CN116796924A - 一种基于物联网的能源安全监测管控系统 - Google Patents

一种基于物联网的能源安全监测管控系统 Download PDF

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Abstract

本发明属于能源安全技术领域，具体是一种基于物联网的能源安全监测管控系统，包括服务器、能源供消分类监测模块、非电力能源储存安全性监测模块、能源周期监管分析模块、能源安全警报模块以及能源管控终端；本发明是将目标区域内的电力能源和非电力能源进行供消监测分析，有助于对应管理人员及时进行能源使用调整并进行相应能源的补充，且通过将目标区域进行能源周期监管分析，以便对应管理人员及时进行能源使用状况追溯并及时进行相关原因调查判断，进一步保证了能源安全，以及通过将非电力能源储存设施进行逐一分析，并在生成储存安全性正常信号时通过分析以判断是否生成对应目标设施的设施巡检信号，有效保证非电力能源的储存安全性。

Description

一种基于物联网的能源安全监测管控系统
技术领域
本发明涉及能源安全技术领域，具体是一种基于物联网的能源安全监测管控系统。
背景技术
能源是指能够提供能量的资源，包括电力能源、油气能源和煤炭能源等，能源是支撑国民经济建设与发展的基础，是工业革命和民生改善的重要物质基础，将能源安全是关系国民经济和社会发展全局性、战略性的重大问题之一；
目前在对相应区域进行能源安全管控时，无法将能源分类监测分析和非电力能源的储存安全性分析相结合，以及难以实现相应区域能源消耗状况的周期监管分析，不利于相应管理人员进行针对性的追溯调查并作出相应改善措施，无法有效保证对应区域的能源安全；
针对上述的技术缺陷，现提出一种解决方案。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于物联网的能源安全监测管控系统，解决了现有技术无法将能源分类监测分析和非电力能源的储存安全性分析相结合，以及难以实现相应区域能源消耗状况的周期监管分析，不利于相应管理人员进行针对性的追溯调查并作出相应改善措施，无法有效保证区域能源安全的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种基于物联网的能源安全监测管控系统，包括服务器、能源供消分类监测模块、非电力能源储存安全性监测模块、能源周期监管分析模块、能源安全警报模块以及能源管控终端；
服务器采集到所需进行能源监测管控的地理区域，并将对应地理区域标记为目标区域；能源供消分类监测模块将目标区域内的电力能源和非电力能源进行供消监测分析，通过分析以生成能源供消合格信号或能源供消预警信号，将能源供消合格信号或能源供消预警信号经服务器发送至能源管控终端，且服务器将能源供消预警信号发送至能源安全警报模块，能源安全警报模块接收到能源供消预警信号后发出对应预警；
非电力能源储存安全性监测模块用于将目标区域的非电力能源储存设施进行逐一分析，通过分析以生成对应目标设施u的储存安全性异常信号或储存安全性正常信号，将储存安全性异常信号或储存安全性正常信号以及对应目标设施u经服务器发送至能源管控终端，且服务器将储存安全性异常信号发送至能源安全警报模块，能源安全警报模块接收到储存安全性异常信号后发出对应预警；能源周期监管分析模块用于将目标区域进行能源周期监管分析，通过能源周期监管分析以生成能源消耗监管合格信号或能源消耗监管不合格信号，将能源消耗监管合格信号或能源消耗监管不合格信号经服务器发送至能源管控终端，且服务器将能源消耗监管不合格信号发送至能源安全警报模块，能源安全警报模块接收到能源消耗监管不合格信号后发出对应预警。
进一步的，供消监测分析的具体分析过程包括：
采集到目标区域的电力能源的电力消耗量和电力理论供应量，将电力理论供应量与电力消耗量进行差值计算以得到电力供消差值；将电力供消差值与预设电力供消差值阈值进行数值比较，若电力供消差值未超过预设电力供消差值阈值，则赋予电力判定符号TP-1，若电力供消差值超过预设电力供消差值阈值，则赋予电力判定符号TP-2；以及采集到目标区域的非电力能源，将对应非电力能源进行分类，将对应类型的非电力能源标记为分析对象i，i={1,2，…，n}，n为大于1的自然数；
采集到对应分析对象i的储存量以及消耗速度，并采集到对应分析对象i的供应时差值，将对应分析对象i的储存量、消耗速度和供应时差值进行数值计算得到能源供应及时性系数；将能源供应及时性系数与预设能源供应及时性系数范围进行数值比较，若能源供应及时性系数超过预设能源供应及时性系数范围的最大值，则将对应分析对象i标记为紧缺对象，若能源供应及时性系数位于预设能源供应及时性系数范围内，则将对应分析对象i标记为非紧缺对象，若能源供应及时性系数未超过预设能源供应及时性系数范围的最小值，则将对应分析对象i标记为充足对象；
若目标区域内存在紧缺对象，则赋予非电力判定符号FP-1，若目标区域内不存在紧缺对象，则将非紧缺对象的数量与充足对象的数量进行比值计算以得到非电力评估系数，将非电力评估系数与预设非电力评估系数阈值进行数值比较，若非电力评估系数超过预设非电力评估系数阈值，则赋予非电力判定符号FP-1，若非电力评估系数未超过预设非电力评估系数阈值，则赋予非电力判定符号FP-2；将电力判定符号与非电力判定符号进行交集分析，若生成TP-2∩FP-2，则生成能源供消合格信号，其余情况则生成能源供消预警信号。
进一步的，非电力能源储存安全性监测模块的具体运行过程包括：
采集到目标区域的非电力能源储存设施，将对应非电力能源储存设施标记为目标设施u，u={1,2，…，m}，m表示非电力电能源储存设施数量且m为大于1的自然数；获取到对应目标设施u所处环境的环境偏差信息，环境偏差信息包括环境温度偏差值、环境湿度偏差值、环境气压偏差值、环境光照偏差值以及烟雾浓度偏差值，若环境温度偏差值、环境湿度偏差值、环境气压偏差值、环境光照偏差值以及烟雾浓度偏差值中存在至少一项超过对应预设偏差值阈值，则生成对应目标设施u的储存安全性异常信号；
若环境温度偏差值、环境湿度偏差值、环境气压偏差值、环境光照偏差值以及烟雾浓度偏差值中存在至少一项超过对应预设偏差值阈值，则将环境温度偏差值、环境湿度偏差值、环境气压偏差值、环境光照偏差值以及烟雾浓度偏差值进行归一化计算以得到设施环偏值，若设施环偏值超过预设设施环偏阈值，则生成对应目标设施u的储存安全性异常信号；若设施环偏值未超过预设设施环偏阈值，则生成对应目标设施u的储存安全性正常信号。
进一步的，周期监管分析的具体分析过程包括：
获取到目标区域内对应日期的能源消耗信息，能源消耗信息包括电能消耗数据、油气消耗数据以及煤炭消耗数据，将电能消耗数据、油气消耗数据和煤炭消耗数据进行归一化计算得到目标能源消耗值，将目标能源消耗值与预设目标能源消耗范围进行数值比较，若目标能源消耗值处于预设目标能源消耗范围内，则判断对应日期目标区域能源消耗正常，若目标能源消耗值未处于预设目标能源消耗范围内，则判断对应日期目标区域能源消耗异常；
获取到单位时间内目标区域每日的能源消耗判断信息，若单位时间内目标区域每日均能源消耗正常，则进行能耗稳定性分析；若单位时间内目标区域存在目标区域能源消耗异常的情况，则将目标区域能源消耗异常所对应的目标能源消耗值与预设目标能源消耗范围的偏差值标记为能源耗偏值，将能源耗偏值与预设能源耗电阈值进行数值比较，若能源耗偏值超过预设能源耗偏阈值，则将对应日期标记为能耗高偏日，若能源耗偏值未超过预设能源耗偏阈值，则将对应日期标记为能耗低偏日；
采集到能耗高偏日的数量和能耗低偏日的数量并分别标记为NG和ND，向NG和ND分配相应预设权重系数a1、a2，且a1＞a2＞0；将NG与预设权重系数a1相乘并将ND与预设权重系数a2相乘，且将两组乘积值进行求和计算以得到能耗监管系数，将能耗监管系数与预设能耗监管系数阈值进行数值比较，若能耗监管系数超过预设能耗监管系数阈值，则生成能源消耗监管不合格信号，若能耗监管系数未超过预设能耗监管系数阈值，则进行能耗稳定性分析。
进一步的，能耗稳定性分析的具体分析过程如下：
采集到单位时间内目标区域每日的目标能源消耗值，将每日的目标能源消耗值建立能源消耗值集合，将能源消耗值集合中的最大值和最小值进行差值计算得到能耗差幅值，以及将能源消耗值集合进行求和计算并取平均值以得到能耗判定值NP；以时间为X轴、能源消耗值为Y轴建立能耗直角坐标系，基于每日的目标能源消耗值在能耗直角坐标系中标入若干个日耗坐标点，通过平滑曲线将所有日耗坐标点连接起来以形成区域能耗曲线；
以（0，NP）为端点划设平行于X轴的射线并标记为判定射线，以对应日耗坐标点为端点作垂直于判定射线的线段并标记为波动线段，将对应波动线段的长度标记为波距值，将波距值与预设波距范围进行数值比较，若波距值超过预设波距范围的最大值，则将对应日耗坐标点标记为超波坐标点，若波距值位于预设波距范围内，则将对应日耗坐标点标记为中波坐标点，若波距值未超过预设波距范围的最小值，则将对应日耗坐标点标记为低波坐标点；
向超波坐标点的数量和中波坐标点的数量分别赋予预设权重系数b1、b2，且b1＞b2＞1；将超波坐标点的数量与预设权重系数b1相乘并将中波坐标点的数量与预设权重系数b2相乘，且将两者乘积值进行求和计算，并将和值结果与低波坐标点的数量进行比值计算以得到波表值；将能耗差幅值与波表值进行数值计算得到耗稳系数，将耗稳系数与预设耗稳系数阈值进行数值比较，若耗稳系数超过预设耗稳系数阈值，则生成能源消耗监管不合格信号，若耗稳系数未超过预设耗稳系数阈值，则生成能源消耗监管合格信号。
进一步的，在生成对应目标设施u的储存安全性正常信号后，获取到对应目标设施u的相邻上一次巡查时刻，将当前时刻与相邻上一次巡查时刻进行时间差计算得到巡查间隔时长，以及获取到对应目标设施u相邻上一次巡查过程的耗时超出值，将耗时超出值与巡查间隔时长进行数值计算得到巡检值，将巡检值与对应预设巡检阈值进行数值比较，若巡检值超过预设巡检阈值，则生成设施巡检信号，将设施巡检信号以及对应目标设施u经服务器发送至能源管控终端和能源安全警报模块。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明中，通过能源供消分类监测模块将目标区域内的电力能源和非电力能源进行供消监测分析，以生成能源供消合格信号或能源供消预警信号，有助于对应管理人员及时进行能源使用调整，并根据需要及时进行相应能源的补充，且通过能源周期监管分析模块将目标区域进行能源周期监管分析以生成能源消耗监管合格信号或能源消耗监管不合格信号，以便对应管理人员及时进行能源使用状况追溯，并及时进行相关原因调查判断，进一步保证了能源安全；
本发明中，通过非电力能源储存安全性监测模块将目标区域的非电力能源储存设施进行逐一分析，以生成对应目标设施u的储存安全性异常信号或储存安全性正常信号，以便对应管理人员及时进行对应区域的环境调控和异常原因调查，以保证对应非电力能源的储存安全性；以及在生成对应目标设施u的储存安全性正常信号后，通过分析以判断是否生成对应目标设施u的设施巡检信号，以及及时安排相应人员进行目标设施u的区域巡查，有助于进一步保证非电力能源的储存安全性。
附图说明
为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明；
图1为本发明的整体系统框图。
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、完整的描述，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，都属于本发明保护的范围。
实施例一：如图1所示，本发明提出的一种基于物联网的能源安全监测管控系统，包括服务器、能源供消分类监测模块、非电力能源储存安全性监测模块、能源周期监管分析模块、能源安全警报模块以及能源管控终端，服务器与能源供消分类监测模块、非电力能源储存安全性监测模块、能源周期监管分析模块、能源安全警报模块以及能源管控终端均通信连接；
服务器采集到所需进行能源监测管控的地理区域，并将对应地理区域标记为目标区域；能源供消分类监测模块将目标区域内的电力能源和非电力能源进行供消监测分析，通过分析以生成能源供消合格信号或能源供消预警信号，将能源供消合格信号或能源供消预警信号经服务器发送至能源管控终端，且服务器将能源供消预警信号发送至能源安全警报模块，能源安全警报模块接收到能源供消预警信号后发出对应预警，有助于对应管理人员及时进行能源使用调整，并根据需要及时进行相应能源的补充，以保证目标区域的能源安全；供消监测分析的具体分析过程如下：
采集到目标区域的电力能源的电力消耗量和电力理论供应量，将电力理论供应量与电力消耗量进行差值计算以得到电力供消差值；其中，电力供消差值的数值越小，表明当前电力供应能力相较而言越差；将电力供消差值与预设电力供消差值阈值进行数值比较，若电力供消差值未超过预设电力供消差值阈值，表明当前电力供应能力相较而言较差，则赋予电力判定符号TP-1，若电力供消差值超过预设电力供消差值阈值，表明当前电力供应能力相较而言较好，则赋予电力判定符号TP-2；
以及采集到目标区域的非电力能源（主要包括油气、煤炭），将对应非电力能源进行分类，将对应类型的非电力能源标记为分析对象i，i={1,2，…，n}，n为大于1的自然数；采集到对应分析对象i的储存量以及消耗速度，并采集到对应分析对象i的供应时差值，供应时差值是表示当前时刻距离后续对应能源补充时刻的间隔时长大小的数据量值，供应时差值的数值越大，表明当前距后续对应能源补充时刻的间隔时长越大；通过公式YSi=（sp2*XSi）/（sp1*CLi+sp3*GSi）将对应分析对象i的储存量CLi、消耗速度XSi和供应时差值GSi进行数值计算得到能源供应及时性系数YSi；其中，sp1、sp2、sp3为预设权重系数，sp1、sp2、sp3的取值均大于零；
需要说明的是，能源供应及时性系数YSi的数值越大，表明对应分析对象i越需要及时进行补充，对应能源越紧缺；将能源供应及时性系数YSi与预设能源供应及时性系数范围进行数值比较，若能源供应及时性系数YSi超过预设能源供应及时性系数范围的最大值，则将对应分析对象i标记为紧缺对象，若能源供应及时性系数YSi位于预设能源供应及时性系数范围内，则将对应分析对象i标记为非紧缺对象，若能源供应及时性系数YSi未超过预设能源供应及时性系数范围的最小值，则将对应分析对象i标记为充足对象；
若目标区域内存在紧缺对象，表明当前非电力能源供应能力相较而言较差，则赋予非电力判定符号FP-1，若目标区域内不存在紧缺对象，则将非紧缺对象的数量与充足对象的数量进行比值计算以得到非电力评估系数，将非电力评估系数与预设非电力评估系数阈值进行数值比较，若非电力评估系数超过预设非电力评估系数阈值，表明当前非电力能源供应能力相较而言较差，则赋予非电力判定符号FP-1，若非电力评估系数未超过预设非电力评估系数阈值，表明当前非电力能源供应能力相较而言较好，则赋予非电力判定符号FP-2；将电力判定符号与非电力判定符号进行交集分析，若生成TP-2∩FP-2，则生成能源供消合格信号，其余情况则生成能源供消预警信号。
非电力能源储存安全性监测模块用于将目标区域的非电力能源储存设施进行逐一分析，通过分析以生成对应目标设施u的储存安全性异常信号或储存安全性正常信号，将储存安全性异常信号或储存安全性正常信号以及对应目标设施u经服务器发送至能源管控终端，且服务器将储存安全性异常信号发送至能源安全警报模块，能源安全警报模块接收到储存安全性异常信号后发出对应预警，对应管理人员接收到目标设施u的储存安全性异常信号后，及时对应区域的环境调控，并进行异常原因调查以及安排相应人员进行目标设施u的区域巡查，以保证对应非电力能源的储存安全性；非电力能源储存安全性监测模块的具体运行过程如下：
采集到目标区域的非电力能源储存设施，将对应非电力能源储存设施标记为目标设施u，u={1,2，…，m}，m表示非电力电能源储存设施数量且m为大于1的自然数；获取到对应目标设施u所处环境的环境偏差信息，环境偏差信息包括环境温度偏差值、环境湿度偏差值、环境气压偏差值、环境光照偏差值以及烟雾浓度偏差值；需要说明的是，环境温度偏差值是表示对应目标设施u所处环境的实时温度相较于对应预设适宜温度值的偏离程度大小的数据量值，环境温度偏差值的数值越大，表明对应目标设施u所处环境的实时温度相较于对应预设适宜温度值的偏离程度越大，同理可知环境湿度偏差值、环境气压偏差值、环境光照偏差值以及烟雾浓度偏差值；
将对应目标设施u所处环境的环境温度偏差值、环境湿度偏差值、环境气压偏差值、环境光照偏差值以及烟雾浓度偏差值与预设环境温度偏差阈值、预设环境湿度偏差阈值、预设环境气压偏差阈值、预设环境光照偏差阈值以及预设烟雾浓度偏差阈值分别进行数值比较；若环境温度偏差值、环境湿度偏差值、环境气压偏差值、环境光照偏差值以及烟雾浓度偏差值中存在至少一项超过对应预设偏差值阈值，表明对应目标设施u所处环境存在异常，储存风险较大，则生成对应目标设施u的储存安全性异常信号；
若环境温度偏差值、环境湿度偏差值、环境气压偏差值、环境光照偏差值以及烟雾浓度偏差值中存在至少一项超过对应预设偏差值阈值，则通过公式SZu=hu1*KT1+hu2*KT2+hu3*KT3+hu4*KT4+hu5*KT5将环境温度偏差值KT1、环境湿度偏差值KT2、环境气压偏差值KT3、环境光照偏差值KT4以及烟雾浓度偏差值KT5进行归一化计算以得到设施环偏值SZu；其中，hu1、hu2、hu3、hu4、hu5为预设权重系数，且hu1、hu2、hu3、hu4、hu5的取值均大于零；
并且，由上式可知，设施环偏值SZu的数值大小与环境温度偏差值KT1、环境湿度偏差值KT2、环境气压偏差值KT3、环境光照偏差值KT4以及烟雾浓度偏差值KT5均呈正比关系；设施环偏值SZu的数值越大，表明对应目标设施u的所处环境整体偏离程度越大，能源储存风险越大；将设施环偏值SZu与预设设施环偏阈值进行数值比较，若设施环偏值SZu超过预设设施环偏阈值，表明对应目标设施u所处环境存在异常，储存风险较大，则生成对应目标设施u的储存安全性异常信号；若设施环偏值SZu未超过预设设施环偏阈值，表明对应目标设施u所处环境的储存风险较小，能源储存越安全，则生成对应目标设施u的储存安全性正常信号。
能源周期监管分析模块用于将目标区域进行能源周期监管分析，通过能源周期监管分析以生成能源消耗监管合格信号或能源消耗监管不合格信号，将能源消耗监管合格信号或能源消耗监管不合格信号经服务器发送至能源管控终端，且服务器将能源消耗监管不合格信号发送至能源安全警报模块，能源安全警报模块接收到能源消耗监管不合格信号后发出对应预警，以便对应管理人员及时进行能源使用状况追溯，并及时进行相关原因调查判断，进一步保证能源安全；周期监管分析的具体分析过程如下：
获取到目标区域内对应日期的能源消耗信息，能源消耗信息包括电能消耗数据、油气消耗数据以及煤炭消耗数据，通过公式将电能消耗数据、油气消耗数据和煤炭消耗数据进行归一化计算得到目标能源消耗值，将目标能源消耗值与预设目标能源消耗范围进行数值比较，若目标能源消耗值处于预设目标能源消耗范围内，则判断对应日期目标区域能源消耗正常，若目标能源消耗值未处于预设目标能源消耗范围内，则判断对应日期目标区域能源消耗异常，有助于对应管理人员及时进行异常原因调查判断；
获取到单位时间内目标区域每日的能源消耗判断信息，若单位时间内目标区域每日均能源消耗正常，则进行能耗稳定性分析；若单位时间内目标区域存在目标区域能源消耗异常的情况，则将目标区域能源消耗异常所对应的目标能源消耗值与预设目标能源消耗范围的偏差值标记为能源耗偏值，将能源耗偏值与预设能源耗电阈值进行数值比较，若能源耗偏值超过预设能源耗偏阈值，则将对应日期标记为能耗高偏日，若能源耗偏值未超过预设能源耗偏阈值，则将对应日期标记为能耗低偏日；采集到能耗高偏日的数量和能耗低偏日的数量并分别标记为NG和ND，向NG和ND分配相应预设权重系数a1、a2，且a1＞a2＞0；将NG与预设权重系数a1相乘并将ND与预设权重系数a2相乘，且将两组乘积值进行求和计算以得到能耗监管系数，需要说明的是，能耗监管系数的数值越大，表明目标区域单位时间内的能源消耗状况越不正常；将能耗监管系数与预设能耗监管系数阈值进行数值比较，若能耗监管系数超过预设能耗监管系数阈值，则生成能源消耗监管不合格信号；
若能耗监管系数未超过预设能耗监管系数阈值，则进行能耗稳定性分析，具体为：采集到单位时间内目标区域每日的目标能源消耗值，将每日的目标能源消耗值建立能源消耗值集合，将能源消耗值集合中的最大值和最小值进行差值计算得到能耗差幅值CF，以及将能源消耗值集合进行求和计算并取平均值以得到能耗判定值NP；以时间为X轴、能源消耗值为Y轴建立能耗直角坐标系，基于每日的目标能源消耗值在能耗直角坐标系中标入若干个日耗坐标点，通过平滑曲线将所有日耗坐标点连接起来以形成区域能耗曲线；
以（0，NP）为端点划设平行于X轴的射线并标记为判定射线，以对应日耗坐标点为端点作垂直于判定射线的线段并标记为波动线段，将对应波动线段的长度标记为波距值，需要说明的是，波距值的数值越大，表明对应日期的能耗波动幅度越大；将波距值与预设波距范围进行数值比较，若波距值超过预设波距范围的最大值，则将对应日耗坐标点标记为超波坐标点，若波距值位于预设波距范围内，则将对应日耗坐标点标记为中波坐标点，若波距值未超过预设波距范围的最小值，则将对应日耗坐标点标记为低波坐标点；
向超波坐标点的数量和中波坐标点的数量分别赋予预设权重系数b1、b2，且b1＞b2＞1；将超波坐标点的数量与预设权重系数b1相乘并将中波坐标点的数量与预设权重系数b2相乘，且将两者乘积值进行求和计算，并将和值结果与低波坐标点的数量进行比值计算以得到波表值CH；通过公式HW=fe1*CF+fe2*CH将能耗差幅值CF与波表值CH进行数值计算后得到耗稳系数HW，其中，fe1、fe2为预设权重系数，fe2＞fe1＞0；并且，耗稳系数HW的数值越大，表明目标区域单位时间内的能源消耗状况越差；将耗稳系数HW与预设耗稳系数阈值进行数值比较，若耗稳系数HW超过预设耗稳系数阈值，则生成能源消耗监管不合格信号，若耗稳系数HW未超过预设耗稳系数阈值，则生成能源消耗监管合格信号。
实施例二：本实施例与实施例1的区别在于，在生成对应目标设施u的储存安全性正常信号后，获取到对应目标设施u的相邻上一次巡查时刻，将当前时刻与相邻上一次巡查时刻进行时间差计算得到巡查间隔时长XSu，以及获取到对应目标设施u相邻上一次巡查过程的耗时超出值HCu，耗时超出值的数值越大，表明相邻上一次的巡查过程越仔细，巡查时长越长；通过公式XJu=tq1/HCu+tq2*XSu将耗时超出值HCu与巡查间隔时长XSu进行数值计算后得到巡检值XJu；其中，tq1、tq2为预设权重系数，tq1＞tq2＞0；
并且，巡检值XJu的数值大小与耗时超出值HCu呈反比关系，且与巡查间隔时长XSu呈正比关系，巡检值XJu的数值越大，表明越需要及时对目标设施u进行巡查；将巡检值XJu与对应预设巡检阈值进行数值比较，若巡检值XJu超过预设巡检阈值，则生成设施巡检信号，将设施巡检信号以及对应目标设施u经服务器发送至能源管控终端和能源安全警报模块，能源安全警报模块接收到设施巡检信号后发出对应预警，能源管控终端的管理人员接收到设施巡检信号后应当及时安排巡查人员进行对应目标设施u的巡查，以有助于进一步保证目标设施u的能源储存安全性。
本发明的工作原理：使用时，通过能源供消分类监测模块将目标区域内的电力能源和非电力能源进行供消监测分析，以生成能源供消合格信号或能源供消预警信号，有助于对应管理人员及时进行能源使用调整，并根据需要及时进行相应能源的补充，以保证目标区域的能源安全；并通过非电力能源储存安全性监测模块将目标区域的非电力能源储存设施进行逐一分析，以生成对应目标设施u的储存安全性异常信号或储存安全性正常信号，以便对应管理人员及时进行对应区域的环境调控和异常原因调查，以及及时安排相应人员进行目标设施u的区域巡查，以保证对应非电力能源的储存安全性；并且，能源周期监管分析模块将目标区域进行能源周期监管分析以生成能源消耗监管合格信号或能源消耗监管不合格信号，以便对应管理人员及时进行能源使用状况追溯，并及时进行相关原因调查判断，进一步保证能源安全。
上述公式均是去量纲取其数值计算，公式是由采集大量数据进行软件模拟得到最近真实情况的一个公式，公式中的预设参数由本领域的技术人员根据实际情况进行设置。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 (6)

1.一种基于物联网的能源安全监测管控系统，其特征在于，包括服务器、能源供消分类监测模块、非电力能源储存安全性监测模块、能源周期监管分析模块、能源安全警报模块以及能源管控终端；
服务器采集到所需进行能源监测管控的地理区域，并将对应地理区域标记为目标区域；能源供消分类监测模块将目标区域内的电力能源和非电力能源进行供消监测分析，通过分析以生成能源供消合格信号或能源供消预警信号，将能源供消合格信号或能源供消预警信号经服务器发送至能源管控终端，且服务器将能源供消预警信号发送至能源安全警报模块，能源安全警报模块接收到能源供消预警信号后发出对应预警；
非电力能源储存安全性监测模块用于将目标区域的非电力能源储存设施进行逐一分析，通过分析以生成对应目标设施u的储存安全性异常信号或储存安全性正常信号，将储存安全性异常信号或储存安全性正常信号以及对应目标设施u经服务器发送至能源管控终端，且服务器将储存安全性异常信号发送至能源安全警报模块，能源安全警报模块接收到储存安全性异常信号后发出对应预警；能源周期监管分析模块用于将目标区域进行能源周期监管分析，通过能源周期监管分析以生成能源消耗监管合格信号或能源消耗监管不合格信号，将能源消耗监管合格信号或能源消耗监管不合格信号经服务器发送至能源管控终端，且服务器将能源消耗监管不合格信号发送至能源安全警报模块，能源安全警报模块接收到能源消耗监管不合格信号后发出对应预警。
2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的能源安全监测管控系统，其特征在于，供消监测分析的具体分析过程包括：
采集到目标区域的电力能源的电力消耗量和电力理论供应量，将电力理论供应量与电力消耗量进行差值计算以得到电力供消差值；将电力供消差值与预设电力供消差值阈值进行数值比较，若电力供消差值未超过预设电力供消差值阈值，则赋予电力判定符号TP-1，若电力供消差值超过预设电力供消差值阈值，则赋予电力判定符号TP-2；以及采集到目标区域的非电力能源，将对应非电力能源进行分类，将对应类型的非电力能源标记为分析对象i，i={1,2，…，n}，n为大于1的自然数；
采集到对应分析对象i的储存量以及消耗速度，并采集到对应分析对象i的供应时差值，将对应分析对象i的储存量、消耗速度和供应时差值进行数值计算得到能源供应及时性系数；将能源供应及时性系数与预设能源供应及时性系数范围进行数值比较，若能源供应及时性系数超过预设能源供应及时性系数范围的最大值，则将对应分析对象i标记为紧缺对象，若能源供应及时性系数位于预设能源供应及时性系数范围内，则将对应分析对象i标记为非紧缺对象，若能源供应及时性系数未超过预设能源供应及时性系数范围的最小值，则将对应分析对象i标记为充足对象；
若目标区域内存在紧缺对象，则赋予非电力判定符号FP-1，若目标区域内不存在紧缺对象，则将非紧缺对象的数量与充足对象的数量进行比值计算以得到非电力评估系数，将非电力评估系数与预设非电力评估系数阈值进行数值比较，若非电力评估系数超过预设非电力评估系数阈值，则赋予非电力判定符号FP-1，若非电力评估系数未超过预设非电力评估系数阈值，则赋予非电力判定符号FP-2；将电力判定符号与非电力判定符号进行交集分析，若生成TP-2∩FP-2，则生成能源供消合格信号，其余情况则生成能源供消预警信号。
3.根据权利要求1所述的一种基于物联网的能源安全监测管控系统，其特征在于，非电力能源储存安全性监测模块的具体运行过程包括：
采集到目标区域的非电力能源储存设施，将对应非电力能源储存设施标记为目标设施u，u={1,2，…，m}，m表示非电力电能源储存设施数量且m为大于1的自然数；获取到对应目标设施u所处环境的环境偏差信息，环境偏差信息包括环境温度偏差值、环境湿度偏差值、环境气压偏差值、环境光照偏差值以及烟雾浓度偏差值，若环境温度偏差值、环境湿度偏差值、环境气压偏差值、环境光照偏差值以及烟雾浓度偏差值中存在至少一项超过对应预设偏差值阈值，则生成对应目标设施u的储存安全性异常信号；
若环境温度偏差值、环境湿度偏差值、环境气压偏差值、环境光照偏差值以及烟雾浓度偏差值中存在至少一项超过对应预设偏差值阈值，则将环境温度偏差值、环境湿度偏差值、环境气压偏差值、环境光照偏差值以及烟雾浓度偏差值进行归一化计算以得到设施环偏值，若设施环偏值超过预设设施环偏阈值，则生成对应目标设施u的储存安全性异常信号；若设施环偏值未超过预设设施环偏阈值，则生成对应目标设施u的储存安全性正常信号。
4.根据权利要求1所述的一种基于物联网的能源安全监测管控系统，其特征在于，周期监管分析的具体分析过程包括：
获取到目标区域内对应日期的能源消耗信息，能源消耗信息包括电能消耗数据、油气消耗数据以及煤炭消耗数据，将电能消耗数据、油气消耗数据和煤炭消耗数据进行归一化计算得到目标能源消耗值，将目标能源消耗值与预设目标能源消耗范围进行数值比较，若目标能源消耗值处于预设目标能源消耗范围内，则判断对应日期目标区域能源消耗正常，若目标能源消耗值未处于预设目标能源消耗范围内，则判断对应日期目标区域能源消耗异常；
获取到单位时间内目标区域每日的能源消耗判断信息，若单位时间内目标区域每日均能源消耗正常，则进行能耗稳定性分析；若单位时间内目标区域存在目标区域能源消耗异常的情况，则将目标区域能源消耗异常所对应的目标能源消耗值与预设目标能源消耗范围的偏差值标记为能源耗偏值，将能源耗偏值与预设能源耗电阈值进行数值比较，若能源耗偏值超过预设能源耗偏阈值，则将对应日期标记为能耗高偏日，若能源耗偏值未超过预设能源耗偏阈值，则将对应日期标记为能耗低偏日；
采集到能耗高偏日的数量和能耗低偏日的数量并分别标记为NG和ND，向NG和ND分配相应预设权重系数a1、a2，且a1＞a2＞0；将NG与预设权重系数a1相乘并将ND与预设权重系数a2相乘，且将两组乘积值进行求和计算以得到能耗监管系数，将能耗监管系数与预设能耗监管系数阈值进行数值比较，若能耗监管系数超过预设能耗监管系数阈值，则生成能源消耗监管不合格信号，若能耗监管系数未超过预设能耗监管系数阈值，则进行能耗稳定性分析。
5.根据权利要求4所述的一种基于物联网的能源安全监测管控系统，其特征在于，能耗稳定性分析的具体分析过程如下：
采集到单位时间内目标区域每日的目标能源消耗值，将每日的目标能源消耗值建立能源消耗值集合，将能源消耗值集合中的最大值和最小值进行差值计算得到能耗差幅值，以及将能源消耗值集合进行求和计算并取平均值以得到能耗判定值NP；以时间为X轴、能源消耗值为Y轴建立能耗直角坐标系，基于每日的目标能源消耗值在能耗直角坐标系中标入若干个日耗坐标点，通过平滑曲线将所有日耗坐标点连接起来以形成区域能耗曲线；
以（0，NP）为端点划设平行于X轴的射线并标记为判定射线，以对应日耗坐标点为端点作垂直于判定射线的线段并标记为波动线段，将对应波动线段的长度标记为波距值，将波距值与预设波距范围进行数值比较，若波距值超过预设波距范围的最大值，则将对应日耗坐标点标记为超波坐标点，若波距值位于预设波距范围内，则将对应日耗坐标点标记为中波坐标点，若波距值未超过预设波距范围的最小值，则将对应日耗坐标点标记为低波坐标点；
向超波坐标点的数量和中波坐标点的数量分别赋予预设权重系数b1、b2，且b1＞b2＞1；将超波坐标点的数量与预设权重系数b1相乘并将中波坐标点的数量与预设权重系数b2相乘，且将两者乘积值进行求和计算，并将和值结果与低波坐标点的数量进行比值计算以得到波表值；将能耗差幅值与波表值进行数值计算得到耗稳系数，将耗稳系数与预设耗稳系数阈值进行数值比较，若耗稳系数超过预设耗稳系数阈值，则生成能源消耗监管不合格信号，若耗稳系数未超过预设耗稳系数阈值，则生成能源消耗监管合格信号。
6.根据权利要求3所述的一种基于物联网的能源安全监测管控系统，其特征在于，在生成对应目标设施u的储存安全性正常信号后，获取到对应目标设施u的相邻上一次巡查时刻，将当前时刻与相邻上一次巡查时刻进行时间差计算得到巡查间隔时长，以及获取到对应目标设施u相邻上一次巡查过程的耗时超出值，将耗时超出值与巡查间隔时长进行数值计算得到巡检值，将巡检值与对应预设巡检阈值进行数值比较，若巡检值超过预设巡检阈值，则生成设施巡检信号，将设施巡检信号以及对应目标设施u经服务器发送至能源管控终端和能源安全警报模块。
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