專利名稱：基于ieee1888標準的樓宇智能節(jié)能系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于物聯(lián)網(wǎng)技術領域，尤其涉及一種基于IEEE1888標準的工業(yè)監(jiān)測系統(tǒng)。
背景技術：
建筑領域是我國政府推進節(jié)能減排工作的重點領域之一，特別是公共樓宇的節(jié)能減排是建筑節(jié)能減排的重要組成部分，目前主要通過提升管理效率和生產(chǎn)效率實現(xiàn)節(jié)能減排。以信息化的方式促進公共樓宇的節(jié)能減排符合我國的節(jié)能減排政策和我國信息化、工業(yè)化的“兩化融合”目標。樓宇節(jié)能是指采用樓宇自控技術和通信技術，實現(xiàn)樓宇建筑的設備管理和能耗管控，在達到節(jié)能目的的基礎上，進一步與提高室環(huán)境舒適度相結合。樓宇節(jié)能的范圍包括了生產(chǎn)、使用能耗的節(jié)約，開發(fā)、利用新能源等多方面，牽涉到各利益相關方，從各級政府到社會團體、個人、企事業(yè)單位，都將從建筑能效的提高中受益。IEEE I888標準又稱為UGCCNET(Ubiquitous Green Community ControINetwork)標準，即泛在綠色社區(qū)控制網(wǎng)絡標準。作為首個由中國發(fā)起并獲得國際認可的綠色ICT標準，IEEE 1888不但順應了技術發(fā)展的趨勢，而且符合運營商的發(fā)展需求，符合我國產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需求以及國際節(jié)能減排大背景下的發(fā)展需求。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于，提供一種基于IEEE 1888標準的樓宇智能節(jié)能系統(tǒng)。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出的技術方案是，一種基于IEEE 1888標準的樓宇智能節(jié)能系統(tǒng)，其特征是所述系統(tǒng)包括樓宇能耗采集單元、承載網(wǎng)絡和管理單元；所述樓宇能耗采集單元包括無線傳感器和網(wǎng)關；所述無線傳感器用于采集耗能設備的耗能信息，并發(fā)送至網(wǎng)關；還用于接收網(wǎng)關轉發(fā)的控制指令并控制耗能設備進行工作；所述網(wǎng)關用于匯總無線傳感器采集的耗能信息并通過承載網(wǎng)絡發(fā)送至管理單元，還用于接收管理單元通過承載網(wǎng)絡發(fā)送的控制指令；所述管理單元包括數(shù)據(jù)庫服務器、應用服務器、交換機、綜合業(yè)務平臺和客戶端；所述交換機用于接收承載網(wǎng)絡發(fā)送的耗能信息，并轉發(fā)至數(shù)據(jù)庫服務器；還用于接收應用服務器發(fā)送的控制指令，并轉發(fā)至承載網(wǎng)絡；所述數(shù)據(jù)庫服務器用于存儲耗能信息；所述應用服務器用于對存儲的耗能信息進行分析，并根據(jù)分析結果生成控制指令，然后將控制指令發(fā)送至交換機；所述綜合業(yè)務平臺用于顯示耗能信息和顯示耗能信息分析結果，還用于對能耗超標進行報警提示；所述客服端用于查詢耗能設備的耗能信息和耗能信息分析結果；所述能耗信息和控制指令采用基于IEEE 1888標準的協(xié)議傳輸。所述無線傳感器包括電壓傳感器、電流傳感器、門磁電梯傳感器、煙感傳感器、溫濕度傳感器、水浸傳感器、開關電源傳感器、蓄電池傳感器和空調傳感器。所述交換機采用主用交換機和備用交換機相結合的冗余式交換機模式。本發(fā)明實現(xiàn)了數(shù)據(jù)中心能源質量管理和合理使用，利于優(yōu)化能源效率。


圖1是樓宇智能節(jié)能解決方案部署示意圖；圖2是樓宇智能節(jié)能解決方案實施圖；圖3是空調智能控制系統(tǒng)部署圖；圖4是基于IEEE 1888的綠色數(shù)據(jù)中心能效平臺構架圖。
具體實施例方式下面結合附圖，對優(yōu)選實施例作詳細說明。應該強調的是，下述說明僅僅是示例性的，而不是為了限制本發(fā)明的范圍及其應用。為了實現(xiàn)樓宇的智能節(jié)能，首先需要在現(xiàn)場部署無線傳感網(wǎng)，用于監(jiān)測建筑功耗、環(huán)境狀況和控制耗能設備運行狀態(tài)。在傳感網(wǎng)中，信息采集端采集建筑內的溫度、濕度、通風度等環(huán)境信息以及空調、新風機等設備的運轉和能耗信息，并通過信息傳輸過程，發(fā)送至管理端。管理端分析并形成控制決策，發(fā)送指令到傳感網(wǎng)中的控制端調整建筑中耗能設備運行狀態(tài)。此外，管理端可以將環(huán)境和能耗數(shù)據(jù)集中傳輸?shù)铰毮懿块T的數(shù)據(jù)服務器，提供不同的應用服務。例如物業(yè)管理部門可以從服務器查看建筑功耗和環(huán)境狀況，以便管理建筑的節(jié)能狀態(tài)；政府職能部門則可以從服務器查看所轄區(qū)域建筑功耗和環(huán)境狀況的統(tǒng)計情況，以方便制定區(qū)域范圍的節(jié)能決策，對不達標的建筑提出整改意見。一個典型的樓宇節(jié)能整體解決方案如圖1所示。圖1所示的系統(tǒng)中包括樓宇能耗采集單元、承載網(wǎng)絡和管理單元。樓宇能耗采集單元包括無線傳感器和網(wǎng)關。無線傳感器用于采集耗能設備的耗能信息，并發(fā)送至網(wǎng)關；還用于接收網(wǎng)關轉發(fā)的控制指令并控制耗能設備進行工作。無線傳感器包括電壓傳感器、電流傳感器、門磁電梯傳感器、煙感傳感器、溫濕度傳感器、水浸傳感器、開關電源傳感器、蓄電池傳感器和空調傳感器。網(wǎng)關用于匯總無線傳感器采集的耗能信息并通過承載網(wǎng)絡發(fā)送至管理單元，還用于接收管理單元通過承載網(wǎng)絡發(fā)送的控制指令。管理單元包括數(shù)據(jù)庫服務器、應用服務器、交換機、綜合業(yè)務平臺和客戶端。交換機用于接收承載網(wǎng)絡發(fā)送的耗能信息，并轉發(fā)至數(shù)據(jù)庫服務器；還用于接收應用服務器發(fā)送的控制指令，并轉發(fā)至承載網(wǎng)絡。交換機采用主用交換機和備用交換機相結合的冗余式交換機模式。數(shù)據(jù)庫服務器用于存儲耗能信息。應用服務器用于對存儲的耗能信息進行分析，并根據(jù)分析結果生成控制指令，然后將控制指令發(fā)送至交換機。綜合業(yè)務平臺用于顯示耗能信息和顯示耗能信息分析結果，還用于對能耗超標進行報警提示?？头擞糜诓樵兒哪茉O備的耗能信息和耗能信息分析結果。能耗信息和控制指令采用基于IEEE 1888標準的協(xié)議傳輸。圖2是一個典型的樓宇節(jié)能實施方案，由傳感器系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、智能電表系統(tǒng)、燈光照明控制系統(tǒng)等組成。其中傳感器系統(tǒng)采集溫度、濕度、照明等數(shù)據(jù)信息，具有低功耗、多節(jié)點的特點。視頻監(jiān)控系統(tǒng)基于互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議部署，具有分布式、可擴展的特點。智能電表系統(tǒng)負責實時米集耗能設備的能耗情況。燈光照明控制系統(tǒng)完成燈光照明系統(tǒng)的實時控制，支持與其他子系統(tǒng)的智能聯(lián)動。
空調系統(tǒng)廣泛應用在公共樓宇中，其消耗的電能約占樓宇用電消耗的40%_60%，對于樓宇節(jié)能的整體效果具有不可忽視的作用。通過在樓宇的空調設備端安裝相應的各種傳感器、控制器，結合互聯(lián)網(wǎng)絡和產(chǎn)品平臺，可以有效的滿足對樓宇內空調設備的監(jiān)測、控制和管理需求，節(jié)省運營成本。通過樓宇空調控制系統(tǒng)可以實現(xiàn)空調系統(tǒng)的監(jiān)控和空調信息的收集，并可根據(jù)數(shù)據(jù)自動生成空調優(yōu)化運行方案。基于空調智能控制系統(tǒng)，可以通過互聯(lián)網(wǎng)在瀏覽器上了解到空調的使用狀態(tài)、能耗情況、故障情況及各種報表分析等，并可以控制空調運轉模式、設定溫度、監(jiān)測空調的運行情況和故障情況，提高空調設備運轉效率?？照{智能控制系統(tǒng)能夠實現(xiàn)延長空調設備使用壽命、節(jié)省開支、節(jié)省能源消耗和運營成本的目的?？照{智能控制系統(tǒng)的部署圖如圖3所示。圖3所示的空調控制系統(tǒng)可以實現(xiàn)以下功能I)空調系統(tǒng)的監(jiān)測針對傳感器采集的數(shù)據(jù)進行實時的圖形化監(jiān)測，隨時掌握空調等受監(jiān)測設備的運作狀態(tài)。2)相關信息的收集與分析收集客戶能耗信息，并將采集的數(shù)據(jù)進行分析、處理和儲存，為客戶制定決策提供依據(jù)。3)根據(jù)收集分析的數(shù)據(jù)和合同能源，生成空調系統(tǒng)運行的優(yōu)化方案。4)空調系統(tǒng)的控制實時遠程控制空調系統(tǒng)的開關、調節(jié)空調運行溫度、提高空調使用效率。5) Web方式管理空調節(jié)能系統(tǒng)提供互聯(lián)網(wǎng)接入，通過電信網(wǎng)絡，支持客戶隨時在電腦或手機上通過Web以圖形化的方式查看、管理、控制樓宇空調設備。6)設備告警功能包括故障告警和異常告警等。當設備發(fā)生故障時，系統(tǒng)將向維護人員通過E-mail或短信方式發(fā)出告警，降低機器故障損失。7)空調運行作業(yè)排班可以指定設備自動運行或關閉。通過自動化監(jiān)控與管理設備，可以極大提升整體管理效率，避免人為失誤和人為能源浪費。8)節(jié)能報表分析提供各種報表以供客戶分析。9)平臺訪問權限管理為使用者提供權限設定功能，設定不同等級的賬號及密碼，并可設定使用者可以操作的系統(tǒng)功能或權限。隨著數(shù)據(jù)業(yè)務的急速增加，IT基礎設施應用不斷深入，范圍不斷拓寬，各行業(yè)數(shù)據(jù)中心和分支機構建設不斷加速，其行業(yè)應用正呈現(xiàn)出“數(shù)據(jù)集中化、系統(tǒng)異構化、應用多樣化”的大規(guī)模發(fā)展趨勢。圍繞“高效”、“可靠”、“安全”、“節(jié)能”等多角度而提供全面的監(jiān)控和管理體系，可實現(xiàn)數(shù)據(jù)中心“管理可靠、運營快速、運維安全、優(yōu)化能效”的管理目標。當前，信息化已經(jīng)成為國家戰(zhàn)略、企業(yè)發(fā)展、人們生活的重要組成部分，數(shù)據(jù)中心IT基礎設施的建設、運行、管理、發(fā)展已經(jīng)成為信息化發(fā)展不可或缺的核心支撐，尤其在金融、電力、通信、政府、互聯(lián)網(wǎng)等服務領域。但與此同時，數(shù)據(jù)中心也帶來了巨大的能耗。為了達到綠色數(shù)據(jù)中心，需要從上到下各個方面，以節(jié)能降耗、降本增效為目標，從規(guī)劃、設計、部署、運營等方面向著綠色數(shù)據(jù)中心發(fā)展，同時持續(xù)改進，不斷優(yōu)化。通過數(shù)據(jù)中心能耗監(jiān)測管理系統(tǒng)獲取準確完整的能耗基礎數(shù)據(jù)，建立完善有效的能耗統(tǒng)計、分析和評估體系，達到下列目標實時掌握數(shù)據(jù)中心總體能耗數(shù)據(jù)，掌握能耗結構水平、變化趨勢，為企業(yè)戰(zhàn)略決策和業(yè)務發(fā)展提供參考；
I)獲取采用節(jié)能技術前、后的能耗值，檢驗節(jié)能技術的有效性和實用性；2)為合同能源管理提供準確、權威的基礎能耗數(shù)據(jù)；3)為節(jié)能減排工作深化開展、制定節(jié)能減排規(guī)劃提供支撐；4)為數(shù)據(jù)中心能源預算管理提供參考?；贗EEE 1888的數(shù)據(jù)中心能效平臺可在實現(xiàn)實時數(shù)據(jù)采集和管理數(shù)據(jù)整合的前提下，以能源數(shù)據(jù)為基礎數(shù)據(jù)，能源管理功能為核心，不僅實現(xiàn)數(shù)據(jù)中心能源質量管理、合理使用、利于優(yōu)化能源效率，而且提供事故預案的制定和執(zhí)行、事故原因的快速分析和及時判斷處理、能源供需的合理調整和平衡以及在客觀信息基礎上的能源實績分析、能源計劃編制、能源質量管理、能源系統(tǒng)的預測等功能。平臺功能構架圖如圖4所示基于IEEE 1888的綠色數(shù)據(jù)中心能效管理方案的具體實現(xiàn)功能如下I)能源質量管理。通過對電能質量在線監(jiān)測、在線治理、在線管理、在線評估等手段實現(xiàn)電壓電流諧波濾除、補償、三相不平衡校正等功能，保障電能質量。2)能效測量管理。通過能效測量點、測量周期及測量設備的要求等管理，為計算數(shù)據(jù)中心能效提供測量依據(jù)。3)能效指標管理。包括能效指標采集，量化和建立能效指標模型。4)能效診斷及分析模型。對中心的關鍵控制要素進行及時、全面、直觀、綜合的掌控，及時發(fā)現(xiàn)和報告重要問題，制定調控措施，及時下達決策。5)用能優(yōu)化。深入分析設備運行和能耗情況，且通過系統(tǒng)獲取優(yōu)化方法，指導設備運行。綜合報表。提供班報、日報、周報、旬報、月報、季報和年報等各種報表類型?；贗EEE1888的綠色數(shù)據(jù)中心方案,可以帶來如下節(jié)能價值高效集中平臺化產(chǎn)品，實現(xiàn)數(shù)據(jù)中心IT投資高額回報；統(tǒng)一的運管模式，降低運維復雜度，提升運維響應效率；運維過程實時受控，有效規(guī)避運行風險，保障系統(tǒng)安全；降低能耗、緩解成本壓力，增強數(shù)據(jù)中心市場競爭力；規(guī)范數(shù)據(jù)中心運維業(yè)務流程，提升數(shù)據(jù)中心服務品質。以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式
，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發(fā)明揭露的技術范圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內。因此，本發(fā)明的保護范圍應該以權利要求的保護范圍為準。
權利要求
1.一種基于IEEE 1888標準的樓宇智能節(jié)能系統(tǒng)，其特征是所述系統(tǒng)包括樓宇能耗采集單元、承載網(wǎng)絡和管理單元；所述樓宇能耗采集單元包括無線傳感器和網(wǎng)關；所述無線傳感器用于采集耗能設備的耗能信息，并發(fā)送至網(wǎng)關；還用于接收網(wǎng)關轉發(fā)的控制指令并控制耗能設備進行工作；所述網(wǎng)關用于匯總無線傳感器采集的耗能信息并通過承載網(wǎng)絡發(fā)送至管理單元，還用于接收管理單元通過承載網(wǎng)絡發(fā)送的控制指令；所述管理單元包括數(shù)據(jù)庫服務器、應用服務器、交換機、綜合業(yè)務平臺和客戶端； 所述交換機用于接收承載網(wǎng)絡發(fā)送的耗能信息，并轉發(fā)至數(shù)據(jù)庫服務器；還用于接收應用服務器發(fā)送的控制指令，并轉發(fā)至承載網(wǎng)絡；所述數(shù)據(jù)庫服務器用于存儲耗能信息；所述應用服務器用于對存儲的耗能信息進行分析，并根據(jù)分析結果生成控制指令，然后將控制指令發(fā)送至交換機；所述綜合業(yè)務平臺用于顯示耗能信息和顯示耗能信息分析結果，還用于對能耗超標進行報警提示；所述客服端用于查詢耗能設備的耗能信息和耗能信息分析結果；所述能耗信息和控制指令采用基于IEEE 1888標準的協(xié)議傳輸。
2.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征是所述無線傳感器包括電壓傳感器、電流傳感器、門磁電梯傳感器、煙感傳感器、溫濕度傳感器、水浸傳感器、開關電源傳感器、蓄電池傳感器和空調傳感器。
3.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征是所述交換機采用主用交換機和備用交換機相結合的冗余式交換機模式。
全文摘要
本發(fā)明公開了物聯(lián)網(wǎng)技術領域中的一種基于IEEE1888標準的工業(yè)監(jiān)測系統(tǒng)。包括樓宇能耗采集單元、承載網(wǎng)絡和管理單元；樓宇能耗采集單元包括無線傳感器和網(wǎng)關；無線傳感器用于采集耗能設備的耗能信息，并發(fā)送至網(wǎng)關；還用于接收網(wǎng)關轉發(fā)的控制指令并控制耗能設備進行工作；管理單元包括數(shù)據(jù)庫服務器、應用服務器、交換機、綜合業(yè)務平臺和客戶端；數(shù)據(jù)庫服務器用于存儲耗能信息；應用服務器用于對存儲的耗能信息進行分析，并根據(jù)分析結果生成控制指令，然后將控制指令發(fā)送至交換機；能耗信息和控制指令采用基于IEEE 1888標準的協(xié)議傳輸。本發(fā)明實現(xiàn)了數(shù)據(jù)中心能源質量管理和合理使用，利于優(yōu)化能源效率。
文檔編號G05B19/418GK102999035SQ20121054072
公開日2013年3月27日 申請日期2012年12月13日 優(yōu)先權日2012年12月13日
發(fā)明者谷晨, 劉 東, 江連山, 程遠, 常寧 申請人:北京天地互連信息技術有限公司