[發明專利]一種實時在線能源監控管理系統與能源管理優化方法

無效

• 申請號: 201310447008.8
• 申請日: 2013-09-27
• 公開（公告）號: CN103605326A
• 公開（公告）日: 2014-02-26
• 發明（設計）人: 張健;張麗欣;盧凱;李勝杰;勾麗明;段志潔;王振陽;聶曦;田曉飛;張雋
• 申請（專利權）人: 北京信息科技大學;中國質量認證中心
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種實時在線能源監控管理系統，其組成主要包括：在線管理模塊、中心服務器、內部服務器、通信裝置、接口轉換裝置、傳感器組件、無線能耗控制軟件、無線路由、計量儀表單元以及能源供給和能源需求模塊，其中，采集信息的傳感器組件是通過通信裝置和無線路由裝置連接傳輸至計算機服務器上；計量儀表單元通過接口轉換裝置連接至內部服務器上，然后與中心服務器和在線管理模塊連接。

2.根據權利要求1所述的實時在線能源監控管理系統，其特征在于：所述傳感器組件包括流量傳感器、溫度傳感器、壓力傳感器以及液位傳感器。

3.根據權利要求2所述的實時在線能源監控管理系統，其特征在于：所述能源供給和能源需求模塊包括用戶端的儀器儀表，主要有車間設備、傳輸設備、清潔設備、供水供電裝置等機械以及水表、電表、熱能表等儀表。

4.根據權利要求1所述的實時在線能源監控管理系統，其特征在于：所述無線能耗控制軟件通過無線方式工作，由傳感器組件采集信息，再經通信模塊傳輸回無線能耗控制軟件，最后通過無線路由，把采集到的信息經無線路由傳輸到內部服務器，中間經過數模轉換和模數轉換，使數字量和模擬量相互轉換，以滿足計算機讀取及存儲數據信息的工作需要。

5.根據權利要求4所述的實時在線能源監控管理系統，其特征在于：所述通信模塊通過傳感器組件采集數據，再傳輸給無線能耗控制軟件。

6.根據權利要求5所述的實時在線能源監控管理系統，其特征在于：所述內部服務器通過無線路由來接收采集到的信息，隨后送回在線管理模塊。

7.根據權利要求5或6所述的實時在線能源監控管理系統，其特征在于：所述在線管理模塊還具有對舊的用電用能設備的注銷和對新的儀器儀表的注冊，操作便捷，系統設置也比較人性化。

8.根據權利要求5或6所述的實時在線能源監控管理系統，其特征在于：所述接口轉換裝置把從內部服務器接收到的信息進行轉換，最后傳輸到計算儀表單元。

9.根據權利要求8所述的實時在線能源監控管理系統，其特征在于：所述系統還安裝報警模塊，在能源使用超過一定標準時，向用戶發出警報，以便做出合適的處理。

10.根據權利要求2所述，一種能源管理優化方法，其特征在于：通過實時能源監控管理系統，可以監測到能源的種類及使用量，通過相關參數計算可以得到能源的成本以及CO₂的排放量。在滿足指定能量需求的前提下，可以有不同的能源供應方案，所帶來的能源成本和CO₂排放量也是不同的，可以根據企業所處的行業、規模、時期等因素，設置能源成本與CO₂排放量的權重，方便企業從現有能源方案中選擇最佳方案。

11.根據權利要求10所述，一種能源管理優化方法采用折中規劃的思想，與能源監控系統結合的實現步驟如下：

(1)對企業能源需求和能源供給進行分類，每類能源都有各自對應的價格、排放因子和最大使用量，則能源供給和能源需求的關系可以理解為多對多的模式，請參閱說明書附圖3。

(2)通過設備終端傳感器組件來采集供給和需求設備的數據信息，對數據進行整理歸類，去除其中不合理的數據。

(3)考慮到能量在轉換過程中存在一個比例，同種能源在不同設備和流程下轉換效率也是不同的，故將能源i在區域j中的轉換效率表示為T_i，j∈[0，1]。

(4)計算過程中一些需要考慮的限制模型如下：供應限制：需求限制：ΣiSi,j·Ti,j=Dj,]]>CO₂排放限制：ΣiΣj(Si,j·Ci)≤E,]]>非負限制：Si,Dj,Si,j,Ti,j,Ci,E≥0∀i∈Supply,∀j∈Denand,]]>其中，S_i表示能源i的最大供應量，S_i，j表示能源i供應到區域j的能量，D_j表示區域j的能量需求量；C_j表示能源i的CO₂排放因子，T_i，j表示能源i在區域j的能量轉換效率；E表示企業總的CO₂排放限制量。

(5)在滿足上述關系式的基礎上，通過對采集到的數據信息進行分析計算，按照折中規劃的方法，求出最佳能源組合方案。公式如下：

Lp(a)=Σj=1nwpj|fj*-f(a)||Mj-mj|]]>

L_p(a)是替代方案a的距離，f(a)是方案a在準則j下的值，M_j和m_j分別為方案集中準則j的最大值和最小值，f*_j是準則j的理想值，w_j是準則j的權重，p是距離指數，可以根據企業實際情況需要來選取不同p值(1≤p＜∞)。