本發(fā)明涉及云計(jì)算技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于云計(jì)算技術(shù)的城市能源管理系統(tǒng)及其方法。

背景技術(shù)：

地球的儲(chǔ)水量是很豐富的，共有14.5億立方千米之多。地球上的水，盡管數(shù)量巨大，而能直接被人們生產(chǎn)和生活利用的，卻少得可憐。首先，海水又咸又苦，不能飲用，不能澆地，也難以用于工業(yè)。其次，地球的淡水資源僅占其總水量的2.5％，而在這極少的淡水資源中，又有70％以上被凍結(jié)在南極和北極的冰蓋中，加上難以利用的高山冰川和永凍積雪，有87％的淡水資源難以利用。城市作為全球人口的集中地，城市用水需求持續(xù)增長(zhǎng)，而城市水資源的量是有限的，多數(shù)城市的當(dāng)?shù)厮Y源已接近或達(dá)到開(kāi)發(fā)利用的極限，部分城市的地下水已處于超采狀態(tài)?，F(xiàn)在為了更好的利用水資源，對(duì)水資源的開(kāi)發(fā)逐漸變?yōu)槎嗄康摹⒕C合、以供定用、有計(jì)劃有控制地開(kāi)發(fā)利用。但對(duì)現(xiàn)在的城市能源管理中，無(wú)法做到方便快捷的獲取各采集點(diǎn)的水資源數(shù)據(jù)。

鑒于上述缺陷，本發(fā)明創(chuàng)作者經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的研究和實(shí)踐終于獲得了本發(fā)明。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決上述技術(shù)缺陷，本發(fā)明采用的技術(shù)方案在于，提供一種基于云計(jì)算技術(shù)的城市能源管理系統(tǒng)，所述管理系統(tǒng)包括水資源數(shù)據(jù)采集模塊、水資源統(tǒng)計(jì)分析模塊、能耗預(yù)測(cè)分析模塊和系統(tǒng)管理模塊，所述系統(tǒng)管理模塊分別與所述水資源數(shù)據(jù)采集模塊、所述水資源統(tǒng)計(jì)分析模塊、所述能耗預(yù)測(cè)分析模塊通訊連接，所述水資源數(shù)據(jù)采集模塊與所述水資源統(tǒng)計(jì)分析模塊通訊連接，所述水資源統(tǒng)計(jì)分析模塊與所述能耗預(yù)測(cè)分析模塊通訊連接，所述系統(tǒng)管理模塊對(duì)所述水資源數(shù)據(jù)采集模塊、所述水資源統(tǒng)計(jì)分析模塊、所述能耗預(yù)測(cè)分析模塊進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，所述水資源統(tǒng)計(jì)分析模塊對(duì)所述水資源數(shù)據(jù)采集模塊采集的水資源數(shù)據(jù)進(jìn)行處理形成數(shù)據(jù)表報(bào)，所述能耗預(yù)測(cè)分析模塊通過(guò)對(duì)所述數(shù)據(jù)表報(bào)分析進(jìn)行能耗預(yù)測(cè)，所述水資源數(shù)據(jù)采集模塊包括實(shí)時(shí)采集子模塊，所述實(shí)時(shí)采集子模塊用于采集所述水資源數(shù)據(jù)。

較佳的，所述實(shí)時(shí)采集子模塊包括數(shù)據(jù)采集裝置，所述數(shù)據(jù)采集裝置包括連桿、活塞部、壓強(qiáng)感應(yīng)器和數(shù)據(jù)顯示器，所述連桿與所述活塞部活動(dòng)連接，所述壓強(qiáng)感應(yīng)器用于測(cè)量壓強(qiáng)，所述數(shù)據(jù)顯示器用于計(jì)算并顯示數(shù)據(jù)。

較佳的，所述水資源數(shù)據(jù)采集模塊還包括無(wú)線傳輸子模塊和計(jì)算匯總子模塊，所述無(wú)線傳輸子模塊用于將所述實(shí)時(shí)采集子模塊采集到的所述水資源數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸，所述計(jì)算匯總子模塊用于對(duì)所述水資源數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算匯總。

較佳的，所述水資源統(tǒng)計(jì)分析模塊包括實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示子模塊和數(shù)據(jù)整合分析子模塊，所述實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示子模塊用于對(duì)所述水資源數(shù)據(jù)采集模塊采集到的水資源數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示，所述水資源整合分析子模塊通過(guò)云計(jì)算對(duì)所述水資源數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理完成相應(yīng)的報(bào)表。

較佳的，所述能耗預(yù)測(cè)分析模塊包括能耗預(yù)測(cè)子模塊、能耗異常檢測(cè)子模塊和節(jié)能效果評(píng)估子模塊，所述能耗預(yù)測(cè)子模塊對(duì)未來(lái)指定時(shí)間范圍的能耗進(jìn)行預(yù)測(cè)；所述能耗異常監(jiān)測(cè)子模塊對(duì)采集點(diǎn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，對(duì)數(shù)據(jù)異常進(jìn)行預(yù)警；所述節(jié)能效果評(píng)估子模塊對(duì)城市節(jié)能措施的節(jié)能效果進(jìn)行評(píng)估。

較佳的，所述系統(tǒng)管理模塊包括用戶管理子模塊、參數(shù)設(shè)置子模塊和操作記錄子模塊，所述用戶管理子模塊，用于對(duì)用戶權(quán)限進(jìn)行管理；所述參數(shù)設(shè)置子模塊，用于設(shè)置系統(tǒng)參數(shù)和調(diào)取水資源數(shù)據(jù)；所述操作記錄子模塊，用于記錄系統(tǒng)操作日志。

較佳的，一種使用所述管理系統(tǒng)的城市能源管理方法，包括步驟：

s1,所述水資源數(shù)據(jù)采集模塊根據(jù)所述系統(tǒng)管理模塊的設(shè)定對(duì)各觀測(cè)點(diǎn)采集實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，并對(duì)所述實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算匯總形成匯總數(shù)據(jù)，所述匯總數(shù)據(jù)上傳至所述水資源統(tǒng)計(jì)分析模塊；

s2,所述水資源統(tǒng)計(jì)分析模塊對(duì)各觀測(cè)點(diǎn)的所述實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示，根據(jù)所述系統(tǒng)管理模塊設(shè)置的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)任務(wù)，運(yùn)用云計(jì)算對(duì)所述匯總數(shù)據(jù)進(jìn)行整合統(tǒng)計(jì)，形成統(tǒng)一格式的數(shù)據(jù)報(bào)表；

s3,所述能耗預(yù)測(cè)分析模塊通過(guò)對(duì)所述數(shù)據(jù)報(bào)表的分析，根據(jù)所述系統(tǒng)管理模塊設(shè)置的預(yù)測(cè)指令，對(duì)水資源管理進(jìn)行預(yù)測(cè)并對(duì)節(jié)能效果進(jìn)行評(píng)估，根據(jù)觀測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)控進(jìn)行問(wèn)題預(yù)警。

較佳的，所述步驟s1中所述水資源數(shù)據(jù)采集模塊具體采集步驟為：所述數(shù)據(jù)采集裝置的所述連桿受水流影響進(jìn)行軸向運(yùn)動(dòng)，通過(guò)所述活塞部將壓力傳遞至所述壓強(qiáng)感應(yīng)器，所述壓強(qiáng)感應(yīng)器采集壓強(qiáng)數(shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù)顯示器通過(guò)公式對(duì)所述壓強(qiáng)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理計(jì)算得出水流速度vi和用水量wi的數(shù)值，并對(duì)所述數(shù)值進(jìn)行顯示。

較佳的，所述水流速度vi和所述用水量wi的計(jì)算公式為：

其中，sδ為水流截面積，ρ為水的密度，g為重力加速度，pi為所述壓強(qiáng)感應(yīng)器第i次測(cè)量的壓強(qiáng)值，p0為無(wú)水流時(shí)所述壓強(qiáng)感應(yīng)器所測(cè)量的壓強(qiáng)值，t為相鄰兩次測(cè)量的間隔時(shí)間，n為所述數(shù)據(jù)采集裝置采集數(shù)據(jù)的次數(shù)，θi為第i次測(cè)量時(shí)所述連桿與豎直方向所成銳角角度，β為水流帶動(dòng)所述連桿的能耗系數(shù)，l為所述連桿的長(zhǎng)度。

較佳的，所述步驟s1具體為：通過(guò)所述參數(shù)設(shè)置子模塊對(duì)所述實(shí)時(shí)采集子模塊設(shè)置參數(shù)，具體包括采集數(shù)據(jù)頻率，通過(guò)所述數(shù)據(jù)采集裝置對(duì)各觀測(cè)點(diǎn)的水資源數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集；通過(guò)所述無(wú)線傳輸子模塊將所述水資源數(shù)據(jù)上傳；通過(guò)所述計(jì)算匯總子模塊提取所述水資源數(shù)據(jù)，并對(duì)所述水資源數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算匯總。

與現(xiàn)有技術(shù)比較本發(fā)明的有益效果在于：1，通過(guò)所述數(shù)據(jù)采集裝置對(duì)采集點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集計(jì)算，獲得實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)，使管理者實(shí)時(shí)掌控各采集點(diǎn)所述數(shù)據(jù)采集裝置工作狀態(tài)；2，通過(guò)所述數(shù)據(jù)整合分析子模塊，對(duì)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，按照指令完成相應(yīng)報(bào)表，使管理者查看相關(guān)數(shù)據(jù)更為方便快捷；3，通過(guò)能耗預(yù)測(cè)子模塊，對(duì)各報(bào)表進(jìn)行整合分析，按指令完成相應(yīng)預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)報(bào)表，使管理者根據(jù)所述預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)報(bào)表進(jìn)行城市規(guī)劃管理；4，通過(guò)能耗異常檢測(cè)子模塊，對(duì)各個(gè)采集點(diǎn)實(shí)時(shí)監(jiān)控，可迅速發(fā)現(xiàn)異常狀況排除問(wèn)題原因；5，通過(guò)節(jié)能效果評(píng)估子模塊，對(duì)所實(shí)施的節(jié)能措施進(jìn)行評(píng)估，可直觀的了解所述節(jié)能措施的實(shí)施效果。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明所述管理系統(tǒng)的功能圖；

圖2是本發(fā)明所述管理系統(tǒng)的優(yōu)選功能圖；

圖3是所述數(shù)據(jù)采集裝置非工作狀態(tài)時(shí)的結(jié)構(gòu)正視圖；

圖4是所述數(shù)據(jù)采集裝置工作狀態(tài)時(shí)的結(jié)構(gòu)正視圖

圖5是所述數(shù)據(jù)采集裝置的結(jié)構(gòu)側(cè)視圖。

圖中數(shù)字表示：

1-水資源數(shù)據(jù)采集模塊；2-水資源統(tǒng)計(jì)分析模塊；3-能耗預(yù)測(cè)分析模塊；4-系統(tǒng)管理模塊；5-數(shù)據(jù)庫(kù)；11-實(shí)時(shí)采集子模塊；12-無(wú)線數(shù)據(jù)子模塊；13-計(jì)算匯總子模塊；21-實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示子模塊；22-數(shù)據(jù)整合分析子模塊；31-能耗預(yù)測(cè)子模塊；32-能耗異常監(jiān)控子模塊；33-節(jié)能效果評(píng)估子模塊；41-用戶管理子模塊；42-參數(shù)設(shè)置子模塊；43-操作記錄子模塊；111-數(shù)據(jù)采集裝置；1111-數(shù)據(jù)顯示器；1112-壓強(qiáng)感應(yīng)器；1113-活塞部；1114-外殼；1115-密閉空間；1116-固定軸；1117-槽口；1118-連桿；1119-水流接觸部。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明上述的和另外的技術(shù)特征和優(yōu)點(diǎn)作更詳細(xì)的說(shuō)明。

實(shí)施例一

本發(fā)明涉及一種基于云計(jì)算技術(shù)的城市能源管理系統(tǒng)，其功能圖如圖1所示，所述管理系統(tǒng)包括水資源數(shù)據(jù)采集模塊1、水資源統(tǒng)計(jì)分析模塊2、能耗預(yù)測(cè)分析模塊3和系統(tǒng)管理模塊4。所述系統(tǒng)管理模塊4分別與所述水資源數(shù)據(jù)采集模塊1、所述水資源統(tǒng)計(jì)分析模塊2、所述能耗預(yù)測(cè)分析模塊3通訊連接，所述水資源數(shù)據(jù)采集模塊1與所述水資源統(tǒng)計(jì)分析模塊2通訊連接，所述水資源統(tǒng)計(jì)分析模塊2與所述能耗預(yù)測(cè)分析模塊3通訊連接。所述水資源數(shù)據(jù)采集模塊1用于采集水資源數(shù)據(jù)，并將所述水資源數(shù)據(jù)傳輸至所述水資源統(tǒng)計(jì)分析模塊2，所述水資源統(tǒng)計(jì)分析模塊2通過(guò)云計(jì)算對(duì)所述水資源數(shù)據(jù)進(jìn)行整理分析形成統(tǒng)一格式的數(shù)據(jù)報(bào)表，所述能耗預(yù)測(cè)分析模塊3通過(guò)對(duì)歷史數(shù)據(jù)報(bào)表對(duì)比進(jìn)行能耗預(yù)測(cè)和節(jié)能評(píng)估，使用者根據(jù)用戶權(quán)限通過(guò)所述系統(tǒng)管理模塊4對(duì)所述管理系統(tǒng)進(jìn)行管理和調(diào)取所述管理系統(tǒng)內(nèi)數(shù)據(jù)。

所述水資源數(shù)據(jù)采集模塊1，用于對(duì)各觀測(cè)點(diǎn)采集實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，并對(duì)所述實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算匯總。所述水資源數(shù)據(jù)采集模塊1利用數(shù)據(jù)采集器，按照預(yù)先所述管理系統(tǒng)設(shè)定的頻率定時(shí)自動(dòng)采集城市的水資源數(shù)據(jù)，并對(duì)所述水資源數(shù)據(jù)初步計(jì)算匯總后發(fā)送到所述水資源統(tǒng)計(jì)分析模塊2，所述水資源數(shù)據(jù)包括城市水資源供給數(shù)據(jù)、城市污水排出數(shù)據(jù)。

所述水資源統(tǒng)計(jì)分析模塊2，實(shí)時(shí)獲取各觀測(cè)點(diǎn)采集的所述水資源數(shù)據(jù)，并對(duì)各觀測(cè)點(diǎn)的所述水資源數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示；運(yùn)用云計(jì)算對(duì)所述水資源數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，將海量的所述水資源數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成統(tǒng)一格式的數(shù)據(jù)表報(bào)，通過(guò)對(duì)某區(qū)段內(nèi)歷史數(shù)據(jù)表報(bào)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，具體是對(duì)某一時(shí)間段或某一地區(qū)的歷史數(shù)據(jù)表報(bào)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，完成相關(guān)統(tǒng)計(jì)報(bào)表，便于管理人員對(duì)水資源情況進(jìn)行了解。

所述能耗預(yù)測(cè)分析模塊3，用于對(duì)水資源管理進(jìn)行預(yù)測(cè)并對(duì)節(jié)能效果進(jìn)行評(píng)估，根據(jù)觀測(cè)點(diǎn)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行異常預(yù)警。通過(guò)對(duì)歷史數(shù)據(jù)表報(bào)進(jìn)行分析用于對(duì)未來(lái)指定時(shí)間段的能耗進(jìn)行預(yù)測(cè)；對(duì)城市各觀測(cè)點(diǎn)進(jìn)行異常監(jiān)測(cè)，通過(guò)實(shí)時(shí)水資源數(shù)據(jù)與歷史水資源數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，發(fā)現(xiàn)能耗異常并進(jìn)行報(bào)警；通過(guò)對(duì)使用節(jié)能措施前后的水資源數(shù)據(jù)對(duì)比，對(duì)所述節(jié)能措施的節(jié)能效果進(jìn)行評(píng)估。

所述系統(tǒng)管理模塊4，用于對(duì)用戶權(quán)限進(jìn)行管理、設(shè)置系統(tǒng)參數(shù)以及記錄系統(tǒng)操作日志。所述系統(tǒng)管理模塊4能夠?qū)Σ煌脩暨M(jìn)行權(quán)限管理。用戶根據(jù)自己在系統(tǒng)中所擁有的不同權(quán)限對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行操作，從而保護(hù)系統(tǒng)的安全性；用戶可通過(guò)在自己權(quán)限之內(nèi)的操作對(duì)系統(tǒng)內(nèi)數(shù)據(jù)進(jìn)行查看，并對(duì)系統(tǒng)的參數(shù)進(jìn)行設(shè)置；為了方便系統(tǒng)的維護(hù)，所述系統(tǒng)管理模塊4能夠記錄系統(tǒng)操作日志并進(jìn)行存儲(chǔ)。

實(shí)施例二

請(qǐng)參見(jiàn)圖2所示，圖2為本發(fā)明城市能源管理系統(tǒng)的優(yōu)選功能圖,所示的結(jié)構(gòu)在實(shí)施例一的基礎(chǔ)上進(jìn)行了一些調(diào)整，具體之處在于所述能源管理系統(tǒng)還包括數(shù)據(jù)庫(kù)5。

所述數(shù)據(jù)庫(kù)5用于存儲(chǔ)所述水資源數(shù)據(jù)采集模塊1采集到的水資源數(shù)據(jù)、所述水資源統(tǒng)計(jì)分析模塊2分析的歷史數(shù)據(jù)報(bào)表、所述能耗預(yù)測(cè)分析模塊3的能耗預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)和節(jié)能效果評(píng)估數(shù)據(jù)以及所述系統(tǒng)管理模塊4的用戶權(quán)限的數(shù)據(jù)、系統(tǒng)參數(shù)和系統(tǒng)操作日志數(shù)據(jù)。

所述水資源數(shù)據(jù)采集模塊1包括實(shí)時(shí)采集子模塊11、無(wú)線傳輸子模塊12和計(jì)算匯總子模塊13，其中所述實(shí)時(shí)采集子模塊11，用于根據(jù)所述系統(tǒng)管理模塊4的預(yù)設(shè)對(duì)城市的水資源數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)自動(dòng)采集；無(wú)線傳輸子模塊12，用于將所述實(shí)時(shí)采集子模塊采集到的所述水資源數(shù)據(jù)發(fā)送到所述數(shù)據(jù)庫(kù)5；計(jì)算匯總子模塊13，用于對(duì)發(fā)送到所述數(shù)據(jù)庫(kù)5中所述水資源數(shù)據(jù)進(jìn)行初步匯總計(jì)算。所述實(shí)時(shí)采集子模塊11包括數(shù)據(jù)采集裝置111,所述數(shù)據(jù)采集裝置111用于對(duì)采集點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)檢測(cè)。

所述無(wú)線傳輸子模塊12可以通過(guò)zigbee、wifi、3g、4g等無(wú)線通信接口，接入所述實(shí)時(shí)采集子模塊11，用于傳輸所測(cè)量的所述水資源數(shù)據(jù)，信息傳遞過(guò)程中所使用的通道和協(xié)議遵循相應(yīng)規(guī)范。

所述水資源統(tǒng)計(jì)分析模塊2包括實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示子模塊21和數(shù)據(jù)整合分析子模塊22。其中，所述實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示子模塊21，用于對(duì)所述水資源數(shù)據(jù)采集模塊1采集到的水資源數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示，所述實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示子模塊21可以通過(guò)無(wú)線傳輸裝置與所述實(shí)時(shí)采集子模塊11直接相連，也可以通過(guò)從所述數(shù)據(jù)庫(kù)5調(diào)取實(shí)時(shí)水資源數(shù)據(jù)。所述實(shí)時(shí)顯示可以是通過(guò)具體數(shù)值表達(dá)，也可以是通過(guò)有變化量的圖表來(lái)表達(dá)，便于系統(tǒng)管理者實(shí)時(shí)觀察。所述數(shù)據(jù)整合分析子模塊22，通過(guò)云計(jì)算對(duì)所述數(shù)據(jù)庫(kù)5中的水資源數(shù)據(jù)進(jìn)行多維的分析處理，通過(guò)對(duì)所述水資源數(shù)據(jù)的分析完成相應(yīng)的報(bào)表，作為所述能耗預(yù)測(cè)分析模塊3分析的依據(jù)及基礎(chǔ)。具體是通過(guò)云計(jì)算將采集到的海量水資源數(shù)據(jù)進(jìn)行整合匯總形成統(tǒng)一格式的數(shù)據(jù)報(bào)表并進(jìn)行存儲(chǔ)，方便作為歷史資料進(jìn)行調(diào)用；通過(guò)對(duì)大量所述數(shù)據(jù)報(bào)表進(jìn)行多維分析，根據(jù)指令生成城市管理所需的統(tǒng)計(jì)報(bào)表，所述統(tǒng)計(jì)報(bào)表包括城市峰谷用水報(bào)表、特定時(shí)間范圍各區(qū)域用水量統(tǒng)計(jì)和城市污水排放量統(tǒng)計(jì)。所述分析處理不限于時(shí)間維、區(qū)域維和設(shè)備維的分析，其中，所述時(shí)間維的分析是指可以按照不同的時(shí)間劃分，具體按照年、月、周、日、小時(shí)不同時(shí)段對(duì)城市的所述歷史數(shù)據(jù)報(bào)表進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析；所述區(qū)域維的分析可以按照不同區(qū)域劃分，具體按照各城區(qū)、各小區(qū)、各棟樓、各家戶對(duì)城市的所述歷史數(shù)據(jù)報(bào)表進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析；所述設(shè)備維的分析可以按照不同的用途設(shè)備劃分，具體按照公共設(shè)備、家用設(shè)備、企業(yè)設(shè)備對(duì)城市的所述數(shù)據(jù)報(bào)表進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

所述能耗預(yù)測(cè)分析模塊3包括能耗預(yù)測(cè)子模塊31、能耗異常檢測(cè)子模塊32和節(jié)能效果評(píng)估子模塊33。其中，所述能耗預(yù)測(cè)子模塊31可以對(duì)未來(lái)指定時(shí)間范圍的能耗進(jìn)行預(yù)測(cè)，構(gòu)建預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)報(bào)表，以實(shí)現(xiàn)城市未來(lái)指定時(shí)間范圍的能源需求預(yù)測(cè)，所述能源需求包括水資源需求和污水處理負(fù)荷量，所述能耗預(yù)測(cè)子模塊31的能耗預(yù)測(cè)結(jié)果能夠?yàn)槌鞘幸?guī)劃設(shè)計(jì)、能源分配計(jì)劃提供數(shù)據(jù)依據(jù)；所述能耗異常監(jiān)測(cè)子模塊32根據(jù)所述數(shù)據(jù)采集裝置111對(duì)水資源數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，通過(guò)歷史水資源數(shù)據(jù)與實(shí)時(shí)水資源數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)實(shí)時(shí)水資源數(shù)據(jù)異常狀態(tài)，并判斷出問(wèn)題點(diǎn)，使問(wèn)題得到快速解決，減少了問(wèn)題點(diǎn)所產(chǎn)生的水資源浪費(fèi)；所述節(jié)能效果評(píng)估子模塊33對(duì)城市節(jié)能措施的節(jié)能效果進(jìn)行評(píng)估，具體的是將所述水資源統(tǒng)計(jì)分析模塊2的數(shù)據(jù)報(bào)表作為基礎(chǔ)，通過(guò)使用城市節(jié)能措施前后數(shù)據(jù)表報(bào)的比對(duì)，構(gòu)建區(qū)域內(nèi)水供應(yīng)量變化表、污水排放量變化表，城市管理者通過(guò)直觀的數(shù)據(jù)展示來(lái)評(píng)估節(jié)能措施的有效性和判斷城市規(guī)劃決定的正確性，為以后進(jìn)行城市規(guī)劃的決策起到一定的依據(jù)作用。

所述系統(tǒng)管理模塊4包括用戶管理子模塊41、參數(shù)設(shè)置子模塊42和操作記錄子模塊43。所述用戶管理子模塊41，用于對(duì)用戶權(quán)限進(jìn)行管理，具體的可以是將不同的使用者劃分有不同權(quán)限，便于規(guī)范使用者在所述參數(shù)設(shè)置子模塊42中的操作，保護(hù)所述管理系統(tǒng)的安全；所述參數(shù)設(shè)置子模塊42，用于設(shè)置系統(tǒng)參數(shù)和調(diào)取水資源數(shù)據(jù)，系統(tǒng)管理者通過(guò)所述參數(shù)設(shè)置子模塊42對(duì)所述水資源數(shù)據(jù)采集模塊1進(jìn)行設(shè)定，具體包括采集數(shù)據(jù)頻率的設(shè)定；對(duì)所述水資源統(tǒng)計(jì)分析模塊2設(shè)置統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)任務(wù)；對(duì)所述能耗預(yù)測(cè)分析模塊3設(shè)置預(yù)測(cè)指令；通過(guò)從所述數(shù)據(jù)庫(kù)5調(diào)取水資源數(shù)據(jù)，查看相關(guān)信息。所述操作記錄子模塊43，用于對(duì)記錄系統(tǒng)操作日志，便于后期對(duì)使用者各項(xiàng)操作進(jìn)行審核，并通過(guò)歷史的操作日志可發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)問(wèn)題或解決問(wèn)題的操作信息，對(duì)以后操作具有指導(dǎo)作用。

實(shí)施例3

本發(fā)明涉及一種使用所述管理系統(tǒng)的城市能源管理方法，步驟具體是：

s1,所述水資源數(shù)據(jù)采集模塊1根據(jù)所述系統(tǒng)管理模塊4的設(shè)定對(duì)各觀測(cè)點(diǎn)進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集，并對(duì)所述實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算匯總形成匯總數(shù)據(jù)，所述匯總數(shù)據(jù)上傳至所述水資源統(tǒng)計(jì)分析模塊2；

s2,所述水資源統(tǒng)計(jì)分析模塊2對(duì)各觀測(cè)點(diǎn)的所述數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示，根據(jù)所述系統(tǒng)管理模塊4設(shè)置的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)任務(wù)，運(yùn)用云計(jì)算對(duì)所述匯總數(shù)據(jù)進(jìn)行整合統(tǒng)計(jì)，形成統(tǒng)一格式的數(shù)據(jù)報(bào)表；

s3,所述能耗預(yù)測(cè)分析模塊3通過(guò)對(duì)所述數(shù)據(jù)報(bào)表的分析，根據(jù)所述系統(tǒng)管理模塊4設(shè)置的預(yù)測(cè)指令，對(duì)水資源能耗進(jìn)行預(yù)測(cè)并對(duì)節(jié)能效果進(jìn)行評(píng)估，根據(jù)觀測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)控進(jìn)行問(wèn)題預(yù)警。

所述步驟s1具體為：通過(guò)所述參數(shù)設(shè)置子模塊42對(duì)所述實(shí)時(shí)采集子模塊11設(shè)置參數(shù)，具體包括采集數(shù)據(jù)頻率，通過(guò)所述數(shù)據(jù)采集裝置111對(duì)各觀測(cè)點(diǎn)的水資源數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集；通過(guò)所述無(wú)線傳輸子模塊12將所述水資源數(shù)據(jù)上傳至所述數(shù)據(jù)庫(kù)5；通過(guò)所述計(jì)算匯總子模塊13從所述數(shù)據(jù)庫(kù)5提取所述水資源數(shù)據(jù)，并對(duì)所述水資源數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算匯總；

所述步驟s2具體為：所述實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示子模塊21從所述數(shù)據(jù)庫(kù)提取所述水資源數(shù)據(jù)，并進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示；所述數(shù)據(jù)整合分析子模塊22根據(jù)所述參數(shù)設(shè)置子模塊42設(shè)置的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)任務(wù)，通過(guò)云計(jì)算對(duì)所述水資源數(shù)據(jù)整合統(tǒng)計(jì)形成相應(yīng)的數(shù)據(jù)報(bào)表，上傳并存儲(chǔ)所述數(shù)據(jù)庫(kù)5內(nèi)；

所述步驟s3具體為：所述能耗預(yù)測(cè)子模塊31通過(guò)根據(jù)所述系統(tǒng)管理模塊4設(shè)置的預(yù)測(cè)指令，對(duì)所述數(shù)據(jù)報(bào)表進(jìn)行分析，構(gòu)建預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)報(bào)表；所述能耗異常監(jiān)測(cè)子模塊32通過(guò)歷史水資源數(shù)據(jù)與實(shí)時(shí)水資源數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，發(fā)現(xiàn)實(shí)時(shí)水資源數(shù)據(jù)異常狀態(tài)，并進(jìn)行預(yù)警；所述節(jié)能效果評(píng)估子模塊33通過(guò)使用城市節(jié)能措施前后數(shù)據(jù)報(bào)表的比較對(duì)所述城市節(jié)能措施進(jìn)行節(jié)能效果評(píng)估。

實(shí)施例4

作為一個(gè)具體的實(shí)施方式，所述水資源數(shù)據(jù)采集模塊1通過(guò)無(wú)線的方式與所述數(shù)據(jù)采集裝置111進(jìn)行通信，對(duì)所述數(shù)據(jù)采集裝置111的水資源數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和解析，其過(guò)程為：

(1)、檢查本次水資源數(shù)據(jù)掃描是否符合預(yù)設(shè)時(shí)間間隔(例如：系統(tǒng)設(shè)定每隔1分鐘進(jìn)行一次采樣)，否的話重復(fù)執(zhí)行本步驟，是的話執(zhí)行步驟(2)；

(2)、獲取當(dāng)前控制范圍內(nèi)的所述數(shù)據(jù)采集裝置111列表，通過(guò)不同信道對(duì)各個(gè)所述數(shù)據(jù)采集裝置111進(jìn)行逐一交互，獲取所述數(shù)據(jù)采集裝置采集111的所述水資源數(shù)據(jù)；

(3)、獲取所有所述數(shù)據(jù)采集裝置111的所述水資源數(shù)據(jù)后，進(jìn)入數(shù)據(jù)上傳過(guò)程，按預(yù)設(shè)的上傳格式對(duì)采集的所述水資源數(shù)據(jù)進(jìn)行格式化，通過(guò)所述無(wú)線傳輸子模塊12將格式化后的所述水資源數(shù)據(jù)上傳至所述數(shù)據(jù)庫(kù)5，若當(dāng)前所述無(wú)線傳輸子模塊12不可用，暫時(shí)存儲(chǔ)在所述實(shí)時(shí)采集子模塊11中。

具體所述數(shù)據(jù)采集裝置111結(jié)構(gòu)如圖3、圖4及圖5所示；所述數(shù)據(jù)采集裝置111包括數(shù)據(jù)顯示器1111、壓強(qiáng)感應(yīng)器1112、活塞部1113、外殼1114、密閉空間1115、固定軸1116、槽口1117、連桿1118、水流接觸部1119。

所述水流接觸部1119設(shè)置于所述連桿1118的一端，所述連桿1118的另一端與所述活塞部1113活動(dòng)式連接；所述固定軸1116固定在水管上，所述連桿1118通過(guò)所述槽口1117與所述固定軸1116活動(dòng)式連接；所述活塞部1113在所述外殼1114內(nèi)水平活動(dòng)且所述活塞部1113與所述外殼1114接觸部分密封性良好形成所述密閉空間1115。

當(dāng)水流在水管中流動(dòng)時(shí)，水流帶動(dòng)所述水流接觸部1119移動(dòng)，由于所述連桿1118與所述固定軸1116活動(dòng)式連接且所述固定軸1116固定，所述連桿1118相對(duì)所述固定軸1116進(jìn)行軸向轉(zhuǎn)動(dòng)，所述連桿1118軸向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)所述活塞部1113移動(dòng)；由于所述固定軸1116在所述槽口1117自由滑動(dòng)，保證所述活塞部1113在所述外殼1114水平移動(dòng)，使所述空間1115的壓強(qiáng)發(fā)生變化；通過(guò)所述壓強(qiáng)感應(yīng)器1112采集變化的壓強(qiáng)數(shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù)顯示器1111通過(guò)對(duì)所述壓強(qiáng)數(shù)據(jù)進(jìn)行公式處理計(jì)算出第i次測(cè)量時(shí)水流速度vi和用水量wi，并顯示數(shù)據(jù)。

在現(xiàn)有技術(shù)中，水資源數(shù)據(jù)的采集多為機(jī)械水表，需人工讀取水資源數(shù)據(jù)，而且水表本身不能對(duì)水流速度數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示；所述數(shù)據(jù)采集裝置111在實(shí)時(shí)顯示水流速度的同時(shí)將水資源數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)采集，通過(guò)所述無(wú)線傳輸子模塊12將所述水資源數(shù)據(jù)傳輸出去，減免了人工讀取的巨大工作量，使整個(gè)采集讀取數(shù)據(jù)流程更為簡(jiǎn)便；同時(shí)所述數(shù)據(jù)采集裝置111結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不受使用場(chǎng)所的限制，具有較強(qiáng)的普適性；而且通過(guò)測(cè)量數(shù)據(jù)以及進(jìn)一步的計(jì)算得出結(jié)果，使所述水流速度vi和所述用水量wi數(shù)值更為精準(zhǔn)。

具體所述水流速度vi計(jì)算公式如下：

具體所述用水量wi計(jì)算公式如下：

其中，sδ為水管內(nèi)部空間的截面積，ρ為水的密度，g為重力加速度，pi為所述壓強(qiáng)感應(yīng)器1112第i次測(cè)量的壓強(qiáng)值，p0為水管內(nèi)無(wú)水流時(shí)所述壓強(qiáng)感應(yīng)器1112所測(cè)量的壓強(qiáng)值，t為相鄰兩次測(cè)量的間隔時(shí)間，n為所述數(shù)據(jù)采集裝置采集數(shù)據(jù)的次數(shù)，θi為第i次測(cè)量時(shí)所述連桿1118與豎直方向所成銳角角度，β為水流帶動(dòng)所述水流接觸部1119的能耗系數(shù)，l為所述連桿1118的長(zhǎng)度。

隨水管中水流速度的增加，所述連桿1118與豎直方向所成銳角角度與所述壓強(qiáng)感應(yīng)器1112測(cè)量的壓強(qiáng)值不斷增大，通過(guò)公式可知所述水流速度vi與所述壓強(qiáng)值pi和所述角度值θi成正比關(guān)系；通過(guò)角度測(cè)量?jī)x對(duì)所述連桿1118與豎直方向所成銳角進(jìn)行角度測(cè)量，通過(guò)密度測(cè)量?jī)x測(cè)量水的密度進(jìn)而區(qū)分出各情況下水密度的差異，通過(guò)所述壓強(qiáng)感應(yīng)器1112對(duì)壓強(qiáng)pi進(jìn)行測(cè)量，并將測(cè)量數(shù)據(jù)傳輸至所述數(shù)據(jù)顯示器1111，所述數(shù)據(jù)顯示器1111對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行公式計(jì)算，使所述水流速度vi和所述用水量wi的計(jì)算數(shù)值更為精準(zhǔn)；采集點(diǎn)壓強(qiáng)數(shù)據(jù)可以反映出各采集點(diǎn)的工作狀況，壓強(qiáng)值出現(xiàn)異常表明采集點(diǎn)出現(xiàn)問(wèn)題，可使用所述數(shù)據(jù)采集裝置111對(duì)采集點(diǎn)壓強(qiáng)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集，增加了對(duì)異常狀況預(yù)警的正確性。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明而言僅僅是說(shuō)明性的，而非時(shí)限制性的。本專業(yè)技術(shù)人員理解，在本發(fā)明權(quán)利要求所限定的精神和范圍內(nèi)可對(duì)其進(jìn)行許多改變，修改，甚至等效，但都將落入本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。