基于水电气温度计量传感器的能耗监测系统的制作方法

1.本发明涉及能耗监测技术领域，具体为基于水电气温度计量传感器的能耗监测系统。


背景技术：

2.人们使用的大部分能源来自大自然的矿物燃料以及物理能源，物理能源包括水电、地热、风能等。随着能耗问题日益凸显，在目前能耗结构中，建筑造成的能耗消耗较大，建筑运行能耗主要包括照明、采暖、空调等一些建筑电器的能耗，为了对能耗的计量、监测与管理实现节能减排的基础，通过互联网对各类能耗实行精细计量、实时监测、智能处理和动态管理的方式形成能耗管理系统，系统主要采用物联网、数字传感器、云计算等技术手段对能耗进行管理控制。
3.在现有的技术中，由于粗放的管理方式和低层次的技术手段使得指导节能减排的工作无法有效的实行，导致能耗数据的缺失、能耗管理成本过高以及能耗评估机制的缺乏，使得节能方案无法有效的实行，为了促进可持续发展，亟需要一种基于水电气温度计量传感器的能耗监测系统。


技术实现要素：

4.解决的技术问题
5.为了克服现有技术的上述缺陷，本发明提供一种基于水电气温度计量传感器的能耗监测系统，通过设有计量传感器模块、数据采集模块以及数据处理模块快速计量、采集、处理，有利于对根据用户根据需求尽快的数据读取、分析、优化、储存，通过设有运输控制中心以及数据可视化模块，有利于终端的相关工作人员通过手机、电脑以及其他可视化终端实时监测，减少能耗管理成本，为设计节能方案提供有效的数据依据，以解决上述背景技术中提出的问题。
6.技术方案
7.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：基于水电气温度计量传感器的能耗监测系统，包括计量传感器模块、数据采集模块、数据处理模块、云数据控制中心、数据可视化模块，所述计量传感器模块包括但不限于水、电、气、以及其他电能耗上的传感器，所述数据采集模块是通过智能数据网关对建筑内的电能耗数据进行自动化数据采集、数据储存。
8.在一个优选的实施方式中，所述数据处理模块是将数据采集模块上的数据进行数据查询、数据召测、异常数据处理，云数据控制中心包括数据传输模块、通讯传输模块、能耗检测预警模块以及智能控制模块。
9.在一个优选的实施方式中，所述数据可视化模块是对手机端、pc端或其他展示端展现重点关注数据和汇总数据变化情况。
10.在一个优选的实施方式中，所述计量传感器模块包括温度传感器、振动传感器、湿敏传感器、气敏传感器以及其他物理检测传感器，传感器是将非电学量转换为电学量或电
路的通断，通过敏感元件以及转换元件将特定的被测信号按照一定规律转换成可用信号并输出值数据采集模块。
11.在一个优选的实施方式中，所述数据采集模块是指对计量传感器模块实时或周期性的数据采集、数据读取、数据储存，以下是对各类数据采集的类型：一是电力数据采集，工业企业的电力购进、消费或产出、外供数据，可通过具有通信接口的电子式多功能电能表采集；二是热力数据采集，重点用能单位的热力购进、消耗或产出、外供数据，通过两种方式采集：一种是通过管道进出口处的智能热力仪表，得到热力累积数据；另一种是通过对蒸汽瞬时流量、压力和温度计量仪表数据进行采集，通过有线或无线的方式传送至热力计算仪中；三是气态物料数据采集，在输送气态物料管道进口管或出口管段安装智能气体流量表，得到该类气体物料的流量累积数据；四是液态物料数据采集，在输送液态物料管道进口管或出口管段安装智能液态流量表，得到该液类液态物料的流量累积数据；五是固态物料数据采集，在用能单位进出厂和消耗等环节，通过汽车衡、轨道衡、皮带秤等称重仪表及计量系统，得出该固态物料的累积数据，以上五种方式均通过有线或无线方式直接连接数据采集器。
12.在一个优选的实施方式中，所述数据处理模块包括数据查询、数据召测、数据建模、以及异常数据处理，数据查询是指用户利用人机交互程序通过数据查询的方式查出需要的数据，例如：按时间分类的用量情况、消费情况或其他可查询信息，数据召测是指终端对计量传感器模块进行读取后保存至相关表中，主要分为三类，一类是数据的实时数据读取，设置间隔读取时间，从计量传感器模块上读取过来的是多少就是多少；二类是数据冻结读取，按照小时、日、月冻结数据后读取；三类是事件读取，终端对计量传感器模块控制限流或停止操作时对计量传感器模块数据的读取，简单的来说是把计量传感器模块上的数据根据不同时间和类型，存放到不同的表中，便于管理，数据建模是指根据水、电、数或多来源碎片化据的高效治理提供丰富、易用的数据处理工具，用户可以快速度采集的海量数据进行数据结构标准化、数据分类编目的规范化处理，实现可视化的模型设计功能并集成多种算法模型，降低建模数据门槛，支持pc、手机或其载体进行可视化展示，异常数据处理是指数据分布中对缺失值或异常值进行智能分析处理，处理异常数据的方法有一是由于输入或测量数据不正确，无法获取异常值的真实值时，将异常值删除；二是异常值中包含其他重要信息时将异常值替换为阈值或中值；三是使用基于树的方法，例如随机森林、决策树，树形方法只考虑值得分割点，不考虑两个值之间的距离，对线性模型受异常值影响小。
13.在一个优选的实施方式中，所述云数据控制中心包括数据传输模块、通讯传输模块、能耗检测预警模块以及智能控制模块，数据传输模块主要将各个模块的数据根据不同信号和类别分别传输至储存模块或终端，通讯传输模块包块但不限于有线通讯传输或无线通信传输，能耗检测预警模块主要从三个方面入手，一是利用机器学习和统计算法，探索能耗异常的相关数据，找到异常点，分析异常点规律；二是利用深度学习、统计算法和静观值理论，分析出设备、生产过程与能耗的关系；三是摘到能耗优化点、实时报告和告警，为智能控制模块调整提供定位支持，显著降低能耗，智能控制模块是指当故障来临时，将预警信息进行分析，通过短信、邮件、语音方式及时将报警信息发送给相关负责人，相关负责人通过手机或者pc对监控的预警信息进行接收，查看相关的告警信息，从而快速地锁定问题所在，相关负责人不受低于的时间，利用移动或无线网络连接到平台中进行运维工作处理。
14.在一个优选的实施方式中，所述数据可视化模块是指通过手机、电脑以及其他可视化终端通过图表的形式呈现监控数据，其中供电通过双曲线图展示用电趋势、实时值与限定值对比；供气通过双曲线图展示气量趋势、实时值与限定值对比；温度是通过呈现温度趋势直观展示是否超限；能耗检测预警模块对不同模块的运行状态及系统异常信息进行呈现。
15.有益效果
16.本发明提供了基于水电气温度计量传感器的能耗监测系统，具备以下有益效果：该基于水电气温度计量传感器的能耗监测系统，通过设有计量传感器模块、数据采集模块以及数据处理模块快速计量、采集、处理，有利于对根据用户根据需求尽快的数据读取、分析、优化、储存，通过设有运输控制中心以及数据可视化模块，有利于终端的相关工作人员通过手机、电脑以及其他可视化终端实时监测，减少能耗管理成本，为设计节能方案提供有效的数据依据。
附图说明
17.图1为本发明的整体系统图。
18.图2为本发明的数据处理模块图。
19.图3为本发明的云数据控制中心图。
具体实施方式
20.下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整地传达给本领域的技术人员。
21.同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。
22.以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本技术及其应用或使用的任何限制。
23.对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
24.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
25.本技术实施例可以应用于计算机系统/服务器，其可与众多其他通用或专用计算系统环境或配置一起操作。适于与计算机系统/服务器一起使用的众所周知的计算系统、环境和/或配置的例子包括但不限于：个人计算机系统、服务器计算机系统、瘦客户机、厚客户机、手持或膝上设备、基于微处理器的系统、机顶盒、可编程消费电子产品、网络个人电脑、小型计算机系统﹑大型计算机系统和包括上述任何系统的分布式云计算技术环境，等等。
26.计算机系统/服务器可以在由计算机系统执行的计算机系统可执行指令(诸如程序模块)的一般语境下描述。通常，程序模块可以包括例程、程序、目标程序、组件、逻辑、数据结构等等，它们执行特定的任务或者实现特定的抽象数据类型。计算机系统/服务器可以
在分布式云计算环境中实施，分布式云计算环境中，任务是由通过通信网络链接的远程处理设备执行的。在分布式云计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备的本地或远程计算系统存储介质上。
27.实施例
28.本发明提供一种技术方案：基于水电气温度计量传感器的能耗监测系统，包括计量传感器模块、数据采集模块、数据处理模块、云数据控制中心、数据可视化模块，计量传感器模块包括但不限于水、电、气、以及其他电能耗上的传感器，数据采集模块是通过智能数据网关对建筑内的电能耗数据进行自动化数据采集、数据储存，数据处理模块是将数据采集模块上的数据进行数据查询、数据召测、异常数据处理，云数据控制中心包括数据传输模块、通讯传输模块、能耗检测预警模块以及智能控制模块，数据可视化模块是对手机端、pc端或其他展示端展现重点关注数据和汇总数据变化情况。
29.本实施例中，需要具体说明的是计量传感器模块包括温度传感器、振动传感器、湿敏传感器、气敏传感器以及其他物理检测传感器，传感器是将非电学量转换为电学量或电路的通断，通过敏感元件以及转换元件将特定的被测信号按照一定规律转换成可用信号并输出值数据采集模块。
30.本实施例中，需要具体说明的是数据采集模块是指对计量传感器模块实时或周期性的数据采集、数据读取、数据储存，以下是对各类数据采集的类型：一是电力数据采集，工业企业的电力购进、消费或产出、外供数据，可通过具有通信接口的电子式多功能电能表采集；二是热力数据采集，重点用能单位的热力购进、消耗或产出、外供数据，通过两种方式采集：一种是通过管道进出口处的智能热力仪表，得到热力累积数据；另一种是通过对蒸汽瞬时流量、压力和温度计量仪表数据进行采集，通过有线或无线的方式传送至热力计算仪中；三是气态物料数据采集，在输送气态物料管道进口管或出口管段安装智能气体流量表，得到该类气体物料的流量累积数据；四是液态物料数据采集，在输送液态物料管道进口管或出口管段安装智能液态流量表，得到该液类液态物料的流量累积数据；五是固态物料数据采集，在用能单位进出厂和消耗等环节，通过汽车衡、轨道衡、皮带秤等称重仪表及计量系统，得出该固态物料的累积数据，以上五种方式均通过有线或无线方式直接连接数据采集器，本实施例不作具体限定。
31.本实施例中，需要具体说明的是数据处理模块包括数据查询、数据召测、数据建模、以及异常数据处理，数据查询是指用户利用人机交互程序通过数据查询的方式查出需要的数据，例如：按时间分类的用量情况、消费情况或其他可查询信息，数据召测是指终端对计量传感器模块进行读取后保存至相关表中，主要分为三类，一类是数据的实时数据读取，设置间隔读取时间，从计量传感器模块上读取过来的是多少就是多少；二类是数据冻结读取，按照小时、日、月冻结数据后读取；三类是事件读取，终端对计量传感器模块控制限流或停止操作时对计量传感器模块数据的读取，简单的来说是把计量传感器模块上的数据根据不同时间和类型，存放到不同的表中，便于管理，数据建模是指根据水、电、数或多来源碎片化据的高效治理提供丰富、易用的数据处理工具，用户可以快速度采集的海量数据进行数据结构标准化、数据分类编目的规范化处理，实现可视化的模型设计功能并集成多种算法模型，降低建模数据门槛，支持pc、手机或其载体进行可视化展示，异常数据处理是指数据分布中对缺失值或异常值进行智能分析处理，处理异常数据的方法有一是由于输入或测
量数据不正确，无法获取异常值的真实值时，将异常值删除；二是异常值中包含其他重要信息时将异常值替换为阈值或中值；三是使用基于树的方法，例如随机森林、决策树，树形方法只考虑值得分割点，不考虑两个值之间的距离，对线性模型受异常值影响小。
32.其中需要具体说明的是云数据控制中心，云数据控制中心包括数据传输模块、通讯传输模块、能耗检测预警模块以及智能控制模块，数据传输模块主要将各个模块的数据根据不同信号和类别分别传输至储存模块或终端，通讯传输模块包块但不限于有线通讯传输或无线通信传输，能耗检测预警模块主要从三个方面入手，一是利用机器学习和统计算法，探索能耗异常的相关数据，找到异常点，分析异常点规律；二是利用深度学习、统计算法和静观值理论，分析出设备、生产过程与能耗的关系；三是摘到能耗优化点、实时报告和告警，为智能控制模块调整提供定位支持，显著降低能耗，智能控制模块是指当故障来临时，将预警信息进行分析，通过短信、邮件、语音方式及时将报警信息发送给相关负责人，相关负责人通过手机或者pc对监控的预警信息进行接收，查看相关的告警信息，从而快速地锁定问题所在，相关负责人不受低于的时间，利用移动或无线网络连接到平台中进行运维工作处理。
33.本实施例需要具体说明的是数据可视化模块是指通过手机、pc以及其他可视化终端通过图表的形式呈现监控数据，其中供电通过双曲线图展示用电趋势、实时值与限定值对比；供气通过双曲线图展示气量趋势、实时值与限定值对比；温度是通过呈现温度趋势直观展示是否超限；能耗检测预警模块对不同模块的运行状态及系统异常信息进行呈现。
34.基于水电气温度计量传感器的能耗监测系统的管理方法，具体如下：
35.101、水、电、气、以及其他电能耗通过计量传感器模块将数据进行计量后由数据采集模块将数据分类采集、读取、储存；
36.102、接着数据采集模块上的数据通过云数据控制中心中的数据传输模块和通讯传输模块传输至数据处理模块中进行数据查询、数据召测、数据建模或异常数据处理；
37.103、数据由云数据控制中心中的数据传输模块、通讯传输模块、能耗检测预警模块以及智能控制模块分配控制处理；
38.104、数据再由数据可视化模块通过图表形式呈现监控数据。
39.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。