CN219643660U - 一种智能用电管理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种智能用电管理系统，该智能用电管理系统包括数据采集装置、自动化控制装置、工控机和用电控制装置。数据采集装置设置于配电设备内，数据采集装置包括数据采集输出端。自动化控制装置包括数据采集输入端、信号传输发送端、优化策略输入端和第一控制信号输出端。工控机包括信号传输接收端和优化控制策略输出端。用电控制装置包括第一控制信号输入端和用电优化信息输出端。其中，通过设置优化策略输出端和优化策略输入端通讯连接，第一控制信号输出端与第一控制信号输入端通讯连接，用电优化信息输出端与所述配电设备通讯连接，实现精细、实时和高效的智能管理工厂用电。

Description

一种智能用电管理系统

技术领域

本实用新型涉及智能用电控制技术领域，尤其涉及一种智能用电管理系统。

背景技术

供电企业管理日益成熟，电力需求侧先进的管理理念引进了电力企业，“按需供电”是每个电力企业所追求的。实施电力需求侧管理，可以带动电力企业管理机制的改革，使之朝着高效稳定的方向进一步发展。

目前的用电管理在接收到用电信息后，仅与服务器连接，未与其他系统连接，智能化程度低，需要人工随时查看监测数据，判断用电情况。

实用新型内容

本实用新型提供一种智能用电管理系统，通过将自动化控制装置分别与工控机和用电控制装置通讯连接，使得工控机可以通过自动化控制装置发送用电优化策略至用电控制装置，实现精细、实时和高效地智能管理工厂用电。

第一方面，本实用新型提供了一种智能用电管理系统，包括：

数据采集装置、自动化控制装置、工控机和用电控制装置；

所述数据采集装置设置于配电设备内；所述数据采集装置包括数据采集输出端；所述自动化控制装置包括数据采集输入端、信号传输发送端、优化策略输入端和第一控制信号输出端；所述工控机包括信号传输接收端和优化策略输出端；所述用电控制装置包括第一控制信号输入端和用电优化信息输出端；

其中，所述数据采集输出端与所述数据采集输入端通讯连接；

所述信号传输发送端与所述信号传输接收端通讯连接；

所述优化策略输出端和所述优化策略输入端通讯连接；

所述第一控制信号输出端与所述第一控制信号输入端通讯连接；

所述用电优化信息输出端与所述配电设备通讯连接。

进一步的，所述自动化控制装置还包括第二控制信号输出端，所述第二控制信号输出端与所述配电设备通讯连接；其中，所述第二控制信号输出端输出第二控制信号，所述第二控制信号为输出控制信号。

进一步的，所述数据采集装置包括数据采集仪表和传感器；所述传感器包括电流测量传感器和电压测量传感器，所述电流测量传感器和电压测量传感器分别与所述数据采集仪表通讯连接。

进一步的，所述智能用电管理系统还包括光电转换器；所述光电转换器分别与所述数据采集输出端和数据采集输入端通讯连接。

进一步的，所述智能用电管理系统还包括第一光电转换器和第二光电转换器，所述第一光电转换器与所述数据采集输出端通讯连接，所述第二光电转换器与所述数据采集输入端通讯连接，所述第一光电转换器和所述第二光电转换器之间通过单模光缆连接；

和/或，所述智能用电管理系统还包括第三光电转换器和第四光电转换器，所述第三光电转换器与所述数据采集输出端通讯连接，所述第四光电转换器与所述数据采集输入端通讯连接，所述第三光电转换器和所述第四光电转换器之间通过单模光缆连接。

进一步的，所述数据采集仪表包括RS485接口和RJ45接口；所述RS485接口与所述第一光电转换器通过通讯电缆连接，所述RJ45接口与所述第三光电转换器通六类屏蔽网线连接。

进一步的，所述工控机还包括用电监测模块和用电超限报警模块；所述用电监测模块用于显示所述用电信息，所述用电超限报警模块用于报警。

进一步的，所述智能用电管理系统还包括远程监控设备；所述远程监控设备通过网络服务器与所述工控机通讯连接。

进一步的，所述自动化控制装置包括可编程逻辑控制器。

进一步的，所述数据采集装置与所述自动化控制装置通过六类屏蔽网线通讯连接。

本实用新型中的智能用电管理系统包括数据采集装置、自动化控制装置、工控机和用电控制装置。数据采集装置设置于配电设备内，包括数据采集输出端。自动化控制装置包括数据采集输入端、信号传输发送端、优化策略输入端和第一控制信号输出端。工控机包括信号传输接收端和优化策略输出端。用电控制装置包括第一控制信号输入端和用电优化信息输出端。其中，数据采集输出端与数据采集输入端通讯连接，信号传输发送端与信号传输接收端通讯连接，优化策略输出端和优化策略输入端通讯连接，第一控制信号输出端与第一控制信号输入端通讯连接，用电优化信息输出端与配电设备通讯连接。上述技术方案中，自动化控制装置获取到配电设备的用电信息后，发送给工控机，工控机根据用电信息生成用电优化策略，自动化控制装置根据用电优化策略生成第一控制信号并发送给用电控制装置，用电控制装置根据第一控制信号，输出用电优化信息至配电设备，进而控制配电设备的用电信息，实现精细、实时和高效地智能管理工厂用电。解决了现有技术中接收到用电信息后，不与其他系统连接，智能化程度低，需要人工随时查看监测数据，判断用电情况，浪费人力物力的问题。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种智能用电管理系统的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的另一种智能用电管理系统的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的另一种智能用电管理系统的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的另一种智能用电管理系统的结构示意图。

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详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

图1为本实用新型实施例提供的一种智能用电管理系统的结构示意图，参见图1，该智能用电管理系统包括数据采集装置10、自动化控制装置20、工控机30和用电控制装置40。数据采集装置10设置于配电设备50内，数据采集装置10包括数据采集输出端110，自动化控制装置20包括数据采集输入端210、信号传输发送端220、优化策略输入端230和第一控制信号输出端240，工控机30包括信号传输接收端310和优化策略输出端320，用电控制装置40包括第一控制信号输入端410和用电优化信息输出端420。其中，数据采集输出端110与数据采集输入端210通讯连接，信号传输发送端220与信号传输接收端310通讯连接，优化策略输出端320和优化策略输入端230通讯连接，第一控制信号输出端240与第一控制信号输入端410通讯连接，用电优化信息输出端420与配电设备50通讯连接。

具体的，如图1所示，数据采集装置10设置在配电设备50内，与配电设备50通讯连接，进而通过数据采集装置10采集配电设备50内各配电线路的用电信息，其中，用电信息包括配电线路的电流信息和电压信息。在采集到用电信息后，数据采集装置10的数据采集输出端110将用电信息，传输到自动化控制装置20的数据采集输入端210，之后自动化控制装置20的信号传输发送端220与工控机30的信号传输接收端310通讯连接，进而将数据采集装置10采集的用电信息发送给工控机30，工控机30根据配电设备50的用电信息生成配电设备50的用电优化策略信息，并将用电优化策略信息通过优化策略输出端320输送至自动控制装置20的优化策略输入端230，自动化控制装置20在接收到用电优化策略信息后，生成第一控制信号，通过第一控制信号输出端240，将第一控制信号传输至用电控制装置40的第一控制信号输入端410，用电控制装置40根据第一控制信号生成用电优化信息，通过用电优化信息输出端将用电优化信息发送至配电设备50，进而通过用电优化信息精细化控制配电设备50的用电信息。其中，用电优化信息可以包括配电设备50内各配电线路的电压信息和电流信息等等。

需要说明的是，工控机30在接收到配电设备50的用电信息后，可以直接根据用电信息生成配电设备50的用电优化策略信息，或者用户可以通过工控机30的人机交互装置来手动设置配电设备50的用电优化策略信息，本实用新型实施例不对用电优化策略信息的生成方式进行限定，本领域技术人员可以根据需要设置。

还需要说明的是，图1为说明上述各信号的传输过程，进而通过数据采集装置10的数据采集输出端110，自动化控制装置20的数据采集输入端210、信号传输发送端220、优化策略输入端230和第一控制信号输出端240，工控机30的信号传输接收端310和优化策略输出端320，以及用电控制装置40的第一控制信号输入端410和用电优化信息输出端420各个不同端口的连接关系来进行说明的，可以理解的是，在实际设置中，自动化控制装置20的信号传输发送端220和优化策略输入端230可以为一个端口，工控机30的信号传输接收端310和优化策略输出端320可以为一个端口等等，只要保证信号能够正常传输即可。

综上，本实用新型中的智能用电管理系统包括数据采集装置、自动化控制装置、工控机和用电控制装置。数据采集装置设置于配电设备内，包括数据采集输出端。自动化控制装置包括数据采集输入端、信号传输发送端、优化策略输入端和第一控制信号输出端。工控机包括信号传输接收端和优化策略输出端。用电控制装置包括第一控制信号输入端和用电优化信息输出端。其中，数据采集输出端与数据采集输入端通讯连接，信号传输发送端与信号传输接收端通讯连接，优化策略输出端和优化策略输入端通讯连接，第一控制信号输出端与第一控制信号输入端通讯连接，用电优化信息输出端与配电设备通讯连接。上述技术方案中，自动化控制装置获取到配电设备的用电信息后，发送给工控机，工控机根据用电信息生成用电优化策略，自动化控制装置根据用电优化策略生成第一控制信号并发送给用电控制装置，用电控制装置根据第一控制信号，输出用电优化信息至配电设备，进而控制配电设备的用电信息，实现精细、实时和高效地智能管理工厂用电。解决了现有技术中接收到用电信息后，仅是与服务器连接，显示用电信息进行监控，智能化程度低，需要人工随时查看监测数据，判断用电情况，浪费人力物力的问题。

可选的，继续参见图1，自动化控制装置20还包括第二控制信号输出端250，第二控制信号输出端250与配电设备50通讯连接，其中，第二控制信号输出端250输出第二控制信号，第二控制信号为输出控制信号。

具体的，如图1所示，自动化控制装置20的第二控制信号输出端250与配电设备50通讯连接，进而在自动化控制装置20接收到工控机30的用电优化策略信息后，生成第二控制信号，并通过第二控制信号粗略控制配电设备50的用电信息，其中，第二控制信号可以为输出控制信号，即自动化控制装置20可以通过第二控制信号直接控制配电设备50部分输出，或者全部输出。进而本实用新型实施例可以根据配电设备的用电信息采用第一控制信号，和/或第二控制信号来对配电设备的用电信息进行优化，减少了资源的浪费，且进一步实现了实现精细、实时和高效的智能管理工厂用电。

可选的，图2为本实用新型实施例提供的另一种智能用电管理系统的结构示意图，参见图2，数据采集装置10包括数据采集仪表11和传感器12，传感器12包括电流测量传感器121和电压测量传感器122，电流测量传感器121和电压测量传感器122分别与数据采集仪表11通讯连接。

具体的，如图2所示，数据采集装置10包括数据采集仪表11和传感器12，数据采集仪表11和传感器12都设置在配电设备50内，传感器12包括电流检测传感器121和电压检测传感器122，电流检测传感器121用于检测配电设备50中各配电线路的电流信息，电压检测传感器122用于检测配电设备50中各配电线路的电压信息，数据采集仪表11在接收到电流信息和电压信息可以就地显示，并将用电信息发送给自动化控制装置20，进而通过数据采集仪表11和传感器12进行用电信息的采集，可以使获取的数据更加精确。

在上述实施例的基础上，继续参见图2，智能用电管理系统还包括光电转换器60，所光电转换器60分别与数据采集输出端110和数据采集输入端210通讯连接。具体的，如图2所示，在数据采集装置10采集到配电设备50的用电信息后，通过在数据采集输出端110和数据采集输入端120之间设置光电转换器60，可以提高数据采集装置10和自动化控制装置20之间信号传输的稳定性，不受电磁干扰，可采集地下、密闭和防爆等特殊位置的用电信息，扩展了智能用电管理系统的应用范围。

图3为本实用新型实施例提供的另一种智能用电管理系统的结构示意图，参见图3，智能用电管理系统还包括第一光电转换器610和第二光电转换器620，第一光电转换器610与数据采集输出端110通讯连接，第二光电转换器620与数据采集输入端210通讯连接，第一光电转换器610和第二光电转换器620之间通过单模光缆连接；

和/或，智能用电管理系统还包括第三光电转换器630和第四光电转换器640，第三光电转换器630与数据采集输出端110通讯连接，第四光电转换器640与数据采集输入端210通讯连接，第三光电转换器630和第四光电转换器640之间通过单模光缆连接。

具体的，如图3所示，智能用电管理系统包括多个光电转换器，如光电转换器包括第一光电转换器610和第二光电转换器620，第一光电转换器610位于数据采集仪表11的数据采集输出端110，用于提高数据采集仪表11输出的用电信息的稳定性，同时在自动化控制装置20的数据采集输入端210设置第二光电转换器620，用于提高输入数据采集输入端210的用电信息的稳定性，并且第一光电转换器610和第二光电转换器620之间通过单模光缆连接，进一步提高了光电转换器之间信息传输的稳定性，和/或，第三光电转换器630位于数据采集仪表11的数据采集输出端110，用于提高数据采集仪表11输出的用电信息的稳定性，同时在自动化控制装置20的数据采集输入端210设置第四光电转换器640，用于提高输入数据采集输入端210的用电信息的稳定性，并且第三光电转换器630和第四光电转换器640之间通过单模光缆连接，进一步提高了光电转换器之间信息传输的稳定性。综上，本实用新型实施例通过多个光电转换器和单模光缆，可将工厂相隔千米级的数据采集仪表接入系统网络，实现数据的稳定传输，不受电磁干扰，可采集地下、密闭和防爆等特殊位置的用电信息。

可选的，在上述实施例的基础上，继续参见图3，数据采集仪表11包括RS485接口111和RJ45接口112，RS485接口111与第一光电转换器610通过通讯电缆连接，RJ45接口112与第三光电转换器630通六类屏蔽网线连接.

具体的，如图3所示，数据采集仪表11可以包括多个接口，例如RS485接口111和RJ45接口112，其中数据采集仪表11的RS485接口111通过通讯电缆与智能网关通讯连接，智能网关通过六类屏蔽网线与网络交换机通讯连接，网络交换机通过六类屏蔽网线与第一光电转换器610通讯连接；数据采集仪表11的RJ45接口112可以直接通过六类屏蔽网线与网络交换机通讯连接，网络交换机通过六类屏蔽网线与第三光电转换器630通讯连接，本实用新型实施例通过设置多种接口的数据采集仪表11，可以提高数据采集仪表的扩展性，解决了现有技术中数据采集仪表的扩展性差，接入的数据采集仪表通讯协议单一的技术问题。

在上述实施例的基础上，工控机30还包括用电监测模块和用电超限报警模块，用电监测模块用于显示用电信息，用电超限报警模块用于报警。具体的，工控机30还可以包括处理模块、用电监测模块和用电超限报警模块，其中处理模块可以对自动化控制装置20传输的用电信息进行处理，并发送至用电检测模块，以使用电检测模块直接显示配电设备的用电信息。此外，处理模块还可以用于将用电信息与预设的用电信息设定值进行对比，若用电信息超过预设的用电信息设定值，则发送报警信息至用电超限报警模块，以使用电超限报警模块进行报警。

图4为本实用新型实施例提供的另一种智能用电管理系统的结构示意图，参见图4，智能用电管理系统还包括远程监控设备70，远程监控设备70通过网络服务器与工控机30通讯连接。具体的，如图4所示，远程监控设备70与工控机30通讯连接，进而可以通过监控设备70访问工控机30，实现远程智能用电管理，不需要工作人员到现场进行监控，节省了人力物力。

可选的，自动化控制装置10包括可编程逻辑控制器。具体的，自动化控制装置10可以为可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller，PLC)，可编程逻辑控制器是种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作电子系统。采用一种可编程的存储器，在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，通过数字式或模拟式的输入输出来控制各种类型的机械设备或生产过程，具有可靠性高、编程容易、组态灵活、运行速度快等特点。

可选的，数据采集装置10与自动化控制装置20通过六类屏蔽网线通讯连接。具体的，数据采集装置10与自动化控制装置20可以通过六类屏蔽网线通讯连接，除此之外，光电转换器和网络交换机之间、自动化控制装置和工控机之间，以及智能网关和网络交换机之间等都可以通过六类屏蔽网线进行通讯连接，六类屏蔽网线指的是内部有一层屏蔽层的六类网线，屏蔽网线分为单屏蔽网线和双屏蔽网线，屏蔽网线主要用在强干扰的环境中，起到了抵抗的干扰的作用，且有良好的信息保密性。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、相互结合和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种智能用电管理系统，其特征在于，包括数据采集装置、自动化控制装置、工控机和用电控制装置；

所述数据采集装置设置于配电设备内；所述数据采集装置包括数据采集输出端；所述自动化控制装置包括数据采集输入端、信号传输发送端、优化策略输入端和第一控制信号输出端；所述工控机包括信号传输接收端和优化策略输出端；所述用电控制装置包括第一控制信号输入端和用电优化信息输出端；

其中，所述数据采集输出端与所述数据采集输入端通讯连接；

所述信号传输发送端与所述信号传输接收端通讯连接；

所述优化策略输出端和所述优化策略输入端通讯连接；

所述第一控制信号输出端与所述第一控制信号输入端通讯连接；

所述用电优化信息输出端与所述配电设备通讯连接。

2.根据权利要求1所述的智能用电管理系统，其特征在于，所述自动化控制装置还包括第二控制信号输出端，所述第二控制信号输出端与所述配电设备通讯连接；其中，所述第二控制信号输出端输出第二控制信号，所述第二控制信号为输出控制信号。

3.根据权利要求1所述的智能用电管理系统，其特征在于，所述数据采集装置包括数据采集仪表和传感器；所述传感器包括电流测量传感器和电压测量传感器，所述电流测量传感器和电压测量传感器分别与所述数据采集仪表通讯连接。

4.根据权利要求3所述的智能用电管理系统，其特征在于，所述智能用电管理系统还包括光电转换器；所述光电转换器分别与所述数据采集输出端和数据采集输入端通讯连接。

5.根据权利要求3所述的智能用电管理系统，其特征在于，所述智能用电管理系统还包括第一光电转换器和第二光电转换器，所述第一光电转换器与所述数据采集输出端通讯连接，所述第二光电转换器与所述数据采集输入端通讯连接，所述第一光电转换器和所述第二光电转换器之间通过单模光缆连接；

和/或，所述智能用电管理系统还包括第三光电转换器和第四光电转换器，所述第三光电转换器与所述数据采集输出端通讯连接，所述第四光电转换器与所述数据采集输入端通讯连接，所述第三光电转换器和所述第四光电转换器之间通过单模光缆连接。

6.根据权利要求5所述的智能用电管理系统，其特征在于，所述数据采集仪表包括RS485接口和RJ45接口；所述RS485接口与所述第一光电转换器通过通讯电缆连接，所述RJ45接口与所述第三光电转换器通过六类屏蔽网线连接。

7.根据权利要求1所述的智能用电管理系统，其特征在于，所述工控机还包括用电监测模块和用电超限报警模块；所述用电监测模块用于显示所述用电信息，所述用电超限报警模块用于报警。

8.根据权利要求1所述的智能用电管理系统，其特征在于，所述智能用电管理系统还包括远程监控设备；所述远程监控设备通过网络服务器与所述工控机通讯连接。

9.根据权利要求1所述的智能用电管理系统，其特征在于，所述自动化控制装置包括可编程逻辑控制器。

10.根据权利要求1所述的智能用电管理系统，其特征在于，所述数据采集装置与所述自动化控制装置通过六类屏蔽网线通讯连接。