专利名称：基于ieee1888标准的楼宇智能节能系统的制作方法
技术领域：
本发明属于物联网技术领域，尤其涉及一种基于IEEE1888标准的工业监测系统。
背景技术：
建筑领域是我国政府推进节能减排工作的重点领域之一，特别是公共楼宇的节能减排是建筑节能减排的重要组成部分，目前主要通过提升管理效率和生产效率实现节能减排。以信息化的方式促进公共楼宇的节能减排符合我国的节能减排政策和我国信息化、工业化的“两化融合”目标。楼宇节能是指采用楼宇自控技术和通信技术，实现楼宇建筑的设备管理和能耗管控，在达到节能目的的基础上，进一步与提高室环境舒适度相结合。楼宇节能的范围包括了生产、使用能耗的节约，开发、利用新能源等多方面，牵涉到各利益相关方，从各级政府到社会团体、个人、企事业单位，都将从建筑能效的提高中受益。IEEE I888标准又称为UGCCNET(Ubiquitous Green Community ControINetwork)标准，即泛在绿色社区控制网络标准。作为首个由中国发起并获得国际认可的绿色ICT标准，IEEE 1888不但顺应了技术发展的趋势，而且符合运营商的发展需求，符合我国产业发展的需求以及国际节能减排大背景下的发展需求。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种基于IEEE 1888标准的楼宇智能节能系统。为了实现上述目的，本发明提出的技术方案是，一种基于IEEE 1888标准的楼宇智能节能系统，其特征是所述系统包括楼宇能耗采集单元、承载网络和管理单元；所述楼宇能耗采集单元包括无线传感器和网关；所述无线传感器用于采集耗能设备的耗能信息，并发送至网关；还用于接收网关转发的控制指令并控制耗能设备进行工作；所述网关用于汇总无线传感器采集的耗能信息并通过承载网络发送至管理单元，还用于接收管理单元通过承载网络发送的控制指令；所述管理单元包括数据库服务器、应用服务器、交换机、综合业务平台和客户端；所述交换机用于接收承载网络发送的耗能信息，并转发至数据库服务器；还用于接收应用服务器发送的控制指令，并转发至承载网络；所述数据库服务器用于存储耗能信息；所述应用服务器用于对存储的耗能信息进行分析，并根据分析结果生成控制指令，然后将控制指令发送至交换机；所述综合业务平台用于显示耗能信息和显示耗能信息分析结果，还用于对能耗超标进行报警提示；所述客服端用于查询耗能设备的耗能信息和耗能信息分析结果；所述能耗信息和控制指令采用基于IEEE 1888标准的协议传输。所述无线传感器包括电压传感器、电流传感器、门磁电梯传感器、烟感传感器、温湿度传感器、水浸传感器、开关电源传感器、蓄电池传感器和空调传感器。所述交换机采用主用交换机和备用交换机相结合的冗余式交换机模式。本发明实现了数据中心能源质量管理和合理使用，利于优化能源效率。
图1是楼宇智能节能解决方案部署示意图；图2是楼宇智能节能解决方案实施图；图3是空调智能控制系统部署图；图4是基于IEEE 1888的绿色数据中心能效平台构架图。
具体实施例方式下面结合附图，对优选实施例作详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本发明的范围及其应用。为了实现楼宇的智能节能，首先需要在现场部署无线传感网，用于监测建筑功耗、环境状况和控制耗能设备运行状态。在传感网中，信息采集端采集建筑内的温度、湿度、通风度等环境信息以及空调、新风机等设备的运转和能耗信息，并通过信息传输过程，发送至管理端。管理端分析并形成控制决策，发送指令到传感网中的控制端调整建筑中耗能设备运行状态。此外，管理端可以将环境和能耗数据集中传输到职能部门的数据服务器，提供不同的应用服务。例如物业管理部门可以从服务器查看建筑功耗和环境状况，以便管理建筑的节能状态；政府职能部门则可以从服务器查看所辖区域建筑功耗和环境状况的统计情况，以方便制定区域范围的节能决策，对不达标的建筑提出整改意见。一个典型的楼宇节能整体解决方案如图1所示。图1所示的系统中包括楼宇能耗采集单元、承载网络和管理单元。楼宇能耗采集单元包括无线传感器和网关。无线传感器用于采集耗能设备的耗能信息，并发送至网关；还用于接收网关转发的控制指令并控制耗能设备进行工作。无线传感器包括电压传感器、电流传感器、门磁电梯传感器、烟感传感器、温湿度传感器、水浸传感器、开关电源传感器、蓄电池传感器和空调传感器。网关用于汇总无线传感器采集的耗能信息并通过承载网络发送至管理单元，还用于接收管理单元通过承载网络发送的控制指令。管理单元包括数据库服务器、应用服务器、交换机、综合业务平台和客户端。交换机用于接收承载网络发送的耗能信息，并转发至数据库服务器；还用于接收应用服务器发送的控制指令，并转发至承载网络。交换机采用主用交换机和备用交换机相结合的冗余式交换机模式。数据库服务器用于存储耗能信息。应用服务器用于对存储的耗能信息进行分析，并根据分析结果生成控制指令，然后将控制指令发送至交换机。综合业务平台用于显示耗能信息和显示耗能信息分析结果，还用于对能耗超标进行报警提示。客服端用于查询耗能设备的耗能信息和耗能信息分析结果。能耗信息和控制指令采用基于IEEE 1888标准的协议传输。图2是一个典型的楼宇节能实施方案，由传感器系统、视频监控系统、智能电表系统、灯光照明控制系统等组成。其中传感器系统采集温度、湿度、照明等数据信息，具有低功耗、多节点的特点。视频监控系统基于互联网协议部署，具有分布式、可扩展的特点。智能电表系统负责实时米集耗能设备的能耗情况。灯光照明控制系统完成灯光照明系统的实时控制，支持与其他子系统的智能联动。
空调系统广泛应用在公共楼宇中，其消耗的电能约占楼宇用电消耗的40%_60%，对于楼宇节能的整体效果具有不可忽视的作用。通过在楼宇的空调设备端安装相应的各种传感器、控制器，结合互联网络和产品平台，可以有效的满足对楼宇内空调设备的监测、控制和管理需求，节省运营成本。通过楼宇空调控制系统可以实现空调系统的监控和空调信息的收集，并可根据数据自动生成空调优化运行方案。基于空调智能控制系统，可以通过互联网在浏览器上了解到空调的使用状态、能耗情况、故障情况及各种报表分析等，并可以控制空调运转模式、设定温度、监测空调的运行情况和故障情况，提高空调设备运转效率。空调智能控制系统能够实现延长空调设备使用寿命、节省开支、节省能源消耗和运营成本的目的。空调智能控制系统的部署图如图3所示。图3所示的空调控制系统可以实现以下功能I)空调系统的监测针对传感器采集的数据进行实时的图形化监测，随时掌握空调等受监测设备的运作状态。2)相关信息的收集与分析收集客户能耗信息，并将采集的数据进行分析、处理和储存，为客户制定决策提供依据。3)根据收集分析的数据和合同能源，生成空调系统运行的优化方案。4)空调系统的控制实时远程控制空调系统的开关、调节空调运行温度、提高空调使用效率。5) Web方式管理空调节能系统提供互联网接入，通过电信网络，支持客户随时在电脑或手机上通过Web以图形化的方式查看、管理、控制楼宇空调设备。6)设备告警功能包括故障告警和异常告警等。当设备发生故障时，系统将向维护人员通过E-mail或短信方式发出告警，降低机器故障损失。7)空调运行作业排班可以指定设备自动运行或关闭。通过自动化监控与管理设备，可以极大提升整体管理效率，避免人为失误和人为能源浪费。8)节能报表分析提供各种报表以供客户分析。9)平台访问权限管理为使用者提供权限设定功能，设定不同等级的账号及密码，并可设定使用者可以操作的系统功能或权限。随着数据业务的急速增加，IT基础设施应用不断深入，范围不断拓宽，各行业数据中心和分支机构建设不断加速，其行业应用正呈现出“数据集中化、系统异构化、应用多样化”的大规模发展趋势。围绕“高效”、“可靠”、“安全”、“节能”等多角度而提供全面的监控和管理体系，可实现数据中心“管理可靠、运营快速、运维安全、优化能效”的管理目标。当前，信息化已经成为国家战略、企业发展、人们生活的重要组成部分，数据中心IT基础设施的建设、运行、管理、发展已经成为信息化发展不可或缺的核心支撑，尤其在金融、电力、通信、政府、互联网等服务领域。但与此同时，数据中心也带来了巨大的能耗。为了达到绿色数据中心，需要从上到下各个方面，以节能降耗、降本增效为目标，从规划、设计、部署、运营等方面向着绿色数据中心发展，同时持续改进，不断优化。通过数据中心能耗监测管理系统获取准确完整的能耗基础数据，建立完善有效的能耗统计、分析和评估体系，达到下列目标实时掌握数据中心总体能耗数据，掌握能耗结构水平、变化趋势，为企业战略决策和业务发展提供参考；
I)获取采用节能技术前、后的能耗值，检验节能技术的有效性和实用性；2)为合同能源管理提供准确、权威的基础能耗数据；3)为节能减排工作深化开展、制定节能减排规划提供支撑；4)为数据中心能源预算管理提供参考。基于IEEE 1888的数据中心能效平台可在实现实时数据采集和管理数据整合的前提下，以能源数据为基础数据，能源管理功能为核心，不仅实现数据中心能源质量管理、合理使用、利于优化能源效率，而且提供事故预案的制定和执行、事故原因的快速分析和及时判断处理、能源供需的合理调整和平衡以及在客观信息基础上的能源实绩分析、能源计划编制、能源质量管理、能源系统的预测等功能。平台功能构架图如图4所示基于IEEE 1888的绿色数据中心能效管理方案的具体实现功能如下I)能源质量管理。通过对电能质量在线监测、在线治理、在线管理、在线评估等手段实现电压电流谐波滤除、补偿、三相不平衡校正等功能，保障电能质量。2)能效测量管理。通过能效测量点、测量周期及测量设备的要求等管理，为计算数据中心能效提供测量依据。3)能效指标管理。包括能效指标采集，量化和建立能效指标模型。4)能效诊断及分析模型。对中心的关键控制要素进行及时、全面、直观、综合的掌控，及时发现和报告重要问题，制定调控措施，及时下达决策。5)用能优化。深入分析设备运行和能耗情况，且通过系统获取优化方法，指导设备运行。综合报表。提供班报、日报、周报、旬报、月报、季报和年报等各种报表类型。基于IEEE1888的绿色数据中心方案,可以带来如下节能价值高效集中平台化产品，实现数据中心IT投资高额回报；统一的运管模式，降低运维复杂度，提升运维响应效率；运维过程实时受控，有效规避运行风险，保障系统安全；降低能耗、缓解成本压力，增强数据中心市场竞争力；规范数据中心运维业务流程，提升数据中心服务品质。以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式
，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
权利要求
1.一种基于IEEE 1888标准的楼宇智能节能系统，其特征是所述系统包括楼宇能耗采集单元、承载网络和管理单元；所述楼宇能耗采集单元包括无线传感器和网关；所述无线传感器用于采集耗能设备的耗能信息，并发送至网关；还用于接收网关转发的控制指令并控制耗能设备进行工作；所述网关用于汇总无线传感器采集的耗能信息并通过承载网络发送至管理单元，还用于接收管理单元通过承载网络发送的控制指令；所述管理单元包括数据库服务器、应用服务器、交换机、综合业务平台和客户端； 所述交换机用于接收承载网络发送的耗能信息，并转发至数据库服务器；还用于接收应用服务器发送的控制指令，并转发至承载网络；所述数据库服务器用于存储耗能信息；所述应用服务器用于对存储的耗能信息进行分析，并根据分析结果生成控制指令，然后将控制指令发送至交换机；所述综合业务平台用于显示耗能信息和显示耗能信息分析结果，还用于对能耗超标进行报警提示；所述客服端用于查询耗能设备的耗能信息和耗能信息分析结果；所述能耗信息和控制指令采用基于IEEE 1888标准的协议传输。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征是所述无线传感器包括电压传感器、电流传感器、门磁电梯传感器、烟感传感器、温湿度传感器、水浸传感器、开关电源传感器、蓄电池传感器和空调传感器。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征是所述交换机采用主用交换机和备用交换机相结合的冗余式交换机模式。
全文摘要
本发明公开了物联网技术领域中的一种基于IEEE1888标准的工业监测系统。包括楼宇能耗采集单元、承载网络和管理单元；楼宇能耗采集单元包括无线传感器和网关；无线传感器用于采集耗能设备的耗能信息，并发送至网关；还用于接收网关转发的控制指令并控制耗能设备进行工作；管理单元包括数据库服务器、应用服务器、交换机、综合业务平台和客户端；数据库服务器用于存储耗能信息；应用服务器用于对存储的耗能信息进行分析，并根据分析结果生成控制指令，然后将控制指令发送至交换机；能耗信息和控制指令采用基于IEEE 1888标准的协议传输。本发明实现了数据中心能源质量管理和合理使用，利于优化能源效率。
文档编号G05B19/418GK102999035SQ20121054072
公开日2013年3月27日 申请日期2012年12月13日 优先权日2012年12月13日
发明者谷晨, 刘 东, 江连山, 程远, 常宁 申请人:北京天地互连信息技术有限公司