CN207833300U - 一种工地水电节能监测及无线远程控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种工地水电节能监测及无线远程控制系统，属于智能控制，本实用新型要解决的技术问题为如何避免工地现场水电表与数据采集器之间布线，节省成本，同时能够方便有效的监控工地用电用水情况，达到节能的目的，采用的技术方案为：其结构包括数据采集器、无线数传模块、接收模块、云服务器、移动终端或电脑端，数据采集器包括读数模块、采集模块、远传模块和电源模块，电表和水表均连接读数模块，读数模块电连接采集模块，采集模块电连接远传模块，远传模块连接无线数传模块，无线数传模块连接接收模块，接收模块连接云服务器，云服务器连接移动终端或电脑端；电脑端设置有数据分析平台；移动终端设置有数据分析平台和监控平台。

Description

一种工地水电节能监测及无线远程控制系统

技术领域

本实用新型涉及智能控制，具体地说是一种工地水电节能监测及无线远程控制系统。

背景技术

在传统建筑施工行业中，水电管理普遍还是进行粗放式管理，由于管理员对水电消耗量难以目测衡量，当系统需要维护或是出现故障问题时，需要专业人员到施工现场进行手动维修，并且在施工现场水电浪费较为严重，水电费支出也难以控制。

目前市场上的水电节能管理系统技术不能满足工地使用的特点，不能反映工地水电节能的特点；常用的管理系统技术为工作站方式，采用固定操作方式，不能通过移动终端实现工地水电的监测及管理且有线组网，水电表数量多分布散，故极易受地形、空间因素制约，且成本较高。

故如何避免工地现场水电表与数据采集器之间布线，节省成本，同时能够方便有效的监控工地用电用水情况，达到节能的目的是目前现有技术中存在的技术难题。

专利号为CN101359422A的专利文献公开了一种水电气事实上远程监控管理器，它涉及水、电、气管线上所设置的电表、水表，包括有无线数据发射模块、远程数据接收系统，远程数据接收系统包括数据存储模块、数据显示模块、数据设定模块，无线数据发射模块安装在电表、水表及气表之上，首先无线数据发射模块将采集到的用水量、用电量及用气量的数值发送到远程数据接收系统；然后远程数据接收系统通过数据存储模块对数值进行处理，生成数据；随后铜鼓哦显示模块显示用水量、用电量及用气量的数值及处理后的数据。但是该技术方案不能满足工地水电的监测，且不能满足通过移动终端实现远程监控及管理工地水电。

发明内容

本实用新型的技术任务是提供一种工地水电节能监测及无线远程控制系统，来解决如何避免工地现场水电表与数据采集器之间布线，节省成本，同时能够方便有效的监控工地用电用水情况，达到节能的目的的问题。

本实用新型的技术任务是按以下方式实现的，一种工地水电节能监测及无线远程控制系统，包括电箱，电箱内设置有与电线线路连接的电表以及与水管管路连接的水表，还包括互感器、数据采集器、无线数传模块、接收模块、云服务器、移动终端或电脑端；

数据采集器包括读数模块、采集模块、远传模块和电源模块，电源模块分别电连接读数模块、采集模块和远传模块；

云服务器包括数据库；

互感器电连接电表且位于电表一侧处，电表和水表均通过无线台电连接读数模块，读数模块电连接采集模块，采集模块电连接远传模块，远传模块通过RS-485通讯接口连接无线数传模块，无线数传模块通过无线网络连接接收模块，接收模块通过无线网络连接云服务器，云服务器通过无线网络连接移动终端或电脑端；

电脑端设置有数据分析平台；

移动终端设置有数据分析平台和监控平台。

作为优选，所述电箱上设置有天线，天线用于降低强电箱的电磁干扰，确保电表和水表的数据能够准确的通过无线电台发送到数据采集器。

作为优选，所述电表采用数字式远传表，数字式远传表通过RS-485通讯接口连接数据采集器。

更优地，所述水表采用光电直读水表，光电直读水表通过M-BUS通讯接口连接数据采集器。

作为优选，所述数据分析平台包括数据能耗模块、同期对比趋势分析模块、能耗排名分析模块、能耗指标分析模块、数据报表分析模块和报警信息推送模块；

数据能耗分析模块用于各类能耗的数据分析，数据分析包括各类能耗总量走势分析、电总能耗的偏差分析以及电耗分项的统计分析；对各类能耗的使用情况提供数据，完成各类数据分析，并能够定制各类指标分析，综合各类数据完成综合数据管理；

同期对比趋势分析模块用于按选定的报表类型、能源形态、时间段（月、年）、耗能系统或设备条件分析出相应的历史同期能耗用量数据；

能耗排名分析模块用于实现对以自动方式采集的各分类分项总能耗和单位面积能耗进行逐日、逐月、逐年汇总，按选定的建筑类型、能源形态、时间段、耗能系统或设备等条件分析出相应的能耗数据，并以坐标曲线、柱状图、报表的形式显示、查询和打印；

能耗指标分析模块用于按照能耗指标体系计算模型，将各用电、用水分类/分项数据整理计算出能耗指标体系数据，统计并分析其波动情况以及与参考标准值的相对变化浮动关系；

数据报表分析模块用于提供丰富直观的操作界面，根据业务模型创建查询、建立自定义报表，并在其上生成各种图表，同时建立方便的数据导出方式；

报警信息推送模块用于当用水量、用电量达到或接近超过预设值时，向移动终端或电脑端发出报警信息，提醒管理人员进行查看，采取相应措施。

作为优选，所述同期对比趋势分析模块的展示方式采用棒图、动态曲线或饼图。

更优地，所述数据报表分析模块的数据导出方式采用报表打印或报表导出。

作为优选，所述监控平台包括登录模块、用户管理模块、施工区显示模块、生活区显示模块、办公区显示模块、历史数据显示模块和报警信息推送模块；

登录模块用于用户输入账号密码进行登录验证，在平台注册过的账号才能够登录，非法用户无法进入平台；

用户管理模块用于权限管理，该功能的权限只有管理员账号才会拥有，且具有添加、修改与删除用户的权限；

施工区显示模块用于显示施工区的用水用电量，施工区显示模块主要显示施工区总箱、施工区分箱A区、B区、C区以及特种设备区的用水用电量；

生活区显示模块用于显示生活区用水用电量，生活区显示模块主要显示新生活区、生活区箱、生活区动力箱、生活区A栋、B栋、C栋的用水用电量，可以具体到每个房间；

办公区显示模块用于显示办公区用水用电量，办公区显示模块主要显示办公区总箱、办公区分箱，办公区一层、二层、三层的用水用电量；

历史数据模块用于形成用水用电报表，便于统计分析，发现问题，对问题进行采取有效措施；

报警信息推送模块用于当用水量、用电量达到或接近超过预设值时，向移动终端或电脑端发出报警信息，提醒管理人员进行查看，采取相应措施。

本实用新型的工地水电节能监测及无线远程控制系统与现有技术相比具有以下优点：

（一）、本实用新型实现对用水用电量的实时监测，并通过监控平台实时在线监控，提供准确数据，将数据存储在云服务器的数据库中，充分利用水电能耗数据做出曲线，且当出现水电能源异常的情况时能够及时报警，便于工地管理人员更快捷的掌握实时能耗；

（二）、移动终端上安装数据分析平台和监控平台，增强了管理员的移动办公效率，降低系统的使用管理难度，增加一个便捷可视化的系统维护方式，从而节省施工现场水电使用量，减少工地成本开支及运营风险，同时管理员可以在移动终端上进行移动操作，提升了项目管理的层次，避免了水电能源浪费，减少了企业的成本支出及运营风险，同时有助于树立企业科技创新、转型升级发展的良好形象，在行业内具有广泛的应用前景；

（三）、本实用新型采用无线自组网方式和无线电台实现了各个设备之间的通信及数据传输，在高效组网的情况下省去了布线的成本及工作量，大大降低了成本；

（四）、本实用新型能够实时监测施工现场的用水用电的使用情况，通过电脑端或者移动终端可以直观的看到通过图形化界面（柱状图、饼图等）来分析展示能耗数据，支持逐日、逐周、逐月、逐年和自定义的自由查询功能，提供多种查询结果的报表打印、导出功能，方便将查询结果作为节能监管部门日常文档的一部分提交；

（五）、本实用新型通过对用水用电量监测、远程自动化控制、定时控制，实现工地现场的水电节能目的，实时记录施工现场用电用水状况，进行能耗数据处理，完成施工现场用能效率以及节能潜力数据分析，达到水电节能、安全的目的；当用电量过大时自动监测电路，并通过报警信息推送模块给管理员发送报警信息，保障电路安全，且具有数据统计分析的功能，减少管理人员日常繁琐的脑力劳动，通过提供可视化的远程互联网界面，使管理员易于统计数据、便于操作控制，可以提供移动办公的效果，随时随地掌控工地现场的能源消耗情况，提高实时办公效率；

（六）、本实用新型实用性强，充分挖掘节能潜力，合理用电用水，提高能源利用效率，杜绝水电浪费现象，优化能源使用和资源利用，降低运营成本，实现能源应用精细化管理。

故本实用新型具有设计合理、结构简单、使用方便、一物多用等特点，因而，具有很好的推广使用价值。

附图说明

下面结合附图对本实用新型进一步说明。

附图1为工地水电节能监测及无线远程控制系统的结构框图；

附图2为数据分析平台的结构框图；

附图3为监控平台的结构框图。

图中：1、电箱，2、电表，3、水表，4、互感器，5、数据采集器，5.1、读数模块，5.2、采集模块，5.3、远传模块，5.4、电源模块，6、无线数传模块，7、接收模块，8、云服务器，8.1、数据库，9、移动终端，10、电脑端，11、数据分析平台，11.1、数据能耗模块，11.2、同期对比趋势分析模块，11.3、能耗排名分析模块，11.4、能耗指标分析模块,11.5、数据报表分析模块，11.6、报警信息推送模块，12、监控平台，12.1、登录模块，12.2、用户管理模块,12.3、施工区显示模块,12.4、生活区显示模块,12.5、办公区显示模块,12.6、历史数据显示模块，13、天线。

具体实施方式

参照说明书附图和具体实施例对本实用新型的一种工地水电节能监测及无线远程控制系统作以下详细地说明。

实施例：

本实用新型的工地水电节能监测及无线远程控制系统, 遵循分散采集、集中管理的原则，采用三层集散式B/S架构，由数据感知层、采集网络层，应用管理层组成，其中，数据感知层由水和电远程计量仪表组成，通常电表数据经RS-485通信接口接入数据采集器。水表数据经M-BUS通信接口接入数据采集器；采集网络层是数据感知层与应用管理层的网络连接、数据和命令的交换。通过数据采集器采集水电表的数据并向上层传输，带数据过滤与存储功能；应用管理层通过云服务器、数据分析平台与监控平台对各项数据进行统计与处理，输出报表或发送指令，数据库存储量大，功能强，兼容性好，便于后期数据的统计与处理。

如附图1所示，其具体结构包括电箱1、互感器4、数据采集器5、无线数传模块6、接收模块7、云服务器8、移动终端9和电脑端10，电箱1内安装有与电线线路连接的电表2以及与水管管路连接的水表3，电表2采用数字式远传表，而非传统的机械表，在临近电表2的电线上安装互感器4，由于线路中的电流较大，直接探测有一定的危险且难度较大，互感器4能够将所探测的电流按倍数缩小，针对施工现场的三相四线制，选用的倍率为250/5，通过互感器4探测到电流数据。水表3采用光电直读水表。这种水表最大的好处是当断电时，对于流出的水量也能检测到，供上电时会更新成最新数据。数字式远传表通过RS-485通讯接口连接数据采集器5，光电直读水表通过M-BUS通讯接口连接数据采集器5。这些水电量数据是通过数据采集器5采集到一起，数据采集器5的传输方式是无线电台，因为是电台，所以一定得注意配置天线，故电箱1上安装天线13，天线13用于降低强电箱的电磁干扰，确保电表和水表的数据能够准确的通过无线电台发送到数据采集器5，在施工中就一定得将天线13引出电箱1，以此来降低强电箱的电磁干扰，将采集到的水电量数据通过无线电台发送到数据采集器5，电台是全向广播的，只要在通讯范围内，均可轻松实现一对一、一对多、多点组网等多种通讯应用。通过上位机或者单片机命令，都可以灵活配置无线电台的频率、信道、功率级别、串口/空中速率、串口校验方式等基本参数，利用手机或平板等移动终端读取服务器上的数据。

数据采集器5包括读数模块5.1、采集模块5.2、远传模块5.3和电源模块5.4，电源模块5.4分别电连接读数模块5.1、采集模块5.2和远传模块5.3.云服务器8包括数据库8.1。

电表2和水表3均通过无线台电连接读数模块5.1，读数模块5.1电连接采集模块5.2，采集模块5.2电连接远传模块5.3，远传模块5.3通过RS-485通讯接口连接无线数传模块6，无线数传模块6通过无线网络连接接收模块7，接收模块7通过无线网络连接云服务器8，云服务器8通过无线网络连接移动终端9和电脑端10；电脑端10安装数据分析平台11；移动终端9安装数据分析平台11和监控平台12。

如附图2所示，数据分析平台11包括数据能耗模块11.1、同期对比趋势分析模块11.2、能耗排名分析模块11.3、能耗指标分析模块11.4、数据报表分析模块11.5和报警信息推送模块11.6；

其中，数据能耗分析模块11.1用于各类能耗的数据分析，数据分析包括各类能耗总量走势分析、电总能耗的偏差分析以及电耗分项的统计分析；对各类能耗的使用情况提供数据，完成各类数据分析，并能够定制各类指标分析，综合各类数据完成综合数据管理；

同期对比趋势分析模块11.2用于按选定的报表类型、能源形态、时间段（月、年）、耗能系统或设备条件分析出相应的历史同期能耗用量数据，展示方式采用棒图、动态曲线或饼图。

能耗排名分析模块11.3用于实现对以自动方式采集的各分类分项总能耗和单位面积能耗进行逐日、逐月、逐年汇总，按选定的建筑类型、能源形态、时间段、耗能系统或设备等条件分析出相应的能耗数据，并以坐标曲线、柱状图、报表的形式显示、查询和打印；

能耗指标分析模块11.4用于按照能耗指标体系计算模型，将各用电、用水分类/分项数据整理计算出能耗指标体系数据，统计并分析其波动情况以及与参考标准值的相对变化浮动关系；

数据报表分析模块11.5用于提供丰富直观的操作界面，根据业务模型创建查询、建立自定义报表，并在其上生成各种图表，同时建立方便的数据导出方式，数据导出方式采用报表打印或报表导出。

报警信息推送模块11.6用于当用水量、用电量达到或接近超过预设值时，向移动终端或电脑端发出报警信息，提醒管理人员进行查看，采取相应措施。

如附图3所示，监控平台12包括登录模块12.1、用户管理模块12.2、施工区显示模块12.3、生活区显示模块12.4、办公区显示模块12.5、历史数据显示模块12.6和报警信息推送模块11.6；

登录模块12.1用于用户输入账号密码进行登录验证，在平台注册过的账号才能够登录，非法用户无法进入平台；

用户管理模块12.2用于权限管理，该功能的权限只有管理员账号才会拥有，且具有添加、修改与删除用户的权限；

施工区显示模块12.3用于显示施工区的用水用电量，施工区显示模块主要显示施工区总箱、施工区分箱A区、B区、C区以及特种设备区的用水用电量；

生活区显示模块12.4用于显示生活区用水用电量，生活区显示模块主要显示新生活区、生活区箱、生活区动力箱、生活区A栋、B栋、C栋的用水用电量，可以具体到每个房间；

办公区显示模块12.5用于显示办公区用水用电量，办公区显示模块主要显示办公区总箱、办公区分箱，办公区一层、二层、三层的用水用电量；

历史数据模块12.6用于形成用水用电报表，便于统计分析，发现问题，对问题进行采取有效措施；

报警信息推送模块11.6用于当用水量、用电量达到或接近超过预设值时，向移动终端或电脑端发出报警信息，提醒管理人员进行查看，采取相应措施。

通过上面具体实施方式，所述技术领域的技术人员可容易的实现本实用新型。但是应当理解，本实用新型并不限于上述的具体实施方式。在公开的实施方式的基础上，所述技术领域的技术人员可任意组合不同的技术特征，从而实现不同的技术方案。

除说明书所述的技术特征外，均为本专业技术人员的已知技术。

Claims (5)

1.一种工地水电节能监测及无线远程控制系统，包括电箱，电箱内设置有与电线线路连接的电表以及与水管管路连接的水表，其特征在于，还包括互感器、数据采集器、无线数传模块、接收模块、云服务器、移动终端或电脑端；

数据采集器包括读数模块、采集模块、远传模块和电源模块，电源模块分别电连接读数模块、采集模块和远传模块；

云服务器包括数据库；

互感器电连接电表且位于电表一侧处，电表和水表均通过无线台电连接读数模块，读数模块电连接采集模块，采集模块电连接远传模块，远传模块通过RS-485通讯接口连接无线数传模块，无线数传模块通过无线网络连接接收模块，接收模块通过无线网络连接云服务器，云服务器通过无线网络连接移动终端或电脑端；

电脑端设置有数据分析平台；

移动终端设置有数据分析平台和监控平台。

2.根据权利要求1所述的工地水电节能监测及无线远程控制系统，其特征在于，所述电箱上设置有天线，天线用于降低强电箱的电磁干扰，确保电表和水表的数据能够准确的通过无线电台发送到数据采集器。

3.根据权利要求1或2所述的工地水电节能监测及无线远程控制系统，其特征在于，所述电表采用数字式远传表，数字式远传表通过RS-485通讯接口连接数据采集器。

4.根据权利要求3所述的工地水电节能监测及无线远程控制系统，其特征在于，所述水表采用光电直读水表，光电直读水表通过M-BUS通讯接口连接数据采集器。

5.根据权利要求1所述的工地水电节能监测及无线远程控制系统，其特征在于，所述监控平台包括登录模块、用户管理模块、施工区显示模块、生活区显示模块、办公区显示模块、历史数据显示模块和报警信息推送模块；

登录模块用于用户输入账号密码进行登录验证，在平台注册过的账号才能够登录，非法用户无法进入平台；

用户管理模块用于权限管理，且具有添加、修改与删除用户的权限；

施工区显示模块用于显示施工区的用水用电量；

生活区显示模块用于显示生活区用水用电量；

办公区显示模块用于显示办公区用水用电量；

历史数据模块用于形成用水用电报表，便于统计分析，发现问题，对问题进行采取有效措施；

报警信息推送模块用于当用水量、用电量达到或接近超过预设值时，向移动终端或电脑端发出报警信息，提醒管理人员进行查看，采取相应措施。