基于物聯(lián)網(wǎng)與云計算的能源監(jiān)管系統(tǒng)及其監(jiān)管軟件的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于物聯(lián)網(wǎng)與云計算的能源監(jiān)管系統(tǒng)，包含數(shù)據(jù)采集層、數(shù)據(jù)傳輸層和應(yīng)用管理層，數(shù)據(jù)采集層由具有數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳功能的各種計量儀表組成，數(shù)據(jù)傳輸層由集中器和采集器構(gòu)成，采集器與數(shù)據(jù)采集層的各種計量儀表連接，若干個采集器與集中器連接進(jìn)行數(shù)據(jù)集中，應(yīng)用管理層包含云計算平臺、客戶端和管理平臺，客戶端和管理平臺與云計算平臺連接，集中器與云計算平臺連接。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，搭建方便，成本低廉，易擴(kuò)展，易維護(hù)的巨大優(yōu)勢，可大大促進(jìn)我國節(jié)能減排戰(zhàn)略的全面推進(jìn)。
【專利說明】
基于物聯(lián)網(wǎng)與云計算的能源監(jiān)管系統(tǒng)及其監(jiān)管軟件
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種能源監(jiān)管系統(tǒng)及其監(jiān)管軟件，特別是一種基于物聯(lián)網(wǎng)與云計算的能源監(jiān)管系統(tǒng)及其監(jiān)管軟件。
【背景技術(shù)】
[0002]我國“節(jié)能減排”戰(zhàn)略，智能電網(wǎng)用戶端配用電智能化與企業(yè)能源管理，迫切需要精準(zhǔn)、高效、方便、低成本的能源計量監(jiān)管手段，以解決企業(yè)的能耗診斷，能耗數(shù)據(jù)的分項計量和多維分析;能耗的在線監(jiān)控和動態(tài)優(yōu)化，節(jié)能前后的實效對比核查等問題。節(jié)能減排是一項非常大的系統(tǒng)工程，必須有能源計量分析評估基礎(chǔ)架構(gòu)。目前這個基礎(chǔ)架構(gòu)不具備，就是缺乏分項計量的技術(shù)手段，該現(xiàn)狀已成為當(dāng)前制約我國節(jié)能減排全面推進(jìn)的技術(shù)瓶頸。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種基于物聯(lián)網(wǎng)與云計算的能源監(jiān)管系統(tǒng)及其監(jiān)管軟件，它解決海量能源大數(shù)據(jù)收集與處理系統(tǒng)，為解決企業(yè)能耗監(jiān)管診斷，能耗數(shù)據(jù)的分項計量和多維分析。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
一種基于物聯(lián)網(wǎng)與云計算的能源監(jiān)管系統(tǒng)，其特征在于:物聯(lián)網(wǎng)與云計算的技術(shù)架構(gòu)，包含數(shù)據(jù)采集層、數(shù)據(jù)傳輸層和應(yīng)用管理層，數(shù)據(jù)采集層由具有數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳功能的各種計量儀表與集中器和采集器構(gòu)成，采集器與數(shù)據(jù)采集層的各種計量儀表連接，若干個采集器與集中器連接進(jìn)行數(shù)據(jù)集中，構(gòu)成底層物聯(lián)網(wǎng)硬件系統(tǒng)，數(shù)據(jù)傳輸層由物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)通過網(wǎng)關(guān)與云計算系統(tǒng)連接，數(shù)據(jù)通過通訊管理軟件實現(xiàn)傳輸與通訊，應(yīng)用管理層包含云計算平臺、通訊服務(wù)器，數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，應(yīng)用服務(wù)器，客戶端和管理平臺，客戶端(移動客戶端)和管理平臺與云計算平臺連接，完成數(shù)據(jù)處理應(yīng)用服務(wù)。
[0005]進(jìn)一步地，所述數(shù)據(jù)采集層各種計量儀表通過RS485總線、M-BUS總線、CAN總線通信規(guī)約互聯(lián)，并通過總線系統(tǒng)與采集器和集中器連接交換數(shù)據(jù)。
[0006]進(jìn)一步地，所述集中器與云計算平臺通過GPRS/3G/4G或WiFi通訊和TCP/IP協(xié)議實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換，采集器與集中器之間使用470-490MHZ ISM頻段實現(xiàn)與本地?zé)o線局域物聯(lián)網(wǎng)的通訊。
[0007]進(jìn)一步地，所述云計算平臺包含云通訊服務(wù)器，實現(xiàn)系統(tǒng)應(yīng)用服務(wù)器與物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)可靠傳輸與通訊；數(shù)據(jù)服務(wù)器，提供數(shù)據(jù)存儲與處理；應(yīng)用服務(wù)器，進(jìn)行數(shù)據(jù)的校驗、計算、存儲、分析、建模、管理等，提供用戶端用電行為模擬、決策支持等高層次服務(wù)。
[0008]進(jìn)一步地，采集器通過帶有RS485的能耗表對能耗數(shù)據(jù)進(jìn)行采集并加密，數(shù)據(jù)采集前置裝置采用超低功耗元件，每個傳感器節(jié)點均從輸電線路中取電，不帶電池。
[0009]進(jìn)一步地，數(shù)據(jù)采集層通過RS485總線與同一開閉所或配電室內(nèi)電表連接，運行標(biāo)準(zhǔn)MDBUS、DL/T645-1997、DL/T645-2007、或M-BUS通訊規(guī)約，支持非標(biāo)準(zhǔn)或企業(yè)專屬通訊規(guī)約，上行通過470Mhz-51MHz無線CEINWARE-NET實現(xiàn)與采集器的數(shù)據(jù)交換；能耗數(shù)據(jù)由帶RS485接口的能耗表連接到讀表器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，通過無線CEINWARE-NET，將各個讀表器采集的數(shù)據(jù)匯總于集中器，集中器實現(xiàn)數(shù)據(jù)的透明傳輸，數(shù)據(jù)傳輸終端內(nèi)置嵌入式處理器對數(shù)據(jù)進(jìn)行緩存、協(xié)議封裝后通過GPRS網(wǎng)絡(luò)傳送到服務(wù)器，進(jìn)行后續(xù)的數(shù)據(jù)分析處理，讀表器通過RS485總線接口直接連接到能耗表上，既可支持單個能耗表，也可同時支持多個能耗表，集中器亦可通過RS485總線直接與電表連接，實現(xiàn)對能耗表參數(shù)的采集、存儲、預(yù)處理或?qū)⒉杉降碾娔鼙頂?shù)據(jù)實時傳送到服務(wù)器。
[0010]—種權(quán)利要求1所述的基于物聯(lián)網(wǎng)與云計算的能源監(jiān)管系統(tǒng)的監(jiān)管軟件，其特征在于:包含WEB服務(wù)器、通信服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器三個功能部分；
WEB服務(wù)器主要為用戶提供用戶登陸和操作界面，進(jìn)行數(shù)據(jù)查詢和任務(wù)提交使用，主要功能包含:
用戶登陸和注銷；
用戶權(quán)限管理；
設(shè)備管理；
數(shù)據(jù)監(jiān)管；
通信服務(wù)器實現(xiàn)云平臺與安裝在遠(yuǎn)程監(jiān)管點上的物聯(lián)網(wǎng)采集器進(jìn)行數(shù)據(jù)通信和交互，主要完成功能:
接收采集器/集中器上報的能源數(shù)據(jù)報文和采集器的核心參數(shù)，根據(jù)系統(tǒng)需要下發(fā)相應(yīng)的報文完成對采集器的讀寫操作；
對接收到的數(shù)據(jù)報文進(jìn)行校驗、解析、計算、存儲到數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中；啟動觸發(fā)采集器與通信服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，完成能源數(shù)據(jù)采集；
接收WEB服務(wù)器的HTTP請求，啟動觸發(fā)采集器與通信服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，實現(xiàn)實時數(shù)據(jù)的采集與瀏覽；
數(shù)據(jù)庫服務(wù)器是系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲和數(shù)據(jù)管理中心，主要任務(wù)包含:
為WEB服務(wù)器和通信服務(wù)器提供數(shù)據(jù)查詢和存儲服務(wù)；
保證數(shù)據(jù)庫的可用性、安全性；
為保證對WEB服務(wù)器的響應(yīng)性能，部分應(yīng)用功能，使用數(shù)據(jù)庫服務(wù)器完成批量數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析任務(wù)。
[0011]進(jìn)一步地，所述WEB服務(wù)器采用B/S結(jié)構(gòu)與敏捷的響應(yīng)式Web設(shè)計，使用面向?qū)ο?，簡單，可移植，高效，動態(tài)的解釋性開發(fā)語言PHP，JAVAscript，Roby，運用多種主流框架技術(shù)提高優(yōu)化系統(tǒng)性能。
[0012]進(jìn)一步地，所述通信服務(wù)器的采集系統(tǒng)與應(yīng)用系統(tǒng)采用松耦合方式設(shè)計，通過數(shù)據(jù)庫任務(wù)表實時交換數(shù)據(jù)通過標(biāo)準(zhǔn)的對象接口方式協(xié)同工作，當(dāng)采集任務(wù)、采集規(guī)模、通訊規(guī)約、通訊方式變化時系統(tǒng)可通過組態(tài)表做出自適應(yīng)調(diào)整;采用數(shù)據(jù)項編號方式將各種計量裝置內(nèi)的參數(shù)、控制、各類數(shù)據(jù)抽象成統(tǒng)一的數(shù)據(jù)項編號，將任務(wù)管理、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)應(yīng)用與具體的計量裝置隔離。
[0013]進(jìn)一步地，所述數(shù)據(jù)庫服務(wù)器應(yīng)用實例采用非關(guān)系數(shù)據(jù)庫NOSOL為WEB應(yīng)用提供可擴(kuò)展的高性能數(shù)據(jù)存儲解決方案;利用其類似面向?qū)ο蟮牟樵兯饕δ?，實現(xiàn)關(guān)系數(shù)據(jù)庫單表查詢的管理功能;數(shù)據(jù)分析以能耗原始數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，結(jié)合系統(tǒng)業(yè)務(wù)模型，通過分布式存儲和計算，安全可靠地實現(xiàn)大數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，并具備充分的即時性。
[0014]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點和效果:
1、結(jié)構(gòu)簡單，搭建方便，成本低廉，易擴(kuò)展，易維護(hù)的巨大優(yōu)勢，可大大促進(jìn)我國節(jié)能減排戰(zhàn)略的全面推進(jìn)；
2、解決海量能源大數(shù)據(jù)收集與處理系統(tǒng)，為解決企業(yè)能耗監(jiān)管診斷，能耗數(shù)據(jù)的分項計量和多維分析；
3、能耗的在線監(jiān)控和動態(tài)優(yōu)化，節(jié)能前后的實效對比核查等問題，為我國智能電網(wǎng)用戶端配用電智能化與企業(yè)能源管理，實現(xiàn)企業(yè)用能管理的自動化與智能化提供了一種精準(zhǔn)、高效、方便、低成本的技術(shù)手段
4、系統(tǒng)采用物聯(lián)網(wǎng)與云平臺的分布式計算框架，實現(xiàn)對分布式流數(shù)據(jù)的實時、高效、并行的分析與處理。實現(xiàn)對能耗數(shù)據(jù)進(jìn)行分項計量與多設(shè)備、多部門、多時段等復(fù)雜的統(tǒng)計、對比和分析，從而提供豐富的能耗監(jiān)管業(yè)務(wù)服務(wù)。為用戶提供隨時隨地、多種設(shè)備、多種網(wǎng)絡(luò)連接的訪問方式。用戶可以通過互聯(lián)網(wǎng)客戶端、移動客戶端等訪問和使用能耗監(jiān)管平臺，并實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)管與抄報。為用戶提供了一種高效，高精度，高可靠，低成本的能源監(jiān)管工具。
【附圖說明】
[0015]圖1是本發(fā)明的基于物聯(lián)網(wǎng)與云計算的能源監(jiān)管系統(tǒng)的示意圖。
【具體實施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖并通過實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，以下實施例是對本發(fā)明的解釋而本發(fā)明并不局限于以下實施例。
[0017]如圖所示，本發(fā)明的一種基于物聯(lián)網(wǎng)與云計算的能源監(jiān)管系統(tǒng)，系統(tǒng)構(gòu)成采用“物聯(lián)網(wǎng)-網(wǎng)關(guān)-云計算”三級分層技術(shù)架構(gòu)，包含數(shù)據(jù)采集層、數(shù)據(jù)傳輸層和應(yīng)用管理層。
[0018]物聯(lián)網(wǎng)與云計算的技術(shù)架構(gòu)，包含數(shù)據(jù)采集層、數(shù)據(jù)傳輸層和應(yīng)用管理層，數(shù)據(jù)采集層由具有數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳功能的各種計量儀表與集中器和采集器構(gòu)成，采集器與數(shù)據(jù)采集層的各種計量儀表連接，若干個采集器與集中器連接進(jìn)行數(shù)據(jù)集中，構(gòu)成底層物聯(lián)網(wǎng)硬件系統(tǒng)，數(shù)據(jù)傳輸層由物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)通過網(wǎng)關(guān)與云計算系統(tǒng)連接，數(shù)據(jù)通過通訊管理軟件實現(xiàn)傳輸與通訊，應(yīng)用管理層包含云計算平臺、通訊服務(wù)器，數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，應(yīng)用服務(wù)器，客戶端和管理平臺，客戶端(移動客戶端)和管理平臺與云計算平臺連接，完成數(shù)據(jù)處理應(yīng)用服務(wù)。
[0019]數(shù)據(jù)采集層由具有數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳功能的各種計量儀表I組成，計量儀表I包括電表、流量計、氣表、水表等。通過RS485總線、M-BUS總線、CAN總線等通訊規(guī)約，將同一區(qū)域內(nèi)的所有計量儀表互聯(lián)，并通過總線系統(tǒng)與采集器/集中器連接交換數(shù)據(jù)。集中器可以通過RS485(或M-BUS)直接讀取設(shè)備層儀表數(shù)據(jù)，又可以通過采集器以間接讀表的方式讀取遠(yuǎn)程儀表的數(shù)據(jù)。
[0020]數(shù)據(jù)采集層由⑶CGlROl集中器3和采集器2組成，采集器2與數(shù)據(jù)采集層的各種計量儀表連接，若干個采集器2與集中器3連接進(jìn)行數(shù)據(jù)集中。下行通過各種標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)總線實現(xiàn)與設(shè)備層計量儀表數(shù)據(jù)交換，上行通過GPRS/3G/4G或WiFi通訊和TCP/IP協(xié)議實現(xiàn)與上層服務(wù)器的數(shù)據(jù)交換。采集器與集中器之間使用470-490MHZ ISM頻段實現(xiàn)與本地?zé)o線局域物聯(lián)網(wǎng)的通訊。帶有智能網(wǎng)關(guān)功能的集中器支持多種通訊規(guī)約，支持設(shè)備層與服務(wù)器之間的數(shù)據(jù)交換與通訊。
[0021]應(yīng)用管理層包含云計算平臺、客戶端4和管理平臺5，客戶端4和管理平臺5與云計算平臺連接，集中器與云計算平臺連接。管理層可由公有或企業(yè)私有云服務(wù)器或傳統(tǒng)服務(wù)器實現(xiàn)。云通訊服務(wù)器實現(xiàn)系統(tǒng)應(yīng)用服務(wù)器與物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)可靠傳輸與通訊，云數(shù)據(jù)服務(wù)器提供數(shù)據(jù)存儲與處理。應(yīng)用服務(wù)器可進(jìn)行數(shù)據(jù)的校驗、計算、存儲、分析、建模、管理等，提供用戶端用電行為模擬、決策支持等高層次服務(wù)。
[0022]采集器通過帶有RS485的能耗表對能耗數(shù)據(jù)進(jìn)行采集并加密，數(shù)據(jù)采集前置裝置采用超低功耗元件，每個傳感器節(jié)點均從輸電線路中取電，不帶電池。
[0023]數(shù)據(jù)采集層通過RS485總線與同一開閉所或配電室內(nèi)電表連接，運行標(biāo)準(zhǔn)MDBUS、DL/T645-1997、DL/T645-2007、或M-BUS通訊規(guī)約，支持非標(biāo)準(zhǔn)或企業(yè)專屬通訊規(guī)約，上行通過470Mhz-510MHz無線CEINWARE-NET實現(xiàn)與采集器的數(shù)據(jù)交換。能耗數(shù)據(jù)由帶RS485接口的能耗表連接到讀表器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，通過無線CEINWARE-NET，將各個讀表器采集的數(shù)據(jù)匯總于集中器，集中器實現(xiàn)數(shù)據(jù)的透明傳輸，數(shù)據(jù)傳輸終端內(nèi)置嵌入式處理器對數(shù)據(jù)進(jìn)行緩存、協(xié)議封裝后通過GPRS網(wǎng)絡(luò)傳送到服務(wù)器，進(jìn)行后續(xù)的數(shù)據(jù)分析處理，讀表器通過RS485總線接口直接連接到能耗表上，既可支持單個能耗表，也可同時支持多個能耗表，集中器亦可通過RS485總線直接與電表連接，實現(xiàn)對能耗表參數(shù)的采集、存儲、預(yù)處理或?qū)⒉杉降碾娔鼙頂?shù)據(jù)實時傳送到服務(wù)器。能耗表集中器采集的數(shù)據(jù)經(jīng)GSM網(wǎng)絡(luò)空中接口功能模塊對數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼處理，轉(zhuǎn)換成在公網(wǎng)數(shù)據(jù)傳送的格式，通過GPRS無線數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸，最終傳到云服務(wù)器。云服務(wù)器可進(jìn)行數(shù)據(jù)的校驗、計算、存儲、分析、建模、管理等。可對異常情況進(jìn)行報警，同時對用戶使用情況進(jìn)行實時監(jiān)控。
[0024]能耗數(shù)據(jù)集中器在工作時，在中央處理單元、系統(tǒng)定時子系統(tǒng)、和集中器組態(tài)表的控制下，通過M-BUS/RS485/CAN/無線M-BUS等物理接口、使用與數(shù)據(jù)源相適應(yīng)的多種通訊規(guī)約從數(shù)據(jù)源讀取數(shù)據(jù)，或者通過BLT/BLE/Zigbee/專用低功耗短距離無線通訊等部件與下級采集器進(jìn)行自組網(wǎng)獲取下級采集器數(shù)據(jù)，采集的數(shù)據(jù)先發(fā)送到中央處理單元，經(jīng)過中央處理單元校驗、加密、編碼處理后，數(shù)據(jù)可以通過WiFi/GPRS/3G/4G數(shù)據(jù)交換部件發(fā)送到后臺服務(wù)器。
[0025]一種基于物聯(lián)網(wǎng)與云計算的能源監(jiān)管系統(tǒng)的監(jiān)管軟件，包含WEB服務(wù)器、通信服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器三個功能部分；
WEB服務(wù)器主要為用戶提供用戶登陸和操作界面，進(jìn)行數(shù)據(jù)查詢和任務(wù)提交使用，主要功能包含:
用戶登陸和注銷；
用戶權(quán)限管理；
設(shè)備管理；
數(shù)據(jù)監(jiān)管；
通信服務(wù)器實現(xiàn)云平臺與安裝在遠(yuǎn)程監(jiān)管點上的物聯(lián)網(wǎng)采集器進(jìn)行數(shù)據(jù)通信和交互，主要完成功能:
接收采集器/集中器上報的能源數(shù)據(jù)報文和采集器的核心參數(shù)，根據(jù)系統(tǒng)需要下發(fā)相應(yīng)的報文完成對采集器的讀寫操作；
對接收到的數(shù)據(jù)報文進(jìn)行校驗、解析、計算、存儲到數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中；啟動觸發(fā)采集器與通信服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，完成能源數(shù)據(jù)采集； 接收WEB服務(wù)器的HTTP請求，啟動觸發(fā)采集器與通信服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，實現(xiàn)實時數(shù)據(jù)的采集與瀏覽；
數(shù)據(jù)庫服務(wù)器是系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲和數(shù)據(jù)管理中心，主要任務(wù)包含:
為WEB服務(wù)器和通信服務(wù)器提供數(shù)據(jù)查詢和存儲服務(wù)；
保證數(shù)據(jù)庫的可用性、安全性；
為保證對WEB服務(wù)器的響應(yīng)性能，部分應(yīng)用功能，使用數(shù)據(jù)庫服務(wù)器完成批量數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析任務(wù)。
[0026]WEB服務(wù)器采用B/S結(jié)構(gòu)與敏捷的響應(yīng)式Web設(shè)計，使用面向?qū)ο?，簡單，可移植，高效，動態(tài)的解釋性開發(fā)語言PHP，JAVAscript，Roby，運用多種主流框架技術(shù)提高優(yōu)化系統(tǒng)性能。優(yōu)化瀏覽器和服務(wù)器之間的傳輸，減少不必要的數(shù)據(jù)往返，減少了帶寬占用，提升了用戶體驗。
[0027]通信服務(wù)器的采集系統(tǒng)與應(yīng)用系統(tǒng)采用松耦合方式設(shè)計，通過數(shù)據(jù)庫任務(wù)表實時交換數(shù)據(jù)通過標(biāo)準(zhǔn)的對象接口方式協(xié)同工作，當(dāng)采集任務(wù)、采集規(guī)模、通訊規(guī)約、通訊方式變化時系統(tǒng)可通過組態(tài)表做出自適應(yīng)調(diào)整；采用數(shù)據(jù)項編號方式將各種計量裝置內(nèi)的參數(shù)、控制、各類數(shù)據(jù)抽象成統(tǒng)一的數(shù)據(jù)項編號，將任務(wù)管理、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)應(yīng)用與具體的計量裝置隔離。以適應(yīng)變化的靈活性；當(dāng)某個服務(wù)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和實現(xiàn)逐漸發(fā)生改變時，不影響其他服務(wù)
數(shù)據(jù)庫服務(wù)器應(yīng)用實例采用非關(guān)系數(shù)據(jù)庫N0S0L，主要解決海量數(shù)據(jù)的訪問效率問題，為WEB應(yīng)用提供可擴(kuò)展的高性能數(shù)據(jù)存儲解決方案。NOSOL中的MongoDB是一個基于分布式文件存儲的文檔型數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)存儲不需要固定的表結(jié)構(gòu)，可方便地進(jìn)行系統(tǒng)擴(kuò)展，并與其他系統(tǒng)軟件兼容。利用其類似面向?qū)ο蟮牟樵兯饕δ埽瑢崿F(xiàn)關(guān)系數(shù)據(jù)庫單表查詢的管理功能，滿足對海量能源數(shù)據(jù)的實時高效率存儲和訪問。數(shù)據(jù)分析以能耗原始數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，結(jié)合系統(tǒng)業(yè)務(wù)模型，通過分布式存儲和計算，安全可靠地實現(xiàn)大數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，并具備充分的即時性。
[0028]本說明書中所描述的以上內(nèi)容僅僅是對本發(fā)明所作的舉例說明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對所描述的具體實施例做各種修改或補充或采用類似的方式替代，只要不偏離本發(fā)明說明書的內(nèi)容或者超越本權(quán)利要求書所定義的范圍，均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項】
1.一種基于物聯(lián)網(wǎng)與云計算的能源監(jiān)管系統(tǒng)，其特征在于:物聯(lián)網(wǎng)與云計算的技術(shù)架構(gòu)，包含數(shù)據(jù)采集層、數(shù)據(jù)傳輸層和應(yīng)用管理層，數(shù)據(jù)采集層由具有數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳功能的各種計量儀表與集中器和采集器構(gòu)成，采集器與數(shù)據(jù)采集層的各種計量儀表連接，若干個采集器與集中器連接進(jìn)行數(shù)據(jù)集中，構(gòu)成底層物聯(lián)網(wǎng)硬件系統(tǒng)，數(shù)據(jù)傳輸層由物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)通過網(wǎng)關(guān)與云計算系統(tǒng)連接，數(shù)據(jù)通過通訊管理軟件實現(xiàn)傳輸與通訊，應(yīng)用管理層包含云計算平臺、通訊服務(wù)器，數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，應(yīng)用服務(wù)器，客戶端和管理平臺，客戶端(移動客戶端)和管理平臺與云計算平臺連接，完成數(shù)據(jù)處理應(yīng)用服務(wù)。2.按照權(quán)利要求1所述的基于物聯(lián)網(wǎng)與云計算的能源監(jiān)管系統(tǒng)，其特征在于:所述數(shù)據(jù)采集層各種計量儀表通過RS485總線、M-BUS總線、CAN總線通信規(guī)約互聯(lián)，并通過總線系統(tǒng)與采集器和集中器連接交換數(shù)據(jù)。3.按照權(quán)利要求1所述的基于物聯(lián)網(wǎng)與云計算的能源監(jiān)管系統(tǒng)，其特征在于:所述集中器與云計算平臺通過GPRS/3G/4G或WiFi通訊和TCP/IP協(xié)議實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換，采集器與集中器之間使用470-490MHZ ISM頻段實現(xiàn)與本地?zé)o線局域物聯(lián)網(wǎng)的通訊。4.按照權(quán)利要求1所述的基于物聯(lián)網(wǎng)與云計算的能源監(jiān)管系統(tǒng)，其特征在于:所述云計算平臺包含云通訊服務(wù)器，實現(xiàn)系統(tǒng)應(yīng)用服務(wù)器與物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)可靠傳輸與通訊;數(shù)據(jù)服務(wù)器，提供數(shù)據(jù)存儲與處理;應(yīng)用服務(wù)器，進(jìn)行數(shù)據(jù)的校驗、計算、存儲、分析、建模、管理等，提供用戶端用電行為模擬、決策支持等高層次服務(wù)。5.按照權(quán)利要求1所述的基于物聯(lián)網(wǎng)與云計算的能源監(jiān)管系統(tǒng)，其特征在于:采集器通過帶有RS485的能耗表對能耗數(shù)據(jù)進(jìn)行采集并加密，數(shù)據(jù)采集前置裝置采用超低功耗元件，每個傳感器節(jié)點均從輸電線路中取電，不帶電池。6.按照權(quán)利要求1所述的基于物聯(lián)網(wǎng)與云計算的能源監(jiān)管系統(tǒng)，其特征在于:數(shù)據(jù)采集層通過RS485總線與同一開閉所或配電室內(nèi)電表連接，運行標(biāo)準(zhǔn)MDBUS、DL/T645-1997、DL/T645-2007、或M-BUS通訊規(guī)約，支持非標(biāo)準(zhǔn)或企業(yè)專屬通訊規(guī)約，上行通過470Mhz_51MHz無線CEINWARE-NET實現(xiàn)與采集器的數(shù)據(jù)交換；能耗數(shù)據(jù)由帶RS485接口的能耗表連接到讀表器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，通過無線CEINWARE-NET，將各個讀表器采集的數(shù)據(jù)匯總于集中器，集中器實現(xiàn)數(shù)據(jù)的透明傳輸，數(shù)據(jù)傳輸終端內(nèi)置嵌入式處理器對數(shù)據(jù)進(jìn)行緩存、協(xié)議封裝后通過GPRS網(wǎng)絡(luò)傳送到服務(wù)器，進(jìn)行后續(xù)的數(shù)據(jù)分析處理，讀表器通過RS485總線接口直接連接到能耗表上，既可支持單個能耗表，也可同時支持多個能耗表，集中器亦可通過RS485總線直接與電表連接，實現(xiàn)對能耗表參數(shù)的采集、存儲、預(yù)處理或?qū)⒉杉降碾娔鼙頂?shù)據(jù)實時傳送到服務(wù)器。7.—種權(quán)利要求1所述的基于物聯(lián)網(wǎng)與云計算的能源監(jiān)管系統(tǒng)的監(jiān)管軟件，其特征在于:包含WEB服務(wù)器、通信服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器三個功能部分； WEB服務(wù)器主要為用戶提供用戶登陸和操作界面，進(jìn)行數(shù)據(jù)查詢和任務(wù)提交使用，主要功能包含: 用戶登陸和注銷； 用戶權(quán)限管理； 設(shè)備管理； 數(shù)據(jù)監(jiān)管； 通信服務(wù)器實現(xiàn)云平臺與安裝在遠(yuǎn)程監(jiān)管點上的物聯(lián)網(wǎng)采集器進(jìn)行數(shù)據(jù)通信和交互，主要完成功能: 接收采集器/集中器上報的能源數(shù)據(jù)報文和采集器的核心參數(shù)，根據(jù)系統(tǒng)需要下發(fā)相應(yīng)的報文完成對采集器的讀寫操作； 對接收到的數(shù)據(jù)報文進(jìn)行校驗、解析、計算、存儲到數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中；啟動觸發(fā)采集器與通信服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，完成能源數(shù)據(jù)采集； 接收WEB服務(wù)器的HTTP請求，啟動觸發(fā)采集器與通信服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，實現(xiàn)實時數(shù)據(jù)的采集與瀏覽； 數(shù)據(jù)庫服務(wù)器是系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲和數(shù)據(jù)管理中心，主要任務(wù)包含: 為WEB服務(wù)器和通信服務(wù)器提供數(shù)據(jù)查詢和存儲服務(wù)； 保證數(shù)據(jù)庫的可用性、安全性； 為保證對WEB服務(wù)器的響應(yīng)性能，部分應(yīng)用功能，使用數(shù)據(jù)庫服務(wù)器完成批量數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析任務(wù)。8.按照權(quán)利要求7所述的監(jiān)管軟件，其特征在于:所述WEB服務(wù)器采用B/S結(jié)構(gòu)與敏捷的響應(yīng)式Web設(shè)計，使用面向?qū)ο?，簡單，可移植，高效，動態(tài)的解釋性開發(fā)語言PHP，JAVAscript, Roby，運用多種主流框架技術(shù)提高優(yōu)化系統(tǒng)性能。9.按照權(quán)利要求7所述的監(jiān)管軟件，其特征在于:所述通信服務(wù)器的采集系統(tǒng)與應(yīng)用系統(tǒng)采用松耦合方式設(shè)計，通過數(shù)據(jù)庫任務(wù)表實時交換數(shù)據(jù)通過標(biāo)準(zhǔn)的對象接口方式協(xié)同工作，當(dāng)采集任務(wù)、采集規(guī)模、通訊規(guī)約、通訊方式變化時系統(tǒng)可通過組態(tài)表做出自適應(yīng)調(diào)整；采用數(shù)據(jù)項編號方式將各種計量裝置內(nèi)的參數(shù)、控制、各類數(shù)據(jù)抽象成統(tǒng)一的數(shù)據(jù)項編號，將任務(wù)管理、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)應(yīng)用與具體的計量裝置隔離。10.按照權(quán)利要求7所述的監(jiān)管軟件，其特征在于:所述數(shù)據(jù)庫服務(wù)器應(yīng)用實例采用非關(guān)系數(shù)據(jù)庫NOSOL為WEB應(yīng)用提供可擴(kuò)展的高性能數(shù)據(jù)存儲解決方案;利用其類似面向?qū)ο蟮牟樵兯饕δ?，實現(xiàn)關(guān)系數(shù)據(jù)庫單表查詢的管理功能;數(shù)據(jù)分析以能耗原始數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，結(jié)合系統(tǒng)業(yè)務(wù)模型，通過分布式存儲和計算，安全可靠地實現(xiàn)大數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，并具備充分的即時性。
【文檔編號】G06F17/30GK105893629SQ201610350911
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年5月25日
【發(fā)明人】林強, 吳建兵, 蔣蘇敏, 胡建權(quán), 王培 , 梁朝正
【申請人】江蘇斯因信息科技有限公司