基于物聯網和云平臺的能源管理系統技術方案

本發明專利技術公開了一種基于物聯網和云平臺的能源管理系統，包括能源數據采集模塊、能源節點控制模塊、環境數據采集模塊、輸電配網控制模塊、熱網控制模塊、數據通信模塊和云處理平臺；云處理平臺輸電配網控制模塊、熱網控制模塊和能源節點控制模塊發送調控信息，從而實現對能源輸出節點、能源輸入節點、輸電配網的有效管理和調控。本發明專利技術的系統以物理傳感網為基礎，構建智慧神經元，完成能源物聯網原始數據的采集，搭建數據平臺，通過能源管理平臺、環境監測平臺、輔助監測平臺，動態管理各種數據源，建立數據之間的聯系，形成有價值的數據輸出。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及計算機應用，尤其涉及基于物聯網和云平臺的能源管理系統。
技術介紹
能源是現代社會賴以生存和發展的基礎.為了應對能源危機,各國積極研究新能源技術,特別是太陽能,風能,生物能等可再生能源.可再生能源具有取之不竭,清潔環保等特點,受到世界各國的高度重視.可再生能源存在地理上分散、生產不連續、隨機性、波動性和不可控等特點,傳統電力網絡的集中統一的管理方式,難于適應可再生能源大規模利用的要求.對于可再生能源的有效利用方式是分布式的“就地收集,就地存儲,就地使用”。但分布式發電并網并不能從根本上改變分布式發電在高滲透率情況下對上一級電網電能質量,故障檢測,故障隔離的影響,也難于實現可再生能源的最大化利用,只有實現可再生能源發電信息的共享,以信息流控制能量流,實現可再生能源所發電能的高效傳輸與共享,才能克服可再生能源不穩定的問題,實現可再生能源的真正有效利用。我們能源現狀的壓力：2105年我國GDP總量是676708億元，2015年我國能源消費總量為43億噸標煤。而我國發布的能源發展戰略行動計劃，明確到2020年，我國的目標是用48億噸標煤實現大約100萬億元的GDP的總量。環境惡化的壓力：在我國趕超式、粗放型的經濟發展模式下，生態環境的惡化不可避免，與經濟增長的矛盾日益突出，目前我國環境狀況可以概括為：局部有所改善，總體仍在惡化。尤其是大氣污染、水體污染和土壤的污染是排在前三位的。因此，如何對能源有效地管理實現能源的有效利用成為亟待解決的問題。隨著電力電子技術,信息技術和智能管理技術的發展,將大量由分布式能量采集裝置,分布式能量儲存裝置和各種類型負載構成的新型電力網絡節點互聯起來,以實現能量雙向流動的能量對等交換與共享網絡，成為解決能源管理問題的一個思路。
技術實現思路
有鑒于此，本專利技術提供了一種基于物聯網和云平臺的能源管理系統，包括能源數據采集模塊、能源節點控制模塊、環境數據采集模塊、輸電配網控制模塊、熱網控制模塊、數據通信模塊和云處理平臺，其中，所述能源數據采集模塊用于采集多個能源輸出節點的能源輸出數據和多個能源消耗節點的能源消耗數據；所述環境數據采集模塊用于采集能源輸出節點和能源消耗節點的數據；所述數據通信模塊用于實現所述云處理平臺與所述能源數據采集模塊、能源節點控制模塊、環境數據采集模塊、輸電配網控制模塊、熱網控制模塊的數據通信；所述云處理平臺用于接收所述能源數據采集模塊和環境數據采集模塊采集的數據，并對接收到的數據進行分析處理，根據分析處理的結果向輸電配網控制模塊、熱網控制模塊和能源節點控制模塊發送調控信息。進一步地，所述能源輸出節點包括發電裝置和熱能產生裝置，所述輸電配網控制模塊用于控制發電裝置產生的電能的輸送，所述熱網控制模塊用于控制所述熱能產生裝置產生的熱能的輸送。進一步地，所述發電裝置包括集中式發電裝置和分布式發電裝置，所述能源數據采集模塊包括電壓傳感器、電流傳感器和微處理單元MCU，所述電壓傳感器、電流傳感器與發電裝置對應設置，所述電壓傳感器用于采集發電裝置輸出電流的電壓，所述電流傳感器用于采集發電裝置輸出電流的電流，所述微處理單元MCU用于接收每個電壓傳感器和每個電流傳感器采集的信號，并根據所述信號計算功率。進一步地，所述集中式發電裝置包括火電裝置、核電裝置、水電裝置、光電裝置、氣電裝置、伏電裝置和風電裝置。進一步地，所述分布式發電裝置包括多個分布式的太陽能發電裝置。進一步地，所述熱能產生裝置包括集中式熱能產生裝置和燃氣網絡，所述能源數據采集模塊包括熱量表、天然氣流量計和微處理單元MCU，所述熱量表與熱能產生裝置對應設置，所述天然氣流量計與燃氣網絡的節點對應設置，所述微處理單元MCU用于獲取所述熱量表和天然氣流流量計采集的數據，并將獲取的數據發送至所述云處理平臺。進一步地，所述能源消耗節點包括照明設備、電氣設備、電熱設備和電機設備；所述能源數據采集模塊包括照明節點采集單元、電氣節點采集單元、電熱節點采集單元和電機節點采集單元；所述照明節點采集單元用于采集照明設備消耗的電能，并將采集的數據發送至所述云處理平臺；所述電氣節點采集單元用于采集電氣設備消耗的電能，并將采集的數據發送至所述云處理平臺；所述電機節點采集單元用于采集電機設備消耗的電能，并將采集的數據發送至所述云處理平臺；所述電熱節點采集單元用于采集電熱設備消耗的電能，并將采集的數據發送至所述云處理平臺。進一步地，所述能源消耗節點包括熱工設備、氣動設備和暖通設備；所述能源數據采集模塊包括熱工節點采集單元、氣動節點采集單元和暖通節點采集單元；所述熱工節點采集單元用于采集熱工設備消耗的電能，并將采集的數據發送至所述云處理平臺；所述氣動節點采集單元用于采集氣動設備消耗的電能，并將采集的數據發送至所述云處理平臺；所述暖通節點采集單元用于采集暖通設備消耗的電能，并將采集的數據發送至所述云處理平臺。進一步地，所述環境數據采集模塊包括氣體采集單元、液體采集單元和噪聲采集單元，所述氣體采集單元用于采集能源輸出節點和能源消耗節點的氣體數據，并將采集的數據發送至所述云處理平臺；所述液體采集單元用于采集能源輸出節點和能源消耗節點的液體數據，并將采集的數據發送至所述云處理平臺；所述噪聲采集單元用于集能源輸出節點和能源消耗節點的噪聲數據，并將采集的數據發送至所述云處理平臺。進一步地，所述系統還包括儲能裝置控制模塊，所述云處理平臺進一步用于根據分析處理的結果控制向所述儲能裝置控制模塊發出控制指令。實施本專利技術，具有如下有益效果：(1)本專利技術的系統包括能源數據采集模塊、能源節點控制模塊、環境數據采集模塊、輸電配網控制模塊、熱網控制模塊、數據通信模塊和云處理平臺，能源數據采集模塊能夠采集多個能源輸出節點的能源輸出數據和多個能源消耗節點的能源消耗數據；所述環境數據采集模塊能夠采集能源輸出節點和能源消耗節點的數據；云處理平臺接收所述能源數據采集模塊和環境數據采集模塊采集的數據，并對接收到的數據進行分析處理，根據分析處理的結果向輸電配網控制模塊、熱網控制模塊和能源節點控制模塊發送調控信息，從而實現對能源輸出節點、能源輸入節點、輸電配網的有效管理和調控；另外，本專利技術還能夠采集能源節點的環境數據，實現對環境數據的有效監控，通過云平臺的調控，保護環境。(2)本專利技術的系統以物理傳感網為基礎，構建智慧神經元，完成能源物聯網原始數據的采集，搭建數據平臺，通過能源管理平臺、環境監測平臺、輔助監測平臺，動態管理各種數據源，建立數據之間的聯系，形成有價值的數據輸出。附圖說明為了更清楚地說明本專利技術實施例或現有技術中的技術方案和優點，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單的介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本專利技術的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其它附圖。圖1為本專利技術實施例提供的系統的結構框圖。圖2為本專利技術實施例提供的系統另一結構框圖。具體實施方式下面將結合本專利技術實施例中的附圖，對本專利技術實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本專利技術一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本專利技術中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本專利技術保護的范圍本文檔來自技高網...

【技術保護點】
基于物聯網和云平臺的能源管理系統，其特征在于，包括能源數據采集模塊、能源節點控制模塊、環境數據采集模塊、輸電配網控制模塊、熱網控制模塊、數據通信模塊和云處理平臺，其中，所述能源數據采集模塊用于采集多個能源輸出節點的能源輸出數據和多個能源消耗節點的能源消耗數據；所述環境數據采集模塊用于采集能源輸出節點和能源消耗節點的數據；所述數據通信模塊用于實現所述云處理平臺與所述能源數據采集模塊、能源節點控制模塊、環境數據采集模塊、輸電配網控制模塊、熱網控制模塊的數據通信；所述云處理平臺用于接收所述能源數據采集模塊和環境數據采集模塊采集的數據，并對接收到的數據進行分析處理，根據分析處理的結果向輸電配網控制模塊、熱網控制模塊和能源節點控制模塊發送調控信息。

【技術特征摘要】
1.基于物聯網和云平臺的能源管理系統，其特征在于，包括能源數據采集模塊、能源節點控制模塊、環境數據采集模塊、輸電配網控制模塊、熱網控制模塊、數據通信模塊和云處理平臺，其中，所述能源數據采集模塊用于采集多個能源輸出節點的能源輸出數據和多個能源消耗節點的能源消耗數據；所述環境數據采集模塊用于采集能源輸出節點和能源消耗節點的數據；所述數據通信模塊用于實現所述云處理平臺與所述能源數據采集模塊、能源節點控制模塊、環境數據采集模塊、輸電配網控制模塊、熱網控制模塊的數據通信；所述云處理平臺用于接收所述能源數據采集模塊和環境數據采集模塊采集的數據，并對接收到的數據進行分析處理，根據分析處理的結果向輸電配網控制模塊、熱網控制模塊和能源節點控制模塊發送調控信息。2.根據權利要求1所述的基于物聯網和云平臺的能源管理系統，其特征在于，所述能源輸出節點包括發電裝置和熱能產生裝置，所述輸電配網控制模塊用于控制發電裝置產生的電能的輸送，所述熱網控制模塊用于控制所述熱能產生裝置產生的熱能的輸送。3.根據權利要求2所述的基于物聯網和云平臺的能源管理系統，其特征在于，所述發電裝置包括集中式發電裝置和分布式發電裝置，所述能源數據采集模塊包括電壓傳感器、電流傳感器和微處理單元MCU，所述電壓傳感器、電流傳感器與發電裝置對應設置，所述電壓傳感器用于采集發電裝置輸出電流的電壓，所述電流傳感器用于采集發電裝置輸出電流的電流，所述微處理單元MCU用于接收每個電壓傳感器和每個電流傳感器采集的信號，并根據所述信號計算功率。4.根據權利要求3所述的基于物聯網和云平臺的能源管理系統，其特征在于，所述集中式發電裝置包括火電裝置、核電裝置、水電裝置、光電裝置、氣電裝置、伏電裝置和風電裝置。5.根據權利要求3所述的基于物聯網和云平臺的能源管理系統，其特征在于，所述分布式發電裝置包括多個分布式的太陽能發電裝置。6.根據權利要求2所述的基于物聯網和云平臺的能源管理系統，其特征在于，所述熱能產生裝置包括集中式熱能產生裝置和燃氣網絡，所述能源數據采集模塊包括熱量表、天然氣流量計和微處理單元MCU，所述熱量表與熱能產生裝...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王世龍，卜旸，黃超，
申請(專利權)人：蘇州朗米爾照明科技有限公司，
類型：發明
國別省市：江蘇;32