模块工作；若继电器断开，则报警模块停止工作；同时，采集模块根据当前报警器工作状态，更新报警数据包，向集中处理模块发送；集中处理模块接收到更新的报警数据包后返回至上位机。

8.一种环保用电工况监管用现场端预警报警处理系统，其特征在于，用于实现权利要求1～7任意一项所述的环保用电工况监管用现场端预警报警处理方法；其包括采集模块、集中处理模块、报警模块以及上位机；

采集模块，用于实时对环保用电工况进行监管并接收集中处理模块发送的报警数据包并向报警模块发送启动信息；

集中处理模块，接收采集模块所发送的监管信息，并将监管信息进行标记处理后发送给上位机，并接收上位机传送的报警数据包后转发给采集模块；

报警模块，接收采集模块发送的启动信号而报警；

上位机，接收采集模块的数据包后读取前n-1次的标准数据包，根据产污设备、治污设备的种类不同分别判断n-1次的每包数据中的产污功率值或治污功率值是否大于预先设定的功率阈值，进而确定是否需要向集中处理模块发出报警数据包。