CN201638376U - 基于物联网的能耗监控系统 - Google Patents

Abstract

一种基于物联网的能耗监控系统，其特征是它主要由安装在被监控用电设备上的用电功率检测装置(1)、安装在被监控用电设备所在楼层或房间的数据采集和控制装置(2)以及安装在总控制室的数据采集、分析、控制用总控装置(3)组成，所述的用电功率检测装置(1)通过有线或无线方式与数据采集和控制装置(2)双向相连，各楼层或房间的数据采集和控制装置(2)通过物联网络与总控装置(3)双向连接。本实用新型结构简单，易于实现，不仅能实现节能降耗的目的，还能有效地防止事故的发生，有利于事故原因的分析判断。

Description

基于物联网的能耗监控系统

技术领域

本实用新型涉及一种节能装置，尤其是一种用于对用户超负荷用电进行监控以防止过量用电造成线路损坏或影响其它正常用户用电并能及时对超负荷用电进行限电控制的能耗监控系统，具体地说是一种基于物联网的能耗监控系统。

背景技术

根据2009年有关部门最新统计数据，仅用电一项，我国政府机构年电力消耗总量占全国总消耗量的5％，能源费用超过800亿元，单位建筑面积能耗超过世界头号耗能大国——美国政府机关年平均水平的33％，在用电量大的同时，存在着较为严重的用电浪费现象。

我国目前针对大型建筑(例如机关办公建筑、大型公共建筑等)的能耗统计以单位自报和管理部门抽查的方式为主，并且对用电情况的统计是以一个单位或者一幢建筑为统计对象，无法保证数据的准确有效，不能查找出用电不规范或者用电过度以及电力资源浪费的真正源头，在节约用电方面存在一定的缺陷，电力资源浪费严重。

对于用电浪费现象，目前国内主要采用宣传“节约用电”的思想为手段，提高用户节约用电意识，在用电高峰期时，对用电量过大，超负荷的单位或者建筑，通常采取限制用电量，限制大功率用电工具(如电梯)使用和强制断电等措施，以缓解用电紧张，这些措施对缓解用电紧张和节约用电起到一定的作用，但常常是采用人工操作，复杂度高，限电对象广，操作误区大(往往会影响一些重要电器的正常运作，给生活和工作带来不便)，实时性低，效果差。

另一方面，因为不规范用电而引发的火灾等事故每年给国家和人民带来巨大的经济损失，而目前对于用电不规范导致的火灾，预防和报警措施并不健全，主要是靠普及用电安全知识和采用人工监测的手段，一些大型场所和重要部门所用的报警装置也是在火灾发生后才会报警，不能够及时有效的预防火灾的发生，仍会导致较大的经济损失，并且在火灾发生后，不能很快确定火灾的源头，对于消防急救产生巨大影响，事后引起火灾原因的调查也是一个复杂的过程。

如果采用现代化的信息技术和通信手段对机关办公建筑、大型公共建筑和民用建筑的能耗情况进行系统地、实时地监控和检测，并建立大型建筑能耗基本信息数据库，将数据统计单位细化到每个楼层，每个房间甚至每个电器，并对数据库存储的用电信息进行统计和分析，那么就可以对各建筑各个监测点的用电情况进行有效地监测和管理，并在物联网系统的协助下，构建大型建筑的具体结构图和监测点分布图，在分布图上对各个监测点实施精确标记，从而能够做到快速点位，及时锁定限电对象或者用电浪费源头，在节约用电方面将发挥重要作用。但据申请人所知，目前尚无类似的系统可供电力或物业管理部门采用。

发明内容

本实用新型的目的是针对目前对超负荷用电缺乏有限的监控手段易造成电能浪费和事故隐患，设计一种能对被监控用电设备进行数据采集并进行分析和控制的基于物联网的能耗监控系统。

本实用新型的技术方案是：

一种基于物联网的能耗监控系统，其特征是它主要由安装在被监控用电设备上的用电功率检测装置1、安装在被监控用电设备所在楼层或房间的数据采集和控制装置2以及安装在总控制室的数据采集、分析、控制用总控装置3组成，所述的用电功率检测装置1通过有线或无线方式与数据采集和控制装置2双向相连，各楼层或房间的数据采集和控制装置2通过物联网络与总控装置3双向连接。

所述的用电功率检测装置1为带有有线或无线发射模块的电流传感器、电压传感器或电表。

所述的每个用电功率检测装置1带有一个唯一的物联网地址，该地址与其采集的数据一起通过有线或无线方式发送至数据采集和控制装置2进而送至总控装置。

本实用新型的有益效果：

本实用新型由于采用了多信道数据采集系统，可以同时适用于无线和有线的各种网络，提高了对网络的适应性。

本实用新型能对各监测点进行实时监控，在确定相关电器无人使用时及时断电(如下班后相关电器忘记关闭)，有效减少电力资源浪费。

本实用新型采用人工控制和自动控制相结合的方法，在节约用电的同时，能减少操作误区，保证节电操作准确无误。在发现用电过度时，目前所采用的做法通常是采用强制限电和断电的措施，此做法可以达到限制用电的目的，但存在很大误区：此做法没有明确的限电对象，因此往往会因为影响一些必须电器的正常运作使得相关部门无法正常开展工作和影响居民的正常生活，而真正的浪费源头可能并没有停止工作。基于此，本实用新型采用人工控制和自动控制相结合的方法，根据不同的情况采用不同的控制方式进行限电和断电，从而在节约用电的基础上，保证了限电和断电的科学性和有效性，在很大程度上有效减少节电操作的失误带来的损失。

本实用新型通过在楼层或房间终端和后台终端建立的强大数据库，经过一段时间后，可以掌握各用户用电的基本信息，当出现用电异常时，可以根据用户以前的用电情况，及时判断是否有用电浪费或者潜在的火灾危险，及时发出警报，减少用电浪费，预防火灾发生。

在获得用户长期的用电情况后，本实用新型可以通过数据库中存储的用电信息，对用户未来的用电状况进行预测，进而有关部门可以提前做好准备，采取相关措施以缓解用电紧张，当实际用电与预测值存在较大差距时，及时报警，以确定是否存在用电浪费现象或者发生火灾的危险。

本实用新型除了能够有效控制电力资源的浪费之外，在用电安全方面也有相当大的作用，尤其是在无人的情况下，一些电器的使用容易引起火灾，在该系统中，一旦检测出插座产生打火现象，就会自动断电，在确认电器无人使用时，就会及时让相关电器断电，有效预防火灾的发生。

本实用新型充分发挥了物联网系统的优点，能对监测点进行实时、精确定位，保证节电操作的准确性和及时性，及时切断可能引起火灾的相关电源，预防火灾发生。同时在发生用电浪费现象后，第一时间找到浪费的源头，可以有效控制电力资源的浪费。

利用本实用新型可以在产生用电浪费现象，或者存在引发火灾的潜在隐患时由总控装置及时报警，可采用声光报警或短信平台报警，即通过短信方式通知相关用户或单位，及时断电，同时也会提醒控制中心人员，及时采取相关有效措施。

本实用新型在进一步升级和完善后，可以广泛应用于水、电、气等各种资源的控制节约以及温度湿度等环境的监测，成为一种真正做到实时、有效的能耗监控系统，节约水力、电力和天然气等宝贵资源。

附图说明

图1是本实用新型的组成结构框图示意图。

图2是本实用新型的用电功率检测装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。

如图1、2所示。

一种基于物联网的能耗监控系统，它主要由安装在被监控用电设备上的用电功率检测装置1(可采用带有有线或无线发射模块的电流传感器、电压传感器或电表，还可直接采用图2所示的插座加以实现)、安装在被监控用电设备所在楼层或房间的数据采集和控制装置2(可由计算机及外围电路或常规驱动装置组成，主要完成数据的采集和转送及接收)以及安装在总控制室的数据采集、分析、控制用总控装置3(可由安装有控制软件的计算机组成，主要用于将各楼层采集的数据进行分析并及时作出是否可采取措施的判断，以及在出现事故时及时报警)组成，如图1所示，用电功率检测装置1主要用于能被监控用电设备的数据采集，获得电功率，并将数据传入楼层或房间中的数据库，为后台控制操作提供节电控制操作依据，所述的用电功率检测装置1通过有线或无线方式与数据采集和控制装置2双向相连，各楼层或房间的数据采集和控制装置2通过物联网络与总控装置3双向连接。每个用电功率检测装置1带有一个唯一的物联网地址，该地址与其采集的数据一起通过无线或无线方式发送至数据采集和控制装置2进而送至总控装置。

本实用新型的物联网系统的作用主要是对各监控点编号，运用物联网系统对监控点进行精确标记，在遇到电力浪费或超负荷的情况下，对限电对象进行快速实时定位，辅助后台限电控制操作及时、准确、有效完成。

本实用新型的总控制室中的计算机中的控制软件主要是将获取的数据存到总数据库中去，并对获得的数据采用特定的算法进行统计、分析，并根据分析结果，结合具体的时间、地点等情况，选择人工控制或自动控制方式进行限电。

本实用新型未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。

Claims (2)

1.一种基于物联网的能耗监控系统，其特征是它主要由安装在被监控用电设备上的用电功率检测装置(1)、安装在被监控用电设备所在楼层或房间的数据采集和控制装置(2)以及安装在总控制室的数据采集、分析、控制用总控装置(3)组成，所述的用电功率检测装置(1)通过有线或无线方式与数据采集和控制装置(2)双向相连，各楼层或房间的数据采集和控制装置(2)通过物联网络与总控装置(3)双向连接。

2.根据权利要求1所述的基于物联网的能耗监控系统，其特征是所述的用电功率检测装置(1)为带有有线或无线发射模块的电流传感器、电压传感器或电表。

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