CN103559576A - 一种能源管理*** - Google Patents

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杨文人
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GUANGZHOU WANZHI INFORMATION TECHNOLOGY Co Ltd
HUIZHOU PINZHI SCIENCE & TECHNOLOGY Co Ltd
Guangdong University of Technology
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Abstract

本发明公开了一种能源管理***，所述***包括：能源数据采集模块、能源数据统计分析模块、能耗预测分析模块和后台管理模块，其中，所述能源数据采集模块，用于对能源数据进行实时采集、无线传输和计算汇总；所述能源数据统计分析模块，用于对能源数据进行实时显示、对历史能源数据进行分析以及对能源数据进行报表分析；所述能耗预测分析模块，用于对能耗进行预测和异常监测以及对节能效果进行评估；所述后台管理模块，用于对用户权限进行管理、配置***参数以及记录***操作日志。本发明能够对企业的能耗进行统一的管理，实现了网络化、实时化和智能化的监管，提高了能源管理的效率。

Description

一种能源管理***
技术领域
本发明涉及能源技术，尤其涉及一种能源管理***。
背景技术
目前制造企业一般都已经建设有供电***、供水***、锅炉***、空调***、压力***等自控***，而且这些子***也都建设有自己的组态监控软件，主要用来监控各子***能耗及能耗流向。但是，企业的节能关注点仍然以单项工艺或设备的节能改造为主，能源管理水平比较粗放。
现有的能源管理***存在以下的问题：
（1）各子***独立建设，缺乏统一标准，容易形成信息“孤岛”，造成能源数据无法共享，影响能耗的关联分析；
（2）各子***侧重于流程控制，缺乏对能源数据的多维分析；
（3）能源管理信息化程度较低，能源数据管理主要采用人工统计手段，人工定时采集数据，填报能耗报表，然后逐级汇总，统计后上报到企业的能源管理部门、财务部门等等，无法及时对能耗进行科学的分析，影响管理人员的决策。
发明内容
本发明的目的在于提出一种能源管理***，以提高能源管理的效率。
本发明提供了一种能源管理***，所述***包括：能源数据采集模块、能源数据统计分析模块、能耗预测分析模块和后台管理模块，其中，
所述能源数据采集模块，用于对能源数据进行实时采集、无线传输和计算汇总；
所述能源数据统计分析模块，用于对能源数据进行实时显示、对历史能源数据进行分析以及对能源数据进行报表分析；
所述能耗预测分析模块，用于对能耗进行预测和异常监测以及对节能效果进行评估；
所述后台管理模块，用于对用户权限进行管理、配置***参数以及记录***操作日志。
可选地，所述***还包括：数据库、服务器和操作控制设备，其中，
所述数据库，用于存储所述能源数据采集模块采集到的所述能源数据、所述能源数据统计分析模块分析的历史能源数据和报表数据、所述能耗预测分析模块预测的能耗数据和节能效果评估数据以及所述后台管理模块的用户权限的数据、***参数和***操作日志数据；
所述服务器，用于对能源数据采集模块、能源数据统计分析模块、能耗预测分析模块和后台管理模块发送的操作指令进行分析处理；
所述操作控制设备，用于将所述能源数据采集模块、能源数据统计分析模块、能耗预测分析模块和后台管理模块的操作指令发送到所述服务器。
可选地，所述能源数据采集模块包括：
实时采集子模块，用于根据预设的程序对企业的能源数据进行实时自动采集；
无线传输子模块，用于将所述实时采集子模块采集到的所述能源数据发送到所述数据库；
计算汇总子模块，用于利用所述服务器对发送到所述数据库中的所述能源数据进行计算汇总。
可选地，所述实时采集子模块包括至少一个智能数据采集器，所述智能数据采集器为智能电表、智能水表、智能温度计、智能流量计或智能压力计。
可选地，所述无线传输子模块包括至少一个ZigBee汇集器，所述ZigBee汇集器用于在能源数据采集模块、能源数据统计分析模块、能耗预测分析模块和后台管理模块之间传输信息。
可选地，所述能源数据统计分析模块包括：
实时数据显示子模块，用于对所述能源数据采集模块采集到的能源数据进行实时显示；
历史数据分析子模块，用于对历史能源数据进行多维的分析处理；
报表分析子模块，用于对能源数据进行报表分析。
可选地，所述能耗预测分析模块包括：
能耗预测子模块，用于对未来指定时间段的能耗进行预测；
能耗异常监测子模块，用于对生产制造过程中的能耗进行异常监测，并对能耗异常进行报警；
节能效果评估子模块，用于对节能效果进行评估。
可选地，所述能耗异常监测子模块包括：
显示设备，用于对所述能耗异常监测子模块的检测情况进行实时显示；
报警设备，用于在所述能耗异常监测子模块检测到能耗异常时进行报警。
可选地，所述后台管理模块包括：
用户管理子模块，用于对用户权限进行管理；
参数配置子模块，用于配置***参数；
日志管理子模块，用于记录***操作日志。
本发明实施例提供的能源管理***，通过所述能源数据采集模块对能源数据进行实时采集、无线传输和计算汇总，通过所述能源数据统计分析模块对能源数据进行实时显示、对历史能源数据进行分析以及对能源数据进行报表分析，通过所述能耗预测分析模块对能耗进行预测和异常监测以及对节能效果进行评估，通过所述后台管理模块对用户权限进行管理、配置***参数以及记录***操作日志，能够为企业的能耗进行统一的管理，能够对能源数据进行备份、整理和多维分析，并能够提供未来指定时间段的能耗预测分析，实现了网络化、实时化和智能化的监管，提高了能源管理的效率。
附图说明
图1是本发明第一实施例提供的能源管理***的结构示意图。
图2是本发明第二实施例提供的能源管理***的结构示意图。
图3是本发明第三实施例提供的能源管理***的总体架构图。
图4是本发明第四实施例提供的能源管理***的数据库的示意图。
具体实施方式
为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图和实施例对本发明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发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部内容。下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
实施例一
图1是本发明第一实施例提供的能源管理***的结构示意图。如图1所示，所述能源管理***100包括：能源数据采集模块101、能源数据统计分析模块102、能耗预测分析模块103和后台管理模块104，其中，
所述能源数据采集模块101，用于对能源数据进行实时采集、无线传输和计算汇总。
其中，所述能源数据采集模块101利用智能数据采集器，按照预先通过程序设定的频率定时自动采集企业的能源数据，并将采集结果发送到所述能源管理***的服务器，所述智能数据采集器为智能电表、智能水表、智能温度计、智能流量计或智能压力计，所述能源数据包括企业各项能耗的数据，所述服务器，用于对能源数据采集模块、能源数据统计分析模块、能耗预测分析模块和后台管理模块发送的操作指令进行分析处理。所述将采集结果发送到能源管理***的服务器的具体过程为：采集现场的智能数据采集器通过使用ZigBee无线通讯协议把采集到的所述能源数据发送到相应的ZigBee汇集器，然后ZigBee汇集器通过企业内部局域网将数据发送到所述服务器，并将所述采集结果保存在数据库中，所述ZigBee汇集器用于在能源数据采集模块101、能源数据统计分析模块102、能耗预测分析模块103和后台管理模块104之间传输信息。所述能源数据采集模块101还可以利用数据库存储功能、触发功能等技术，对采集到的所述能源数据进行初步的汇总，达到方便以后的统计分析的目的。
所述能源数据统计分析模块102，用于对能源数据进行实时显示、对历史能源数据进行分析以及对能源数据进行报表分析。
所述能源数据统计分析模块102能够对所述能源数据采集模块101采集到的所述能源数据进行实时显示，显示的形式不限于图形、文字等能够反映所述能源数据的信息的形式。所述能源数据统计分析模块102还能够对历史能源数据进行多维分析，所述多维分析不限于时间维、区域维和设备维的分析，其中，所述时间维的分析是指可以按照不同的时间粒度，例如时间可分成年、月、周、日、小时等不同粒度对企业的所述能源数据进行统计分析。类似的，所述区域维的分析可以按照不同的区域对所述能源数据进行统计分析；所述设备维的分析可以按照不同的设备对所述能源数据进行统计分析。所述能源数据统计分析模块102还能够根据指令生成企业所需的报表，所述报表包括变电站峰谷平用电量统计报表、指定时间范围的用电量统计报表或碳排放报表。
所述能耗预测分析模块103，用于对能耗进行预测和异常监测以及对节能效果进行评估。
所述能耗预测分析模块103可以对未来指定时间范围的能耗进行预测，以实现企业未来指定时间范围的能源需求预测，所述能源需求包括电力负荷和原煤需求量，所述能耗预测分析模块103对未来指定时间范围的能耗预测结果能够为企业生产制造安排、能源计划提供数据依据。所述能耗预测分析模块103还可以对企业的节能效果进行评估，利用所述能耗预测分析模块103，企业能够将使用的节能措施后的能耗与预测得到的预测能耗进行比较，从而评估节能措施的有效性。所述能耗预测分析模块103还可以对企业生产制造过程中的能耗进行监控，并在发现能耗异常时进行报警。
所述后台管理模块104，用于对用户权限进行管理、配置***参数以及记录***操作日志。
所述后台管理模块104能够对用户权限进行管理。用户根据自己在***中的角色去获得***操作权限，从而保护***的安全性。所述后台管理模块104能够对***的参数进行配置，所述配置包括对***中的仪表信息的配置、区域信息的配置、设备信息的配置、能源价格的配置以及区域、设备和仪表之间关系的配置。为了方便***的维护，所述后台管理模块104还能够记录***操作日志。
本发明实施例提供的能源管理***，通过能源数据采集模块、能源数据统计分析模块、能耗预测分析模块和后台管理模块的共同作用，能够对企业的能耗进行统一的管理，能够对能源数据进行备份、整理和多维分析，并能够提供未来指定时间段的能耗预测分析，实现了网络化、实时化和智能化的监管，提高了能源管理的效率。
实施例二
图2是本发明第二实施例提供能源管理***的结构示意图。本实施例以实施例一为基础，软硬件环境与实施例一相同。如图2所示，所述能源管理***200包括：能源数据采集模块201、能源数据统计分析模块202、能耗预测分析模块203和后台管理模块204，其中，
所述***还包括：数据库、服务器和操作控制设备，所述数据库用于存储所述能源数据采集模块采集到的所述能源数据、所述能源数据统计分析模块分析的历史能源数据和报表数据、所述能耗预测分析模块预测的能耗数据和节能效果评估数据以及所述后台管理模块的用户权限的数据、***参数和***操作日志数据；所述服务器用于对能源数据采集模块、能源数据统计分析模块、能耗预测分析模块和后台管理模块发送的操作指令进行分析处理；所述操作控制设备用于将所述能源数据采集模块、能源数据统计分析模块、能耗预测分析模块和后台管理模块的操作指令发送到所述服务器。
所述能源数据采集模块201，用于对能源数据进行实时采集、无线传输和计算汇总。
其中，所述能源数据采集模块201包括实时采集子模块2011、无线传输子模块2012和计算汇总子模块2013，其中，所述实时采集子模块2011，用于根据预设的程序对企业的能源数据进行实时自动采集；无线传输子模块2012，用于将所述实时采集子模块采集到的所述能源数据发送到所述数据库；计算汇总子模块2013，用于利用服务器对发送到所述数据库中的所述能源数据进行计算汇总。另外，所述实时采集子模块包括至少一个智能数据采集器，所述智能数据采集器为智能电表、智能水表、智能温度计、智能流量计或智能压力计。
所述能源数据统计分析模块202，用于对能源数据进行实时显示、对历史能源数据进行分析以及对能源数据进行报表分析。
所述能源数据统计分析模块202包括实时数据显示子模块2021、历史数据分析子模块2022和报表分析子模块2023，其中，所述实时数据显示子模块2021，用于对所述能源数据采集模块采集到的能源数据进行实时显示；所述历史数据分析子模块2022，用于对历史能源数据进行多维的分析处理；所述报表分析子模块2023，用于对能源数据进行报表分析。
所述能耗预测分析模块203，用于对能耗进行预测和异常监测以及对节能效果进行评估。
所述能耗预测分析模块203包括能耗预测子模块2031、能耗异常监测子模块2032和节能效果评估子模块2033，其中，所述能耗预测子模块2031，用于对未来指定时间段的能耗进行预测；所述能耗异常监测子模块2032，用于对生产制造过程中的能耗进行异常监测，并对能耗异常进行报警；所述节能效果评估子模块2033，用于对节能效果进行评估。另外，所述能耗异常监测子模块2032包括：显示设备和报警设备，所述显示设备用于对所述能耗异常监测子模块的检测情况进行实时显示；报警设备，所述报警设备用于在所述能耗异常监测子模块检测到能耗异常时进行报警。
所述后台管理模块204，用于对用户权限进行管理、配置***参数以及记录***操作日志。
所述后台管理模块204包括用户管理子模块2041、参数配置子模块2042和日志管理子模块2043，其中，所述用户管理子模块2041，用于对用户权限进行管理；所述参数配置子模块2042，用于配置***参数；所述日志管理子模块2043，用于对记录***操作日志。
本发明实施例提供的能源管理***，能够为企业能源管理提供的网络化、实时化和智能化的监管，提高能源管理的效率。
实施例三
图3是本发明第三实施例提供的能源管理***的总体架构图。如图3所示，所示能源管理***从下到上依次为采集层、传输层和应用层，其中，所述采集层，用于通过企业的智能数据采集器采集能源数据；所述传输层包括现场级传输设备和管理级传输设备，用于将所述采集层采集到的所述能源数据发送到所述应用层；所述应用层，用于提供能源数据统计分析、能耗预测分析和后台管理等多项功能。所述采集层包括供电***数据采集器、供水***数据采集器、锅炉***数据采集器、空调***数据采集器和压缩空气***数据采集器。所述现场级传输设备包括ZigBee汇集器，所述现场级传输设备的传输方式不限于ZigBee无线通讯技术，所述管理级传输设备的传输方式不限于工业以太网技术。所述应用层包括显示设备、操作控制设备、能源数据采集服务器、数据库服务器和WEB服务器。
本发明实施例提供的能源管理***，能够对企业的能耗进行统一的管理，实现了网络化、实时化和智能化的监管，提高了能源管理的效率。
实施例四
图4是本发明第四实施例提供的能源管理***的数据库的示意图。如图4所示，所述数据库包括区域、节点、设备、表计、表计类型、虚拟表计、能源大类、能源子类、表计价格、价格主体、价格详情、分时类型和实时表计等数据信息。其中，PK表示数据库的主键，FK表示数据库的外键。所述区域是指生产制造过程中的各种车间以及企业的其它耗能单位，例如，铸造车间、检测车间、食堂、宿舍等。所述设备是指生产制造***中的各种设备或设备***。所述表计可分为物理表计与虚拟表计，所述物理表计是指所述能源数据的采集设备，所述虚拟表计是所述物理表计的数学组合。所述能源大类是指各种能源，例如煤、水、电等。能源子类是指把能源大类再细分，例如水可以分成软水、除氧水等。所述表计价格是用来把能耗量折算成金额，所述表计价格还涉及到分时段价格，因为即使是在同一天，能源的价格也不一定是相同，最常见的就是分时段电价，供电企业对制造企业设置有峰、谷、平电价，例如白天的电价比晚上的电价要贵，因为晚上的用电要少，供电不紧张。下面对图4所示的能源管理***的数据库进行详细说明：
（1）区域
表名：M_AREA
用途：记录区域的各种信息。
表1区域表
Figure BDA0000405365450000101
（2）设备
表名：M_DEVICE
用途：记录设备***的各种信息。
表2设备表
Figure BDA0000405365450000111
（3）表计
表名：M_METER
用途：记录表计信息。
表3表计表
Figure BDA0000405365450000112
（4）节点
表名：M_NODE
用途：记录各类节点对象（包括区域－表计、设备－表计）之间的从属关系，形成一个树形结构。
表4节点表
Figure BDA0000405365450000113
（5）表计类型
表名：M_METERTYPE
用途：记录各种表计类型，例如电表、水表等。
表5表计类型表
Figure BDA0000405365450000122
（6）虚拟表计
表名：M_VIRTUALMETER
用途：记录虚拟表计与子表计之间的映射关系，虚拟表计与物理表计一样，其基本属性已经记录在M_METER表中。
表6虚拟表计表
Figure BDA0000405365450000123
（7）能源大类
表名：M_ENERGY
用途：记录各种能源大类，如水、电、煤等。
表7能源大类表
Figure BDA0000405365450000124
Figure BDA0000405365450000131
（8）能源子类
表名：M_ENERGYSUB
用途：记录各种能源子类，例如电分三相电、二相电等。
表8能源子类表
Figure BDA0000405365450000132
（9）表计价格
表名：M_METERPRICE
用途：记录表计的计价规则。
表9能源子类表
Figure BDA0000405365450000133
（10）价格主体
表名：M_PRICE
用途：记录能源价格主类目，例如民用电价、工业用电价等。
表10价格主体表
Figure BDA0000405365450000134
（11）价格详情
表名：M_PRICEDETAIL
用途：记录能源价格详细类目，每逢能源价格调整，都需要新增一条或多条记录，并记录起始生效时间，用于计算能源价格。
表11价格详情表
Figure BDA0000405365450000141
（12）分时类型
表名：M_PARTTIMETYPE
用途：记录分时计价类型，例如峰、平、谷等。
表12分时类型表
Figure BDA0000405365450000151
（13）实时表计数据
表名：T_AUTODATA
用途：记录从物理表计中采集到的原始数据，为能耗预测模型提供数据支撑。
表13实时表计数据表
Figure BDA0000405365450000152
本发明实施例提供的能源管理***的数据库，能够对能源数据进行统一的管理，为能源管理***提供了可靠的数据支持，提高了能源管理的效率。
注意，上述内容仅为本发明的较佳实施例。本领域技术人员会理解，本发明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、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其它等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (9)

1.一种能源管理***，其特征在于，包括：能源数据采集模块、能源数据统计分析模块、能耗预测分析模块和后台管理模块，其中，
所述能源数据采集模块，用于对能源数据进行实时采集、无线传输和计算汇总；
所述能源数据统计分析模块，用于对能源数据进行实时显示、对历史能源数据进行分析以及对能源数据进行报表分析；
所述能耗预测分析模块，用于对能耗进行预测和异常监测以及对节能效果进行评估；
所述后台管理模块，用于对用户权限进行管理、配置***参数以及记录***操作日志。
2.根据权利要求1所述的能源管理***，其特征在于，所述***还包括：数据库、服务器和操作控制设备，其中，
所述数据库，用于存储所述能源数据采集模块采集到的所述能源数据、所述能源数据统计分析模块分析的历史能源数据和报表数据、所述能耗预测分析模块预测的能耗数据和节能效果评估数据以及所述后台管理模块的用户权限的数据、***参数和***操作日志数据；
所述服务器，用于对能源数据采集模块、能源数据统计分析模块、能耗预测分析模块和后台管理模块发送的操作指令进行分析处理；
所述操作控制设备，用于将所述能源数据采集模块、能源数据统计分析模块、能耗预测分析模块和后台管理模块的操作指令发送到所述服务器。
3.根据权利要求2所述的能源管理***，其特征在于，所述能源数据采集模块包括：
实时采集子模块，用于根据预设的程序对企业的能源数据进行实时自动采集；
无线传输子模块，用于将所述实时采集子模块采集到的所述能源数据发送到所述数据库；
计算汇总子模块，用于利用所述服务器对发送到所述数据库中的所述能源数据进行计算汇总。
4.根据权利要求3所述的能源管理***，其特征在于，所述实时采集子模块包括至少一个智能数据采集器，所述智能数据采集器为智能电表、智能水表、智能温度计、智能流量计或智能压力计。
5.根据权利要求3所述的能源管理***，其特征在于，所述无线传输子模块包括至少一个ZigBee汇集器，所述ZigBee汇集器用于在能源数据采集模块、能源数据统计分析模块、能耗预测分析模块和后台管理模块之间传输信息。
6.根据权利要求1-5任一项所述的能源管理***，其特征在于，所述能源数据统计分析模块包括：
实时数据显示子模块，用于对所述能源数据采集模块采集到的能源数据进行实时显示；
历史数据分析子模块，用于对历史能源数据进行多维的分析处理；
报表分析子模块，用于对能源数据进行报表分析。
7.根据权利要求1-5任一项所述的能源管理***，其特征在于，所述能耗预测分析模块包括：
能耗预测子模块，用于对未来指定时间段的能耗进行预测；
能耗异常监测子模块，用于对生产制造过程中的能耗进行异常监测，并对能耗异常进行报警；
节能效果评估子模块，用于对节能效果进行评估。
8.根据权利要求7所述的能源管理***，其特征在于，所述能耗异常监测子模块包括：
显示设备，用于对所述能耗异常监测子模块的检测情况进行实时显示；
报警设备，用于在所述能耗异常监测子模块检测到能耗异常时进行报警。
9.根据权利要求1-5任一项所述的能源管理***，其特征在于，所述后台管理模块包括：
用户管理子模块，用于对用户权限进行管理；
参数配置子模块，用于配置***参数；
日志管理子模块，用于记录***操作日志。
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