一种基于无线传输的智慧用能管理系统及方法与流程

1.本发明属于物联网数据采集和节能管理技术领域，特别是一种基于无线传输的智慧用能管理系统及方法。


背景技术：

2.随着科技水平的不断进步和人民物质需求的不断攀升，越来越多的机电设备投入到生活和生产当中，能源的消耗日益增大，能源的供应日益紧张，节能成为了越来越多企业管理者关注的事情。对用能实现精准采集、高效管理与节能减排，成为智慧园区、智慧工厂的刚性需求。
3.长期以来，由于建设时考虑不周全，资金投入较大，无论是园区、办公楼、宿舍，还是厂房、车间的用能采集都存在着改造困难的情况，用能数据采集相当一部分仍是依赖人工抄表，数据不能及时采集和上传，无法及时分析并快速发现问题，一定程度上抑制了企业用能管理的水平；同时，出现能源浪费现象，很多都是在事后发现，不能及时预警，由此不能及时安排人员进行现场处置，导致用能始终控不住、浪费严重。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于针对上述现有技术存在的问题，提供一种基于无线传输的智慧用能管理系统及方法。
5.实现本发明目的的技术解决方案为：一种基于无线传输的智慧用能管理系统，所述系统包括用能采集模块、无线传输模块、用能分析模块和控制模块：
6.所述用能采集模块，用于采集并存储用能设备的用能数据；
7.所述无线传输模块，用于通过运营商网络，将用能数据按照设定频次传输给用能分析模块；
8.所述用能分析模块，用于对用能设备的用能进行实时监测，同时对用能进行统计分析、用能态势展示以及用能异常报警；
9.所述控制模块，用于在用能异常报警时，联动用能采集模块控制用能设备关闭，同时联动下发工单给运维移动端app。
10.进一步地，所述系统还包括阀门控制单元，集成于用能采集模块中，用于在控制模块的控制下实现远程的开、关阀门自动化控制，进而实现用能设备的开启和关闭。
11.进一步地，所述用能异常报警包括用能预警和用能告警，当监测点实时用能超过设定阈值时，进行用能告警；当用能计划或计量累计偏差超过设定阈值时，进行用能预警。
12.进一步地，所述用能异常报警的计算如下：
13.(1)监测点实时用能超限
14.设定瞬时用能上限为c1，实际瞬时用能为c1'，当满足下式时，判定为设备用能超限告警；
[0015][0016]
式中，α为设定允许偏差，ε为采集仪表精度；
[0017]
(2)用能计划超限
[0018]
设定某段时间内计划用能为c1，实际累计用能为c1'，当满足下式时，判定为用能计划超限预警；
[0019]
c1′
》c1[0020]
(3)计量累计偏差超限
[0021]
设定a表为一级表具，a1、a2、a3...an为a表的所有二级计量表具，理论上a表计量值等于a1、a2、a3...an仪表计量数据累加之和，即：
[0022][0023]
式中，c
ai
为第ai个表具的实际计量数据，i＝1,2,3,...,n,n表示第n个表具；
[0024]
在实际情况中，计量结果存在偏差，
[0025][0026]
式中，ca'为a表实际计量数据，α为可允许偏差，ε为仪表精度误差，当满足以上条件时，判断为异常，进行偏差超限预警。
[0027]
进一步地，所述工单的内容包括报警位置、报警内容、报警级别、报警时间以及报警的可能原因。
[0028]
进一步地，所述运维移动端app的功能包括查看设备信息、接收运维工单、查询历史运维记录、上传作业记录拍照和完成工单。
[0029]
本发明与现有技术相比，其显著优点为：
[0030]
1)对相关用能设备采用无线传输仪表进行计量，有助于实现分散设备的用能采集，解决布线成本高、布线难的问题。
[0031]
2)能及时发现用能过程中的跑冒滴漏与异常浪费，自动报警提示，可联动远程开关阀，及时阻止能源浪费。
[0032]
3)系统报警可联动下发工单到移动运维app，运维人员基于收到的工单信息，对异常现象进行快速处置，能显著提高运维效率。
[0033]
4)能有效保障用能安全并促进节能降耗，降低用能成本，提高经济效益，提升企业竞争力，助力碳达峰、碳中和。
[0034]
下面结合附图对本发明作进一步详细描述。
附图说明
[0035]
图1为本发明一个实施例中基于无线传输的智慧用能管理方法架构图。
[0036]
图2为本发明一个实施例中基于无线传输的智慧用能管理方法组成图。
[0037]
图3为本发明一个实施例中基于无线传输的智慧用能管理方法用能分层计量图。
[0038]
图4为本发明基于无线传输的智慧用能管理方法流程图。
具体实施方式
[0039]
为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
[0040]
在一个实施例中，结合图1至图3，提供了一种基于无线传输的智慧用能管理系统，所述系统包括用能采集模块、无线传输模块、用能分析模块和控制模块：
[0041]
所述用能采集模块，用于采集并存储用能设备的用能数据(园区、工厂设备设施的水、电、气等用能数据)；
[0042]
所述无线传输模块，用于通过运营商网络，将用能数据按照设定频次传输给用能分析模块；
[0043]
所述用能分析模块，用于接收现场各设备监测点的用能数据，对配电箱、水表、燃气表、空压机等设备用能进行实时用能监测，对相关用能数据进行存储、统计、处理，进行用能的态势展示，并生成用能管理台账，将数据存储到实时数据库中，方便进行用能查询、用能分析、用能态势展示及异常预警；
[0044]
所述控制模块，用于在用能异常报警时，联动用能采集模块控制用能设备关闭，同时联动下发工单给运维移动端app。
[0045]
进一步地，在其中一个实施例中，所述系统还包括阀门控制单元，集成于用能采集模块中，用于在控制模块的控制下实现远程的开、关阀门自动化控制，进而实现用能设备的开启和关闭。
[0046]
进一步地，在其中一个实施例中，所述无线传输模块采用nb-iot仪表，包括nb-iot电表、nb-iot水表和nb-iot气表。优选地，所述b-iot仪表采用移远bc95芯片。
[0047]
所述用能设备包括配电箱、水表、燃气表、空压机等相关设备，所述用能设备监测点的实时数据如下表1所示：
[0048]
表1用能设备监测点的实时数据
[0049][0050]
进一步地，在其中一个实施例中，所述用能异常报警包括用能预警和用能告警，当监测点实时用能超过设定阈值时，进行用能告警；当用能计划或计量累计偏差超过设定阈值时，进行用能预警。
[0051]
进一步地，在其中一个实施例中，所述用能异常报警的计算如下：
[0052]
(1)监测点实时用能超限
[0053]
设定瞬时用能上限为c1，实际瞬时用能为c1'，当满足下式时，判定为设备用能超限告警；
[0054][0055]
式中，α为设定允许偏差，ε为采集仪表精度；
[0056]
(2)用能计划超限
[0057]
设定某段时间内计划用能为c1，实际累计用能为c1'，当满足下式时，判定为用能计划超限预警；
[0058]
c1′
》c1[0059]
(3)计量累计偏差超限
[0060]
设定a表为一级表具，a1、a2、a3...an为a表的所有二级计量表具，理论上a表计量值等于a1、a2、a3...an仪表计量数据累加之和，即：
[0061][0062]
式中，c
ai
为第ai个表具的实际计量数据，i＝1,2,3,...,n,n表示第n个表具；
[0063]
在实际情况中，计量结果存在偏差，
[0064][0065]
式中，ca'为a表实际计量数据，α为可允许偏差，ε为仪表精度误差，当满足以上条件时，判断为异常，进行偏差超限预警。
[0066]
进一步地，在其中一个实施例中，所述工单的内容包括报警位置、报警内容、报警级别、报警时间以及报警的可能原因。
[0067]
进一步地，在其中一个实施例中，所述运维移动端app的功能包括查看设备信息、接收运维工单、查询历史运维记录、上传作业记录拍照和完成工单。
[0068]
在一个实施例中，结合图4，提供了一种基于无线传输的智慧用能管理方法，所述方法包括以下步骤：
[0069]
步骤1，用能采集模块采集并存储设备用能数据；
[0070]
步骤2，通过运营商网络，无线传输模块将用能数据按照设定频次传输给用能分析模块；
[0071]
步骤3，用能分析模块对设备用能进行实时监测，同时对用能进行统计分析、用能态势展示以及用能异常报警；
[0072]
步骤4，在用能异常时，控制模块联动用能采集模块控制用能设备关闭，同时联动下发工单给运维移动端app；
[0073]
步骤5，根据移动app推送的工单报警信息，快速定位现场问题进行运维处置，
[0074]
关于基于无线传输的智慧用能管理方法的具体限定可以参见上文中对于基于无线传输的智慧用能管理系统的限定，在此不再赘述。
[0075]
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上
并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现以下步骤：
[0076]
步骤1，用能采集模块采集并存储设备用能数据；
[0077]
步骤2，通过运营商网络，无线传输模块将用能数据按照设定频次传输给用能分析模块；
[0078]
步骤3，用能分析模块对设备用能进行实时监测，同时对用能进行统计分析、用能态势展示以及用能异常报警；
[0079]
步骤4，在用能异常时，控制模块联动用能采集模块控制用能设备关闭，同时联动下发工单给运维移动端app；
[0080]
步骤5，根据移动app推送的工单报警信息，快速定位现场问题进行运维处置，
[0081]
关于每一步的具体限定可以参见上文中对于基于无线传输的智慧用能管理系统的限定，在此不再赘述。
[0082]
在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
[0083]
步骤1，用能采集模块采集并存储设备用能数据；
[0084]
步骤2，通过运营商网络，无线传输模块将用能数据按照设定频次传输给用能分析模块；
[0085]
步骤3，用能分析模块对设备用能进行实时监测，同时对用能进行统计分析、用能态势展示以及用能异常报警；
[0086]
步骤4，在用能异常时，控制模块联动用能采集模块控制用能设备关闭，同时联动下发工单给运维移动端app；
[0087]
步骤5，根据移动app推送的工单报警信息，快速定位现场问题进行运维处置，
[0088]
关于每一步的具体限定可以参见上文中对于基于无线传输的智慧用能管理系统的限定，在此不再赘述。
[0089]
综上所述，本发明基于nb无线传输仪表，对用能设备进行能耗监测、分析，在异常时联动工单运维，快速发现用能异常现象，能显著提高运维效率，大幅度节能降耗，保障用能安全、可靠。
[0090]
上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明思想和范围的前提下，本发明还会有各种变换和改进的实施方案，这些变换和改进都落入要求保护的本发明范围内。