應(yīng)用于燃?xì)夥植际侥茉聪到y(tǒng)的在線監(jiān)測(cè)和能效評(píng)估系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種應(yīng)用于工業(yè)、樓宇、賓館、醫(yī)院和大型工商業(yè)園區(qū)的，以可燃?xì)怏w為一次能源的分布式能源系統(tǒng)在線監(jiān)測(cè)和能效評(píng)估系統(tǒng)，它包括服務(wù)器、監(jiān)測(cè)中心、信息交換模塊和監(jiān)控模塊四部分。其中，服務(wù)器包括：處理器、包含數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的存儲(chǔ)器和聯(lián)接外部網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)適配器；監(jiān)測(cè)中心包括：能源輸入側(cè)監(jiān)測(cè)中心、系統(tǒng)自耗能源監(jiān)測(cè)中心和能源輸出側(cè)監(jiān)測(cè)中心；信息交換模塊包括：與各監(jiān)控中心通訊的通訊模塊、通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊；監(jiān)控模塊包括：聯(lián)接針對(duì)各個(gè)設(shè)備的工況傳感器和各種能源計(jì)量器。本實(shí)用新型的有益效果在于：主動(dòng)在線監(jiān)測(cè)燃?xì)夥植际侥茉聪到y(tǒng)信息流底層參數(shù)，通過信號(hào)處理后，傳送至服務(wù)器生成各種統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果和報(bào)表，并自動(dòng)存儲(chǔ)和發(fā)送數(shù)據(jù)至遠(yuǎn)端，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)燃?xì)夥植际侥茉聪到y(tǒng)運(yùn)行情況和能效水平在線監(jiān)測(cè)和客觀評(píng)估，將有助于用戶和政府部門及時(shí)掌握系統(tǒng)節(jié)能情況，為宏觀政策的制定和實(shí)施提供定量分析，為用能企業(yè)評(píng)判分布式能源系統(tǒng)的節(jié)能效率提供客觀依據(jù)，不斷提高能源利用效率。
【專利說明】應(yīng)用于燃?xì)夥植际侥茉聪到y(tǒng)的在線監(jiān)測(cè)和能效評(píng)估系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種應(yīng)用于燃?xì)夥植际侥茉聪到y(tǒng)的在線監(jiān)測(cè)和能效評(píng)估系統(tǒng)，具 體來說是指一種用于工業(yè)、樓宇、賓館、醫(yī)院和大型工商業(yè)園區(qū)的以可燃?xì)怏w為一次能源的 分布式能源系統(tǒng)的在線監(jiān)測(cè)和能效評(píng)估系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002] 天然氣分布式能源系統(tǒng)是國(guó)家重點(diǎn)支持的新興能源產(chǎn)業(yè)。各地政府對(duì)于分布式能 源項(xiàng)目提供了多種政策扶持和經(jīng)濟(jì)補(bǔ)貼措施，這些政策和補(bǔ)貼都與分布式能源系統(tǒng)的運(yùn)行 情況、設(shè)備開機(jī)時(shí)間、系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行能耗水平等直接掛鉤。所以，在實(shí)際工作中迫切需要一 套成熟、穩(wěn)定、可靠的在線監(jiān)測(cè)和評(píng)估系統(tǒng)來監(jiān)測(cè)各個(gè)運(yùn)行中的分布式能源系統(tǒng)，采集系統(tǒng) 的關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)，記錄、存儲(chǔ)和傳送這些數(shù)據(jù)；同時(shí)，采用通用的算法，處理采集到的系統(tǒng)特 征參數(shù)，得到直觀、簡(jiǎn)潔的可表征系統(tǒng)能耗水平、節(jié)能水平的宏觀指標(biāo)，為整體評(píng)價(jià)分布式 能源系統(tǒng)的節(jié)能效益、環(huán)保效益和經(jīng)濟(jì)社會(huì)效率提供依據(jù)。本系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)和評(píng)估結(jié)果有望 為環(huán)保認(rèn)證或補(bǔ)貼發(fā)放提供依據(jù)。這樣必將促使行業(yè)內(nèi)公司和從業(yè)人員不斷改進(jìn)技術(shù)、提 高能源利用效率、降低污染物及溫室氣體排放。最終實(shí)現(xiàn)整個(gè)產(chǎn)業(yè)的良性、可持續(xù)的發(fā)展。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0003] 本實(shí)用新型的目的在于提供一套可綜合采集監(jiān)控燃?xì)夥植际侥茉聪到y(tǒng)各主要設(shè) 備運(yùn)行參數(shù)、主要負(fù)荷情況、系統(tǒng)能量情況并實(shí)時(shí)評(píng)估系統(tǒng)能效水平的系統(tǒng)。系統(tǒng)高度自動(dòng) 化，可自動(dòng)獲取設(shè)備實(shí)時(shí)參數(shù)和特定傳感器參數(shù)；自動(dòng)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)；自動(dòng)發(fā)送數(shù)據(jù)至遠(yuǎn)端的 監(jiān)查機(jī)構(gòu)；主動(dòng)防止惡意修改各種參數(shù)以影響評(píng)估結(jié)果。系統(tǒng)自動(dòng)根據(jù)固有的算法處理獲 得的數(shù)據(jù)，得到表征系統(tǒng)總體能耗性能的多種宏觀指標(biāo)。這些指標(biāo)可作為系統(tǒng)整體評(píng)價(jià)的 依據(jù)，也可以作為優(yōu)化系統(tǒng)運(yùn)行模式的指導(dǎo)。
[0004] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下：
[0005] 燃?xì)夥植际侥茉聪到y(tǒng)在線監(jiān)測(cè)和評(píng)估系統(tǒng)，它包括服務(wù)器、監(jiān)測(cè)中心、信息交換模 塊和監(jiān)控模塊四部分。其中，服務(wù)器包括：處理器、包含數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的存儲(chǔ)器和聯(lián)接外部網(wǎng) 絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)適配器；監(jiān)測(cè)中心包括：能源輸入側(cè)監(jiān)測(cè)中心、系統(tǒng)自耗能源監(jiān)測(cè)中心和能源輸 出側(cè)監(jiān)測(cè)中心；信息交換模塊包括：與各監(jiān)控中心通訊的通訊模塊、通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊；監(jiān) 控模塊包括：聯(lián)接針對(duì)各個(gè)設(shè)備的工況傳感器和各種能源計(jì)量器。
[0006] 本實(shí)用新型主動(dòng)在線監(jiān)測(cè)燃?xì)夥植际侥茉聪到y(tǒng)信息流底層參數(shù)，通過信號(hào)處理 后，傳送至服務(wù)器生成各種統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果和報(bào)表，并自動(dòng)存儲(chǔ)和發(fā)送數(shù)據(jù)至遠(yuǎn)端，從而實(shí)現(xiàn) 對(duì)燃?xì)夥植际侥茉聪到y(tǒng)運(yùn)行情況和能效水平進(jìn)行客觀公正的在線監(jiān)測(cè)和評(píng)估。
[0007] 本實(shí)用新型的有益效果在于：
[0008] 1、國(guó)內(nèi)現(xiàn)有技術(shù)尚無針對(duì)分布式能源系統(tǒng)的在線監(jiān)測(cè)和評(píng)估系統(tǒng)。本實(shí)用新型 是第一次實(shí)現(xiàn)從分布式能源系統(tǒng)各設(shè)備底層主動(dòng)獲得相關(guān)參數(shù)，通過監(jiān)控模塊的信號(hào)處理 后，傳送給各個(gè)監(jiān)測(cè)中心進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、計(jì)算和存儲(chǔ)，在傳送至服務(wù)器，經(jīng)過特定算法的計(jì) 算和評(píng)估，得到各種統(tǒng)計(jì)結(jié)果和分析報(bào)表。
[0009] 2、本實(shí)用新型通過能耗監(jiān)測(cè)、系統(tǒng)效能評(píng)估的多維度分析評(píng)估，得到分布式能源 系統(tǒng)的實(shí)時(shí)狀態(tài)和客觀能效水平指標(biāo)，為政府和其他機(jī)構(gòu)監(jiān)督運(yùn)行情況、制定補(bǔ)貼政策提 供依據(jù)。

【專利附圖】

【附圖說明】 [0010] ：
[0011] 下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】來詳細(xì)說明本實(shí)用新型：
[0012] 圖1系統(tǒng)方框原理圖；
[0013] 圖2服務(wù)器方框原理圖；
[0014] 圖3能源輸入側(cè)監(jiān)測(cè)中心原理圖；
[0015] 圖4自耗能源監(jiān)測(cè)中心原理圖；
[0016] 圖5能源輸出側(cè)監(jiān)測(cè)中心原理圖；
[0017] 圖6監(jiān)控模塊原理圖

【具體實(shí)施方式】 [0018] ：
[0019] 為了使本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下 面結(jié)合具體圖示，進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型。
[0020] 1.燃?xì)夥植际侥茉聪到y(tǒng)在線監(jiān)測(cè)和評(píng)估系統(tǒng)架構(gòu)
[0021] 燃?xì)夥植际侥茉聪到y(tǒng)在線監(jiān)測(cè)和評(píng)估系統(tǒng)，它包括服務(wù)器、監(jiān)測(cè)中心、信息交換模 塊和監(jiān)控模塊四部分。整個(gè)系統(tǒng)架構(gòu)(如圖1)，通過監(jiān)控模塊采集燃?xì)夥植际侥茉聪到y(tǒng)所需 要的原始數(shù)據(jù)，例如：燃?xì)饬髁?、壓力、溫度、甲烷濃度等參?shù)，之后通過電流0 (4)?20MA、 電壓0-10VDC或者通訊等方式傳輸至監(jiān)控中心，監(jiān)控中心將原始數(shù)據(jù)根據(jù)數(shù)據(jù)的來源進(jìn)行 分類：分為系統(tǒng)輸入側(cè)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、系統(tǒng)自耗能源監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和能源輸出監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，這些原始數(shù) 據(jù)分類后，監(jiān)控中心將原始數(shù)據(jù)進(jìn)行處理轉(zhuǎn)換，因?yàn)樵镜臄?shù)據(jù)通過傳感器得到的可能是 二進(jìn)制代碼，需要轉(zhuǎn)成標(biāo)量狀態(tài)下的數(shù)據(jù)。監(jiān)控中心得到標(biāo)量狀態(tài)下的數(shù)據(jù)后，通過信息交 換模塊將標(biāo)量數(shù)據(jù)傳輸至服務(wù)器中，服務(wù)器在國(guó)際CDM計(jì)量碳排放計(jì)算方法的基礎(chǔ)上進(jìn)行 計(jì)算，計(jì)算出燃?xì)夥植际侥茉聪到y(tǒng)的實(shí)時(shí)能源利用效率，并且能夠顯示各個(gè)參數(shù)的實(shí)際情 況。這些數(shù)據(jù)加密存儲(chǔ)在服務(wù)器上，防止非授權(quán)人員對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行改動(dòng)。服務(wù)器還可以生成 各種統(tǒng)計(jì)報(bào)表和歷史曲線參數(shù)，同時(shí)預(yù)留連接外部網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)適配器，用于以后建立遠(yuǎn)程 監(jiān)控的可能。
[0022] 2.服務(wù)器
[0023] 服務(wù)器包括：處理器、包含數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的存儲(chǔ)器和聯(lián)接外部網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)適配器。月艮 務(wù)器原理圖（見圖2)，服務(wù)器通過與監(jiān)控中心之間的通訊，采集監(jiān)控中心處理后的數(shù)據(jù)，將 數(shù)據(jù)代入服務(wù)器中所設(shè)定的燃?xì)夥植际侥茉聪到y(tǒng)計(jì)算分析公式，得到分析出來的數(shù)據(jù)。月艮 務(wù)器將數(shù)據(jù)通過加密的手段存入數(shù)據(jù)庫(kù)中，如果需要通過外部設(shè)備讀取數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)， 必須要有相應(yīng)的權(quán)限才能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的讀取。服務(wù)器還能夠提供用戶相應(yīng)各種類型的報(bào) 表，用戶通過服務(wù)器連接打印機(jī)，打印出相應(yīng)的數(shù)據(jù)報(bào)表，用戶可以根據(jù)報(bào)表對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的 能源使用情況一目了然。想要通過遠(yuǎn)程獲取數(shù)據(jù)，可以通過服務(wù)器配置的網(wǎng)絡(luò)適配器，連接 外部網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)然也必須要有相應(yīng)的權(quán)限才能夠獲得相應(yīng)的數(shù)據(jù)。
[0024] 3.能源輸入側(cè)監(jiān)測(cè)中心
[0025] 能源輸入側(cè)監(jiān)測(cè)中心(見圖3)主要是監(jiān)測(cè)燃?xì)夥植际侥茉聪到y(tǒng)的輸入能源參數(shù)： 燃?xì)鉄嶂祷蛘呤羌淄闈舛鹊膮?shù)。通過監(jiān)控模塊取得的原始參數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，將原始數(shù) 據(jù)轉(zhuǎn)換成標(biāo)量數(shù)據(jù)，最后經(jīng)過通訊發(fā)送至服務(wù)器端。
[0026] 4.自耗能源監(jiān)測(cè)中心
[0027] 自耗能源監(jiān)測(cè)中心(見圖4)主要是監(jiān)測(cè)燃?xì)夥植际侥茉聪到y(tǒng)的輔助設(shè)備用電參 數(shù)：燃?xì)鈮嚎s系統(tǒng)、燃?xì)忸A(yù)處理系統(tǒng)、機(jī)組冷卻輔助系統(tǒng)、余熱利用設(shè)備等用電量。通過監(jiān)控 模塊取得的原始參數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，將原始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成標(biāo)量數(shù)據(jù)，最后經(jīng)過通訊發(fā)送至服 務(wù)器端。
[0028] 5.能源輸出側(cè)監(jiān)測(cè)中心
[0029] 能源輸出側(cè)監(jiān)測(cè)中心(見圖5)主要是監(jiān)測(cè)燃?xì)夥植际侥茉聪到y(tǒng)的輸出能源參數(shù)： 發(fā)電機(jī)組上網(wǎng)電量、溴化鋰制冷設(shè)備制冷量、余熱鍋爐蒸汽量、熱水供應(yīng)量等所有系統(tǒng)輸出 的參數(shù)。通過監(jiān)控模塊取得的原始參數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，將原始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成標(biāo)量數(shù)據(jù)，最后經(jīng) 過通訊發(fā)送至服務(wù)器端。
[0030] 6.監(jiān)控模塊
[0031] 監(jiān)控模塊(見圖6)采集燃?xì)夥植际侥茉聪到y(tǒng)所需要的原始數(shù)據(jù)，例如：燃?xì)饬髁俊?壓力、溫度、甲烷濃度等參數(shù)，一般這些參數(shù)都是通過相應(yīng)的傳感器、變送器或者電表等儀 器儀表獲得，儀器儀表輸出的有如下形式：電流0 (4)?20MA、電壓0-10VDC或者通訊等方 式。監(jiān)控模塊就是采集儀器儀表各種形式的數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)整合在一起，根據(jù)數(shù)據(jù)的類型，發(fā) 送至相對(duì)應(yīng)的監(jiān)控中心。
[0032] 以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理、主要特征和本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)。本行 業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述 的只是本實(shí)用新型的原理，在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的前提下本實(shí)用新型還會(huì)有各 種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實(shí)用新型的范圍內(nèi)。本實(shí)用新型要求 的保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等同物界定。
【權(quán)利要求】
1. 應(yīng)用于燃?xì)夥植际侥茉聪到y(tǒng)的在線監(jiān)測(cè)和能效評(píng)估系統(tǒng)，其特征包括：服務(wù)器、監(jiān) 測(cè)中心、信息交換模塊和監(jiān)控模塊四部分；其中，服務(wù)器包括：處理器、包含數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的 存儲(chǔ)器和聯(lián)接外部網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)適配器；監(jiān)測(cè)中心包括：能源輸入側(cè)監(jiān)測(cè)中心、系統(tǒng)自耗能 源監(jiān)測(cè)中心和能源輸出側(cè)監(jiān)測(cè)中心；信息交換模塊包括：與各監(jiān)控中心通訊的通訊模塊、 通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊；監(jiān)控模塊包括：聯(lián)接針對(duì)各個(gè)設(shè)備的工況傳感器和各種能源計(jì)量器。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃?xì)夥植际侥茉聪到y(tǒng)在線監(jiān)測(cè)和評(píng)估系統(tǒng)，其特征在于所述 服務(wù)器的處理器中設(shè)有綜合數(shù)據(jù)匯總計(jì)算模塊；所述能源輸入側(cè)監(jiān)測(cè)中心的微控制器中設(shè) 有能源輸入統(tǒng)計(jì)計(jì)算模塊；所述系統(tǒng)自耗能源監(jiān)測(cè)中心的微控制器中設(shè)有自耗能源統(tǒng)計(jì)模 塊；所述能源輸出側(cè)監(jiān)測(cè)中心的微控制器中設(shè)有能源輸出統(tǒng)計(jì)計(jì)算模塊；所述監(jiān)控模塊的 微處理器中設(shè)有多種形式的能源能量計(jì)算模塊。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的燃?xì)夥植际侥茉聪到y(tǒng)在線監(jiān)測(cè)和評(píng)估系統(tǒng)，其特征在于所述 監(jiān)控模塊的信號(hào)采集輸入端和信號(hào)發(fā)送輸出端采用MODBUS技術(shù)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的燃?xì)夥植际侥茉聪到y(tǒng)在線監(jiān)測(cè)和評(píng)估系統(tǒng)，其特征在于所述 工況傳感器通過與各設(shè)備控制系統(tǒng)通訊獲得設(shè)備運(yùn)行基本信息，如運(yùn)行時(shí)間、發(fā)電功率、余 熱回收效率等。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的燃?xì)夥植际侥茉聪到y(tǒng)在線監(jiān)測(cè)和評(píng)估系統(tǒng)，其特征在于所述 的燃?xì)廨斎肟偣軅鞲衅靼ㄓ糜诒O(jiān)測(cè)燃?xì)庀牧考坝?jì)算輸入能量的燃?xì)饬髁?、壓力、溫度?甲烷濃度(可選）的傳感器，在沒有配置甲烷濃度傳感器的情況下，可以根據(jù)燃?xì)夤咎峁?的燃?xì)鉄嶂底鳛檩斎雲(yún)?shù)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的燃?xì)夥植际侥茉聪到y(tǒng)在線監(jiān)測(cè)和評(píng)估系統(tǒng)，其特征在于所述 的電力監(jiān)控模塊包括用于監(jiān)測(cè)上網(wǎng)電量的饋電電量傳感器和用于監(jiān)測(cè)電能消耗的電量傳 感器。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的燃?xì)夥植际侥茉聪到y(tǒng)在線監(jiān)測(cè)和評(píng)估系統(tǒng)，其特征在于能量 計(jì)算模塊包含計(jì)算冷媒水、蒸汽、熱水、導(dǎo)熱油、熱風(fēng)等各種形式熱能的計(jì)算模塊。
【文檔編號(hào)】G06Q10/06GK203909837SQ201420310184
【公開日】2014年10月29日 申請(qǐng)日期:2014年6月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月12日
【發(fā)明者】不公告發(fā)明人 申請(qǐng)人:上海同祺新能源技術(shù)有限公司