CN117035657A - 基于大数据的供热远程监管及分析*** - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于大数据的供热远程监管及分析***,包括数据层,数据层包括仪器仪表设备的采集器和现场PLC控制器,以实现控制器。数据采集实现热源、热网、换热站、热用户的温度、压力、流量、热量、电动阀门开度的数据采集。计量分析能够进行流量、热量的瞬时计算与累积计算,进行能源;接口层,接口层能够通过接口将换热站及热用户的实时数据进行传输;服务层,服务层负责接收各现场监控设备发来的数据,将实时运行参数存储在数据中,为后续的管理、分析、控制提供基础数据,并对数据进行存储、分析、报警、报表打印,向各现场设备发出调度控制指令;展现层,展现层可通过构建三维gis展示平台,并可实时对上传数据进行连续动态分析。
Description
技术领域
本发明涉及供热***领域,尤其涉及一种基于大数据的供热远程监管及分析***。
背景技术
热网的整体平衡是热网调节过程中最繁琐、最复杂的工作,在供热***中管网不平衡会导致众多问题的出现,如***冷热不均、局部管网超压等,以往的手动调节在调节的过程中需要耗费大量的人力、物力、时间。但越来越多的换热机组使用,大大增加了现场维护人员的难度,也需要的维护人员越来越多,而照成的人员调试温度不准确,照成热源的浪费或者居民家中温度达不到标准。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种基于大数据的供热远程监管及分析***、装置、设备及存储介质,旨在解决上述技术问题。
为实现上述目的,本发明提供一种基于大数据的供热远程监管及分析***,所述基于大数据的供热远程监管及分析***包括:
数据层,所述数据层包括仪器仪表设备的采集器和现场PLC控制器,以实现热源、热网、换热站、热用户的温度、压力、流量、热量、电动阀门开度的数据采集;
接口层,所述接口层能够通过接口将换热站及热用户的实时数据进行传输;
服务层,所述服务层负责接收各现场监控设备发来的数据,将实时运行参数存储在数据中,为后续的管理、分析、控制提供基础数据,并对数据进行存储、分析、报警、报表打印,向各现场设备发出调度控制指令;
展现层,所述展现层可实时对上传数据进行连续动态分析。
在一实施例中,所述数据层包括多个用于实时采集供热数据的热源采集器、换热站采集器、以及热网采集器,所述供热数据包括基本信息数据、设备数据、位置数据,所述位置数据以地理信息的形式体现。
在一实施例中,所述服务层包括:
数据采集模块,用于获取所述数据层采集的各个业务平台产生的业务数据;
数据处理模块,用于基于所述数据采集模块采集到的业务数据链接到三维孪生模型。
在一实施例中,所述服务层还包括数据存储模块,所述数据存储模块可将采集到的业务数据作为历史数据进行存储。
在一实施例中,所述数据存储模块包括数据归类单元以及数据存储单元,所述数据归类单元可将业务数据按照预设的归类规则进行归类,所述数据存储单元用于将已归类好的业务数据进行存储。
在一实施例中,所述服务层还包括数据安全处理模块,所述数据安全处理模块包括数据加密单元以及数据解密单元,所述数据加密单元和所述数据解密单元用于将所述业务数据进行加密和解密。
在一实施例中,所述数据安全处理模块还包括数据权限增减单元,所述数据权限增减单元和所述数据加密单元和所述数据解密单元相连。
在一实施例中,所述服务层还包括数据计算模块,所述数据计算模块用于对所述业务数据进行实时计算、去重甄别以及时效验证。
在一实施例中,所述基于大数据的供热远程监管及分析***还包括接口层,所述接口层包括负责各个业务***间数据交互的输入接口以及输出接口。
本发明所能实现的有益效果:本发明实施例提出的一种基于大数据的供热远程监管及分析***,通过采集各个业务平台产生的业务数据,将业务数据根据地理数据进行分析后构建三维gis展示平台,用户在三维gis展示平台上能够非常直观、简要的查看按照地理数据整合后的供热数据。因此,本发明技术方案能够对供热智能管控三网融合平台运行数据进行全面采集、集中存储与处理,实现终端互联互通,推动各类数据跨平台共享,充分挖掘数据价值,为三网高效协同、供需灵活互动提供数据支持。
附图说明
图1为本发明基于大数据的供热远程监管及分析***的示意图;
图2为本发明供热远程监管及分析***的应用示意图;
图3为本发明供热远程监管及分析***的应用示意图;
图4为本发明供热远程监管及分析***的应用示意图;
图5为本发明供热远程监管及分析***的应用示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
所述基于大数据的供热远程监管及分析***包括:
数据层,所述数据层包括仪器仪表设备的采集器和现场PLC控制器,以实现热源、热网、换热站、热用户的温度、压力、流量、热量、电动阀门开度的数据采集;
接口层,所述接口层能够通过接口将换热站及热用户的实时数据进行传输;
服务层,所述服务层负责接收各现场监控设备发来的数据,将实时运行参数存储在数据中,为后续的管理、分析、控制提供基础数据,并对数据进行存储、分析、报警、报表打印,向各现场设备发出调度控制指令;
展现层,所述展现层可通过构建三维gis展示平台,并可实时对上传数据进行连续动态分析。
在本实施例中,通过采集各个业务平台产生的业务数据,将业务数据根据地理数据进行分析后构建三维gis展示平台,用户在三维gis展示平台上能够非常直观、简要的查看按照地理数据整合后的供热数据。因此,本发明技术方案能够对供热智能管控三网融合平台运行数据进行全面采集、集中存储与处理,实现终端互联互通,推动各类数据跨平台共享,充分挖掘数据价值,为三网高效协同、供需灵活互动提供数据支持。
具体地,所述数据层包括多个用于实时采集供热数据的热源采集器、换热站采集器、以及热网采集器,所述供热数据包括基本信息数据、设备数据、位置数据,所述位置数据以地理信息的形式体现。
在本实施例中,可以通过设置若干个传感器来检测和采集各个零部件的数据。数据层可以将若干个业务数据进行整合,并将其整合至三维gis展示平台上。请参考图2,图2所示为该***的应用界面。
在三维gis展示平台中,可以通过点击的方式进行操作响应。例如,在点击相应楼栋时,可以弹出楼栋中的详细供热数据,如热网运行数据,包括首站、一次管网、热力站、二次管网和末端楼栋的流量、温度、压力等数据。还可以弹出具体安装位置等信息,如位于三维地图中的xx栋xx层某处、该设备xx处需要维修,需要携带xx工具。当前设备预设距离内相近维修人员为xx和xx。因此用户可以更为精确的根据设备信息进行监控和调试。
并且在本申请中,通过大量实时监测数据可以为模型提供实时准确的边界条件;通过基于3D模型的空间自辨识计算可以自动辨识与修正传感器安装位置产生的***误差;通过优化辨识算法对模型阻抗数据进行辨识,不断对阻抗数值进行修正,直到模拟数值与真实传感器数据的差距小于误差限,这样模型静态数据与采集动态数据形成良性互动与反馈。
在本申请中,通过数字孪生技术与地理信息技术相结合,构建以地理信息为基础的三维gis展示平台,能够更为直观的查看供热三维地理信息。极大地提升对地理信息的共享和利用效率,从而提升部门、机构的竞争力。
将地理信息***、用户测温***、生产调度***、经营收费***、客服***、稽查***进行数据整合、消除数据孤岛,对数据进行分析和标准化展示,从而达到安全供热、平衡供热、节能降耗、降低漏损,提高供热服务水平和业务管理水平。
具体地,所述服务层包括:数据采集模块,用于获取所述数据层采集的各个业务平台产生的业务数据;
数据处理模块,用于基于所述数据采集模块采集到的业务数据链接到三维孪生模型。
数据计算模块,用于对所述业务数据进行实时计算、去重甄别以及时效验证。
在本实施例中,可以基于用户测温数据进行分析,提供供热数据模型,通过精准预测和分析,达成最高供热效率,节省供热成本,降低供热能耗;基于生产调度平台的接入能力和控制能力,实现全网设备运行的在线化与全自动调控;基于边缘计算协助,实现全网调度的智能化;基于智能算法,利用历史数据建立供热曲线达成实时调控与按需供热,保证居民供热质量的稳定。
另外,所述服务层还包括数据存储模块,所述数据存储模块可将采集到的业务数据作为历史数据进行存储。所述数据存储模块包括数据归类单元以及数据存储单元,所述数据归类单元可将业务数据按照预设的归类规则进行归类,所述数据存储单元用于将已归类好的业务数据进行存储。
在本实施例中,采用两级数据归档机制,将基础数据存储到时序库(毫秒级);然后汇总数据(小时、天、周、月、年)存储到关系库;聚合统计,对一段时间内标签值做统计运算。在本实施例中,可以满足历史数据的查询功能以外,还可用于大数据分析及机器学习使用。
具体地,可以以表格形式实时监测换热站的运行参数数据,及时了解运行整体情况,通过分析可快速排查有问题的参数,在掌握运行情况的同时及时的发现问题,避免事故的发生。
所述服务层还包括数据安全处理模块,所述数据安全处理模块包括数据加密单元以及数据解密单元,所述数据加密单元和所述数据解密单元用于将所述业务数据进行加密和解密。所述数据安全处理模块还包括数据权限增减单元,所述数据权限增减单元和所述数据加密单元和所述数据解密单元相连。
在本实施例中,可以通过数据权限增减单元和数据加密单元、数据解密单元的联动实现不同权限具有解密不同数据的功能。例如,在增加权限时,解除某些数据的密码仅提供给该权限及以上的用户查看。换言之,不同的权限可以有不同的加密解密规则。
另外,本***还包括报警模块,报警模块的报警类型主要有三种:越限报警、偏差报警和变化率报警。
对于越限报警和偏差报警可以定义报警延时和报警死区。
报警死区的作用是为了防止变量值在报警限上下频繁波动时,产生许多不真实的报警,在原报警限上下增加一个报警限的阈值,使原报警限界线变为一条报警限带。
还可以针对某些报警信息设置报警延时,即***当前产生的报警信息并不提供显示和记录,而是进行延时,在延时时间到后,如果该报警不存在了,表明该报警可能是一个误报警,***自动清除;如果延时到后,该报警还存在,表明是一个真实的报警,***将其添加到报警缓冲区中,进行显示和记录。
越限报警共有四个:共有四个:低低限、低限、高限、高高限。在触发到不同限度时实现不同的报警方式。而偏差报警则是针对数据在相对目标值上下波动超过指定变化范围时产生的报警。变化率报警则是指模拟量的值在变化速率超过了指定的数值变化率而产生的报警,即变量变化太快时产生的报警。
在上述实施例中,数据层包括一体化的数据采集、计量分析和实时控制***,主要包括仪器仪表设备和现场PLC控制器。数据采集实现热源、热网、换热站、热用户的温度、压力、流量、热量、电动阀门开度的数据采集。计量分析能够进行流量、热量的瞬时计算与累积计算,进行能源的管理与考核。实时控制***能够根据换热站或热用户的用热特点进行自动化的控制,具有多种控制策略,可以满足不同用热特性的控制要求,提高换热站及建筑的供热质量,降低能源消耗。一般情况下各换热站各自独立,调度中心不干预换热站的控制,实现分散控制,消除集中控制的风险,同时增强了***的灵活性和可扩展性。
基于大数据的供热远程监管及分析***还包括接口层,接口层能够通过各种网络***(ADSL、GPRS、3G、4G、5G、光纤等),将换热站及热用户的实时数据传输到调度管理中心,管理中心也可以通过网络***将控制指令下达到现场控制器,执行控制调节指令。通讯网络是整个智能调度***的联络枢纽,各个监控点通过通讯网络形成一个统一的整体。为了实现运行数据的集中监测、控制、调度,必须建立连接所有监控点的通讯网络。
展现层负责接收各现场监控设备发来的数据,将实时运行参数存储在数据中,为后续的管理、分析、控制提供基础数据,并对数据进行存储、分析、报警、报表打印,向各现场设备发出调度控制指令,为供热过程如热源负荷分配、热网平衡与分析等提供决策依据。
需要说明的是,在本文中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者***不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者***所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者***中还存在另外的相同要素。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。
通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件,但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在如上所述的一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中,包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机,计算机,服务器,空调器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
以上仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (9)
1.一种基于大数据的供热远程监管及分析***,其特征在于,所述基于大数据的供热远程监管及分析***包括:
数据层,所述数据层包括仪器仪表设备的采集器和现场PLC控制器,以实现热源、热网、换热站、热用户的温度、压力、流量、热量、电动阀门开度的数据采集;
接口层,所述接口层能够通过接口将换热站及热用户的实时数据进行传输;
服务层,所述服务层负责接收各现场监控设备发来的数据,将实时运行参数存储在数据中,为后续的管理、分析、控制提供基础数据,并对数据进行存储、分析、报警、报表打印,向各现场设备发出调度控制指令;
展现层,所述展现层可通过构建三维gis展示平台,并可实时对上传数据进行连续动态分析。
2.如权利要求1所述的基于大数据的供热远程监管及分析***,其特征在于,所述数据层包括多个用于实时采集供热数据的热源采集器、换热站采集器、以及热网采集器,所述供热数据包括基本信息数据、设备数据、位置数据,所述位置数据以地理信息的形式体现。
3.如权利要求2所述的基于大数据的供热远程监管及分析***,其特征在于,所述服务层包括:
数据采集模块,用于获取所述数据层采集的各个业务平台产生的业务数据;
数据处理模块,用于基于所述数据采集模块采集到的业务数据链接到三维孪生模型。
4.根据权利要求3所述的基于大数据的供热远程监管及分析***,其特征在于,所述服务层还包括数据存储模块,所述数据存储模块可将采集到的业务数据作为历史数据进行存储。
5.根据权利要求4所述的基于大数据的供热远程监管及分析***,其特征在于,所述数据存储模块包括数据归类单元以及数据存储单元,所述数据归类单元可将业务数据按照预设的归类规则进行归类,所述数据存储单元用于将已归类好的业务数据进行存储。
6.根据权利要求5所述的基于大数据的供热远程监管及分析***,其特征在于,所述服务层还包括数据安全处理模块,所述数据安全处理模块包括数据加密单元以及数据解密单元,所述数据加密单元和所述数据解密单元用于将所述业务数据进行加密和解密。
7.根据权利要求6所述的基于大数据的供热远程监管及分析***,其特征在于,所述数据安全处理模块还包括数据权限增减单元,所述数据权限增减单元和所述数据加密单元和所述数据解密单元相连。
8.根据权利要求4所述的基于大数据的供热远程监管及分析***,其特征在于,所述服务层还包括数据计算模块,所述数据计算模块用于对所述业务数据进行实时计算、去重甄别以及时效验证。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的基于大数据的供热远程监管及分析***,其特征在于,所述基于大数据的供热远程监管及分析***还包括接口层,所述接口层包括负责各个业务***间数据交互的输入接口以及输出接口。
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Legal Events
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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