专利名称：一种能源动力环境的监控方法及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及能源动力环境的监控领域，尤其涉及一种能源动力环境的监控方法及系统。
背景技术：
我国能源利用效率仅为30%，比发达国家低约10%。我国人均能源消费量仅为世界平均的50%，但单位产值能耗为世界平均水平的2. 5倍，是欧美的4倍，日本的7倍。全球节能环保产业的市场规模已从1992年的2500亿美元增至去年的6000亿美元；我国政府已将节能环保产业作为发展绿色经济、低碳经济、循环经济的重要支撑，预计到二〇二〇 年，我国节能环保产业总产值将可能超过五万亿元人民币。随着现代化进程的推进，各行业对各类信息系统的依赖性日益提高，计算机系统已成为业务系统的重要组成部分，其数量与日俱增，而且与其配套的环境设备也日益增多。各项用电设备、环境设备为计算机系统提供正常的运行环境；一旦环境设备出现故障，就会影响计算机系统运行，对数据的传输、数据的存储及系统的正常运行构成威胁，如果事环境设备故障不能及时处理，就可能损坏硬件设备，造成严重后果。对于政府、电力、银行、证券、海关等需要实时数据处理的单位，机房管理尤为重要，一旦系统故障，造成的经济损失不可估量。
为了保证企业各类应用的计算机系统系统的正常运行，服务器、网络设备及供电系统的正常运行是计算机系统系统正常运行的必备条件；传统的能源动力环境的监控是通过机房管理人员实现的，机房管理人员巡检方式对服务器、网络设备及供电系统等能源动力环境进行监控，但是这种方式不仅工作量大，而且由于没有有效的监控和故障诊断工具， 因此不能及时发现并排除安全隐患，不能有效划分机房管理人员的管理职责。发明内容
针对上述技术问题，本发明的目的在于提供一种能源动力环境的监控方法及系统，其能够实时监控能源动力环境中各项用电设备的运行情况，及时发现异常状况，减轻了机房管理人员的负担。
为达到上述目的，本发明是通过以下技术方案来实现的
一种能源动力环境的监控方法，其特征在于，包括如下步骤
A、传感器采集用电设备的相关运行数据，并将采集的数据传入数据网关；
B、数据网关接收并存储用电设备的相关运行数据；
C、数据网关将用电设备的相关运行数据传入中央服务器；
D、中央服务器接收并分析用电设备的相关运行数据，并根据分析结果，对于异常数据发出预警，提示用户采取相应措施。
特别的，所述步骤B具体包括数据网关通过通用接口接收用电设备的相关运行数据，并将数据存储到存储器中；所述通用接口包括模拟量输入输出接口、数字量输入接口、RS232接口、RS485接口、以太网接口以及CAN接口。
特别的，所述步骤C具体包括数据网关将用电设备的相关运行数据通过有线网络或无线网络以TCP/IP数据包的方式传入中央服务器。
特别的，所述步骤D具体包括
D1、中央服务器接收并存储用电设备的相关运行数据，并根据用电设备的不同对用电设备的相关运行数据进行分区、分组管理，并对每个分区及每个分组的数据进行数据挖掘与数据分析处理；
D2、根据步骤Dl的处理结果，中央服务器根据异常数据的严重性，采用分级预警提示，并提供用户处理异常数据的措施。
特别的，所述步骤D2具体包括中央服务器根据异常数据的严重性，采用三级预警级别，不同的预警级别使用对应的通知方式。
本发明还公开了一种能源动力环境的监控系统，其包括数据采集单元、数据收集单元、数据传输单元及数据处理单元；
所述数据采集单元用于通过传感器采集用电设备的相关运行数据，并将采集的数据传入数据收集单元；
所述数据收集单元，与数据采集单元连接，用于通过数据网关的通用接口接收并存储用电设备的相关运行数据，并将数据通过数据传输单元传入数据处理单元；
所述数据处理单元与数据传输单元连接，用于利用中央服务器接收并分析用电设备的相关运行数据，并根据分析结果，对于异常数据给出预警，提示用户采取相应措施。
特别的，所述通用接口包括模拟量输入输出接口、数字量输入接口、RS232接口、 RS485接口、以太网接口以及CAN接口。
特别的，所述数据收集单元包括数据接收单元和数据存储单元；所述数据接收单元与数据采集单元连接，用于通过数据网关的通用接口接收用电设备的相关运行数据，并将接收的数据传入数据处理单元；所述数据存储单元与数据接收单元连接，用于存储数据接收单元接收的数据。
特别的，所述数据传输单元与数据接收单元连接，用于将用电设备的相关运行数据通过有线网络或无线网络以TCP/IP数据包的方式传入数据处理单元。
特别的，所述数据处理单元包括数据解析单元和异常处理单元；所述数据解析单元与数据传输单元连接，用于利用中央服务器接收用电设备的相关运行数据，利用解析软件对数据进行解析，并判断数据是否异常，将异常数据传入异常处理单元；所述异常处理单元与数据解析单元连接，用于根据数据异常的严重性，采用三级预警级别，并根据预警级别采用对应的通知方式，同时提供用户处理异常数据的措施。
本发明的有益效果为，所述一种能源动力环境的监控方法及系统通过传感器采集用电设备的相关运行数据，并将采集的数据传入数据网关；通过数据网关接收并存储用电设备的相关运行数据，然后将其传入中央服务器；通过中央服务器接收并分析用电设备的相关运行数据，并根据分析结果，对于异常数据给出预警，提示用户采取相应措施；能够及时发现并处理异常数据，完成用电设备的能源环境的实时监测，减轻了机房管理人员的负担。附图说
下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明。
图1为本发明能源动力环境的监控方法的流程图2为本发明能源动力环境的监控系统的框图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。请参照图1所示，图1为本发明能源动力环境的监控方法的流程图。
本实施例中，一种能源动力环境的监控方法，所述方法包括如下步骤
步骤101、传感器采集用电设备的相关运行数据，并将采集的数据传入数据网关。 所述传感器包括前端电表传感器、温湿度传感器、设备状态传感器；所述用电设备的相关数据包括电表的用电量数据、环境的温湿度数据及用电设备的状态数据。所述数据网关为智能数据网关。
步骤102、智能数据网关接收并存储用电设备的相关运行数据。
智能数据网关通过模拟量输入输出接口、数字量输入接口、RS232接口、RS485接口、以太网接口以及CAN接口接收传感器采集的电表的用电量数据、环境的温湿度数据及用电设备的状态数据，并将数据存储到SD卡中。所述RS232接口的全名是“数据终端设备和数据通讯设备之间串行二进制数据交换接口技术标准”。该标准规定采用一个25个脚的 DB25连接器，对连接器的每个引脚的信号内容加以规定，还对各种信号的电平加以规定。所述RS485接口采用差分信号负逻辑，+2V +6V表示“ 1，，，-6V -2V表示“0” ；RS485有两线制和四线制两种接线，四线制是全双工通讯方式，两线制是半双工通讯方式。所述CAN是控制器局域网络，是由研发和生产汽车电子产品著称的德国BOSCH公司开发了的，并最终成为国际标准。
步骤103、智能数据网关将用电设备的相关运行数据通过有线网络、WIFI无线网络或3G无线传输以TCP/IP数据包的方式传入中央服务器，保障各项数据的实时传输，在异常情况下可以通过SD卡续传的方式进行。
所述WIFI是一种可以将个人电脑、手持设备等终端以无线方式互相连接的技术。 所述TCP/IP是hternet最基本的协议、Internet国际互联网络的基础，由网络层的IP协议和传输层的TCP协议组成。TCP/IP定义了电子设备如何连入因特网，以及数据如何在它们之间传输的标准。协议采用了 4层的层级结构，每一层都呼叫它的下一层所提供的网络来完成自己的需求。
步骤104、中央服务器接收并分析智能网关输入的数据，并根据分析结果，对于异常数据给出预警，提示用户采取相应措施。
中央服务器接收智能网关传入的数据，根据用电设备的不同，对用电设备的相关运行数据进行树形分组管理，即对数据进行分区、分组管理，中央服务器软件再对每个分区及每个分组的数据进行数据挖掘与数据分析处理，判断数据是否异常。
由于监测点的数量多、监控设备和监测量的种类多，中央服务器根据中央服务器软件数据挖掘与数据分析处理的结果，依据异常数据的严重性，采用三级预警级别，便于管理人员在同时出现不同设备不同级别的预警时，可以有重点、有先后的进行处理，首先处理最严重的预警；例如，烟感消防预警类一定是级别最高的三级预警设置，因为火灾的危害最大。
不同级别的预警设置不同的通知方式；如发生三级预警时，控制中心要发出声音和图示警告，并同时向有关维护人员发送邮件、短信通知，而发生一级预警时可以只是发送 email通知。灵活设置预警的条件；中央服务器可以根据用电设备及预警类别的不同设置不同的预警条件，对相关预警量的门限值进行灵活调整，使预警的管理更加有效、灵活。
中央服务器具有灵活设置联动功能、灵活调度机房管理人员的功能、灵活的障碍查询功能、详细的数据记录功能、详细的预警记录功能、具有组态图功能、远程管理和控制功能。
灵活设置联动功能。当中央服务器软件分析出异常数据，并发出一定级别的预警时，中央服务器同时提供用户处理异常数据的措施，利用中央服务器的联动功能，在某些情况发生时自动进行控制动作。例如在某个机柜温度太高时控制空调开机。中央服务器具有网络中断预警功能，可对其他用电设备进行集中的管理，监测其联通性并在网络中断时预警。
灵活调度机房管理人员的功能。中央服务器的管理人员可按需要通过短信、邮件调度机房管理人员处理故障，并生成维护日志。虽然，在发生预警时中央服务器可以自动的即时发送短信、邮件通知相应的机房管理员，但是在实际情况中有时由于一些特殊的原因使相应的机房管理人员不能及时处理故障。这时就需要在通过中央服务器的管理平台人为做出调度，使故障处理上更灵活。中央服务器具有排班功能，对不同的维护人员设置其管理区域和当班时间，当有预警事件发生时准确通知到当班人员。
灵活的查询功能，即维护人员可以方便的查找记录数据以定位故障。详细的数据记录，即可以详细记录中央服务器定期发送的数据，形成历史数据图表。
详细的预警记录，即每次预警的详情都有记录，每次预警解决也有记录，便于分析维护工作效率。组态图功能，即对管理的区域和监控的用电设备有直观的显示，可以自行编辑改动，将设备的状态直观的显示在组态图上。
远程管理和控制功能。在中央服务器软件上进行用电设备的Telnet远程管理设置，可以开关远端的空调，可以控制远端的UPS的关机，可以对UPS进行远程维护；所述 Telnet协议是TCP/IP协议族中的一员，是hternet远程登陆服务的标准协议和主要方式， 它为用户提供了在本地计算机上完成远程主机工作的能力。所述UPS指不间断电源，是一种含有储能装置，以整流器、逆变器为主要组成部分的稳压稳频的交流电源。
请参照图2所示，图2为本发明能源动力环境的监控系统的框图。
本实施例中，一种能源动力环境的监控系统，其包括数据采集单元、数据收集单元、数据传输单元及数据处理单元；所述数据收集单元包括数据接收单元和数据存储单元； 所述数据处理单元包括数据解析单元和异常处理单元。
所述数据采集单元用于通过传感器采集用电设备的相关运行数据，并将采集的数据传入数据接收单元；所述传感器包括前端电表传感器、温湿度传感器、设备状态传感器； 所述用电设备的相关数据包括电表的用电量数据、环境的温湿度数据及用电设备的状态数据。
所述数据接收单元与数据采集单元连接，用于通过智能数据网关的模拟量输入输出接口、数字量输入接口、RS232接口、RS485接口、以太网接口以及CAN接口接收数据采集单元传入的电表的用电量数据、环境的温湿度数据及用电设备的状态数据。
所述数据存储单元与数据接收单元连接，用于将数据接收单元传入的电表的用电量数据、环境的温湿度数据及用电设备的状态数据存储到SD卡，并将数据传入数据传输单兀。
所述数据传输单元与数据接收单元连接，用于将数据接收单元接收的电表的用电量数据、环境的温湿度数据及用电设备的状态数据通过有线网络或无线网络以TCP/IP数据包的方式传入数据解析单元。
所述数据解析单元与数据传输单元连接，用于利用中央服务器接收数据传输单元传入的数据，根据用电设备的不同，对数据进行树形分组管理，即对数据进行分区、分组管理；解析软件再对每个分区及每个分组的数据进行数据挖掘与数据分析处理，判断数据是否异常。所述解析软件为中央服务器软件。
所述异常处理单元与数据解析单元连接，用于根据数据异常的严重性，采用三级预警级别，并根据预警级别采用不同的通知方式，同时提供用户处理异常数据的措施。
由于监测点的数量多、监控设备和监测量的种类多，异常处理单元通过中央服务器，根据中央服务器软件数据挖掘与数据分析处理的结果，依据异常数据的严重性，采用三级预警级别，便于管理人员在同时出现不同设备不同级别的预警时，可以有重点、有先后的进行处理，首先处理最严重的预警；例如，烟感消防预警类一定是级别最高的三级预警设置，因为火灾的危害最大。
不同级别的预警设置不同的通知方式；如发生三级预警时，控制中心要发出声音和图示警告，并同时向有关维护人员发送邮件、短信通知，而发生一级预警时可以只是发送 email通知。灵活设置预警的条件；异常处理单元通过中央服务器，可以根据用电设备及预警类别的不同设置不同的预警条件，对相关预警量的门限值进行灵活调整，使预警的管理更加有效、灵活。
异常处理单元具有灵活设置联动功能、灵活调度机房管理人员的功能、灵活的障碍查询功能、详细的数据记录功能、详细的预警记录功能、具有组态图功能、远程管理和控制功能。
灵活设置联动功能。当中央服务器软件分析出异常数据，并发出一定级别的预警时，中央服务器同时提供用户处理异常数据的措施，利用中央服务器的联动功能，在某些情况发生时自动进行控制动作。例如在某个机柜温度太高时控制空调开机。中央服务器具有网络中断预警功能，可对其他用电设备进行集中的管理，监测其联通性并在网络中断时预警。
灵活调度机房管理人员的功能。中央服务器的管理人员可按需要通过短信、邮件调度机房管理人员处理故障，并生成维护日志。虽然，在发生预警时异常处理单元可以自动的即时发送短信、邮件通知相应的机房管理员，但是在实际情况中有时由于一些特殊的原因使相应的机房管理人员不能及时处理故障。这时就需要在通过中央服务器的管理平台人为做出调度，使故障处理上更灵活。中央服务器具有排班功能，对不同的维护人员设置其管理区域和当班时间，当有预警事件发生时准确通知到当班人员。
灵活的查询功能，即维护人员可以方便的通过中央服务器查找记录数据以定位故障。详细的数据记录，即可以详细记录中央服务器定期发送的数据，形成历史数据图表。
详细的预警记录，即每次预警的详情都有记录，每次预警解决也有记录，便于分析维护工作效率。组态图功能，即对管理的区域和监控的用电设备有直观的显示，可以自行编辑改动，将设备的状态直观的显示在组态图上。
远程管理和控制功能。在中央服务器软件上进行用电设备的Telnet远程管理设置，可以开关远端的空调，可以控制远端的UPS的关机，可以对UPS进行远程维护。
所述一种能源动力环境的监控方法及系统通过前端电表传感器、温湿度传感器、 设备状态传感器采集电表的用电量数据、环境的温湿度数据及用电设备的状态数据，并将采集的数据传入智能数据网关；通过智能数据网关接收并存储前端电表传感器、温湿度传感器、设备状态传感器传入的数据，然后将其传入中央服务器；通过中央服务器接收并分析来自智能数据网关的数据，根据分析结果，对于异常数据给出预警，并提示用户采取相应措施；能够及时发现并处理异常数据，完成用电设备的能源环境的实时监测，减轻了机房管理人员的负担。
上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理，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内。
权利要求
1.一种能源动力环境的监控方法，其特征在于，包括如下步骤A、传感器采集用电设备的相关运行数据，并将采集的数据传入数据网关；B、数据网关接收并存储用电设备的相关运行数据；C、数据网关将用电设备的相关运行数据传入中央服务器；D、中央服务器接收并分析用电设备的相关运行数据，并根据分析结果，对于异常数据发出预警，提示用户采取相应措施。
2.根据权利要求1所述的能源动力环境的监控方法，其特征在于，所述步骤B具体包括数据网关通过通用接口接收用电设备的相关运行数据，并将数据存储到存储器中；所述通用接口包括模拟量输入输出接口、数字量输入接口、RS232接口、RS485接口、以太网接口以及CAN接口。
3.根据权利要求1或2所述的能源动力环境的监控方法，其特征在于，所述步骤C具体包括数据网关将用电设备的相关运行数据通过有线网络或无线网络以TCP/IP数据包的方式传入中央服务器。
4.根据权利要求3所述的能源动力环境的监控方法，其特征在于，所述步骤D具体包括D1、中央服务器接收并存储用电设备的相关运行数据，并根据用电设备的不同对用电设备的相关运行数据进行分区、分组管理，并对每个分区及每个分组的数据进行数据挖掘与数据分析处理；D2、根据步骤Dl的处理结果，中央服务器根据异常数据的严重性，采用分级预警提示， 并提供用户处理异常数据的措施。
5.根据权利要求4所述的能源动力环境的监控方法，其特征在于，所述步骤D2具体包括中央服务器根据异常数据的严重性，采用三级预警级别，不同的预警级别使用对应的通知方式。
6.一种能源动力环境的监控系统，其特征在于，所述系统包括数据采集单元、数据收集单元、数据传输单元及数据处理单元；所述数据采集单元用于通过传感器采集用电设备的相关运行数据，并将采集的数据传入数据收集单元；所述数据收集单元，与数据采集单元连接，用于通过数据网关的通用接口接收并存储用电设备的相关运行数据，并将数据通过数据传输单元传入数据处理单元；所述数据处理单元与数据传输单元连接，用于利用中央服务器接收并分析用电设备的相关运行数据，并根据分析结果，对于异常数据给出预警，提示用户采取相应措施。
7.根据权利要求6所述的能源动力环境的监控系统，其特征在于，所述通用接口包括: 模拟量输入输出接口、数字量输入接口、RS232接口、RS485接口、以太网接口以及CAN接口。
8.根据权利要求7所述的能源动力环境的监控系统，其特征在于，所述数据收集单元包括数据接收单元和数据存储单元；所述数据接收单元与数据采集单元连接，用于通过数据网关的通用接口接收用电设备的相关运行数据，并将接收的数据传入数据处理单元；所述数据存储单元与数据接收单元连接，用于存储数据接收单元接收的数据。
9.根据权利要求8所述的能源动力环境的监控系统，其特征在于，所述数据传输单元与数据接收单元连接，用于将用电设备的相关运行数据通过有线网络或无线网络以TCP/IP数据包的方式传入数据处理单元。
10.根据权利要求9所述的能源动力环境的监控系统，其特征在于，所述数据处理单元包括数据解析单元和异常处理单元；所述数据解析单元与数据传输单元连接，用于利用中央服务器接收用电设备的相关运行数据，利用解析软件对数据进行解析，并判断数据是否异常，将异常数据传入异常处理单元；所述异常处理单元与数据解析单元连接，用于根据数据异常的严重性，采用三级预警级别，并根据预警级别采用对应的通知方式，同时提供用户处理异常数据的措施。
全文摘要
本发明公开一种能源动力环境的监控方法，应用能源动力环境的监控领域，其通过传感器采集用电设备的相关运行数据，并将采集的数据传入数据网关；数据网关接收并存储用电设备的相关运行数据，然后将其传入中央服务器；中央服务器接收并分析用电设备的相关运行数据，根据分析结果，对于异常数据给出预警，并提示用户采取相应措施；能够及时发现并处理异常数据，完成用电设备的能源环境的实时监测，监控效率高，机房管理人员的工作量小。
文档编号H04L29/08GK102497281SQ20111036103
公开日2012年6月13日 申请日期2011年11月15日 优先权日2011年11月15日
发明者王芳 申请人:无锡港湾网络科技有限公司