CN105259847A - 一种基于能耗历史数据分析的能源管理控制方法及其*** - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于能耗历史数据分析的能源管理控制方法及其***。其中，所述方法包括：A、获取特定监测点的当前能耗信息及历史能耗数据；B、依据所述监测点的历史能耗数据，生成相应的能源使用计划；C、当监测点的当前能耗信息达到预警条件时，发出预警信号；所述预警条件具体为：依据当前能耗信息，计算获得的能耗使用曲线无法完成所述能源使用计划；D、当监测点的当前能耗信息达到能源使用计划的限度值时，发出报警信号。通过获取历史能耗数据和当前能耗信息，能够对能耗情况进行有效分析，设置相应的能耗计划并通过发送预警信号来及时的调整设备的能耗情况。

Description

一种基于能耗历史数据分析的能源管理控制方法及其***

技术领域

本发明涉及能源控制***技术领域，尤其涉及一种基于能耗历史数据分析的能源管理控制方法及其***。

背景技术

在现有的能源和能耗设备的控制和管理***中，一般的可以分为如下的两种类型。

第一种是基于互联网思路的能源监测平台，其***的最底层仅由计量仪表（例如电表、水表、气表等等）组成，与控制***不能相互兼容（通信线及协议不兼容），施工时只能分开设置走线。其通过上述仪表进行测量与计量，从而实现对设备能耗的监测功能。但是这种平台不具备PLC，无法实现对设备的控制、调度以及管理，也仅仅单纯的反映原始数据的情况或者作简单的对比或统计，不具备分析功能，不便于用户的使用。

第二种是基于工业控制思路的控制***，其***的最底层由具体的设备（例如开关、马达、变频器）及PLC控制器所组成，可以方便的实现对设备的控制。但是由于采用工业控制软件，没有数据库，也不能进行分析或者设置能源管理计划等功能，在使用上同样存在着一定的缺陷。

因此，现有技术还有待发展。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种基于能耗历史数据分析的能源管理控制方法及其***，旨在解决现有技术中能源管理***无法对数据进行分析，无预警信息，不利于有效的实现能耗控制的问题。

为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：

一种基于能源监测平台的基于能耗历史数据分析的能源管理控制方法，其中，所述方法包括：

A、获取特定监测点的当前能耗信息及历史能耗数据；

B、依据所述监测点的历史能耗数据，生成相应的能源使用计划；

C、当监测点的当前能耗信息达到预警条件时，发出预警信号；所述预警条件具体为：依据当前能耗信息，计算获得的能耗使用曲线无法完成所述能源使用计划；

D、当监测点的当前能耗信息达到能源使用计划的限度值时，发出报警信号。

所述的基于能耗历史数据分析的能源管理控制方法，其中，所述方法还包括：

A1、依据所述历史能耗数据，分析监测点年与年之间的能耗同比；并且将所述能耗同比输出向用户展示。

所述的基于能耗历史数据分析的能源管理控制方法，其中，所述步骤A1具体包括：依据所述历史能耗数据，分析监测点月与月之间的环比、日与日之间的环比以及一天之中小时与小时之间的环比。

所述的基于能耗历史数据分析的能源管理控制方法，其中，所述方法还包括：

D、比较当前能耗信息及历史能耗数据，生成能耗控制策略并输出向用户展示。

一种基于能源监测平台的基于能耗历史数据分析的能源管理控制***，其中，所述基于能耗历史数据分析的能源管理控制***包括：

获取模块，用于获取特定监测点的当前能耗信息及历史能耗数据；

能源计划生成模块，用于依据所述监测点的历史能耗数据，生成相应的能源使用计划；

预警模块，用于当监测点的当前能耗信息达到预警条件时，发出预警信号；所述预警条件具体为：依据当前能耗信息，计算获得的能耗使用曲线无法完成所述能源使用计划；

报警模块，用于当监测点的当前能耗信息达到能源使用计划的限度值时，发出报警信号。

所述的基于能耗历史数据分析的能源管理控制***，其中，所述***还包括能耗同比模块，用于依据所述历史能耗数据，分析监测点年与年之间的能耗同比；

以及输出模块，用于将所述能耗同比输出向用户展示。

所述的基于能耗历史数据分析的能源管理控制***，其中，所述能耗同比模块还用于，依据所述历史能耗数据，分析监测点月与月之间的环比、日与日之间的环比以及一天之中小时与小时之间的环比。

所述的基于能耗历史数据分析的能源管理控制***，其中，所述***还包括能耗策略生成模块，用于比较当前能耗信息及历史能耗数据，生成能耗控制策略；所述输出模块，还用于输出所述能耗控制策略并向用户展示。

有益效果：本发明提供的一种基于能耗历史数据分析的能源管理控制方法及其***，通过获取历史能耗数据和当前能耗信息，能够对能耗情况进行有效分析，设置相应的能耗计划并通过发送预警信号来及时的调整设备的能耗情况，实现了能源管理的可视化、信息化、智能化、标准化、规范化、精细化，具有良好的应用前景。

附图说明

图1为本发明具体实施例的能源管控平台的示意图。

图2为本发明具体实施例的基于能耗历史数据分析的能源管理控制方法的方法流程图。

图3为本发明具体实施例的一种的基于能耗历史数据分析的能源管理控制***的结构框图。

图4为本发明的能源管控平台的运作方式的具体实施例的示意图。

具体实施方式

本发明提供一种基于能耗历史数据分析的能源管理控制方法及其***。为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，为本发明具体实施例中，用于执行所述基于能耗历史数据分析的能源管理控制***的能源管控平台。所述能源管控平台可以包括：多种类型的多个能耗设备100（例如图中所示的用于照明的、中央空调等等）、智能仪表200以及控制能耗设备的控制柜300。

所述智能仪表200与能耗设备100对应设置，用于获取能耗计量信息。所述智能仪表200包括现有常用的计量仪表，例如电表、水表、煤气表等等。其具体使用的智能仪表类型由相对应，需要进行测量的能耗设备所决定。一个能耗设备上还可以设置多个智能仪表来完成不同类型能源消耗情况的计量（例如在水资源***中同时设置电表和水表）。

依据能耗设备的类型，所述能耗设备100、智能仪表200以及控制柜300可以使用584现场总线连接形成第一层次***。当然，也可以使用其他合适的通信线进行连接从而形成代表某一类型的第一层次***，例如如图1所示的照明***、中央空调***等等。所述类型的分类标准可以依据企业或者是工厂的实际使用情况所决定。

在构建完所述第一层次***后，所述第一层次***可以通过网线及CAN-BUS总线连接形成所述第二层次***。在所述第二层次***中包括了节能控制模块10、能源管理模块20以及监控中心30。当然，还可以增添或者删减其他一些功能模块。

其中，所述监控中心30为平台与用户进行人机交互的模块，用于向用户展示当前能耗计量信息，例如各个能耗设备的具体情况，第一层次***的能耗情况，能耗计划的完成情况等等。

所述节能控制模块10则用于接收用户指令，通过控制柜控制所述能耗设备的运作。其具体可以设置在现场或者相关的工厂中，方便现场工作人员进行控制。

所述能源管理模块20则用于供用户设置能耗计划，管理所述第一层次***的能耗。一般的，设置在办公大楼中，也可以与监控中心30整合在一起，由管理人员进行操作。

所述平台还包括一实时数据库。所述实时数据库可以用于缓存第一层次***及第二层次***之间的上传及下行数据，从而提升下行指令及计量数据上传的速度。所述实时数据库还用于存储能耗历史记录；所述能源管理模块具体用于对所述第一层次***的能耗进行分相计量统计并且依据所述能耗历史记录，生成能源消耗规律及能耗分析结果。

所述能源管理模块具有一定的数据分析及整合功能，能够就能源消耗的历史记录以及输入的用户指令进行分析，给出能源计划的建议等等。所述能源管理模块可以在任何合适的计算机中运行。所述第二层次***还通过以太网（TCP/IP）与其他***（例如其他工业控制***、环境监测***、智能手机终端等）连接。

如图2所示，为本发明具体实施例的基于能耗历史数据分析的能源管理控制方法。所述方法包括如下步骤：

S1、获取特定监测点的当前能耗信息及历史能耗数据。在本实施例中，所述特定监测点亦即上述平台中的某一特定的能耗设备及其对应的智能仪表。当然，所述监测点也还可以是多个能耗设备之间的整合，例如照明***也可以是所述特定的监测点。具体依据实际情况所确定。

S2、依据所述监测点的历史能耗数据，生成相应的能源使用计划。所述能源使用计划具体是指在某一时间段内的目标能耗，其可以包括周计划、日计划、月计划、年计划甚至分时计划。所述能源使用计划的生成方式主要是依据监测点的历史能耗数据，通过算法生成预测的能耗趋势，并结合节能目标或者实际使用情况所生成。例如，利用拟合算法算出监测点的能耗趋势的最小回归方程后，结合节能目标为10%来制定相应的能源使用计划。

S3、当监测点的当前能耗信息达到预警条件时，发出预警信号。其中，所述预警条件具体为：依据当前能耗信息，计算获得的能耗使用曲线无法完成所述能源使用计划。所述能耗使用曲线可以为上述预测的能耗趋势。当***发现依据当前能耗信息，监测点无法实现当前能源使用计划时，其可以发出预警信息。所述预警信息可以通过短信的方式发送到与上述第二层次***连接的手机终端中，或者通过邮件的方式发送到与上述第二层次***连接的个人电脑终端上。

S4、当监测点的当前能耗信息达到能源使用计划的限度值时，发出报警信号。与上述相类似，所述限度值即为当前时间段内的目标能耗。若已经达到限度值，表明能源使用计划已经无法完成，因此需要发送更高等级的报警信号，对监测点进行控制或者修改能源使用计划。所述报警信号同样也可以采用短信或者邮件的方式发送。当然，也可以采用其他任何合适的输出方式。

例如，会议室的空调日计划能耗为100度，当实际用电量达到80度时，将发短信通知相关人员进行提醒。也可以设置***发出命令，将会议室空调温度上调（即原来可以设定为24度，当能源预警时，就只能设定到26度以上）

而当用电量达到100度，可以设定***发出命令，将会议室空调温度继续上调（例如28度以上）或者关闭会议室空调等多种方式来完成能源计划。

在本发明的具体实施例中，所述方法还包括如下步骤：依据所述历史能耗数据，分析监测点年与年之间的能耗同比；并且将所述能耗同比输出向用户展示。

更具体的，上述步骤还具体包括：依据所述历史能耗数据，分析监测点月与月之间的环比、日与日之间的环比以及一天之中小时与小时之间的环比。上述能耗同比及环比数据能够更好的体现监测点的能耗情况，输出给用户后，能够使用户更好的执行能源使用计划或者对所述计划进行合理的更改。

较佳的是，所述方法还包括：比较当前能耗信息及历史能耗数据，生成能耗控制策略并输出向用户展示。单纯提供预警或者报警信息可能无法满足用户的需求。如上所述，可以依据历史能耗数据生成的预测能耗趋势以及当前能耗信息的差别来进一步提供如何实现能源使用计划的建议。例如，当设备出现故障时，某一时间段内的能耗迅速的攀升，可以通过短信等方式向用户发送关闭或检修该设备（亦即监测点）的建议（亦即能耗控制策略）。

如图3所示，为本发明具体实施例的一种基于能耗历史数据分析的能源管理控制***。其中，所述基于能耗历史数据分析的能源管理控制***包括：获取模块100，用于获取特定监测点的当前能耗信息及历史能耗数据；能源计划生成模块200，用于依据所述监测点的历史能耗数据，生成相应的能源使用计划；预警模块300，用于当监测点的当前能耗信息达到预警条件时，发出预警信号。其中，所述预警条件具体为：依据当前能耗信息，计算获得的能耗使用曲线无法完成所述能源使用计划；报警模块400，用于当监测点的当前能耗信息达到能源使用计划的限度值时，发出报警信号。

具体的，如图1所示，所述***还包括能耗同比模块500，用于依据所述历史能耗数据，分析监测点年与年之间的能耗同比；以及输出模块600，用于将所述能耗同比输出向用户展示。

更具体的，所述能耗同比模块500还用于，依据所述历史能耗数据，分析监测点月与月之间的环比、日与日之间的环比以及一天之中小时与小时之间的环比。

较佳的是，所述***还包括能耗策略生成模块700，用于比较当前能耗信息及历史能耗数据，生成能耗控制策略。所述输出模块600还用于输出所述能耗控制策略并向用户展示。

如图4所示，为上述能源管控平台的运作方式的具体实施例的示意图。本发明所述的基于能耗历史数据分析的能源管理控制方法整合在该运作方式中。在实际使用过程中，所述基于能耗历史数据分析的能源管理控制方法可以添加或减省一些非必要步骤（亦即该运作方式所提及的）或者整合到其他一些程序中。

首先为运行检测部分（A10）。其主要用于检测总体运行情况。具体包括如下几个部分：

运行状态（A100），用户点击后可以直观的查看每个监测点（即能耗设备）的智能仪表采集获得的实时数据。

数据报警（A200），依据实际的使用情况，可以预设合适的数据报警阈值。当达到阈值时，对应的监测点将自动报警，提示超出阈值。

原始值分析（A300），提供简单的分析与数据比对。亦即将监测点采集的原始数据随时间的变化情况通过图表的形式展示出来（例如1分钟内数据的变化情况、10分钟内数据的变化情况）。

可选的，还可以设置地图展示功能（A400）。当一个企业在各地具有很多分厂或者一个大型组织机构具有很多栋建筑物时，这一功能将在地图上标定各分厂或者建筑物，分别独立的展示各分厂或建筑物的能耗状态。

其次为能源审计部分（B10），其主要用于进一步的分析能耗情况，提供数据背后更多的隐含信息等。其具体包括如下几个部分：

能源分项分析（B100）：以国家指导的原则进行分项能耗统计。以用电消耗为例：分为空调用电，插座照明用电，动力用电，其它用电等各部分的能耗占比消耗，通过饼图、折线图、直方图等多种方式予以展示。用户点击后可以直观的看出各部分能耗的百分比，以及用电数量。

能耗趋势分析（B200）：通过直方图等展示能源的消耗趋势，例如照明***的用电消耗趋势。

能耗对比分析（B300）：不同分项之间能源使用情况的对比（例如照明用电及动力用电）。

同比环比分析（B400）：显示年与年之间的同比，月与月之间的环比或者日与日之间环比。还可以更进一步的查看一天之中小时与小时之间环比。

时段对比分析（B500）：可以选择任意时段之间的能耗对比，分析峰谷平各时间段内的能源消耗情况或者能源费用消耗情况。

再次为能源计划（C10），其主要用于提供未来的能源使用计划并提供及时的预警。其具体包括：

时间能源计划（包括日计划、月计划及年计划）C100。依据各项能耗指标，监测点的能耗数据，历史记录等设置能源计划，计划日能耗数量，月能耗数量，年能耗数量。当实际能耗接近设定值时，***可以通过短信，邮件等方式预警。而当达到设定值时***也可以通过短信邮件等方式报警。

当然，为有效的完成计划，***也可以在能耗达到预警时采取控制措施。

报警一览表（C200）：上述时间能源计划设定完成后，可以查询接近预警或者超过报警后的状态，也可以选择查看各监测点的状态情况。

报警信息查询（C300）：提供各个报警监测点的报警参数，报警发生时间，具体数值，是否经过确认的报警信息查询功能。

最后，为运行报表（D10）。其用于反映上述各类型数据并以列表或者报表的形式展示出来，其具体可以包括能耗消耗指标明细表D100（各监测点消耗的能耗）、能耗统计报表D200（反映计划能耗与实际能耗的差别）、设备能耗报表D300（反映监测点的能耗随时间的变化情况）以及设备综合能耗包括（反映监测点的平均能耗水平）。上述运行报表均可以通过***的打印机打印或者制作形成表格导出，供用户查看及进行数据分析。

可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及本发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种基于能耗历史数据分析的能源管理控制方法，其特征在于，所述方法包括：

A、获取特定监测点的当前能耗信息及历史能耗数据；

B、依据所述监测点的历史能耗数据，生成相应的能源使用计划；

C、当监测点的当前能耗信息达到预警条件时，发出预警信号；所述预警条件具体为：依据当前能耗信息，计算获得的能耗使用曲线无法完成所述能源使用计划；

D、当监测点的当前能耗信息达到能源使用计划的限度值时，发出报警信号。

2.根据权利要求1所述的基于能耗历史数据分析的能源管理控制方法，其特征在于，所述方法还包括：

A1、依据所述历史能耗数据，分析监测点年与年之间的能耗同比；并且将所述能耗同比输出向用户展示。

3.根据权利要求2所述的基于能耗历史数据分析的能源管理控制方法，其特征在于，所述步骤A1具体包括：依据所述历史能耗数据，分析监测点月与月之间的环比、日与日之间的环比以及一天之中小时与小时之间的环比。

4.根据权利要求1所述的基于能耗历史数据分析的能源管理控制***，其特征在于，所述方法还包括：

D、比较当前能耗信息及历史能耗数据，生成能耗控制策略并输出向用户展示。

5.一种基于能源监测平台的基于能耗历史数据分析的能源管理控制***，其特征在于，所述基于能耗历史数据分析的能源管理控制***包括：

获取模块，用于获取特定监测点的当前能耗信息及历史能耗数据；

能源计划生成模块，用于依据所述监测点的历史能耗数据，生成相应的能源使用计划；

预警模块，用于当监测点的当前能耗信息达到预警条件时，发出预警信号；所述预警条件具体为：依据当前能耗信息，计算获得的能耗使用曲线无法完成所述能源使用计划；

报警模块，用于当监测点的当前能耗信息达到能源使用计划的限度值时，发出报警信号。

6.根据权利要求5所述的基于能耗历史数据分析的能源管理控制***，其特征在于，所述***还包括能耗同比模块，用于依据所述历史能耗数据，分析监测点年与年之间的能耗同比；

以及输出模块，用于将所述能耗同比输出向用户展示。

7.根据权利要求6所述的基于能耗历史数据分析的能源管理控制***，其特征在于，所述能耗同比模块还用于，依据所述历史能耗数据，分析监测点月与月之间的环比、日与日之间的环比以及一天之中小时与小时之间的环比。

8.根据权利要求5所述的基于能耗历史数据分析的能源管理控制***，其特征在于，所述***还包括能耗策略生成模块，用于比较当前能耗信息及历史能耗数据，生成能耗控制策略；所述输出模块，还用于输出所述能耗控制策略并向用户展示。