[實(shí)用新型]一種基于物聯(lián)網(wǎng)的能耗信息動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201220135882.9
• 申請(qǐng)日: 2012-04-01
• 公開（公告）號(hào): CN202837961U
• 公開（公告）日: 2013-03-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳鵬;郭西露
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣東金智慧物聯(lián)網(wǎng)科技有限公司
• 主分類號(hào): G05B19/418
• 分類號(hào): G05B19/418;H04W84/18
• 代理公司: 廣州嘉權(quán)專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 44205
• 代理人: 譚英強(qiáng)

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及能耗檢測(cè)領(lǐng)域，特別是一種基于物聯(lián)網(wǎng)的能耗信息動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。?

背景技術(shù)

隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，需要大量的能源支持，目前我國(guó)的能源消耗僅次于美國(guó)，當(dāng)前形勢(shì)下資源環(huán)境與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的矛盾十分突出，相當(dāng)數(shù)量制造企業(yè)都屬于能耗大、成本高的高耗能型企業(yè)，能源利用率低、浪費(fèi)現(xiàn)象比較嚴(yán)重，造成產(chǎn)品附加值低、利潤(rùn)少，競(jìng)爭(zhēng)能力降低。另外，制造企業(yè)所面臨的能源資源緊張、原材料供應(yīng)困難和勞動(dòng)力成本升高等問題，滯緩企業(yè)進(jìn)一步發(fā)展壯大。如何改變這種能耗大、成本高、利潤(rùn)少的現(xiàn)狀成為“十二五”規(guī)劃中的重點(diǎn)。?

造成能源資源高消耗和浪費(fèi)的重要原因之一，是企業(yè)對(duì)能源消耗缺乏科學(xué)、有效的監(jiān)測(cè)和管理。傳統(tǒng)的能耗監(jiān)測(cè)與能源管理均依賴人手工進(jìn)行，純?nèi)斯こ怼⒔y(tǒng)計(jì)的方式，存在下列問題：1，人工抄錄采集能耗數(shù)據(jù)采集效率低，周期長(zhǎng)，頻率高，人工成本高；2，人工采集過程繁瑣，容易出錯(cuò)，統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果不一定客觀、真實(shí)；3，大量紙質(zhì)報(bào)表存儲(chǔ)、統(tǒng)計(jì)分析存在困難，能耗數(shù)據(jù)無法與企業(yè)內(nèi)部其它系統(tǒng)有效共享；4，能耗數(shù)據(jù)抄錄采集、統(tǒng)計(jì)缺乏實(shí)時(shí)性，無法及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障隱患；5，無法得知產(chǎn)品單位能耗成本、自產(chǎn)能源的生產(chǎn)成本等重要指標(biāo)；6，無法及時(shí)獲得全面準(zhǔn)確地對(duì)自身及各廠線的能耗狀況進(jìn)行評(píng)價(jià)；7，能源無法合理調(diào)度，更無法主動(dòng)的對(duì)有節(jié)能潛力的能耗設(shè)備或生產(chǎn)工藝進(jìn)行節(jié)能改造。?

實(shí)用新型內(nèi)容

為解決上述問題，本實(shí)用新型的目的在于提供對(duì)工廠能耗如電、水、蒸汽、煤等消耗量進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和管理，實(shí)現(xiàn)工廠能源資源的最優(yōu)配置的一種基于物聯(lián)網(wǎng)的能耗信息動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。?

本實(shí)用新型解決其問題所采用的技術(shù)方案是：?

一種基于物聯(lián)網(wǎng)的能耗信息動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括監(jiān)測(cè)服務(wù)端；所述數(shù)據(jù)采集端包括多個(gè)用于實(shí)時(shí)檢測(cè)能耗的檢測(cè)節(jié)點(diǎn)，檢測(cè)節(jié)點(diǎn)與各種能耗計(jì)量?jī)x表連接，所述檢測(cè)節(jié)點(diǎn)通過有線或無線網(wǎng)絡(luò)鏈路與網(wǎng)關(guān)連接；所述監(jiān)測(cè)服務(wù)端包括一臺(tái)具有公網(wǎng)IP地址的動(dòng)態(tài)監(jiān)控計(jì)算機(jī)，所述網(wǎng)關(guān)通過工業(yè)以太網(wǎng)或互聯(lián)網(wǎng)與動(dòng)態(tài)監(jiān)控計(jì)算機(jī)相連。

進(jìn)一步，所述檢測(cè)節(jié)點(diǎn)包括處理器模塊、用于與測(cè)量動(dòng)態(tài)能耗數(shù)據(jù)的節(jié)點(diǎn)傳感器模塊或集成有傳感器測(cè)量模塊的數(shù)字儀表相連的傳感器接口、無線通信模塊和電源模塊；所述傳感器接口通過接收節(jié)點(diǎn)傳感器模塊的檢測(cè)數(shù)據(jù)并傳輸至處理器模塊進(jìn)行處理；無線通信模塊與處理器模塊相連接收來自處理器模塊的數(shù)據(jù)并以無線收發(fā)的方式完成數(shù)據(jù)與網(wǎng)關(guān)及其他檢測(cè)節(jié)點(diǎn)的通信；所述電源模塊分別與處理器模塊、傳感器接口、無線通信模塊相連提供工作電壓。?

檢測(cè)節(jié)點(diǎn)內(nèi)的傳感器接口與節(jié)點(diǎn)傳感器模塊連接，其中節(jié)點(diǎn)傳感器模塊與能耗計(jì)量?jī)x表連接并動(dòng)態(tài)檢測(cè)該節(jié)點(diǎn)的能耗數(shù)據(jù)，并通過傳感器接口將該數(shù)據(jù)傳輸至處理器模塊；節(jié)點(diǎn)傳感器模塊包括水流量測(cè)量傳感模塊、耗電量測(cè)量傳感模塊、蒸汽消耗量測(cè)量傳感模塊、煤耗量測(cè)量傳感器模塊。?

本實(shí)用新型中對(duì)水、電、蒸汽等耗量也可采用數(shù)字儀表（也即數(shù)字集成化的傳感器測(cè)量模塊），讀取的數(shù)據(jù)直接與傳感器接口連接，從而實(shí)現(xiàn)信息的采集。?

進(jìn)一步，所述檢測(cè)節(jié)點(diǎn)還包括用于接收來自傳感器接口能耗動(dòng)態(tài)檢測(cè)數(shù)據(jù)信號(hào)的調(diào)理電路，所述信號(hào)調(diào)理電路接收來自傳感器接口的能耗動(dòng)態(tài)檢測(cè)數(shù)據(jù)，并對(duì)其進(jìn)行放大濾波后輸出至處理器模塊。?

優(yōu)選地，所述處理器模塊采用TI公司的MSP430F149微控制器。處理器模塊是檢測(cè)節(jié)點(diǎn)的核心部件，節(jié)點(diǎn)的功能實(shí)現(xiàn)、任務(wù)調(diào)度、通信狀態(tài)、工作狀態(tài)、數(shù)據(jù)處理融合、通信協(xié)議、路由協(xié)議、監(jiān)測(cè)服務(wù)端協(xié)議等都由處理器模塊實(shí)現(xiàn)，所以處理器芯片的選擇在節(jié)點(diǎn)的硬件設(shè)計(jì)中非常重要。采用TI公司的MSP430F149微控制器能滿足成本低、外形小、集成度高、功耗低、運(yùn)行速度快等要求。?

進(jìn)一步，無線通信模塊采用無線射頻CC2420模塊。該芯片只需晶體振蕩器及負(fù)載電容、輸入/輸出匹配元件和電源去耦電容等很少的外部元件即可正常工作，可確保短距離通信的有效性和可靠性，其最大收發(fā)速率為?250kbps。?

進(jìn)一步，所述電源模塊包括通過環(huán)境振動(dòng)進(jìn)行發(fā)電的壓電自發(fā)電單元和壓電能量收集模塊，所述壓電能量收集模塊與壓電自發(fā)電單元相連通過收集來自壓電自發(fā)電單元的電荷量，進(jìn)行轉(zhuǎn)換后為檢測(cè)節(jié)點(diǎn)電路相連提供工作電壓。?