基于物联网的设备智能管理控制方法及系统与流程

1.本发明属于配电控制领域，尤其涉及一种基于物联网的设备智能管理控制方法及系统。


背景技术：

2.电力是以电能作为动力的能源。是由发电、输电、变电、配电和用电等环节组成的电力生产与消费系统。它将自然界的一次能源通过机械能装置转化成电力，再经输电、变电和配电将电力供应到各用户。电力产生的方式主要有：火力发电(煤等可燃烧物)、太阳能发电、大容量风力发电技术、核能发电、氢能发电、水利发电等。
3.电力主设备管理是为涵盖发电、输电、变电等环节的电力设备提供检测、运维的产品或者服务，其目的是使电力设备达到安全与稳定的运行环境。电力主设备大致可分为两类，一类是电力一次设备状态检测，另一类是电力计量设备状态检测，这两类代表性设备包含开关柜、变压器、电缆、电能表等。由于电力设备在运行与使用过程中会出现磨损、腐蚀以及可靠性降低等问题，可导致技术性劣化与事故等情况，因而需对电力设备的电气、机械等状态进行检测与监测，作业人员从而能获取其运行状况、安全情况与运行直流等信息，在可能出现设备运行故障前进行维护与检修，来保障电力设备的安全性与稳定性。
4.现有的一部分检测和监测工作由检测设备自动化完成，但是还有一部分工作仍需要人工完成，例如输配电量的调配、多种发电方式的协同工作等，另外跨地区的电力分配和用电情况不能及时互通，导致各个区域的电力分配可能存在不均等、分配不合理的问题。


技术实现要素：

5.本发明实施例提供一种基于物联网的设备智能管理控制方法及系统，旨在解决跨地区的电力分配和用电情况不能及时互通，导致各个区域的电力分配可能存在不均等、分配不合理的问题。
6.本发明实施例是这样实现的，一方面，一种基于物联网的设备智能管理控制方法包括：
7.获取各个地区的电力分布信息；所述分布信息包括发电设备分布信息和输配电设备分布信息以及用电信息；
8.监控发电设备和输配电设备的运行信息，同时获取各地区的用电变化信息；
9.判断输配电设备输出的电量是否大于当前用电量；
10.当输配电设备输出的电量不大于当前用电信息，调配多种发电设备之间相互协作；
11.当单一地区的多种发电设备全面启动后，输配电设备输出的电量仍小于当前用电量，依次验证周围地区的输配电和用电情况，向周围发电盈余的地区调用用电。
12.作为本发明的一种改进方案：所述获取各个地区的电力分布信息具体包括：
13.接收各地电力发电单位上传的电力分布信息；
14.从电力分布信息中分类识别出发电设备分布信息和输配电设备分布信息；所述分类识别的方法是根据设备的名称和设备的型号进行设备用途甄别；
15.获取用电计量设备上传的用电信息。
16.作为本发明的又一种改进方案：所述监控发电设备和输配电设备的运行信息，同时获取各地区的用电变化信息具体包括：
17.获取发电设备电量输出监控仪上传的发电量值以及输配电设备电量输入监控仪和电量分流输出监控仪上传的输入电量值和多个分流电量值；所述发电设备电量输出监控仪、输配电设备电量输入监控仪和输配电设备电量分流输出监控仪在单位时间内均设置相同的数据上传频次，记为设定频率值；
18.获取用电计量设备定时上传的用电信息；所述用电计量设备上传用电信息的频率值与设定频率值相同；
19.对获取的数值进行统计分析，获得单位时间内的发电量总值、输入电量总值、多个分流电量总值以及用电量总值。
20.作为本发明的另一种改进方案：所述判断输配电设备输出的电量是否大于当前用电量具体包括：
21.对每一次获取到的发电量总值和输入电量总值进行损耗折算得到输入电量理论值总值和分流电量理论总值；
22.根据输入电量理论值总值和分流电量理论总值确定输入电量波动区间和分流电量波动区间；
23.判断输入电量总值和分流电量总值是否处于输入电量波动区间和分流电量波动区间内；
24.当输入电量总值和分流电量总值处于输入电量波动区间和分流电量波动区间内，判断分流电量总值是否小于对应的用电量总值；
25.当分流电量总值不小于对应的用电量总值，记为电量供应正常；
26.当分流电量总值小于对应的用电量总值，记为电量供应异常。
27.作为本发明的进一步方案：所述当输配电设备输出的电量不大于当前用电信息，调配多种发电设备之间相互协作具体包括：
28.当分流电量总值不小于对应的用电量总值，记为一次电量供应正常；
29.在设定的时间段内，统计电量供应异常次数，并进一步统计电量供应异常次数占设定时间段内获取的分流电量数值总个数的百分比，记为异常供电率；
30.判断异常供电率是否大于允许百分比；
31.当异常供电率大于允许百分比，调配多种发电设备之间相互协作。
32.作为本发明的再进一步方案：所述调配多种发电设备之间相互协作具体包括：
33.当分流电量总值小于对应的用电量总值，根据分流电量总值和对应的用电量总值，得到缺电量值；
34.根据缺电量值的大小对应增设发电设备的启动数量；当一种类型的发电设备完全启动之后，开始调用另一种发电设备；所述发电设备的发电方式有风力发电，太阳能发电，水力发电以及燃煤发电；
35.当分流电量总值大于对应的用电量总值，根据分流电量总值和对应的用电量总
值，得到盈余电量值；
36.根据盈余电量值的大小对应减少发电设备的启动数量，并将盈余电量分配给水利发电系统，用于夜间带动水利发电系统中的抽水设备，将下游水流抽送到上游。
37.作为本发明的优化方案：所述调配多种发电设备之间相互协作之前，所述方法还包括：获取每一种发电方式中每一台发电设备的发电量，根据缺电量值和盈余电量值，调配多种发电设备协调工作。
38.作为本发明的又一种方案：所述当单一地区的多种发电设备全面启动后，输配电设备输出的电量仍小于当前用电量，依次验证周围地区的输配电和用电情况，向周围发电盈余的地区调用用电具体包括：
39.当单一地区的多种发电设备全面启动后，输配电设备输出的电量仍小于当前用电量时，核验周围地区内是否有待机未开启的发电设备，并统计待机未开始发电设备的数量；
40.当待机未开启发电设备的数量大于应急储备数量，将超过应急储备数量的发电设备启动，向缺电地区供电。
41.另一方面，一种基于物联网的设备智能管理控制系统包括：
42.电力分布信息获取模块，用于获取各个地区的电力分布信息；所述分布信息包括发电设备分布信息和输配电设备分布信息以及用电信息；
43.监控模块，用于监控发电设备和输配电设备的运行信息，同时获取各地区的用电变化信息；
44.判断模块，用于判断输配电设备输出的电量是否大于当前用电量；
45.区域内调配模块，用于当输配电设备输出的电量不大于当前用电信息，调配多种发电设备之间相互协作；
46.跨区域调配模块，用于当单一地区的多种发电设备全面启动后，输配电设备输出的电量仍小于当前用电量，依次验证周围地区的输配电和用电情况，向周围发电盈余的地区调用用电。
47.本发明的有益效果：通过监控发电设备和输配电设备的运行信息，同时获取各地区的用电变化信息；判断输配电设备输出的电量是否大于当前用电量；当输配电设备输出的电量不大于当前用电信息，调配多种发电设备之间相互协作，能够维持本地区内发电设备的灵活启闭，自动实现发电设备和输配电设备等的协同工作；当单一地区的多种发电设备全面启动后，输配电设备输出的电量仍小于当前用电量，依次验证周围地区的输配电和用电情况，向周围发电盈余的地区调用用电，使得多个地区之间的发电和用电情况互通，能够扩大电量调配范围，使得大范围内的发电与用电情况保持均衡，使得资源分配合理，不至于资源浪费或过量资源待机不用的情况出现。
附图说明
48.图1是一种基于物联网的设备智能管理控制方法的主流程图；
49.图2是一种基于物联网的设备智能管理控制方法中的电力监控流程图；
50.图3是一种基于物联网的设备智能管理控制方法中的用电分析流程图；
51.图4是一种基于物联网的设备智能管理控制方法中的用电调配流程图；
52.图5是一种基于物联网的设备智能管理控制系统的内部结构示意图。
具体实施方式
53.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
54.本发明通过监控发电设备和输配电设备的运行信息，同时获取各地区的用电变化信息；判断输配电设备输出的电量是否大于当前用电量；当输配电设备输出的电量不大于当前用电信息，调配多种发电设备之间相互协作，能够维持本地区内发电设备的灵活启闭，自动实现发电设备和输配电设备等的协同工作；当单一地区的多种发电设备全面启动后，输配电设备输出的电量仍小于当前用电量，依次验证周围地区的输配电和用电情况，向周围发电盈余的地区调用用电，使得多个地区之间的发电和用电情况互通，能够扩大电量调配范围，使得大范围内的发电与用电情况保持均衡，使得资源分配合理，不至于资源浪费或过量资源待机不用的情况出现。
55.图1示出了本发明实施例的一种基于物联网的设备智能管理控制方法的主流程图，所述基于物联网的设备智能管理控制方法包括：
56.步骤s10：获取各个地区的电力分布信息；所述分布信息包括发电设备分布信息和输配电设备分布信息以及用电信息；
57.步骤s11：监控发电设备和输配电设备的运行信息，同时获取各地区的用电变化信息；
58.步骤s12：判断输配电设备输出的电量是否大于当前用电量；
59.步骤s13：当输配电设备输出的电量不大于当前用电信息，调配多种发电设备之间相互协作；能够维持本地区内发电设备的灵活启闭，自动实现发电设备和输配电设备等的协同工作。
60.步骤s14：当单一地区的多种发电设备全面启动后，输配电设备输出的电量仍小于当前用电量，依次验证周围地区的输配电和用电情况，向周围发电盈余的地区调用用电。使得多个地区之间的发电和用电情况互通，能够扩大电量调配范围，使得大范围内的发电与用电情况保持均衡，使得资源分配合理，不至于资源浪费或过量资源待机不用的情况出现。
61.在本实施例的一种情况中，所述获取各个地区的电力分布信息具体包括：
62.步骤s100：接收各地电力发电单位上传的电力分布信息；
63.步骤s101：从电力分布信息中分类识别出发电设备分布信息和输配电设备分布信息；所述分类识别的方法是根据设备的名称和设备的型号进行设备用途甄别；
64.步骤s102：获取用电计量设备上传的用电信息。
65.图2示出了本发明实施例的一种基于物联网的设备智能管理控制方法中的电力监控流程图，所述监控发电设备和输配电设备的运行信息，同时获取各地区的用电变化信息具体包括：
66.步骤s110：获取发电设备电量输出监控仪上传的发电量值以及输配电设备电量输入监控仪和电量分流输出监控仪上传的输入电量值和多个分流电量值；所述发电设备电量输出监控仪、输配电设备电量输入监控仪和输配电设备电量分流输出监控仪在单位时间内均设置相同的数据上传频次，记为设定频率值；
67.步骤s111：获取用电计量设备定时上传的用电信息；所述用电计量设备上传用电
信息的频率值与设定频率值相同；
68.步骤s112：对获取的数值进行统计分析，获得单位时间内的发电量总值、输入电量总值、多个分流电量总值以及用电量总值。
69.图3示出了本发明实施例的一种基于物联网的设备智能管理控制方法中的用电分析流程图，所述判断输配电设备输出的电量是否大于当前用电量具体包括：
70.步骤s120：对每一次获取到的发电量总值和输入电量总值进行损耗折算得到输入电量理论值总值和分流电量理论总值；
71.步骤s121：根据输入电量理论值总值和分流电量理论总值确定输入电量波动区间和分流电量波动区间；
72.步骤s122：判断输入电量总值和分流电量总值是否处于输入电量波动区间和分流电量波动区间内；
73.步骤s123：当输入电量总值和分流电量总值处于输入电量波动区间和分流电量波动区间内，判断分流电量总值是否小于对应的用电量总值；
74.步骤s124：当分流电量总值不小于对应的用电量总值，记为电量供应正常；
75.步骤s125：当分流电量总值小于对应的用电量总值，记为电量供应异常。
76.图4示出了本发明实施例的一种基于物联网的设备智能管理控制方法中的用电调配流程图，所述当输配电设备输出的电量不大于当前用电信息，调配多种发电设备之间相互协作具体包括：
77.步骤s130：当分流电量总值不小于对应的用电量总值，记为一次电量供应正常；
78.步骤s131：在设定的时间段内，统计电量供应异常次数，并进一步统计电量供应异常次数占设定时间段内获取的分流电量数值总个数的百分比，记为异常供电率；
79.步骤s132：判断异常供电率是否大于允许百分比；
80.步骤s133：当异常供电率大于允许百分比，调配多种发电设备之间相互协作。
81.在本实施例的一种情况中，所述调配多种发电设备之间相互协作具体包括：
82.步骤s20：当分流电量总值小于对应的用电量总值，根据分流电量总值和对应的用电量总值，得到缺电量值；
83.步骤s21：根据缺电量值的大小对应增设发电设备的启动数量；当一种类型的发电设备完全启动之后，开始调用另一种发电设备；所述发电设备的发电方式有风力发电，太阳能发电，水力发电以及燃煤发电；
84.步骤s22：当分流电量总值大于对应的用电量总值，根据分流电量总值和对应的用电量总值，得到盈余电量值；
85.步骤s23：根据盈余电量值的大小对应减少发电设备的启动数量，并将盈余电量分配给水利发电系统，用于夜间带动水利发电系统中的抽水设备，将下游水流抽送到上游。
86.另外，所述调配多种发电设备之间相互协作之前，所述方法还包括：获取每一种发电方式中每一台发电设备的发电量，根据缺电量值和盈余电量值，调配多种发电设备协调工作。
87.在本实施例的一种情况中，所述当单一地区的多种发电设备全面启动后，输配电设备输出的电量仍小于当前用电量，依次验证周围地区的输配电和用电情况，向周围发电盈余的地区调用用电具体包括：
88.步骤s140：当单一地区的多种发电设备全面启动后，输配电设备输出的电量仍小于当前用电量时，核验周围地区内是否有待机未开启的发电设备，并统计待机未开始发电设备的数量；
89.步骤s141：当待机未开启发电设备的数量大于应急储备数量，将超过应急储备数量的发电设备启动，向缺电地区供电。
90.图5示出了本发明实施例的一种基于物联网的设备智能管理控制系统的内部结构示意图，所述基于物联网的设备智能管理控制系统包括：
91.电力分布信息获取模块100，用于获取各个地区的电力分布信息；所述分布信息包括发电设备分布信息和输配电设备分布信息以及用电信息；
92.监控模块200，用于监控发电设备和输配电设备的运行信息，同时获取各地区的用电变化信息；
93.判断模块300，用于判断输配电设备输出的电量是否大于当前用电量；
94.区域内调配模块400，用于当输配电设备输出的电量不大于当前用电信息，调配多种发电设备之间相互协作；
95.跨区域调配模块500，用于当单一地区的多种发电设备全面启动后，输配电设备输出的电量仍小于当前用电量，依次验证周围地区的输配电和用电情况，向周围发电盈余的地区调用用电。
96.为了能够加载上述方法和系统能够顺利运行，该系统除了包括上述各种模块之外，还可以包括比上述描述更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线、处理器和存储器等。
97.所称处理器可以是中央处理单元(central processing unit，cpu)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digital signal processor，dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit，asic)、现成可编程门阵列(field-programmable gate array，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，上述处理器是上述系统的控制中心，利用各种接口和线路连接整个用户终端的各个部分。
98.上述存储器可用于存储计算机以及系统程序和/或模块，上述处理器通过运行或执行存储在存储器内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，实现上述各种功能。存储器可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡(smart media card,smc)，安全数字(secure digital,sd)卡，闪存卡(flash card)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
99.本应该理解的是，虽然本发明各实施例的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，各实施例中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序
也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
100.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
101.以上所述实施例仅表达了本发明的几种较佳实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。