遠(yuǎn)程能效評估系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種遠(yuǎn)程能效評估系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)量測模塊，包括數(shù)據(jù)采集模塊、能量平衡分析模塊、設(shè)備能效評估模塊及綜合能效評估模塊。本發(fā)明還涉及一種遠(yuǎn)程能效評估方法。本發(fā)明利用先進(jìn)的通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，為各類工業(yè)企業(yè)、高耗能企業(yè)提供了一個(gè)切實(shí)可行的遠(yuǎn)程能效評估解決方案。它可以充分利用各類通訊介質(zhì)，使管理者可以隨時(shí)隨地的掌握每個(gè)耗能設(shè)備的用能情況和每個(gè)耗能設(shè)備的節(jié)能潛力等信息。
【專利說明】遠(yuǎn)程能效評估系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及適用于電力領(lǐng)域的監(jiān)督和預(yù)測目的的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)和方法，特別是涉及一種遠(yuǎn)程能效評估系統(tǒng)，還涉及一種遠(yuǎn)程能效評估方法。
【背景技術(shù)】
[0002]最近幾年，我國的經(jīng)濟(jì)快速增長的同時(shí)，也伴隨著產(chǎn)生了能源緊張和環(huán)境惡化的問題。同時(shí)，幾乎所有的工商業(yè)企業(yè)都面臨巨大的能源開支，各類能源的價(jià)格也居高不下，節(jié)約能源、減少排放已稱為包括各類企業(yè)在內(nèi)的全社會的共識。
[0003]對工商業(yè)的生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)線和整個(gè)企業(yè)進(jìn)行能效分析和評估，建立科學(xué)、高效的能效評估系統(tǒng)，是分析節(jié)能潛力、采取節(jié)能措施、提高能源利用效率的有效途徑。
[0004]遠(yuǎn)程能效評估系統(tǒng)，通過遠(yuǎn)程傳輸手段，對重點(diǎn)耗能企業(yè)主要用能設(shè)備的電氣量和非電氣量數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)量測，并將計(jì)算和分析設(shè)備的能量平衡、能量轉(zhuǎn)換效率，分析客戶能耗情況，形成能效評估報(bào)告，為客戶節(jié)能改造提供參考和建議，為能效項(xiàng)目實(shí)施效果提供驗(yàn)證。實(shí)現(xiàn)設(shè)備能效評估、企業(yè)綜合能效評、提供節(jié)能決策支持等。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]基于此，有必要提供一種遠(yuǎn)程能效評估系統(tǒng)，通過遠(yuǎn)程傳輸手段，對重點(diǎn)耗能企業(yè)主要用能設(shè)備的電氣量和非電氣量數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)量測，并計(jì)算和分析設(shè)備的能量平衡、能量轉(zhuǎn)換效率，分析企業(yè)能耗情況，形成能效評估報(bào)告。
[0006]一種遠(yuǎn)程能效評估系統(tǒng)，包括:數(shù)據(jù)量測模塊，包括用于測量企業(yè)的設(shè)備的電氣量的電氣量量測單元，和測量企業(yè)的設(shè)備的非電氣量的非電氣量量測單元；所述數(shù)據(jù)量測模塊包括連接光纖、局域網(wǎng)、無線網(wǎng)、有線電視網(wǎng)及互聯(lián)網(wǎng)中的一種或多種的物理接口 ；所述電氣量包括設(shè)備的電壓、電流、功率、功率因數(shù)的一種或多種，所述非電氣量包括設(shè)備的電機(jī)轉(zhuǎn)速、風(fēng)機(jī)壓力、蒸汽溫度、蒸汽壓力的一種或多種；數(shù)據(jù)采集模塊，用于以密文的方式向所述數(shù)據(jù)量測模塊發(fā)送采集指令，對所述數(shù)據(jù)量測模塊量測得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)采集和傳輸；所述數(shù)據(jù)采集模塊包括連接光纖、局域網(wǎng)、無線網(wǎng)、有線電視網(wǎng)及互聯(lián)網(wǎng)中的一種或多種的物理接口 ；能量平衡分析模塊，用于根據(jù)所述電氣量，對企業(yè)的能量損耗情況和能源浪費(fèi)點(diǎn)進(jìn)行分析；設(shè)備能效評估模塊，用于根據(jù)所述電氣量和非電氣量，結(jié)合企業(yè)的設(shè)備的額定信息，對企業(yè)設(shè)備的能量轉(zhuǎn)換率進(jìn)行計(jì)算和評估；所述額定信息包括額定功率、額定轉(zhuǎn)速、額定效率中的一種或多種；綜合能效評估模塊，用于根據(jù)所述電氣量及企業(yè)設(shè)備的能量轉(zhuǎn)換率評估結(jié)果，得到企業(yè)的實(shí)時(shí)能效數(shù)據(jù)，并結(jié)合企業(yè)的歷史能效數(shù)據(jù)和同類企業(yè)的能效數(shù)據(jù)，形成企業(yè)的整體能效評估結(jié)果。
[0007]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述數(shù)據(jù)量測模塊還包括用于所述額定信息的額定信息量測單元。
[0008]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述數(shù)據(jù)量測模塊包括由ARM和Linux組成的嵌入式終端。
[0009]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述數(shù)據(jù)量測模塊包括RS485、ZigBee、小無線中的一種或多種的物理接口。
[0010]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述數(shù)據(jù)量測模塊包括多個(gè)能效監(jiān)測終端，所述能效監(jiān)測終端設(shè)于所述電氣量量測單元和非電氣量量測單元集中的區(qū)域，用于收集所述電氣量量測單元和非電氣量量測單元測得的數(shù)據(jù)；在企業(yè)生產(chǎn)線集中的區(qū)域，多個(gè)所述能效監(jiān)測終端之間進(jìn)行級聯(lián)并進(jìn)行數(shù)據(jù)匯總。
[0011]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述數(shù)據(jù)量測模塊包括計(jì)時(shí)單元,所述計(jì)時(shí)單元每日僅允許被校時(shí)一次。
[0012]還有必要提供一種遠(yuǎn)程能效評估方法。
[0013]一種遠(yuǎn)程能效評估方法，包括下列步驟:測量企業(yè)的設(shè)備的電氣量和非電氣量；所述電氣量包括設(shè)備的電壓、電流、功率、功率因數(shù)的一種或多種，所述非電氣量包括設(shè)備的電機(jī)轉(zhuǎn)速、風(fēng)機(jī)壓力、蒸汽溫度、蒸汽壓力的一種或多種；以密文的方式發(fā)送采集指令，在收到所述采集指令后返回測量得到的數(shù)據(jù)；根據(jù)所述電氣量，對企業(yè)的能量損耗情況和能源浪費(fèi)點(diǎn)進(jìn)行分析；根據(jù)所述電氣量和非電氣量，結(jié)合企業(yè)的設(shè)備的額定信息，對企業(yè)設(shè)備的能量轉(zhuǎn)換率進(jìn)行計(jì)算和評估；根據(jù)所述電氣量及設(shè)備的能量轉(zhuǎn)換率評估結(jié)果，得到企業(yè)的實(shí)時(shí)能效數(shù)據(jù)，并結(jié)合企業(yè)的歷史能效數(shù)據(jù)和同類企業(yè)的能效數(shù)據(jù)，形成企業(yè)的整體能效評估結(jié)果。
[0014]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述以密文的方式發(fā)送采集指令的步驟之后，還包括對采集到的數(shù)據(jù)按設(shè)備進(jìn)行分類，并對設(shè)備的電能質(zhì)量進(jìn)行實(shí)時(shí)考核的步驟。
[0015]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述根據(jù)所述電氣量，對企業(yè)的能量損耗情況和能源浪費(fèi)點(diǎn)進(jìn)行分析的步驟，包括實(shí)時(shí)形成企業(yè)的能量平衡圖，實(shí)時(shí)展示企業(yè)的能量消耗情況和能源流向。
[0016]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述根據(jù)所述電氣量及設(shè)備的能量轉(zhuǎn)換率評估結(jié)果，得到企業(yè)的實(shí)時(shí)能效數(shù)據(jù)，并結(jié)合企業(yè)的歷史能效數(shù)據(jù)和同類企業(yè)的能效數(shù)據(jù)，形成企業(yè)的整體能效評估結(jié)果的步驟，包括得到企業(yè)的有效輸出功率，并與企業(yè)的實(shí)時(shí)生產(chǎn)總輸入功率相比，形成企業(yè)的綜合能效評估結(jié)果，最終記錄形成企業(yè)的日、月、年綜合能效曲線，以及綜合能效診斷報(bào)告。
[0017]上述遠(yuǎn)程能效評估系統(tǒng)，利用先進(jìn)的通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，為各類工業(yè)企業(yè)、高耗能企業(yè)提供了一個(gè)切實(shí)可行的遠(yuǎn)程能效評估解決方案。它可以充分利用各類通訊介質(zhì)，使管理者可以隨時(shí)隨地的掌握每個(gè)耗能設(shè)備的用能情況和每個(gè)耗能設(shè)備的節(jié)能潛力
等信息。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1是一實(shí)施例中遠(yuǎn)程能效評估系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖；
[0019]圖2是一實(shí)施例中遠(yuǎn)程能效評估方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]為使本發(fā)明的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更為明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】做詳細(xì)的說明。
[0021]在本發(fā)明實(shí)施例中，遠(yuǎn)程能效評估系統(tǒng)通過遠(yuǎn)程傳輸手段，對工商業(yè)企業(yè)主要用能設(shè)備的電氣量數(shù)據(jù)和非電氣量數(shù)據(jù)進(jìn)行量測和采集，計(jì)算設(shè)備的能量轉(zhuǎn)換效率，評估企業(yè)的綜合能效情況。實(shí)現(xiàn)能效市場潛力分析、客戶能效項(xiàng)目在線預(yù)評估及能效信息發(fā)布和交流等。
[0022]請參閱圖1，其為一實(shí)施例中遠(yuǎn)程能效評估系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖，包括數(shù)據(jù)量測模塊10、數(shù)據(jù)采集模塊11、能量平衡分析模塊12、設(shè)備能效評估模塊13及綜合能效評估模塊14。
[0023]數(shù)據(jù)量測模塊10采用嵌入式終端，在本實(shí)施例中為ARM和Linux組成的嵌入式終端，可以就地對各類電氣量和非電氣量進(jìn)行實(shí)時(shí)量測，包括電量、電壓、電流、功率、功率因數(shù)、電機(jī)轉(zhuǎn)速、風(fēng)機(jī)壓力、蒸汽溫度、蒸汽壓力等。數(shù)據(jù)量測模塊10可以適應(yīng)各種不同的物理通道，包括RS485、ZigBee、小無線等。
[0024]在本實(shí)施例中，數(shù)據(jù)量測模塊10包括電氣量量測單元101、非電氣量量測單元102及額定信息量測單元103。
[0025]電氣量量測單元101用于對企業(yè)的設(shè)備或生產(chǎn)線的輸入電壓、電流、功率、功率因數(shù)等電氣量進(jìn)行量測。
[0026]非電氣量量測單元102用于對設(shè)備或生產(chǎn)線的轉(zhuǎn)速、溫度、壓力等非電氣量進(jìn)行量測。
[0027]額定信息量測模塊103用于對設(shè)備或生產(chǎn)線的額定功率、額定轉(zhuǎn)速、額定效率等進(jìn)行量測?？梢岳斫獾模谄渌鼘?shí)施例中，如果可以通過其它方式獲得設(shè)備的額定信息，則額定信息量測模塊103可以省略。
[0028]數(shù)據(jù)量測模塊10設(shè)有計(jì)時(shí)單元，可被主站校時(shí)。計(jì)時(shí)單元的日計(jì)時(shí)誤差< ±1秒/日，每天只允許被主站校時(shí)I次。每天只允許校時(shí)I次，是出于安全性考慮，防止被惡意反復(fù)修改時(shí)鐘，導(dǎo)致計(jì)量錯(cuò)誤。
[0029]在本實(shí)施例中，遠(yuǎn)程能效評估系統(tǒng)采用分級管理模式，在工商業(yè)企業(yè)現(xiàn)場，安裝電氣量和非電氣量量測設(shè)備，對各類數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)量測。在量測設(shè)備較集中的地方，安裝能效監(jiān)測終端，收集能效量測設(shè)備的數(shù)據(jù)。在企業(yè)生產(chǎn)線集中的區(qū)域，對多個(gè)能效監(jiān)測終端進(jìn)行級聯(lián)和匯總，將數(shù)據(jù)進(jìn)行局部匯總。在企業(yè)范圍內(nèi)，通過光纖、網(wǎng)絡(luò)、無線等方式，將所有能效監(jiān)測終端的數(shù)據(jù)采集到企業(yè)內(nèi)部的小型主站；在整個(gè)區(qū)域范圍內(nèi)，通過有線或無線網(wǎng)絡(luò)把所有企業(yè)的數(shù)據(jù)采集到系統(tǒng)主站，進(jìn)行統(tǒng)一的分析和評估。
[0030]數(shù)據(jù)采集模塊11采用數(shù)據(jù)指令，以密文的方式，安全可靠地將采集指令發(fā)送給數(shù)據(jù)量測模塊10。數(shù)據(jù)量測模塊10在接收到采集指令后將當(dāng)前測量到的數(shù)據(jù)返回給數(shù)據(jù)采集模塊11，再由數(shù)據(jù)采集模塊11通過專用通道上報(bào)給能量平衡分析模塊12。
[0031]數(shù)據(jù)采集模塊11每隔一定的間隔采集設(shè)備的電氣量和非電氣量數(shù)據(jù)，并將采集到的數(shù)據(jù)按設(shè)備進(jìn)行分類。在采集數(shù)據(jù)的同時(shí)，數(shù)據(jù)采集模塊11對電能質(zhì)量進(jìn)行實(shí)時(shí)考核，及時(shí)發(fā)現(xiàn)電能質(zhì)量不合格的情況，包括功率因數(shù)超標(biāo)、諧波含量超標(biāo)等。
[0032]遠(yuǎn)程能效評估系統(tǒng)支持多種方式進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，包括有線網(wǎng)絡(luò)、無線網(wǎng)絡(luò)、光纖、電力載波等。系統(tǒng)連接到量測終端，對數(shù)據(jù)量測模塊10的采集指令以密文的方式進(jìn)行發(fā)送。在網(wǎng)絡(luò)的上層，數(shù)據(jù)采集模塊11建立tcp socket連接,采用http和xml協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，保證傳輸方式的可靠性和易維護(hù)性。
[0033]遠(yuǎn)程能效評估系統(tǒng)在通訊通道上，跨越三大網(wǎng)絡(luò)，即無線網(wǎng)絡(luò)、有線網(wǎng)和電力網(wǎng)，將三者緊密聯(lián)系，同時(shí)又各有分工。在數(shù)據(jù)傳輸指令從主站系統(tǒng)傳出時(shí)，信號為局域網(wǎng)的方式；在進(jìn)入數(shù)據(jù)量測模塊10后，信號在RS232、RS485、M_BUS等通道上傳輸。正因?yàn)槿绱耍到y(tǒng)在信號傳輸?shù)目煽啃?、安全性上做了特別的處理，包括自動(dòng)選擇最優(yōu)的通道、對信號報(bào)文進(jìn)行加密、對使用者身份進(jìn)行嚴(yán)格認(rèn)證、對通訊報(bào)文進(jìn)行CRC校驗(yàn)等，從而保證控制信號能準(zhǔn)確、安全的傳輸，避免信號丟失、誤傳，避免數(shù)據(jù)被非法使用。
[0034]能量平衡分析模塊12根據(jù)數(shù)據(jù)采集模塊11采集的電氣量，對企業(yè)的能量損耗情況和能源浪費(fèi)點(diǎn)進(jìn)行分析。包括將企業(yè)內(nèi)部各個(gè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)(各廠區(qū)關(guān)口點(diǎn)、車間、生產(chǎn)線、重點(diǎn)用能設(shè)備等處)的能量狀態(tài)和能量流向繪制成能量平衡圖，通過能量平衡圖直觀展示企業(yè)內(nèi)部各部分的能量消耗情況及能量流向，并通過對各節(jié)點(diǎn)實(shí)時(shí)負(fù)荷的記錄，形成企業(yè)的總體及各節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷曲線，再經(jīng)過統(tǒng)計(jì)分析，形成企業(yè)總體及各節(jié)點(diǎn)的電量統(tǒng)計(jì)信息表，分析企業(yè)的重點(diǎn)耗能環(huán)節(jié)、漏電環(huán)節(jié)、電能浪費(fèi)環(huán)節(jié)等。從而實(shí)時(shí)了解企業(yè)的能源流向及電能使用情況，同時(shí)發(fā)掘企業(yè)具有節(jié)能潛力的重點(diǎn)耗能環(huán)節(jié)、漏電環(huán)節(jié)、電能浪費(fèi)環(huán)節(jié)。
[0035]設(shè)備能效評估模塊13利用數(shù)據(jù)采集模塊11采集的設(shè)備的電氣量和非電氣量數(shù)據(jù)，對設(shè)備的電量數(shù)據(jù)和電機(jī)轉(zhuǎn)速、風(fēng)機(jī)壓力、蒸汽溫度、蒸汽壓力等進(jìn)行分析，計(jì)算能量轉(zhuǎn)換率，分析設(shè)備的能效水平。
[0036]進(jìn)一步地，為了更好地了解設(shè)備或生產(chǎn)線的負(fù)載率狀況、實(shí)際運(yùn)行能效狀態(tài)，為設(shè)備或生產(chǎn)線的節(jié)能改造提供有力的依據(jù)，通過實(shí)時(shí)采集的設(shè)備的額定信息、設(shè)備的電氣量信息、設(shè)備的非電氣量信息，在能效評估模塊13中進(jìn)行設(shè)備運(yùn)行能效的實(shí)時(shí)核算，并將設(shè)備的能效信息進(jìn)行記錄，形成設(shè)備的日、月、年能效曲線，最終形成設(shè)備的能效診斷統(tǒng)計(jì)報(bào)
生口 ο
[0037]綜合能效評估模塊14根據(jù)數(shù)據(jù)采集模塊11采集的電氣量及設(shè)備能效評估模塊13得到的企業(yè)設(shè)備的能量轉(zhuǎn)換率評估結(jié)果，分析企業(yè)的整體能量利用情況和能量轉(zhuǎn)換率，并結(jié)合企業(yè)的歷史能效數(shù)據(jù)、同類企業(yè)的能效數(shù)據(jù)，綜合分析企業(yè)能效水平和能效趨勢，形成整體能效評估報(bào)告。
[0038]由于設(shè)備能效的高低并不能全面代表企業(yè)整體能效的高低，為了更好地了解企業(yè)整體的能效狀況，并與企業(yè)的歷史評價(jià)及同類型企業(yè)的評價(jià)結(jié)果進(jìn)行對比，了解企業(yè)目前的整體能效水平及趨勢，通過對企業(yè)所有節(jié)點(diǎn)的功率輸入及節(jié)點(diǎn)能效情況(即設(shè)備能效評估模塊13得到的企業(yè)設(shè)備的能量轉(zhuǎn)換率評估結(jié)果)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，得出企業(yè)的有效輸出功率，并與企業(yè)的實(shí)時(shí)生產(chǎn)總輸入功率相比，形成企業(yè)的綜合能效評估結(jié)果，最終記錄形成企業(yè)的日、月、年綜合能效曲線，以及綜合能效診斷報(bào)告。
[0039]上述能效評估系統(tǒng)可顯示整個(gè)區(qū)域能源消耗的分布圖、拓?fù)鋱D及各生產(chǎn)現(xiàn)場的接線圖、設(shè)備狀態(tài)、曲線、報(bào)表?？蓪?shí)時(shí)量測生產(chǎn)設(shè)備的電氣量數(shù)據(jù)，包括電量、電壓、電流、功率、功率因數(shù)等?？梢酝ㄟ^通信網(wǎng)絡(luò)，監(jiān)控生產(chǎn)設(shè)備的非電氣量數(shù)據(jù)，包括電機(jī)轉(zhuǎn)速、風(fēng)機(jī)壓力、蒸汽溫度、蒸汽壓力等。
[0040]本發(fā)明還提供一種遠(yuǎn)程能效評估，如圖2所示，包括下列步驟:
[0041]S210,測量企業(yè)的設(shè)備的電氣量和非電氣量。
[0042]在企業(yè)的各個(gè)節(jié)點(diǎn)，即各廠區(qū)關(guān)口點(diǎn)、車間、生產(chǎn)線、重點(diǎn)用能設(shè)備等處，安裝電能計(jì)量和電能質(zhì)量監(jiān)測裝置，必要時(shí)安裝電壓互感器和電流互感器，就地對各類電氣量進(jìn)行實(shí)時(shí)量測，包括電量、電壓、電流、功率、功率因數(shù)等。類似的，安裝非電氣量量測設(shè)備，對各類設(shè)備的非電氣量進(jìn)行實(shí)時(shí)量測，包括電機(jī)轉(zhuǎn)速、風(fēng)機(jī)壓力、蒸汽溫度、蒸汽壓力等。[0043]在本實(shí)施例中，還需要獲取設(shè)備的額定信息。
[0044]S220,以密文的方式發(fā)送采集指令，并在收到采集指令后返回測量得到的數(shù)據(jù)。
[0045]根據(jù)預(yù)先設(shè)置的規(guī)則，以密文的方式向電氣量量測設(shè)備和非電氣量發(fā)送采集指令，量測設(shè)備將當(dāng)前測量得到的數(shù)據(jù)返回給系統(tǒng)，系統(tǒng)對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲，以供統(tǒng)計(jì)分析使用。
[0046]系統(tǒng)支持多種方式進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，包括有線網(wǎng)絡(luò)、無線網(wǎng)絡(luò)、光纖、電力載波等。系統(tǒng)連接到量測終端，將采集指令以密文的方式進(jìn)行發(fā)送。在網(wǎng)絡(luò)的上層，建立tcp socket連接，采用http和xml協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，保證傳輸方式的可靠性和易維護(hù)性。
[0047]遠(yuǎn)程能效評估系統(tǒng)在通訊通道上，跨越三大網(wǎng)絡(luò)，即無線網(wǎng)絡(luò)、有線網(wǎng)和電力網(wǎng)，將三者緊密聯(lián)系，同時(shí)又各有分工。在數(shù)據(jù)傳輸指令從主站系統(tǒng)傳出時(shí)，信號為局域網(wǎng)的方式；在進(jìn)入量測終端后，信號在RS232、RS485、M_BUS等通道上傳輸。正因?yàn)槿绱?，系統(tǒng)在信號傳輸?shù)目煽啃?、安全性上做了特別的處理，包括自動(dòng)選擇最優(yōu)的通道、對信號報(bào)文進(jìn)行加密、對使用者身份進(jìn)行嚴(yán)格認(rèn)證、對通訊報(bào)文進(jìn)行CRC校驗(yàn)等，從而保證控制信號能準(zhǔn)確、安全的傳輸，避免信號丟失、誤傳，避免數(shù)據(jù)被非法使用。
[0048]在其中一個(gè)實(shí)施例中，步驟S220采集到數(shù)據(jù)之后，還包括對采集到的數(shù)據(jù)按設(shè)備進(jìn)行分類，并對設(shè)備的電能質(zhì)量進(jìn)行實(shí)時(shí)考核的步驟，以及時(shí)發(fā)現(xiàn)電能質(zhì)量不合格的情況，包括功率因數(shù)超標(biāo)、諧波含量超標(biāo)等。在發(fā)現(xiàn)電能質(zhì)量不合格時(shí)，可以進(jìn)行報(bào)警以通知相關(guān)的工作人員。
[0049]S230，能量平衡分析。
[0050]根據(jù)步驟S220集中采集的電氣量，對企業(yè)的能量損耗情況和能源浪費(fèi)點(diǎn)進(jìn)行分析。包括將企業(yè)內(nèi)部各個(gè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)(各廠區(qū)關(guān)口點(diǎn)、車間、生產(chǎn)線、重點(diǎn)用能設(shè)備等處)的能量狀態(tài)和能量流向繪制成能量平衡圖，通過能量平衡圖直觀展示企業(yè)內(nèi)部各部分的能量消耗情況及能量流向，并通過對各節(jié)點(diǎn)實(shí)時(shí)負(fù)荷的記錄，形成企業(yè)的總體及各節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷曲線，再經(jīng)過統(tǒng)計(jì)分析，形成企業(yè)總體及各節(jié)點(diǎn)的電量統(tǒng)計(jì)信息表，分析企業(yè)的重點(diǎn)耗能環(huán)節(jié)、漏電環(huán)節(jié)、電能浪費(fèi)環(huán)節(jié)等。從而實(shí)時(shí)了解企業(yè)的能源流向及電能使用情況，同時(shí)發(fā)掘企業(yè)具有節(jié)能潛力的重點(diǎn)耗能環(huán)節(jié)、漏電環(huán)節(jié)、電能浪費(fèi)環(huán)節(jié)。
[0051]S240，設(shè)備能效評估。
[0052]利用步驟S220集中采集的設(shè)備的電氣量和非電氣量數(shù)據(jù)，對設(shè)備的電量數(shù)據(jù)和電機(jī)轉(zhuǎn)速、風(fēng)機(jī)壓力、蒸汽溫度、蒸汽壓力等進(jìn)行分析，計(jì)算能量轉(zhuǎn)換率，分析設(shè)備的能效水平。
[0053]進(jìn)一步地，為了更好地了解設(shè)備或生產(chǎn)線的負(fù)載率狀況，實(shí)際運(yùn)行能效狀態(tài)，為設(shè)備或生產(chǎn)線的節(jié)能改造提供有力的依據(jù)，通過實(shí)時(shí)采集的設(shè)備的額定信息、設(shè)備的電氣量信息、設(shè)備的非電氣量信息，進(jìn)行設(shè)備運(yùn)行能效的實(shí)時(shí)核算，并將設(shè)備的能效信息進(jìn)行記錄，形成設(shè)備的日、月、年能效曲線，最終形成設(shè)備的能效診斷統(tǒng)計(jì)報(bào)告。
[0054]S250，企業(yè)綜合能效評估。
[0055]根據(jù)步驟S220集中采集的電氣量及步驟S240得到的設(shè)備的能量轉(zhuǎn)換率評估結(jié)果，獲得企業(yè)的實(shí)時(shí)能效數(shù)據(jù)，并結(jié)合企業(yè)的歷史能效數(shù)據(jù)和同類企業(yè)的能效數(shù)據(jù)，形成企業(yè)的整體能效評估結(jié)果。
[0056]由于設(shè)備能效的高低并不能全面代表企業(yè)整體能效的高低，為了更好地了解企業(yè)整體的能效狀況，并與企業(yè)的歷史評價(jià)及同類型企業(yè)的評價(jià)結(jié)果進(jìn)行對比，了解企業(yè)目前的整體能效水平及趨勢，通過對企業(yè)所有節(jié)點(diǎn)的功率輸入及節(jié)點(diǎn)能效情況(即步驟S240得到的企業(yè)設(shè)備的能量轉(zhuǎn)換率評估結(jié)果)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，得出企業(yè)的有效輸出功率，并與企業(yè)的實(shí)時(shí)生產(chǎn)總輸入功率相比，形成企業(yè)的綜合能效評估結(jié)果，最終記錄形成企業(yè)的日、月、年綜合能效曲線，以及綜合能效診斷報(bào)告。
[0057]上述遠(yuǎn)程能效評估系統(tǒng)的系統(tǒng)構(gòu)架為J2EE數(shù)據(jù)服務(wù)技術(shù)，在架構(gòu)與網(wǎng)絡(luò)組織方式上具有一定的前瞻性，通信手段上采用無線通信網(wǎng)絡(luò)和有線通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)合的方式，以保證系統(tǒng)的先進(jìn)性和投資的有效性。
[0058]數(shù)據(jù)的并發(fā)傳輸是一般的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)的一大瓶頸，由于在實(shí)際應(yīng)用中一個(gè)大的系統(tǒng)有數(shù)目巨大的數(shù)據(jù)量測設(shè)備，保證高傳輸成功率的前提是解決并發(fā)傳輸?shù)耐ㄐ抛枞?。上述遠(yuǎn)程能效評估系統(tǒng)采用企業(yè)級的基于J2EE構(gòu)架基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)服務(wù)發(fā)布軟件構(gòu)架，該系統(tǒng)能支持高強(qiáng)度的數(shù)據(jù)并發(fā)傳輸和數(shù)據(jù)服務(wù)，支持海量數(shù)據(jù)查詢，具有極高的實(shí)用性。
[0059]上述遠(yuǎn)程能效評估系統(tǒng)利用先進(jìn)的通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，為各類工業(yè)企業(yè)、高耗能企業(yè)提供了一個(gè)切實(shí)可行的遠(yuǎn)程能效評估解決方案。它可以充分利用各類通訊介質(zhì)，使管理者可以隨時(shí)隨地的掌握每個(gè)耗能設(shè)備的用能情況和每個(gè)耗能設(shè)備的節(jié)能潛力
等信息。
[0060]上述遠(yuǎn)程能效評估系統(tǒng)基于網(wǎng)絡(luò)、光纖、小無線、ZigBee等通信方式來傳遞數(shù)據(jù)；并基于J2EE構(gòu)架的數(shù)據(jù)服務(wù)，解決并發(fā)傳輸瓶頸問題，提供強(qiáng)大的基于J2EE的Web DataService的數(shù)據(jù)服務(wù)和數(shù)據(jù)驗(yàn)證。采用本發(fā)明，可使工商業(yè)能效評估系統(tǒng)的運(yùn)營成本極大的降低，可靠性和安全性得到極大的提高，使系統(tǒng)真正具有實(shí)用性，提高企業(yè)能效管理的自動(dòng)化水平，促進(jìn)企業(yè)節(jié)能和全社會節(jié)能減排的良性發(fā)展。
[0061]以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種遠(yuǎn)程能效評估系統(tǒng)，其特征在于，包括: 數(shù)據(jù)量測模塊，包括用于測量企業(yè)的設(shè)備的電氣量的電氣量量測單元，和測量企業(yè)的設(shè)備的非電氣量的非電氣量量測單元；所述數(shù)據(jù)量測模塊包括連接光纖、局域網(wǎng)、無線網(wǎng)、有線電視網(wǎng)及互聯(lián)網(wǎng)中的一種或多種的物理接口 ；所述電氣量包括設(shè)備的電壓、電流、功率、功率因數(shù)的一種或多種，所述非電氣量包括設(shè)備的電機(jī)轉(zhuǎn)速、風(fēng)機(jī)壓力、蒸汽溫度、蒸汽壓力的一種或多種； 數(shù)據(jù)采集模塊，用于以密文的方式向所述數(shù)據(jù)量測模塊發(fā)送采集指令，對所述數(shù)據(jù)量測模塊量測得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)采集和傳輸；所述數(shù)據(jù)采集模塊包括連接光纖、局域網(wǎng)、無線網(wǎng)、有線電視網(wǎng)及互聯(lián)網(wǎng)中的一種或多種的物理接口； 能量平衡分析模塊，用于根據(jù)所述電氣量，對企業(yè)的能量損耗情況和能源浪費(fèi)點(diǎn)進(jìn)行分析； 設(shè)備能效評估模塊，用于根據(jù)所述電氣量和非電氣量，結(jié)合企業(yè)的設(shè)備的額定信息，對企業(yè)設(shè)備的能量轉(zhuǎn)換率進(jìn)行計(jì)算和評估；所述額定信息包括額定功率、額定轉(zhuǎn)速、額定效率中的一種或多種； 綜合能效評估模塊，用于根據(jù)所述電氣量及企業(yè)設(shè)備的能量轉(zhuǎn)換率評估結(jié)果，得到企業(yè)的實(shí)時(shí)能效數(shù)據(jù)，并結(jié)合企業(yè)的歷史能效數(shù)據(jù)和同類企業(yè)的能效數(shù)據(jù)，形成企業(yè)的整體能效評估結(jié)果。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的遠(yuǎn)程能效評估系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)量測模塊還包括用于所述額定信息的額定信息量測單元。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的遠(yuǎn)程能效評估系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)量測模塊包括由ARM和Linux組成的嵌入式終端。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的遠(yuǎn)程能效評估系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)量測模塊包括RS485、ZigBee、小無線中的一種或多種的物理接口。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的遠(yuǎn)程能效評估系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)量測模塊包括多個(gè)能效監(jiān)測終端，所述能效監(jiān)測終端設(shè)于所述電氣量量測單元和非電氣量量測單元集中的區(qū)域，用于收集所述電氣量量測單元和非電氣量量測單元測得的數(shù)據(jù)；在企業(yè)生產(chǎn)線集中的區(qū)域，多個(gè)所述能效監(jiān)測終端之間進(jìn)行級聯(lián)并進(jìn)行數(shù)據(jù)匯總。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的遠(yuǎn)程能效評估系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)量測模塊包括計(jì)時(shí)單元，所述計(jì)時(shí)單元每日僅允許被校時(shí)一次。
7.—種遠(yuǎn)程能效評估方法，包括下列步驟: 測量企業(yè)的設(shè)備的電氣量和非電氣量；所述電氣量包括設(shè)備的電壓、電流、功率、功率因數(shù)的一種或多種，所述非電氣量包括設(shè)備的電機(jī)轉(zhuǎn)速、風(fēng)機(jī)壓力、蒸汽溫度、蒸汽壓力的一種或多種； 以密文的方式發(fā)送采集指令，并在收到所述采集指令后返回測量得到的數(shù)據(jù)； 根據(jù)所述電氣量，對企業(yè)的能量損耗情況和能源浪費(fèi)點(diǎn)進(jìn)行分析； 根據(jù)所述電氣量和非電氣量，結(jié)合企業(yè)的設(shè)備的額定信息，對企業(yè)設(shè)備的能量轉(zhuǎn)換率進(jìn)行計(jì)算和評估； 根據(jù)所述電氣量及設(shè)備的能量轉(zhuǎn)換率評估結(jié)果，得到企業(yè)的實(shí)時(shí)能效數(shù)據(jù)，并結(jié)合企業(yè)的歷史能效數(shù)據(jù)和同類企業(yè)的能效數(shù)據(jù)，形成企業(yè)的整體能效評估結(jié)果。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的遠(yuǎn)程能效評估方法，其特征在于，所述以密文的方式發(fā)送采集指令的步驟之后，還包括對采集到的數(shù)據(jù)按設(shè)備進(jìn)行分類，并對設(shè)備的電能質(zhì)量進(jìn)行實(shí)時(shí)考核的步驟。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的遠(yuǎn)程能效評估方法，其特征在于，所述根據(jù)所述電氣量，對企業(yè)的能量損耗情況和能源浪費(fèi)點(diǎn)進(jìn)行分析的步驟，包括實(shí)時(shí)形成企業(yè)的能量平衡圖，實(shí)時(shí)展示企業(yè)的能量消耗情況和能源流向。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的遠(yuǎn)程能效評估方法，其特征在于，所述根據(jù)所述電氣量及設(shè)備的能量轉(zhuǎn)換率評估結(jié)果，得到企業(yè)的實(shí)時(shí)能效數(shù)據(jù)，并結(jié)合企業(yè)的歷史能效數(shù)據(jù)和同類企業(yè)的能效數(shù)據(jù)，形成企業(yè)的整體能效評估結(jié)果的步驟，包括得到企業(yè)的有效輸出功率，并與企業(yè)的實(shí)時(shí)生產(chǎn)總輸入功率相比，形成企業(yè)的綜合能效評估結(jié)果，最終記錄形成企業(yè)的日、月、年綜合能效曲線，以及綜合能效診斷報(bào)告。
【文檔編號】G06Q50/06GK103927690SQ201310549287
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2013年11月7日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月7日
【發(fā)明者】李剛, 相應(yīng)初 申請人:廣西電網(wǎng)公司電力科學(xué)研究院, 深圳市科陸電子科技股份有限公司