一种基于大数据和物联网的智慧能源控制系统

1.本发明属于能源监管技术领域；具体是一种基于大数据和物联网的智慧能源控制系统。


背景技术：

2.公开号为cn204904071u的专利公开了一种基于互联网和物联网的能源管理云平台，包括：云端管理平台、基站站点、移动终端、办公室终端、智能管理终端和能源控制器；所述云端管理平台信号传输端连接基站站点信号接收端，所述云端管理平台信号传输端连接移动终端信号接收端，所述云端管理平台信号传输端连接办公室终端信号接收端，所述基站站点信号传输端连接智能管理终端信号接收端，所述移动终端信号传输端连接智能管理终端信号接收端，所述办公室终端信号传输端连接智能管理终端信号接收端，所述智能管理终端信号传输端连接能源控制器信号控制端，所述智能管理终端信号接收端连接物联网设备信号发送端。
3.该申请能够降低客户人工成本，帮助用户进行实时监测，但是涉及到具体某一个地方的能源监控时，如何调动社区内居民们节约能源的积极性，帮助社区规划清洁能源，给能源费用根据区域性人员的使用情况进行规划，缺乏一种合理的方案；基于此，提供一种解决方案。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种基于大数据和物联网的智慧能源控制系统，解决上述出现的问题。
5.本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
6.一种基于大数据和物联网的智慧能源控制系统，包括环境分析单元、区域划分单元、核销反馈单元、首项监测单元、处理器和次项监测单元；
7.环境分析单元，用于分析社区地理环境和社区内环境，再根据社区地理环境和社区内环境给社区提供建立可再生清洁能源的建议；
8.区域划分单元，用于根据社区居民的住房进行划分片区，将片区内的能源设为双级管理，双级管理包括初级管理和终极管理，初级管理是片区内的能源由片区内的居民代表管理，居民代表将对片区内能源的管理方法发送到终极管理，终极管理用于对居民代表发送的能源管理方法进行审核，当审核通过时，对应的片区内能源按照居民代表发送的能源管理方法进行运行，当审核没有通过时，向对应的初级管理发送能源管理方法驳回通知，并附带驳回原因；
9.核销反馈单元，用于当片区内的能源管理方法产生有益效果时，片区内的能源消耗减少，对片区内的居民进行奖励。
10.进一步地，给社区提供建立可再生清洁能源建议的方法具体为：
11.获取社区地理环境信息和社区内环境信息，根据社区地理环境信息在互联网中进
行匹配；
12.获取符合社区地理环境信息要求的可再生清洁能源信息，再将符合要求的可再生清洁能源信息中的建设条件与社区内环境信息进行匹配，获得满足建设条件的可再生清洁能源种类；
13.将满足建设条件的可再生清洁能源种类标记为待选能源，再综合考虑待选能源在社区所在城市的建造费用、建造工期和噪音等级，以及待选能源在施工过程中对社区出行的影响，通过社区管理人员对待选能源在施工过程中对社区出行的影响进行评分，选出适合社区的待选能源。
14.进一步地，对片区内的居民进行奖励的方法具体为：
15.设置片区能源参照线和片区能源奖励差值标准；
16.获取片区内上月的能源消耗，将片区能源参照线与片区能源奖励差值标准进行相加，获得能源奖励线；
17.将片区内上月的能源消耗与能源奖励线进行对比，当片区内上月的能源消耗低于能源奖励线时，向对应片区内的居民进行奖励，并将对应片区内的能源管理方法进行公布。
18.进一步地，还包括首项监测单元，用于对社区内的电源进行监测；
19.对社区内的电源进行监测的具体方式为：
20.获取社区内线路的高清图像，将高清图像进行图像预处理，并将图像预处理之后的图像标记为灰度图像；
21.获取社区内线路正常时的灰度值，将当前线路的灰度值与线路正常时的灰度值进行对比，设置线路灰度值误差值；
22.当线路正常时的灰度值与当前线路的灰度值之间的差值超过线路灰度值误差值时，对超过线路灰度值误差值的线路进行绝缘测量，获得绝缘电阻；
23.将获得的绝缘电阻与对应线路的最低容许值进行对比，当绝缘电阻小于对应线路的最低容许值时，则对应的线路老化。
24.进一步地，还包括次项监测单元，用于监测社区内的水源使用情况；
25.监测社区内的水源使用情况具体方式为：
26.在社区内的所有消防栓内设置水压检测点，当检测到消防栓内水的压强不符合消防要求时，生成报警信号，将报警信号发送到处理器；
27.当检测到消防栓内水的压强符合消防要求时，不进行操作；
28.在社区内的所有消防栓出口处设置水流检测点，当水流检测点检测到消防栓出口处有水流时，获取社区内的消防信息，当社区内没有失火时，生成漏水信号；
29.将漏水信号和对应的消防栓位置发送给处理器，处理器控制社区内的摄像机对消防栓位置进行拍摄，当水流检测点没有检测到消防栓出口处有水流时，不进行操作。
30.本发明的有益效果：环境分析单元通过分析社区地理环境和社区内环境，再根据社区地理环境和社区内环境给社区提供建立可再生清洁能源的建议，帮助社区建立可再生清洁能源，降低社区内的能源消耗，同时降低社区内居民的费用，增加对环境的保护，充分利用社区的环境条件；区域划分单元通过根据社区居民的住房进行划分片区，将片区内的能源设为双级管理，让业主代表自己提交能源方案，可以更好的满足业主的需求，同时可以最大程度的节约能源，降低业主和管理人员之间的矛盾；
31.通过核销反馈单元的设置，当片区内的能源管理方法产生有益效果时，片区内的能源消耗减少，对片区内的居民进行奖励，增加居民们节能的动力，将对应片区内的能源管理方法进行公布，给其他片区的居民提供参考，更加合理的使用社区内的公共能源；通过首项监测单元和次项监测单元的设置，能够进一步地对水电资源进行管理，避免浪费，同时在需要使用的时候能够快速反应。
附图说明
32.图1为本发明的系统框图。
具体实施方式
33.如图1所示，一种基于大数据和物联网的智慧能源控制系统，包括环境分析单元、区域划分单元、核销反馈单元、首项监测单元、处理器、管理单元和次项监测单元；
34.环境分析单元用于分析社区地理环境和社区内环境，再根据社区地理环境和社区内环境给社区提供建立可再生清洁能源的建议，具体方法包括以下步骤：
35.步骤s11：获取社区地理环境信息和社区内环境信息，社区地理环境信息包括地理位置、气候条件、日照强度，社区内环境信息包括建筑分布、可建设地点、屋面空间，根据社区地理环境信息在互联网中进行匹配，获取符合社区地理环境信息要求的可再生清洁能源信息，可再生清洁能源信息包括太阳能发电、风能发电、水力发电、建设条件，再将符合要求的可再生清洁能源信息中的建设条件与社区内环境信息进行匹配，获得满足建设条件的可再生清洁能源种类；
36.步骤s12：将满足建设条件的可再生清洁能源种类标记为待选能源，获得待选能源在社区所在城市的建造费用、建造工期和噪音等级，以及待选能源在施工过程中对社区出行的影响，通过社区管理人员对待选能源在施工过程中对社区出行的影响进行评分，评分越高，对社区出行的影响越大，社区管理人员可以是居委会、物业、业主代表，将待选能源标记为i，其中i＝1、2、
……
、n，n为正整数；将待选能源在社区所在城市的建造费用标记为pi，将待选能源在社区所在城市的建造工期标记为li，将待选能源在社区所在城市的噪音等级标记为ki，将待选能源在施工过程中对社区出行的影响评分标记为mi，将待选能源、待选能源在社区所在城市的建造费用、待选能源在社区所在城市的建造工期、待选能源在社区所在城市的噪音等级和待选能源在施工过程中对社区出行的影响评分进行去除量纲取其数值计算；
37.步骤s13：根据公式qi＝λ*(b1*pi b2*li b3*ki b4*mi)获取得到优先值qi，其中，b1、b2、b3、b4均为比例系数，取值范围为0《b1≤1，0《b2≤1，0《b3≤1，0《b4≤1，λ为修正因子，取值范围为0《λ≤1，将优先值qi按照由低到高的顺序进行排列，将优先值qi最低的待选能源发送到处理器；
38.区域划分单元用于根据社区居民的住房进行划分片区，将片区内的能源设为双级管理，双级管理包括初级管理和终极管理，初级管理是片区内的能源由片区内的居民代表管理，片区内的居民代表由片区内的居民选举产生，居民代表将对片区内能源的管理方法发送到终极管理，终极管理用于对居民代表发送的能源管理方法进行审核，当审核通过时，对应的片区内能源按照居民代表发送的能源管理方法进行运行，当审核没有通过时，向对
应的初级管理发送能源管理方法驳回通知，并附带驳回原因；不同片区内的业主对附近的公共能源的需求不同，通过让业主代表自己提交能源方案，可以更好的满足业主的需求，同时可以最大程度的节约能源，降低业主和管理人员之间的矛盾；
39.终极管理对居民代表发送的能源管理方法进行审核的方法是获取居民代表发送的能源管理方法，将获取到的居民代表发送的能源管理方法与物业能源管理规定进行匹配，当居民代表发送的能源管理方法不符合物业能源管理规定时，生成驳回信号，并将居民代表发送的能源管理方法中不符合要求的部分进行标记，当居民代表发送的能源管理方法符合物业能源管理规定时，生成通过信号；
40.核销反馈单元用于当片区内的能源管理方法产生有益效果时，片区内的能源消耗减少，对片区内的居民进行奖励，具体方法是设置片区能源参照线，片区能源参照线根据片区内的能源种类、每月能源消耗、上年同时期的能源消耗由片区居民代表和社区管理人员进行讨论设置，设置片区能源奖励差值标准，片区能源奖励差值标准由片区居民代表和社区管理人员进行讨论设置，就是当片区内上月的能源消耗低于片区能源参照线达到指定目标时，给予奖励，而指定目标就是片区能源奖励差值标准，获取片区内上月的能源消耗，能源消耗均为社区内的公共能源，将片区能源参照线与片区能源奖励差值标准进行相加，获得能源奖励线，将片区内上月的能源消耗与能源奖励线进行对比，当片区内上月的能源消耗低于能源奖励线时，向对应片区内的居民进行奖励，并将对应片区内的能源管理方法进行公布，当片区内上月的能源消耗高于能源奖励线时，不进行操作；
41.首项监测单元用于对社区内的电源进行监测，具体方法包括以下步骤：
42.步骤s21：获取社区内线路的高清图像，将高清图像进行图像预处理，并将图像预处理之后的图像标记为灰度图像；图像预处理包括图像分割、图像去噪、图像增强和灰度变换；
43.步骤s22：获取社区内线路正常时的灰度值，将当前线路的灰度值与线路正常时的灰度值进行对比，设置线路灰度值误差值，线路灰度值误差值根据社区的实际情况由专家组讨论设置，当线路正常时的灰度值与当前线路的灰度值之间的差值没有超过线路灰度值误差值时，不进行操作，当线路正常时的灰度值与当前线路的灰度值之间的差值超过线路灰度值误差值时，对超过线路灰度值误差值的线路进行绝缘测量，获得绝缘电阻，获取对应线路的最低容许值，最低容许值可以根据相关规范查找，将获得的绝缘电阻与对应线路的最低容许值进行对比，当绝缘电阻小于对应线路的最低容许值时，则对应的线路老化，需要对老化线路进行更换；例如，使用中的家庭220伏线路，绝缘电阻最低为0.22兆欧；雨天潮湿数值不应小于0.1兆欧，如果所测绝缘电阻数值小于上述数值，说明电气线路绝缘有问题；顺着导线观察其绝缘层，若发现绝缘层出现颜色失去光泽、变暗、变硬、裂纹、部分脱落，用双手弯曲绝缘导线时导线僵硬，甚至绝缘层开裂、绝缘层脱落等，这说明该导线已经出现了不同程度的老化和严重老化；
44.进一步的，对超过线路灰度值误差值的线路进行绝缘测量的具体方法包括以下步骤：
45.步骤s31：获取检修人员个人信息，个人信息包括年龄、性别、联系方式和检修工龄，将检修人员标记为j，其中j＝1、2、
……
、m，m为正整数；将检修人员的检修工龄标记为hj；获取检修人员的工作状态，工作状态包括空闲状态和忙碌状态，将检修人员的工作状态
标记为fj；获取检修人员与需要检修的线路之间的距离，并将检修人员与需要检修的线路之间的距离标记为vj；将检修人员、检修人员的检修工龄、检修人员的工作状态和检修人员与需要检修的线路之间的距离进行去除量纲取其数值计算；
46.步骤s32：根据公式gj＝λ*(b5*hj*b6*fj)/(b7*vj 1)获取得到检修值wj，其中，b5、b6、b7均为比例系数，取值范围为1《b5≤2，0≤b6≤1，0《b7≤1，λ为修正因子，取值范围为0《λ≤1，且当检修人员的工作状态是忙碌状态时，b6*fj＝0，且当检修人员的工作状态是空闲状态时，b6*fj＝1；
47.步骤a27：将检修值wj按照由大到小的顺序进行排列，并派遣检修值wj排列第一的检修人员进行检修；
48.次项监测单元用于监测社区内的水源使用情况，在社区内的所有消防栓内设置水压检测点，水压检测点用于检测消防栓内水的压强，获取消防栓内水体压强的消防规范，当检测到消防栓内水的压强不符合消防要求时，生成报警信号，将报警信号发送到处理器，当检测到消防栓内水的压强符合消防要求时，不进行操作，在社区内的所有消防栓出口处设置水流检测点，水流检测点用于检测消防栓是否漏水，当水流检测点检测到消防栓出口处有水流时，获取社区内的消防信息，消防信息是社区内是否失火，需要使用消防栓内的水，当社区内没有失火时，生成漏水信号，将漏水信号和对应的消防栓位置发送给处理器，处理器控制社区内的摄像机对消防栓位置进行拍摄，当社区内失火时，不进行操作；当水流检测点没有检测到消防栓出口处有水流时，不进行操作。
49.管理单元与处理器通信连接，用于录入所有的预设数值。
50.上述公式均是去除量纲取其数值计算，公式是由采集大量数据进行软件模拟得到最接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设定。
51.本发明在使用时，通过环境分析单元分析社区地理环境和社区内环境，再根据社区地理环境和社区内环境给社区提供建立可再生清洁能源的建议，获取社区地理环境信息和社区内环境信息，根据社区地理环境信息在互联网中进行匹配，获取符合社区地理环境信息要求的可再生清洁能源信息，再将符合要求的可再生清洁能源信息中的建设条件与社区内环境信息进行匹配，获得满足建设条件的可再生清洁能源种类；将满足建设条件的可再生清洁能源种类标记为待选能源，获得待选能源在社区所在城市的建造费用、建造工期和噪音等级，以及待选能源在施工过程中对社区出行的影响，通过社区管理人员对待选能源在施工过程中对社区出行的影响进行评分，根据公式获取得到优先值qi，将优先值qi按照由低到高的顺序进行排列，将优先值qi最低的待选能源发送到处理器；
52.根据社区居民的住房进行划分片区，将片区内的能源设为双级管理，双级管理包括初级管理和终极管理，初级管理是片区内的能源由片区内的居民代表管理，居民代表将对片区内能源的管理方法发送到终极管理，终极管理用于对居民代表发送的能源管理方法进行审核，当审核通过时，对应的片区内能源按照居民代表发送的能源管理方法进行运行，当审核没有通过时，向对应的初级管理发送能源管理方法驳回通知，并附带驳回原因；当片区内的能源管理方法产生有益效果时，片区内的能源消耗减少，对片区内的居民进行奖励，设置片区能源参照线和片区能源奖励差值标准，获取片区内上月的能源消耗，将片区能源参照线与片区能源奖励差值标准进行相加，获得能源奖励线，将片区内上月的能源消耗与能源奖励线进行对比，当片区内上月的能源消耗低于能源奖励线时，向对应片区内的居民
进行奖励，并将对应片区内的能源管理方法进行公布，当片区内上月的能源消耗高于能源奖励线时，不进行操作；
53.获取社区内线路的高清图像，将高清图像进行图像预处理，并将图像预处理之后的图像标记为灰度图像；获取社区内线路正常时的灰度值，将当前线路的灰度值与线路正常时的灰度值进行对比，设置线路灰度值误差值，当线路正常时的灰度值与当前线路的灰度值之间的差值没有超过线路灰度值误差值时，不进行操作，当线路正常时的灰度值与当前线路的灰度值之间的差值超过线路灰度值误差值时，对超过线路灰度值误差值的线路进行绝缘测量，获得绝缘电阻，获取对应线路的最低容许值，将获得的绝缘电阻与对应线路的最低容许值进行对比，当绝缘电阻小于对应线路的最低容许值时，则对应的线路老化，需要对老化线路进行更换；在社区内的所有消防栓内设置水压检测点，获取消防栓内水体压强的消防规范，当检测到消防栓内水的压强不符合消防要求时，生成报警信号，将报警信号发送到处理器，当检测到消防栓内水的压强符合消防要求时，不进行操作，在社区内的所有消防栓出口处设置水流检测点，当水流检测点检测到消防栓出口处有水流时，获取社区内的消防信息，当社区内没有失火时，生成漏水信号，将漏水信号和对应的消防栓位置发送给处理器，处理器控制社区内的摄像机对消防栓位置进行拍摄，当社区内失火时，不进行操作；当水流检测点没有检测到消防栓出口处有水流时，不进行操作。
54.以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。