整合能源消耗的管控系统及方法
【专利摘要】一种整合能源消耗的管控系统及方法，该管控系统电性连接于一耗能设施，包括一管路设备、一电子总表及一监控装置；管路设备组装在耗能设施及电子总表之间，且管路设备至少包含一水量侦测模块、一瓦斯用量侦测模块及一用电量侦测模块，电子总表具有一电子水表、一电子瓦斯表及一电表，分别连接水量侦测器、瓦斯用量侦测器及用电量侦测器以将侦测到的耗能结果转换为数字数据；该监控装置电性连接电子总表，并输出该电子总表的数字数据以进行警示。
【专利说明】整合能源消耗的管控系统及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种系统及其方法，特别是涉及一种整合能源消耗的管控系统及其方法。
【背景技术】
[0002]节约能源的重要措施是减少或降低能源的使用时间，若是个人或团体都能具体实践，就可以减少能源浪费问题，且让大气中的温室气体含量不再上升，进而避免剧烈的气候改变的现象发生，即得以减少恶劣气候令人类造成伤害的机会。
[0003]节约能源的具体实现方案，在个人或团体可以着力的部份，例如改用节能电器用品、使用绿色能源、居住在节能屋或选择绿能交通工具，都可达到一定的效果。然而，目前仅有电力公司或瓦斯公司以家户或公司的电表或瓦斯表的表定记录的方式计算个别的能源项目，再分别通知家户或公司，并无一套跨不同能源类别的整合式整合不同能源用量的警示平台及相关技术方案。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种整合能源消耗的管控系统及其方法。
[0005]于是，本发明的整合能源消耗的管控系统是配合管控一预定区域内的一耗能设施，该耗能设施至少具有一用水设备、一瓦斯设备及一用电设备。
[0006]该管控系统包括一管路设备、一电子总表及一监控装置。
[0007]该管路设备组装在该耗能设施及该电子总表的管路之间，且该管路设备至少包含一水量侦测模块、一瓦斯用量侦测模块及一用电量侦测模块，该水量侦测模块具有数个水量侦测器、该瓦斯用量侦测模块具有数个瓦斯用量侦测器，该用电量侦测模块具有数个用电量侦测器；该用水设备具有数个用水装置且各该用水装置的管路分别组装各该水量侦测器，该瓦斯设备具有数个瓦斯设施且各该瓦斯设施的管路分别组装各该瓦斯用量侦测器，该用电设备具有数个用电设施且各该用电设施的管线分别组装各该用电量侦测器；该电子总表具有一电子水表、一电子瓦斯表及一电表，分别连接各该水量侦测器、各该瓦斯用量侦测器及各该用电量侦测器以将侦测到的水量、瓦斯用量或用电量转换为数字数据；该监控装置电性连接该电子总表，并输出该电子总表的数字数据以进行警示功能。
[0008]较佳的，该管路设备还至少包含一水路开关、一瓦斯开关及一电力开关，该监控装置电性连接并控制该水路开关、该瓦斯开关及该电力开关，且设定有一预定耗能管制量；该监控装置依据该电子总表的数字数据进行判断，若是判断超出该预定耗能管制量时，就控制该水路开关、该瓦斯开关及该电力开关关闭其中不必要的开关。
[0009]较佳的，该监控装置具有:一传输模块，接收该数字数据，该数字数据包括一或多笔的能源消耗量及其使用期间；一处理单元，利用能源消耗量及其使用期间代入一预定公式换算出一总能源消耗量；及一显示模块，该处理单元设定一高标门坎值或一低标门坎值，若判断该总能源消耗量超出该高标门坎值时产生一高标提示并输出至该显示模块显示，若判断该总能源消耗量不超出该低标门坎值时产生一低标提示并输出至该显示模块显示。
[0010]较佳的，该处理单元可依据设定将不同时间的能源消耗量描绘出一能源消耗量走势图并输出至该显示模块显示、将不同时间的能源消耗量除以天数以得到一每日平均能源消耗量并输出至该显示模块显示，或是将不同时间的能源消耗量加以累计以得到一累计能源消耗量并输出至该显示模块显示。
[0011]较佳的，该管控系统还包括一记录一团体具有的不同单位的能源消耗量的存储模块，该处理单元可依据设定将该存储模块记录该团体具有的不同单位分别计算其能源消耗量加总后进行比较或排序。
[0012]本发明的整合能源消耗量的管控方法适用于一管控系统，该管控系统的一使用者数据库具有数个使用者的帐户数据，该方法是由该管控系统执行包括下述步骤:(a)接收数个使用者的数字数据，各该数字数据包括多笔的水量、瓦斯用量及用电量的能源消耗量及其使用期间；(b)依据所述数字数据的各该能源消耗量及其使用期间，代入一预定公式换算出一总能源消耗量，且每一帐户数据记录各该使用者在不同时间的能源消耗量；及(C)以该使用者数据库内的帐户数据的能源消耗量为基础并配合一高标门坎值或一低标门坎值，若判断该能源消耗量超出该高标门坎值时产生一高标提示，若判断该能源消耗量不超出该低标门坎值时产生一低标提示。
[0013]较佳的，本发明的整合能源消耗量的管控方法还包括步骤(d)，依据设定将不同时间的能源消耗量描绘出一能源消耗量走势图、将不同时间的能源消耗量除以天数以得到一每日平均能源消耗量，或是将不同时间的能源消耗量加以累计以得到一累计能源消耗量。
[0014]较佳的，本发明的整合能源消耗量的管控方法中，该管控系统的每一帐户数据还记录各该使用者为在一团体所属的单位，且该方法还包括步骤(e)，依据设定将该团体中的不同单位分别计算能源消耗量加总后进行比较或排序。
[0015]本发明的有益效果在于:整合能源消耗的管控系统及其方法能整合个别能源项目的总能源消耗量并加以提示，便于能源消耗量降低时可于后续落实实质的奖励，或者能源消耗量过高时提出对策，并且让每一个体使用者对于己身跨能源项目的能源消耗量能感同身受，对于节省能源能有更切身的了解。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1是一系统方块图，说明本发明的整合能源消耗的管控系统的较佳实施例；
[0017]图2是一示意图，说明本较佳实施例的监控装置可与多个使用者的通讯装置彼此联机及传递数据；
[0018]图3是一示意图，说明本较佳实施例的监控装置产生的操作画面；
[0019]图4是一流程图，说明本发明整合能源消耗量的管控方法的较佳实施例。
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明:
[0021]参阅图1，本发明的较佳实施例主要是配合管理一预定区域(例如:一般家庭、公司或学校等使用者)的一耗能设施200，且耗能设施200具有一用水设备21、一瓦斯设备31及一用电设备41。[0022]本发明的管控系统500包括:一连接耗能设施200的管路设备300、一电子总表400及一监控装置100，分别介绍如下。
[0023]管路设备300组装在耗能设施200及电子总表400的管路之间，且管路设备300包含一水量侦测模块22、一瓦斯用量侦测模块32及一用电量侦测模块42，水量侦测模块22具有数个水量侦测器Swl?Swn、瓦斯用量侦测模块32具有数个瓦斯用量侦测器Sgl?Sgm,及用电量侦测模块42具有数个用电量侦测器Sel?Sek。
[0024]电子总表400具有一电子水表23、一电子瓦斯表33及一电表43。
[0025]以下配合用水设备21、瓦斯设备31及用电设备41的应用，将其感测原理分别介绍如下。
[0026]用水设备21具有η个用水装置1，η个用水装置I的管路分别组装水量侦测器Swl?Swn，水量侦测器Swl?Swn的感测原理为通过装设在水管中的叶轮，当水流推动叶轮的叶片旋转，便代表有一定体积的水流流过。电子水表23经过累计所有水量侦测器Swl?Swn的旋转的圈数,便可得到流出的总水量。
[0027]瓦斯设备31具有m个瓦斯设施，m个瓦斯设施的管路分别组装瓦斯用量侦测器Sgl?Sgm,瓦斯用量侦测器Sgl?Sgm的感测原理为通过装设在瓦斯管内的计量机构.当瓦斯流动则推动计量机构的旋转，依据计量机构的旋转转速与瓦斯流动的气体流速成正t匕，电子瓦斯表33累计所有瓦斯用量侦测器Sgl?Sgm的转速变化，即可换算出瓦斯的体积总量。
[0028]用电设备41具有k个用电设施，k个用电设施的管线分别组装用电量侦测器Sel?Sek，用电量侦测器Sel?Sek的感测原理为利用电磁效应，当电流通过线圈后产生磁场，带动转盘旋转，然后再由电表43累计所有用电量侦测器Sel?Sek的旋转圈数，即可换算出总用电度数。
[0029]监控装置100设置在电子总表400、个人电子设备5及终端设备6之间，监控系统100包括一处理单兀10、一传输模块11、一存储模块12、一通讯模块13及一显不模块14。处理单元10电性连接传输模块11、存储模块12及通讯模块13，且协调各组件运作。传输模块11接收来自电子总表400输出的数字数据，且所述数字数据分别标示有不同能源项目代号(水、电、瓦斯等)，处理单元10将收集到的数字数据整合运算后，由通讯模块13传送到后端的一个人电子设备5及一终端设备6。
[0030]其中，个人电子设备5包括一移动电话51、一数字电视52、一云端系统53及一个人数字助理54。监控装置100更可依据这些数字数据进行回馈控制与警示，回馈控制是例如:当处理单元10演算出应该切断某些耗能设施的设备，则模拟控制讯号将会传送至各设备的开关进行切换。个人电子设备5亦可依所接收这些数字数据来回传控制讯号至监控装置100，以即时切换某些耗能设施的设备，借此作为个人或家庭整体规划的耗能管理功能。终端设备6包括一能源管理终端61及一能源供应终端62，可作为一般公司或部门的远程监测功能。
[0031]较佳的，该管路设备300还可包含数个水路开关221、数个瓦斯开关321及数个电力开关421，监控装置100电性连接并控制水路开关221、瓦斯开关321及电力开关421，且监控装置100设定有一预定耗能管制量，监控装置100依据已整合运算的电子总表400数字数据进行判断，若是判断超出该预定耗能管制量时，就控制至少一部分的水路开关221、瓦斯开关321及电力开关421关闭以停止其中较不必要的耗能设施的能源消耗，借此，可达到总量耗能的管控功能。
[0032]为方便了解本发明的技术原理，本较佳实施例是以学校为主要区域为例说明，但熟知技术者当知，本发明也可延伸到其他类型区域的使用者，例如公司或者政府部门等，不以说明书中记载的实施方式的内容揭示者为限制。
[0033]配合图2，监控装置100可与多个使用者501、502的通讯装置511、512彼此联机及传递数据，通讯装置511、512可以是计算机、移动通讯产品等的电子装置，皆属于本发明的范畴。
[0034]存储模块12记录有一使用者数据库121，使用者数据库121具有各使用者501、502的一注册数据及一帐户数据；各使用者501、502的注册数据包括使用者代号、使用者密码及联络数据等，使用者501、502的身份可以是自然人、团体或法人；各使用者501、502的帐户数据则是用来记录各该使用者在一团体所属的单位，例如:若是团体或法人，使用者501、502可以利用群组功能设定为在团体或法人的下属单位，像是学校即是以班级为单位；此外，帐户数据还可记录处理单元10接收到的不同能源项目(水、电、瓦斯等)及其使用期间换算的相关数据，且依据所属单位分别记录相关数据。
[0035]参阅图3，监控装置100安装有程序，程序执行后如图2的显示模块14可显示一操作画面201，所述使用者501、502的通讯装置511、512也可通过安装类似的程序来显示操作画面201，或是以无线通信的方式执行监控装置100的程序，只要是可达到输入数据及统计数据的目的即可。以无线通信的网页操作为例，所述使用者501、502在通讯装置511、512上显示的网页的操作画面2 01的一账号栏311输入的使用者代号，以及在一密码栏312输入的使用者密码，使用者代号及使用者密码需与使用者数据库121预存的注册数据比对，若比对正确代表登入成功，所述使用者501、502就可察看数据及利用统计功能监控耗能状况。
[0036]操作画面201的耗能信息区321提供各使用者501、502显示当时已消耗的能源类别及时间；需注意的是，熟知本【技术领域】人士当知其种类可因时因地不同而改变，当不以本实施例所提种类为限制。
[0037]再参阅图2，处理单元10载有该程序，其具有一转换模块101、一提示模块102及一计算模块103，其中，转换模块101取得来自传输模块11收到的电子总表400输出的数字数据，利用其中的能源项目的种类配合消耗功率及使用期间代入一预定公式换算出一总能源消耗量，预定公式如下:
η
[0038]Energylola, = ^ Powerper ( x T1.1=\
[0039]其中，Energytotal为总能源消耗量，Powerper i为第i种能源项目的消耗功率，Ti为第i种能源项目的使用期间。
[0040]提示模块102以总能源消耗量为基础并配合一高标门坎值或一低标门坎值，若判断该总能源消耗量超出该高标门坎值时产生一高标提示，如:操作画面201的提示区362显示哭脸，或以警示的红颜色表示；若判断该总能源消耗量不超出该低标门坎值时产生一低标提示，如:操作画面201的提示区361显示笑脸，或以代表环保的绿颜色表示。
[0041]计算模块103可计算不同时间的能源消耗量除以天数以得到一每日平均能源消耗量，如:操作画面201的耗能信息区351的设定，将一周的能源消耗量除以七天；或是计算不同时间的能源消耗量加以累计以得到一累计能源消耗量，如:操作画面201的耗能信息区352的设定，将一周的能源消耗量累计；或是计算今日能源消耗量，如:操作画面201的耗能信息区353的设定，计算今日每个能源项目的能源消耗量总合；或是计算不同时间的能源消耗量以描绘出一能源消耗量走势图，如:操作画面201的耗能信息区354的设定，计算一周的每日能源项目的能源消耗量总合的折线图。
[0042]另外，由于帐户数据可记录各使用者501、502所属的单位，例如:以学校不同班级为例，计算模块103可依据设定将不同单位的班级分别计算能源消耗量加总后进行比较或排序，如:操作画面201的耗能信息区355的设定，借由提供奖惩以提高学生的参与感。
[0043]参阅图4，并配合图2，本发明整合能源消耗量的监测方法的较佳实施例中，该方法是由该监控系统100执行包括下述步骤:接收数字数据(步骤401)，依据所述数字数据的各该能源项目及其使用期间，代入预定公式换算出一能源消耗量(步骤402)，并配合一高标门坎值或一低标门坎值，若判断该能源消耗量超出高标门坎值(步骤403)时产生一高标提示(步骤404)，若判断该能源消耗量不超出低标门坎值(步骤405)时产生一低标提示(步骤406)。
[0044]较佳的，还可依据设定计算今日能源消耗量(步骤411)，或是依据设定将不同时间的能源消耗量描绘出一能源消耗量走势图(步骤412)，或是依据设定将不同时间的能源消耗量除以天数以得到一每日平均能源消耗量(步骤413)，或是依据设定将不同时间的能源消耗量加以累计以得到一累计能源消耗量(步骤414)，或是依据设定将不同单位的使用者分别计算能源消耗量加总后进行比较(步骤415)或排序。
[0045]综上所述，本发明的整合能源消耗量的监控系统100及其方法具有下述优点:
[0046]1.自动化监测及整合个别能源项目的总能源消耗量并加以提示，让每一个体使用者对于己身能源项目的能源消耗量变化能感同身受，对于节省能源能有更切身的了解。
[0047]2.自动化判断能源消耗量是否达到高标或低标，便于能源消耗量降低时可于后续落实实质奖励，或者能源消耗量过高时提出改善对策，故确实能达成本发明的目的。
【权利要求】
1.一种整合能源消耗的管控系统，配合管控一耗能设施，其特征在于:该耗能设施至少具有一用水设备、一瓦斯设备及一用电设备，该管控系统包括一管路设备、一电子总表及一监控装置；该管路设备组装在该耗能设施及该电子总表的管路之间，且该管路设备至少包含一水量侦测模块、一瓦斯用量侦测模块及一用电量侦测模块，该水量侦测模块具有数个水量侦测器，该瓦斯用量侦测模块具有数个瓦斯用量侦测器，该用电量侦测模块具有数个用电量侦测器；该用水设备具有数个用水装置且各该用水装置的管路分别组装各该水量侦测器，该瓦斯设备具有数个瓦斯设施且各该瓦斯设施的管路分别组装各该瓦斯用量侦测器，该用电设备具有数个用电设施且各该用电设施的管线分别组装各该用电量侦测器；该电子总表具有一电子水表、一电子瓦斯表及一电表，分别连接各该水量侦测器、各该瓦斯用量侦测器及各该用电量侦测器以将侦测到的水量、瓦斯用量或用电量转换为数字数据；该监控装置电性连接该电子总表，并输出该电子总表的数字数据以进行警示。
2.根据权利要求1所述的整合能源消耗的管控系统，其特征在于:该管路设备还至少包含一水路开关、一瓦斯开关及一电力开关，该监控装置电性连接并控制该水路开关、该瓦斯开关及该电力开关，且设定有一预定耗能管制量；该监控装置依据该电子总表的数字数据进行判断，若是判断超出该预定耗能管制量时，控制该水路开关、该瓦斯开关及该电力开关中至少一部份关闭。
3.根据权利要求2所述的整合能源消耗的管控系统，其特征在于:该监控装置具有:一传输模块，接收该数字数据，该数字数据包括一或多笔的能源消耗量及其使用期间；一处理单元，利用能源消耗量及其使用期间代入一预定公式换算出一总能源消耗量；及一显示模块，该处理单元设定一高标门坎值或一低标门坎值，若判断该总能源消耗量超出该高标门坎值时产生一高标提示并输出至该显示模块显示，若判断该总能源消耗量不超出该低标门坎值时产生一低标提示并输出至该显示模块显示。
4.根据权利要求3所述的整合能源消耗的管控系统，其特征在于:该处理单元依据设定将不同时间的能源消耗量描绘出一能源消耗量走势图并输出至该显示模块显示、将不同时间的能源消耗量除以天数以得到一每日平均能源消耗量并输出至该显示模块显示，或是将不同时间的能源消耗量加以累计以得到一累计能源消耗量并输出至该显示模块显示。
5.根据权利要求3所述的 整合能源消耗的管控系统，其特征在于:该管控系统还包括一记录一团体具有的不同单位的能源消耗量的存储模块，该处理单元可依据设定将该存储模块记录该团体具有的不同单位分别计算其能源消耗量加总后进行比较或排序。
6.一种整合能源消耗量的管控方法，适用于一管控系统，该管控系统的一使用者数据库具有数个使用者的帐户数据，其特征在于:该管控方法是由该管控系统执行包括下述步骤:(a)接收一数字数据，该数字数据包括多笔的水量、瓦斯用量及用电量的能源消耗量及其使用期间；(b)依据所述能源消耗量及其使用期间，代入一预定公式换算出一总能源消耗量；及(C)以该总能源消耗量为基础并配合一高标门坎值或一低标门坎值，若判断该总能源消耗量超出该高标门坎值时产生一高标提示，若判断该总能源消耗量不超出该低标门坎值时产生一低标提不。
7.根据权利要求6所述的整合能源消耗量的管控方法，其特征在于:该管控方法还包括下述步骤:(d)该管控系统依据设定将不同时间的能源消耗量描绘出一能源消耗量走势图、将不同时间的能源消耗量除以天数以得到一每日平均能源消耗量，或是将不同时间的能源消耗量加以累计以得到一累计能源消耗量。
8. 根据权利要求6所述的整合能源消耗量的管控方法，其特征在于:该管控系统的每一帐户数据还记录各该使用者为在一团体所属的单位，且该方法还包括下述步骤:(e)该管控系统依据设定将该团体中的不同单位分别计算能源消耗量加总后进行比较或排序。
【文档编号】G05B19/418GK103676819SQ201310312218
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年7月23日 优先权日:2012年9月4日
【发明者】洪荣昭, 洪翊轩 申请人:洪荣昭