CN117474289A - 一种智慧城市能源监测管理优化系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于能源监管技术领域，具体是一种智慧城市能源监测管理优化系统，包括服务器、能源逐户监测模块、能源消耗分析模块、能源监管效果评估模块、分布式存储模块、存储管控决策模块和能源优化管理端；本发明通过能源消耗分析模块将对应用户相应月份的能源消耗状况进行全面递进式分析，实现对所有用户能源消耗状况的全面综合评估，且通过能源监管效果评估模块进行能源监管评估分析以准确反馈能源监管效果，从而有助于后续制定或调整管理措施，降低能源管理难度，以及通过分布式存储模块和存储管控决策模块实现对能源数据等信息的安全存储和风险管控，智能化程度高，有利于进一步降低管理难度。

Description

一种智慧城市能源监测管理优化系统

技术领域

本发明涉及能源监管技术领域，具体是一种智慧城市能源监测管理优化系统。

背景技术

智慧城市是指通过信息化技术和互联网技术，将城市各个领域进行高度融合，从而实现城市管理、社会服务和经济运行等方面的智能化、高效化和可持续化发展，实现对城市各方面信息的全面掌握，能够为市民提供更美好的生活和工作服务，是实现城市可持续发展的重要途径之一；

目前在进行智慧城市能源监测管理时，无法实现精细化、智能化的能源监测和管理，难以全面掌握管理区域中每户的能源消耗异常状况，且无法针对能源管理优化效果进行合理评估，加大了能源监测管理难度，以及无法对能源数据等信息进行安全存储和风险管控，管理难度大；

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智慧城市能源监测管理优化系统，解决了现有技术难以全面掌握管理区域中每户的能源消耗异常状况，且无法针对能源管理优化效果进行合理评估，以及无法对能源数据等信息进行安全存储和风险管控，管理难度大且智能化程度低的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种智慧城市能源监测管理优化系统，包括服务器、能源逐户监测模块、能源消耗分析模块、能源监管效果评估模块、分布式存储模块、存储管控决策模块和能源优化管理端；能源逐户监测模块获取到所需监测的城市用户，将对应城市用户标记为分析对象i，且i为大于1的自然数；对分析对象i的能源消耗进行监测，并将能源消耗监测信息经服务器发送至能源消耗分析模块；能源消耗分析模块将分析对象i相应月份的能源消耗状况进行全面递进式分析，据此生成分析对象i在相应月份的能源消耗异常信号或能源消耗正常信号，且将分析对象i在相应月份的能源消耗异常信号或能源消耗正常信号经服务器发送至能源优化管理端；

能源监管效果评估模块通过能源监管评估分析以生成能源监管效优信号或能源监管效差信号，且将能源监管效优信号或能源监管效差信号经服务器发送至能源优化管理端；分布式存储模块对用户信息、能源数据以及相关分析信息进行存储，且分布式存储模块由若干组存储设备组成并通过网络连接；存储管控决策模块获取到所有存储设备，将对应存储设备标记为校验对象u，且u为大于1的自然数，并对校验对象u进行安全监管分析，通过分析生成校验对象u的存管安全信号或存管预警信号，且将存管安全信号或存管预警信号以及对应校验对象u经服务器发送至能源优化管理端。

进一步的，全面递进式分析的具体分析过程包括：

采集到分析对象i每日的电能消耗数据、燃气消耗数据和水量消耗数据，将电能消耗数据、燃气消耗数据和水量消耗数据进行赋权求和计算得到能源消耗值；将所分析的月份标记为目标月份，将目标月份的所有能源消耗值进行求和计算并取均值以得到当前年份中目标月份的目标月耗值；

向前追溯若干个年份并将其标记为前溯年份，将所有前溯年份中目标月份的目标月耗值进行求和计算并取均值以得到标准月耗值；将当前年份中目标月份的目标月耗值减去标准月耗值并取绝对值以得到月耗检偏值，将月耗检偏值与相应的预设月耗检偏阈值进行数值比较，若月耗检偏值超过预设月耗检偏阈值，则生成分析对象i在目标月份的能源消耗异常信号。

进一步的，若月耗检偏值未超过预设月耗检偏阈值，则将当前年份中目标月份每日的能源消耗值进行方差计算得到能源耗稳异析值，将能源耗稳异析值与预设能源耗稳异析阈值进行数值比较，若能源耗稳异析值超过预设能源耗稳异析阈值，则判断当前年份中目标月份的能源日耗波动大，并生成分析对象i在目标月份的能源消耗异常信号；

若能源耗稳异析值未超过预设能源耗稳异析阈值，则将该目标月份中对应日期的能源消耗值减去相应的目标月耗值并取绝对值以得到日耗异析值；将日耗异析值与预设日耗异析阈值进行数值比较，若日耗异析值超过预设日耗异析阈值，则将对应日期标记为能源耗异日；否则将对应日期标记为能源耗优日；获取到该目标月份中能源耗异日的数量和能源耗优日的数量，将能源耗异日的数量与能源耗优日的数量进行比值计算得到能源耗测值；

以及将对应能源耗异日的日耗异析值减去预设日耗异析阈值日耗异析差表值，将该目标月份的所有日耗异析差表值进行求和计算并取均值以得到日耗异析差均值，且将数值最大的日耗异析差表值标记为日耗异析差幅值；将能源耗测值、日耗异析差均值和日耗异析差幅值进行数值计算得到能源月耗综评值，将能源月耗综评值与预设能源月耗综评阈值进行数值比较，若能源月耗综评值超过预设能源月耗综评阈值，则生成分析对象i在目标月份的能源消耗异常信号；若能源月耗综评值未超过预设能源月耗综评阈值，则生成分析对象i在目标月份的能源消耗正常信号。

进一步的，能源监管效果评估模块的具体运行过程包括：

获取到当前目标月份中与能源消耗异常信号所对应的城市用户数量并将其标记为能源耗异户检值，以及获取到当前目标月份中与能源消耗正常信号所对应的城市用户数量并将其标记为能源耗优户检值；将能源耗异户检值与能源耗优户检值进行比值计算得到能源监管初评值，将能源监管初评值与预设能源监管初评阈值进行数值比较，若能源监管初评值未超过预设能源监管初评阈值，则生成能源监管效优信号。

进一步的，若能源监管初评值超过预设能源监管初评阈值，则采集到相邻上一月份的能源监管初评值，将相邻上一月份的能源监管初评值减去当前目标月份的能源监管初评值以得到能源监评降幅值；以及将与能源消耗异常信号所对应的城市用户标记为耗异用户，将与能源消耗正常信号所对应的城市用户标记为耗优用户；若相邻上一月份中的耗异用户在当前目标月份转变为耗优用户，则将对应城市用户标记为监管生效用户；

获取到监管生效用户的数量并将其与相邻上一月份中耗异用户的数量进行比值计算得到监管效测值，将能源监评降幅值、监管效测值和当前目标月份的能源监管初评值进行数值计算得到能源管析值；将能源管析值与预设能源管析阈值进行数值比较，若能源管析值超过预设能源管析阈值，则生成能源监管效优信号；若能源管析值未超过预设能源管析阈值，则生成能源监管效差信号。

进一步的，存储管控决策模块的安全监管分析过程具体如下：

通过存速坐标分析获取到校验对象u的存储速异评估值，且采集到单位时间内校验对象u中若干个位置处的温度值，将若干个位置处的温度值进行求和计算并取均值得到存温检测值，以及将校验对象u所处环境的湿度相较于预设适宜湿度值的偏离值与所处环境的粉尘浓度数据进行求和计算得到存环危害数据；将校验对象u的存储速异评估值、存温检测值和存环危害数据进行数值计算得到安全校验系数，将安全校验系数与预设安全校验系数阈值进行数值比较，若安全校验系数超过预设安全校验系数阈值，则生成校验对象u的存管预警信号；若安全校验系数未超过预设安全校验系数阈值，则生成校验对象u的存管安全信号。

进一步的，存速坐标分析的具体分析过程如下：

获取到单位时间内校验对象u的存储速率曲线，将存储速率曲线置入位于第一象限并以时间为X轴的直角坐标系中，在直角坐标系中作出平行于X中的速率衡量直线；获取到存储速率曲线位于速率衡量直线下方的部分与速率衡量直线所围成的若干个封闭区域并将其标记为存速低效区域，采集到对应存速低效区域的面积并将其标记为存速低效检测值，将存储低效检测值与预设存速低效检测阈值进行数值比较，若存速低效检测值超过预设存速低效检测阈值，则将对应存速低效区域所代表的时段标记为高阻碍存储时段；

获取到单位时间内高阻碍存储时段的数量并将其标记为高阻碍存储数析值，将所有存速低效区域的存速低效检测值进行求和计算得到存速低效和表值，且将存储速率曲线位于速率衡量直线下方的部分的总时长标记为低速存储时析值；将高阻碍存储数析值、存速低效和表值和低速存储时析值进行数值计算得到存储速异评估值。

进一步的，存储管控决策模块的运行过程还包括：

设定监管周期，采集到监管周期内校验对象u的运行故障率，以及采集到每次故障的发生时刻和修复时刻，将修复时刻与发生时刻进行时间差计算得到故持时长，将故持时长与预设故持时长阈值进行数值比较，将监管周期内超过预设故持时长阈值的故持时长的数量与运行故障率进行比值计算得到高损故障率；通过分析获取到校验对象u的性退值，并采集到监管周期内校验对象u生成存管预警信号的次数并将其标记为存管预警频率；

将运行故障率、高损故障率、性退值和存管预警频率进行数值计算得到存储运废值，将存储运废值与预设存储运废阈值进行数值比较，若存储运废值超过预设存储运废阈值，则将校验对象u标记为重点监管设备；且将重点监管设备经服务器发送至能源优化管理端。

进一步的，性退值的分析获取方法如下：

事先设定每种型号的存储设备分别对应一组存储型号值，将与校验对象u的型号相对应的存储型号值标记为目标型号值；并采集到校验对象u的生产间隔时长和存储总时长，将生产间隔时长与该型号存储设备的预设间隔时长阈值进行比值计算得到生产时析值，将存储总时长与该型号存储设备的预设存储时长阈值进行比值计算得到运行时析值；将生产时析值和运行时析值进行求和计算，且将和值结果除以目标型号值以得到性退值。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明中，通过能源消耗分析模块将对应用户相应月份的能源消耗状况进行全面递进式分析，据此生成对应用户在相应月份的能源消耗异常信号或能源消耗正常信号，能够对所需监测的城市用户进行能源消耗状况的全面综合分析，方便详细掌握各位用户的能源消耗信息，管理人员得以针对相应用户和区域进行调查、通知以及合理的能源优化，降低能源优化管理难度；且通过能源监管效果评估模块进行能源监管评估分析以生成能源监管效优信号或能源监管效差信号，能够准确反馈能源监管效果，从而有助于后续制定或调整管理措施，进一步降低能源管理难度；

2、本发明中，通过分布式存储模块对用户信息、能源数据以及相关分析信息进行存储，提高数据的安全性和可靠性，且通过存储管控决策模块获取到所有存储设备，并将对应存储设备进行安全监管分析，通过分析生成对应存储设备的存管安全信号或存管预警信号，对应存储设备管理人员接收到存管预警信号时及时进行原因调查并采取合理的处理措施，保证所有存储设备的安全稳定运行，实现对能源数据等信息的安全存储和风险管控，显著降低管理难度。

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为本发明中实施例一的系统框图；

图2为本发明中实施例二和实施例三的系统框图。

具体实施方式

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，本发明提出的一种智慧城市能源监测管理优化系统，包括服务器、能源逐户监测模块、能源消耗分析模块、能源监管效果评估模块和能源优化管理端，且服务器与能源逐户监测模块、能源消耗分析模块、能源监管效果评估模块以及能源优化管理端均通信连接；其中，能源逐户监测模块获取到所需监测的城市用户，将对应城市用户标记为分析对象i，且i为大于1的自然数；对分析对象i的能源消耗进行监测，并将能源消耗监测信息经服务器发送至能源消耗分析模块；

能源消耗分析模块将分析对象i相应月份的能源消耗状况进行全面递进式分析，据此生成分析对象i在相应月份的能源消耗异常信号或能源消耗正常信号，且将分析对象i在相应月份的能源消耗异常信号或能源消耗正常信号经服务器发送至能源优化管理端，能够对所有需要监测的城市用户进行能源消耗状况的全面综合分析，方便详细掌握各个城市用户的能源消耗信息，管理人员得以针对相应用户和区域进行调查、通知以及合理的能源优化，降低能源优化管理难度；全面递进式分析的具体分析过程如下：

采集到分析对象i每日的电能消耗数据WD i、燃气消耗数据WF i和水量消耗数据WY i，通过公式WG i＝c1*WD i+c2*WF i+c3*WYi将电能消耗数据WD i、燃气消耗数据WF i和水量消耗数据WYi进行赋权求和计算得到能源消耗值WG i；其中，c1、c2、c3为取值大于零的预设权重系数；将所分析的月份标记为目标月份，将目标月份的所有能源消耗值进行求和计算并取均值以得到当前年份中目标月份的目标月耗值；

向前追溯若干个年份并将其标记为前溯年份，将所有前溯年份中目标月份的目标月耗值进行求和计算并取均值以得到标准月耗值；将当前年份中目标月份的目标月耗值减去标准月耗值并取绝对值以得到月耗检偏值，将月耗检偏值与相应的预设月耗检偏阈值进行数值比较，若月耗检偏值超过预设月耗检偏阈值，表明当前目标月份的能源消耗偏差较大，能源消耗存在异常的概率较大，则生成分析对象i在目标月份的能源消耗异常信号。

进一步而言，若月耗检偏值未超过预设月耗检偏阈值，则将当前年份中目标月份每日的能源消耗值进行方差计算得到能源耗稳异析值，将能源耗稳异析值与预设能源耗稳异析阈值进行数值比较，若能源耗稳异析值超过预设能源耗稳异析阈值，则判断当前年份中目标月份的能源日耗波动大，能源消耗存在异常的概率较大，并生成分析对象i在目标月份的能源消耗异常信号；

若能源耗稳异析值未超过预设能源耗稳异析阈值，则将该目标月份中对应日期的能源消耗值减去相应的目标月耗值并取绝对值以得到日耗异析值；将日耗异析值与预设日耗异析阈值进行数值比较，若日耗异析值超过预设日耗异析阈值，则将对应日期标记为能源耗异日；否则将对应日期标记为能源耗优日；获取到该目标月份中能源耗异日的数量和能源耗优日的数量，将能源耗异日的数量与能源耗优日的数量进行比值计算得到能源耗测值；需要说明的是，能源耗测值的数值越大，表明分析对象i当前目标月份的能源消耗越不正常；

以及将对应能源耗异日的日耗异析值减去预设日耗异析阈值日耗异析差表值，将该目标月份的所有日耗异析差表值进行求和计算并取均值以得到日耗异析差均值，且将数值最大的日耗异析差表值标记为日耗异析差幅值；

通过公式WPi＝et1*WB i+(et2*WS i+et3*WL i)/et1将能源耗测值WBi、日耗异析差均值WS i和日耗异析差幅值WL i进行数值计算得到能源月耗综评值WPi，其中，et1、et2、et3为预设比例系数，et1、et2、et3均为正数；并且，能源月耗综评值WPi的数值越大，表明分析对象i当前目标月份的能源消耗越不正常；将能源月耗综评值WPi与预设能源月耗综评阈值进行数值比较，若能源月耗综评值WP i超过预设能源月耗综评阈值，则生成分析对象i在目标月份的能源消耗异常信号；若能源月耗综评值WPi未超过预设能源月耗综评阈值，则生成分析对象i在目标月份的能源消耗正常信号。

能源监管效果评估模块通过能源监管评估分析以生成能源监管效优信号或能源监管效差信号，且将能源监管效优信号或能源监管效差信号经服务器发送至能源优化管理端，能够准确反馈能源监管效果，从而有助于后续制定或调整管理措施，进一步降低能源管理难度；能源监管效果评估模块的具体运行过程如下：

获取到当前目标月份中与能源消耗异常信号所对应的城市用户数量并将其标记为能源耗异户检值，以及获取到当前目标月份中与能源消耗正常信号所对应的城市用户数量并将其标记为能源耗优户检值；将能源耗异户检值与能源耗优户检值进行比值计算得到能源监管初评值，将能源监管初评值与预设能源监管初评阈值进行数值比较，若能源监管初评值未超过预设能源监管初评阈值，表明管理人员的管理表现较好，则生成能源监管效优信号。

进一步而言，若能源监管初评值超过预设能源监管初评阈值，则采集到相邻上一月份的能源监管初评值，将相邻上一月份的能源监管初评值减去当前目标月份的能源监管初评值以得到能源监评降幅值；以及将与能源消耗异常信号所对应的城市用户标记为耗异用户，将与能源消耗正常信号所对应的城市用户标记为耗优用户；若相邻上一月份中的耗异用户在当前目标月份转变为耗优用户，则将对应城市用户标记为监管生效用户；获取到监管生效用户的数量，将其与相邻上一月份中耗异用户的数量进行比值计算得到监管效测值；

通过公式NX＝(tg1*NY+tg2*NG)/(tg3*NK+0.216)将能源监评降幅值NY、监管效测值NG和当前目标月份的能源监管初评值NK进行数值计算得到能源管析值NX；其中，tg1、tg2、tg3为预设比例系数，tg1、tg2、tg3的取值均大于零；并且，能源管析值NX的数值越大，则表明管理人员的管理表现越差；将能源管析值NX与预设能源管析阈值进行数值比较，若能源管析值NX超过预设能源管析阈值，表明管理人员的管理表现较好，则生成能源监管效优信号；若能源管析值NX未超过预设能源管析阈值，表明管理人员的管理表现较差，则生成能源监管效差信号。

实施例二：如图2所示，本实施例与实施例1的区别在于，服务器与分布式存储模块以及存储管控决策模块均通信连接，分布式存储模块对用户信息、能源数据以及相关分析信息进行存储，且分布式存储模块由若干组存储设备组成并通过网络连接，以实现数据的高可用性、可扩展性和容错性，每个存储设备均为一个独立的实体，具有自己的计算、存储和网络资源，可独立处理和存储数据；通过将数据信息分散到多个存储设备上，可实现数据的分布式存储和备份，从而有助于提高数据的安全性和可靠性。

存储管控决策模块获取到所有存储设备，将对应存储设备标记为校验对象u，且u为大于1的自然数，并对校验对象u进行安全监管分析，通过分析生成校验对象u的存管安全信号或存管预警信号，且将存管安全信号或存管预警信号以及对应校验对象u经服务器发送至能源优化管理端，管理人员接收到存管预警信号时，及时进行原因调查判断，并针对相应存储设备进行检查等措施，有助于保证所有存储设备的安全稳定运行，进一步保证能源数据等信息的存储安全性；存储管控决策模块的安全监管分析过程具体如下：

通过存速坐标分析获取到校验对象u的存储速异评估值，具体为：获取到单位时间内校验对象u的存储速率曲线，将存储速率曲线置入位于第一象限并以时间为X轴的直角坐标系中，在直角坐标系中作出平行于X中的速率衡量直线；获取到存储速率曲线位于速率衡量直线下方的部分与速率衡量直线所围成的若干个封闭区域并将其标记为存速低效区域，采集到对应存速低效区域的面积并将其标记为存速低效检测值，将存储低效检测值与预设存速低效检测阈值进行数值比较，若存速低效检测值超过预设存速低效检测阈值，则将对应存速低效区域所代表的时段标记为高阻碍存储时段；

获取到单位时间内高阻碍存储时段的数量并将其标记为高阻碍存储数析值，将所有存速低效区域的存速低效检测值进行求和计算得到存速低效和表值，且将存储速率曲线位于速率衡量直线下方的部分的总时长标记为低速存储时析值；通过公式XPu＝fp1*XRu+fp2*XTu+fp3*XFu将高阻碍存储数析值XRu、存速低效和表值XTu和低速存储时析值XFu进行数值计算得到存储速异评估值XPu；其中，fp1、fp2、fp3为预设权重系数，fp1＞fp3＞fp2＞0；并且，存储速异评估值XPu的数值越大，表明校验对象u当前的存储状态越差；

且采集到单位时间内校验对象u中若干个位置处的温度值，将若干个位置处的温度值进行求和计算并取均值以得到存温检测值，以及获取到校验对象u所处环境的湿度相较于预设适宜湿度值的偏离值，且将该温度偏离值与校验对象u所处环境的粉尘浓度数据进行求和计算得到存环危害数据；其中，存环危害数据是表示校验对象u所处环境对其造成的危害程度大小的数据量值，存环危害数据的数值越大，则对校验对象u带来的不利影响越大；

通过公式KYu＝fy1*XPu+fy2*XWu+fy3*XDu将校验对象u的存储速异评估值XPu、存温检测值XWu和存环危害数据XDu进行数值计算得到安全校验系数KYu，其中，fy1、fy2、fy3为预设比例系数，fy1、fy2、fy3的取值均大于零；并且，安全校验系数KYu的数值越大，则表明校验对象u当前的运行风险越大；将安全校验系数KYu与预设安全校验系数阈值进行数值比较，若安全校验系数KYu超过预设安全校验系数阈值，表明校验对象u当前的运行风险较大，则生成校验对象u的存管预警信号；若安全校验系数KYu未超过预设安全校验系数阈值，表明校验对象u当前的运行风险较小，则生成校验对象u的存管安全信号。

实施例三：如图2所示，本实施例与实施例1、实施例2的区别在于，存储管控决策模块的运行过程还包括：

设定监管周期，采集到监管周期内校验对象u的运行故障率，运行故障率是表示校验对象u在监管周期内出现故障次数多少的数据量值；以及采集到每次故障的发生时刻和修复时刻，将修复时刻与发生时刻进行时间差计算得到故持时长，将故持时长与预设故持时长阈值进行数值比较，将监管周期内超过预设故持时长阈值的故持时长的数量与运行故障率进行比值计算以得到高损故障率；运行故障率和高损故障率的数值越大，则表明校验对象u的设备状况越差；

通过分析获取到校验对象u的性退值，具体为：事先设定每种型号的存储设备分别对应一组存储型号值，并且，存储型号值的取值均为正数，且对应型号存储设备的性能越好，则与该型号存储设备所匹配的存储型号值的数值越大；将与校验对象u的型号相对应的存储型号值标记为目标型号值；并采集到校验对象u的生产间隔时长和存储总时长，并且，生产间隔时长是表示校验对象u生产日期距当前时期的间隔时长大小的数据量值，存储总时长是表示校验对象u使用总时长大小的数据量值；

将生产间隔时长与该型号存储设备的预设间隔时长阈值进行比值计算得到生产时析值，将存储总时长与该型号存储设备的预设存储时长阈值进行比值计算得到运行时析值；将生产时析值和运行时析值进行求和计算，且将和值结果除以目标型号值以得到性退值；并且，性退值的数值越大，则表明校验对象u的性能退化越严重；且采集到监管周期内校验对象u生成存管预警信号的次数，并将其标记为存管预警频率；

通过公式TF＝a1*TG+a2*TY+a3*TX+a4*TP将运行故障率TG、高损故障率TY、性退值TX和存管预警频率TP进行数值计算得到存储运废值TF，其中，a1、a2、a3、a4为预设比例系数，a2＞a1＞a4＞a3＞0；并且，存储运废值TF的数值越大，表明校验对象u的性能表现越差，越需要加强监管；将存储运废值TF与预设存储运废阈值进行数值比较，若存储运废值TF超过预设存储运废阈值，则将校验对象u标记为重点监管设备；且将重点监管设备经服务器发送至能源优化管理端，管理人员应当加强重点监管设备的监管和维护检查，或根据需要将其淘汰报废，以保证能源数据等信息的存储安全，方便后续的追溯和数据查询，降低管理难度。

本发明的工作原理：使用时，通过能源逐户监测模块获取到所需监测的城市用户，对所有城市用户的能源消耗进行监测，并将能源消耗监测信息发送至能源消耗分析模块，能源消耗分析模块将对应用户相应月份的能源消耗状况进行全面递进式分析，据此生成对应用户在相应月份的能源消耗异常信号或能源消耗正常信号，能够对所需监测的城市用户进行能源消耗状况的全面综合分析，方便详细掌握各位用户的能源消耗信息，管理人员得以针对相应用户和区域进行调查、通知以及合理的能源优化，降低能源优化管理难度；且通过能源监管效果评估模块进行能源监管评估分析以生成能源监管效优信号或能源监管效差信号，能够准确反馈能源监管效果，从而有助于后续制定或调整管理措施，进一步降低能源管理难度。

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 (9)

1.一种智慧城市能源监测管理优化系统，其特征在于，包括服务器、能源逐户监测模块、能源消耗分析模块、能源监管效果评估模块、分布式存储模块、存储管控决策模块和能源优化管理端；能源逐户监测模块获取到所需监测的城市用户，将对应城市用户标记为分析对象i，且i为大于1的自然数；对分析对象i的能源消耗进行监测，并将能源消耗监测信息经服务器发送至能源消耗分析模块；能源消耗分析模块将分析对象i相应月份的能源消耗状况进行全面递进式分析，据此生成分析对象i在相应月份的能源消耗异常信号或能源消耗正常信号，且将分析对象i在相应月份的能源消耗异常信号或能源消耗正常信号经服务器发送至能源优化管理端；

能源监管效果评估模块通过能源监管评估分析以生成能源监管效优信号或能源监管效差信号，且将能源监管效优信号或能源监管效差信号经服务器发送至能源优化管理端；分布式存储模块对用户信息、能源数据以及相关分析信息进行存储，且分布式存储模块由若干组存储设备组成并通过网络连接；存储管控决策模块获取到所有存储设备，将对应存储设备标记为校验对象u，且u为大于1的自然数，并对校验对象u进行安全监管分析，通过分析生成校验对象u的存管安全信号或存管预警信号，且将存管安全信号或存管预警信号以及对应校验对象u经服务器发送至能源优化管理端。

2.根据权利要求1所述的一种智慧城市能源监测管理优化系统，其特征在于，全面递进式分析的具体分析过程包括：

采集到分析对象i每日的电能消耗数据、燃气消耗数据和水量消耗数据，将电能消耗数据、燃气消耗数据和水量消耗数据进行赋权求和计算得到能源消耗值；将所分析的月份标记为目标月份，将目标月份的所有能源消耗值进行求和计算并取均值以得到当前年份中目标月份的目标月耗值；

向前追溯若干个年份并将其标记为前溯年份，将所有前溯年份中目标月份的目标月耗值进行求和计算并取均值以得到标准月耗值；将当前年份中目标月份的目标月耗值减去标准月耗值并取绝对值以得到月耗检偏值，若月耗检偏值超过预设月耗检偏阈值，则生成分析对象i在目标月份的能源消耗异常信号。

3.根据权利要求2所述的一种智慧城市能源监测管理优化系统，其特征在于，若月耗检偏值未超过预设月耗检偏阈值，则将当前年份中目标月份每日的能源消耗值进行方差计算得到能源耗稳异析值，若能源耗稳异析值超过预设能源耗稳异析阈值，则判断当前年份中目标月份的能源日耗波动大，并生成分析对象i在目标月份的能源消耗异常信号；

若能源耗稳异析值未超过预设能源耗稳异析阈值，则将该目标月份中对应日期的能源消耗值减去相应的目标月耗值并取绝对值以得到日耗异析值；若日耗异析值超过预设日耗异析阈值，则将对应日期标记为能源耗异日；否则将对应日期标记为能源耗优日；获取到该目标月份中能源耗异日的数量和能源耗优日的数量，将能源耗异日的数量与能源耗优日的数量进行比值计算得到能源耗测值；

以及将对应能源耗异日的日耗异析值减去预设日耗异析阈值日耗异析差表值，将该目标月份的所有日耗异析差表值进行求和计算并取均值以得到日耗异析差均值，且将数值最大的日耗异析差表值标记为日耗异析差幅值；将能源耗测值、日耗异析差均值和日耗异析差幅值进行数值计算得到能源月耗综评值，若能源月耗综评值超过预设能源月耗综评阈值，则生成分析对象i在目标月份的能源消耗异常信号；若能源月耗综评值未超过预设能源月耗综评阈值，则生成分析对象i在目标月份的能源消耗正常信号。

4.根据权利要求1所述的一种智慧城市能源监测管理优化系统，其特征在于，能源监管效果评估模块的具体运行过程包括：

获取到当前目标月份中与能源消耗异常信号所对应的城市用户数量并将其标记为能源耗异户检值，以及获取到当前目标月份中与能源消耗正常信号所对应的城市用户数量并将其标记为能源耗优户检值；将能源耗异户检值与能源耗优户检值进行比值计算得到能源监管初评值，若能源监管初评值未超过预设能源监管初评阈值，则生成能源监管效优信号。

5.根据权利要求4所述的一种智慧城市能源监测管理优化系统，其特征在于，若能源监管初评值超过预设能源监管初评阈值，则采集到相邻上一月份的能源监管初评值，将相邻上一月份的能源监管初评值减去当前目标月份的能源监管初评值以得到能源监评降幅值；以及将与能源消耗异常信号所对应的城市用户标记为耗异用户，将与能源消耗正常信号所对应的城市用户标记为耗优用户；若相邻上一月份中的耗异用户在当前目标月份转变为耗优用户，则将对应城市用户标记为监管生效用户；

获取到监管生效用户的数量并将其与相邻上一月份中耗异用户的数量进行比值计算得到监管效测值，将能源监评降幅值、监管效测值和当前目标月份的能源监管初评值进行数值计算得到能源管析值；若能源管析值超过预设能源管析阈值，则生成能源监管效优信号；若能源管析值未超过预设能源管析阈值，则生成能源监管效差信号。

6.根据权利要求1所述的一种智慧城市能源监测管理优化系统，其特征在于，存储管控决策模块的安全监管分析过程具体如下：

通过存速坐标分析获取到校验对象u的存储速异评估值，且采集到单位时间内校验对象u中若干个位置处的温度值，将若干个位置处的温度值进行求和计算并取均值得到存温检测值，以及将校验对象u所处环境的湿度相较于预设适宜湿度值的偏离值与所处环境的粉尘浓度数据进行求和计算得到存环危害数据；将校验对象u的存储速异评估值、存温检测值和存环危害数据进行数值计算得到安全校验系数，若安全校验系数超过预设安全校验系数阈值，则生成校验对象u的存管预警信号；若安全校验系数未超过预设安全校验系数阈值，则生成校验对象u的存管安全信号。

7.根据权利要求6所述的一种智慧城市能源监测管理优化系统，其特征在于，存速坐标分析的具体分析过程如下：

获取到单位时间内校验对象u的存储速率曲线，将存储速率曲线置入位于第一象限并以时间为X轴的直角坐标系中，在直角坐标系中作出平行于X中的速率衡量直线；获取到存储速率曲线位于速率衡量直线下方的部分与速率衡量直线所围成的若干个封闭区域并将其标记为存速低效区域，采集到对应存速低效区域的面积并将其标记为存速低效检测值，若存速低效检测值超过预设存速低效检测阈值，则将对应存速低效区域所代表的时段标记为高阻碍存储时段；

获取到单位时间内高阻碍存储时段的数量并将其标记为高阻碍存储数析值，将所有存速低效区域的存速低效检测值进行求和计算得到存速低效和表值，且将存储速率曲线位于速率衡量直线下方的部分的总时长标记为低速存储时析值；将高阻碍存储数析值、存速低效和表值和低速存储时析值进行数值计算得到存储速异评估值。

8.根据权利要求6所述的一种智慧城市能源监测管理优化系统，其特征在于，存储管控决策模块的运行过程还包括：

设定监管周期，采集到监管周期内校验对象u的运行故障率，以及采集到每次故障的发生时刻和修复时刻，将修复时刻与发生时刻进行时间差计算得到故持时长，将监管周期内超过预设故持时长阈值的故持时长的数量与运行故障率进行比值计算得到高损故障率；通过分析获取到校验对象u的性退值，并采集到监管周期内校验对象u生成存管预警信号的次数并将其标记为存管预警频率；将运行故障率、高损故障率、性退值和存管预警频率进行数值计算得到存储运废值，若存储运废值超过预设存储运废阈值，则将校验对象u标记为重点监管设备；且将重点监管设备经服务器发送至能源优化管理端。

9.根据权利要求8所述的一种智慧城市能源监测管理优化系统，其特征在于，性退值的分析获取方法如下：

事先设定每种型号的存储设备分别对应一组存储型号值，将与校验对象u的型号相对应的存储型号值标记为目标型号值；并采集到校验对象u的生产间隔时长和存储总时长，将生产间隔时长与该型号存储设备的预设间隔时长阈值进行比值计算得到生产时析值，将存储总时长与该型号存储设备的预设存储时长阈值进行比值计算得到运行时析值；将生产时析值和运行时析值进行求和计算，且将和值结果除以目标型号值以得到性退值。