[發(fā)明專(zhuān)利]一種基于泛能網(wǎng)關(guān)的泛能網(wǎng)系統(tǒng)及其構(gòu)建方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110021237.4
• 申請(qǐng)日: 2011-01-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102426438A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-04-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 董勝龍;甘中學(xué);蔡奇志
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 新奧科技發(fā)展有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G05B19/418
• 分類(lèi)號(hào): G05B19/418
• 代理公司: 中科專(zhuān)利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 宋焰琴

1.一種基于泛能網(wǎng)關(guān)的泛能網(wǎng)系統(tǒng)，用于實(shí)現(xiàn)能量流、物質(zhì)流和信息流的耦合和分離，該系統(tǒng)包括：

泛能控制層(1)，其位于所述泛能網(wǎng)系統(tǒng)的最底層，接收來(lái)自上層網(wǎng)絡(luò)的指令，以泛能網(wǎng)關(guān)(10)為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，用于對(duì)一能源四環(huán)節(jié)子系統(tǒng)的各個(gè)終端設(shè)備進(jìn)行控制，該能源四環(huán)節(jié)子系統(tǒng)包括能源生產(chǎn)(101)、能源儲(chǔ)存(102)、能源應(yīng)用(103)和能源再生(104)這四個(gè)環(huán)節(jié)；

局域優(yōu)化層(2)，其位于所述泛能網(wǎng)系統(tǒng)的中間層，在所述泛能控制層(1)之上，以局域優(yōu)化器(20)為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，用于接收來(lái)自所管轄區(qū)域內(nèi)的各個(gè)能源四環(huán)節(jié)子系統(tǒng)的運(yùn)行信息和來(lái)自上層網(wǎng)絡(luò)的協(xié)調(diào)規(guī)劃信息，基于預(yù)定的優(yōu)化策略產(chǎn)生優(yōu)化信息，并將該優(yōu)化信息發(fā)送給每個(gè)能源四環(huán)節(jié)子系統(tǒng)，同時(shí)將局域運(yùn)行信息發(fā)送給所述局域優(yōu)化層的上層網(wǎng)絡(luò)；

廣域協(xié)調(diào)層(3)，其位于所述泛能網(wǎng)系統(tǒng)的最高層，在所述局域優(yōu)化層(2)之上，以廣域協(xié)調(diào)器(30)為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，用于接收來(lái)自于所述局域優(yōu)化層(2)的信息，對(duì)整個(gè)區(qū)域的能源運(yùn)行情況進(jìn)行協(xié)調(diào)規(guī)劃，并將協(xié)調(diào)規(guī)劃信息下發(fā)給下級(jí)網(wǎng)絡(luò)的各個(gè)節(jié)點(diǎn)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的泛能網(wǎng)系統(tǒng)，其中，所述耦合是使得所述能量流、物質(zhì)流和信息流在相同的物理介質(zhì)中傳輸，實(shí)現(xiàn)這三者的介質(zhì)同構(gòu)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的泛能網(wǎng)系統(tǒng)，其中，所述耦合的方式包括頻域區(qū)分耦合、時(shí)域區(qū)分耦合、空域區(qū)分耦合和特殊組份耦合。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的泛能網(wǎng)系統(tǒng)，其中，所述頻域區(qū)分耦合是指在頻域上對(duì)能量信號(hào)和控制信號(hào)進(jìn)行區(qū)分，在同一物理介質(zhì)中采用不同頻率的信號(hào)分別傳輸能量信號(hào)和控制信號(hào)。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的泛能網(wǎng)系統(tǒng)，其中，所述時(shí)域區(qū)分耦合是在時(shí)域上對(duì)能量信號(hào)和控制信號(hào)進(jìn)行區(qū)分，在同一物理介質(zhì)中在不同的時(shí)間段分別傳輸能量信號(hào)和控制信號(hào)。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的泛能網(wǎng)系統(tǒng)，其中，所述空域區(qū)分耦合是指在空域上對(duì)能量信號(hào)和控制信號(hào)進(jìn)行區(qū)分，在同一物理介質(zhì)中在不同的空間位置分別傳輸能量信號(hào)和控制信號(hào)。

7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的泛能網(wǎng)系統(tǒng)，其中，所述特殊組份耦合是指通過(guò)在已有的物質(zhì)和能量的傳輸介質(zhì)中添加微量的特殊組分來(lái)表征控制信息。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的泛能網(wǎng)系統(tǒng)，其中，所述泛能網(wǎng)關(guān)(10)用于實(shí)現(xiàn)所述能源四環(huán)節(jié)的各個(gè)終端設(shè)備之間泛能流的翻譯和轉(zhuǎn)發(fā)。

9.根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的泛能網(wǎng)系統(tǒng)，其中，所述泛能網(wǎng)關(guān)(10)包括：

泛能接收器(11)，用于對(duì)來(lái)自于所述能源四環(huán)節(jié)子系統(tǒng)以及所述局域優(yōu)化器(20)的泛能流分別進(jìn)行分離，得到離散的能量流、物質(zhì)流和信息流，并存儲(chǔ)在泛能存儲(chǔ)器(12)中；

泛能存儲(chǔ)器(12)，用于實(shí)現(xiàn)能量、物質(zhì)和信息的存儲(chǔ)；

泛能優(yōu)化器(13)，用于生成能量和物質(zhì)在所述各個(gè)環(huán)節(jié)之間的流向和數(shù)量以及伴隨的控制信息，以進(jìn)行能效優(yōu)化；

泛能生成器(14)，用于實(shí)現(xiàn)能量流、物質(zhì)流和信息流的耦合以形成泛能流。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的泛能網(wǎng)系統(tǒng)，其中，所述泛能接收器(11)中具有基于MEMS的泛能解析芯片(110)。

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的泛能網(wǎng)系統(tǒng)，其中，所述泛能解析芯片(110)包括：

MEMS信息感知模塊(1101)，用于對(duì)外部輸入的能源介質(zhì)的物理量進(jìn)行感知和測(cè)量，并以模擬信號(hào)的形式輸出感知結(jié)果；

A/D轉(zhuǎn)換模塊(1102)，用于通過(guò)模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換把所述感知結(jié)果轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)；

第一數(shù)字信號(hào)處理模塊(1103)，用于將所述A/D轉(zhuǎn)換模塊(1102)提供的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信息，實(shí)現(xiàn)能源介質(zhì)物理量向數(shù)字信息的轉(zhuǎn)換。

12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的泛能網(wǎng)系統(tǒng)，其中，所述泛能生成器(14)中具有基于MEMS的泛能生成芯片(140)。