專利名稱：基于ieee1888標準的樓宇智能節能系統的制作方法
技術領域：
本發明屬于物聯網技術領域，尤其涉及一種基于IEEE1888標準的工業監測系統。
背景技術：
建筑領域是我國政府推進節能減排工作的重點領域之一，特別是公共樓宇的節能減排是建筑節能減排的重要組成部分，目前主要通過提升管理效率和生產效率實現節能減排。以信息化的方式促進公共樓宇的節能減排符合我國的節能減排政策和我國信息化、工業化的“兩化融合”目標。樓宇節能是指采用樓宇自控技術和通信技術，實現樓宇建筑的設備管理和能耗管控，在達到節能目的的基礎上，進一步與提高室環境舒適度相結合。樓宇節能的范圍包括了生產、使用能耗的節約，開發、利用新能源等多方面，牽涉到各利益相關方，從各級政府到社會團體、個人、企事業單位，都將從建筑能效的提高中受益。IEEE I888標準又稱為UGCCNET(Ubiquitous Green Community ControINetwork)標準，即泛在綠色社區控制網絡標準。作為首個由中國發起并獲得國際認可的綠色ICT標準，IEEE 1888不但順應了技術發展的趨勢，而且符合運營商的發展需求，符合我國產業發展的需求以及國際節能減排大背景下的發展需求。

發明內容
本發明的目的在于，提供一種基于IEEE 1888標準的樓宇智能節能系統。為了實現上述目的，本發明提出的技術方案是，一種基于IEEE 1888標準的樓宇智能節能系統，其特征是所述系統包括樓宇能耗采集單元、承載網絡和管理單元；所述樓宇能耗采集單元包括無線傳感器和網關；所述無線傳感器用于采集耗能設備的耗能信息，并發送至網關；還用于接收網關轉發的控制指令并控制耗能設備進行工作；所述網關用于匯總無線傳感器采集的耗能信息并通過承載網絡發送至管理單元，還用于接收管理單元通過承載網絡發送的控制指令；所述管理單元包括數據庫服務器、應用服務器、交換機、綜合業務平臺和客戶端；所述交換機用于接收承載網絡發送的耗能信息，并轉發至數據庫服務器；還用于接收應用服務器發送的控制指令，并轉發至承載網絡；所述數據庫服務器用于存儲耗能信息；所述應用服務器用于對存儲的耗能信息進行分析，并根據分析結果生成控制指令，然后將控制指令發送至交換機；所述綜合業務平臺用于顯示耗能信息和顯示耗能信息分析結果，還用于對能耗超標進行報警提示；所述客服端用于查詢耗能設備的耗能信息和耗能信息分析結果；所述能耗信息和控制指令采用基于IEEE 1888標準的協議傳輸。所述無線傳感器包括電壓傳感器、電流傳感器、門磁電梯傳感器、煙感傳感器、溫濕度傳感器、水浸傳感器、開關電源傳感器、蓄電池傳感器和空調傳感器。所述交換機采用主用交換機和備用交換機相結合的冗余式交換機模式。本發明實現了數據中心能源質量管理和合理使用，利于優化能源效率。


圖1是樓宇智能節能解決方案部署示意圖；圖2是樓宇智能節能解決方案實施圖；圖3是空調智能控制系統部署圖；圖4是基于IEEE 1888的綠色數據中心能效平臺構架圖。
具體實施例方式下面結合附圖，對優選實施例作詳細說明。應該強調的是，下述說明僅僅是示例性的，而不是為了限制本發明的范圍及其應用。為了實現樓宇的智能節能，首先需要在現場部署無線傳感網，用于監測建筑功耗、環境狀況和控制耗能設備運行狀態。在傳感網中，信息采集端采集建筑內的溫度、濕度、通風度等環境信息以及空調、新風機等設備的運轉和能耗信息，并通過信息傳輸過程，發送至管理端。管理端分析并形成控制決策，發送指令到傳感網中的控制端調整建筑中耗能設備運行狀態。此外，管理端可以將環境和能耗數據集中傳輸到職能部門的數據服務器，提供不同的應用服務。例如物業管理部門可以從服務器查看建筑功耗和環境狀況，以便管理建筑的節能狀態；政府職能部門則可以從服務器查看所轄區域建筑功耗和環境狀況的統計情況，以方便制定區域范圍的節能決策，對不達標的建筑提出整改意見。一個典型的樓宇節能整體解決方案如圖1所示。圖1所示的系統中包括樓宇能耗采集單元、承載網絡和管理單元。樓宇能耗采集單元包括無線傳感器和網關。無線傳感器用于采集耗能設備的耗能信息，并發送至網關；還用于接收網關轉發的控制指令并控制耗能設備進行工作。無線傳感器包括電壓傳感器、電流傳感器、門磁電梯傳感器、煙感傳感器、溫濕度傳感器、水浸傳感器、開關電源傳感器、蓄電池傳感器和空調傳感器。網關用于匯總無線傳感器采集的耗能信息并通過承載網絡發送至管理單元，還用于接收管理單元通過承載網絡發送的控制指令。管理單元包括數據庫服務器、應用服務器、交換機、綜合業務平臺和客戶端。交換機用于接收承載網絡發送的耗能信息，并轉發至數據庫服務器；還用于接收應用服務器發送的控制指令，并轉發至承載網絡。交換機采用主用交換機和備用交換機相結合的冗余式交換機模式。數據庫服務器用于存儲耗能信息。應用服務器用于對存儲的耗能信息進行分析，并根據分析結果生成控制指令，然后將控制指令發送至交換機。綜合業務平臺用于顯示耗能信息和顯示耗能信息分析結果，還用于對能耗超標進行報警提示。客服端用于查詢耗能設備的耗能信息和耗能信息分析結果。能耗信息和控制指令采用基于IEEE 1888標準的協議傳輸。圖2是一個典型的樓宇節能實施方案，由傳感器系統、視頻監控系統、智能電表系統、燈光照明控制系統等組成。其中傳感器系統采集溫度、濕度、照明等數據信息，具有低功耗、多節點的特點。視頻監控系統基于互聯網協議部署，具有分布式、可擴展的特點。智能電表系統負責實時米集耗能設備的能耗情況。燈光照明控制系統完成燈光照明系統的實時控制，支持與其他子系統的智能聯動。
空調系統廣泛應用在公共樓宇中，其消耗的電能約占樓宇用電消耗的40%_60%，對于樓宇節能的整體效果具有不可忽視的作用。通過在樓宇的空調設備端安裝相應的各種傳感器、控制器，結合互聯網絡和產品平臺，可以有效的滿足對樓宇內空調設備的監測、控制和管理需求，節省運營成本。通過樓宇空調控制系統可以實現空調系統的監控和空調信息的收集，并可根據數據自動生成空調優化運行方案。基于空調智能控制系統，可以通過互聯網在瀏覽器上了解到空調的使用狀態、能耗情況、故障情況及各種報表分析等，并可以控制空調運轉模式、設定溫度、監測空調的運行情況和故障情況，提高空調設備運轉效率。空調智能控制系統能夠實現延長空調設備使用壽命、節省開支、節省能源消耗和運營成本的目的。空調智能控制系統的部署圖如圖3所示。圖3所示的空調控制系統可以實現以下功能I)空調系統的監測針對傳感器采集的數據進行實時的圖形化監測，隨時掌握空調等受監測設備的運作狀態。2)相關信息的收集與分析收集客戶能耗信息，并將采集的數據進行分析、處理和儲存，為客戶制定決策提供依據。3)根據收集分析的數據和合同能源，生成空調系統運行的優化方案。4)空調系統的控制實時遠程控制空調系統的開關、調節空調運行溫度、提高空調使用效率。5) Web方式管理空調節能系統提供互聯網接入，通過電信網絡，支持客戶隨時在電腦或手機上通過Web以圖形化的方式查看、管理、控制樓宇空調設備。6)設備告警功能包括故障告警和異常告警等。當設備發生故障時，系統將向維護人員通過E-mail或短信方式發出告警，降低機器故障損失。7)空調運行作業排班可以指定設備自動運行或關閉。通過自動化監控與管理設備，可以極大提升整體管理效率，避免人為失誤和人為能源浪費。8)節能報表分析提供各種報表以供客戶分析。9)平臺訪問權限管理為使用者提供權限設定功能，設定不同等級的賬號及密碼，并可設定使用者可以操作的系統功能或權限。隨著數據業務的急速增加，IT基礎設施應用不斷深入，范圍不斷拓寬，各行業數據中心和分支機構建設不斷加速，其行業應用正呈現出“數據集中化、系統異構化、應用多樣化”的大規模發展趨勢。圍繞“高效”、“可靠”、“安全”、“節能”等多角度而提供全面的監控和管理體系，可實現數據中心“管理可靠、運營快速、運維安全、優化能效”的管理目標。當前，信息化已經成為國家戰略、企業發展、人們生活的重要組成部分，數據中心IT基礎設施的建設、運行、管理、發展已經成為信息化發展不可或缺的核心支撐，尤其在金融、電力、通信、政府、互聯網等服務領域。但與此同時，數據中心也帶來了巨大的能耗。為了達到綠色數據中心，需要從上到下各個方面，以節能降耗、降本增效為目標，從規劃、設計、部署、運營等方面向著綠色數據中心發展，同時持續改進，不斷優化。通過數據中心能耗監測管理系統獲取準確完整的能耗基礎數據，建立完善有效的能耗統計、分析和評估體系，達到下列目標實時掌握數據中心總體能耗數據，掌握能耗結構水平、變化趨勢，為企業戰略決策和業務發展提供參考；
I)獲取采用節能技術前、后的能耗值，檢驗節能技術的有效性和實用性；2)為合同能源管理提供準確、權威的基礎能耗數據；3)為節能減排工作深化開展、制定節能減排規劃提供支撐；4)為數據中心能源預算管理提供參考。基于IEEE 1888的數據中心能效平臺可在實現實時數據采集和管理數據整合的前提下，以能源數據為基礎數據，能源管理功能為核心，不僅實現數據中心能源質量管理、合理使用、利于優化能源效率，而且提供事故預案的制定和執行、事故原因的快速分析和及時判斷處理、能源供需的合理調整和平衡以及在客觀信息基礎上的能源實績分析、能源計劃編制、能源質量管理、能源系統的預測等功能。平臺功能構架圖如圖4所示基于IEEE 1888的綠色數據中心能效管理方案的具體實現功能如下I)能源質量管理。通過對電能質量在線監測、在線治理、在線管理、在線評估等手段實現電壓電流諧波濾除、補償、三相不平衡校正等功能，保障電能質量。2)能效測量管理。通過能效測量點、測量周期及測量設備的要求等管理，為計算數據中心能效提供測量依據。3)能效指標管理。包括能效指標采集，量化和建立能效指標模型。4)能效診斷及分析模型。對中心的關鍵控制要素進行及時、全面、直觀、綜合的掌控，及時發現和報告重要問題，制定調控措施，及時下達決策。5)用能優化。深入分析設備運行和能耗情況，且通過系統獲取優化方法，指導設備運行。綜合報表。提供班報、日報、周報、旬報、月報、季報和年報等各種報表類型。基于IEEE1888的綠色數據中心方案,可以帶來如下節能價值高效集中平臺化產品，實現數據中心IT投資高額回報；統一的運管模式，降低運維復雜度，提升運維響應效率；運維過程實時受控，有效規避運行風險，保障系統安全；降低能耗、緩解成本壓力，增強數據中心市場競爭力；規范數據中心運維業務流程，提升數據中心服務品質。以上所述，僅為本發明較佳的具體實施方式
，但本發明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術范圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。因此，本發明的保護范圍應該以權利要求的保護范圍為準。
權利要求
1.一種基于IEEE 1888標準的樓宇智能節能系統，其特征是所述系統包括樓宇能耗采集單元、承載網絡和管理單元；所述樓宇能耗采集單元包括無線傳感器和網關；所述無線傳感器用于采集耗能設備的耗能信息，并發送至網關；還用于接收網關轉發的控制指令并控制耗能設備進行工作；所述網關用于匯總無線傳感器采集的耗能信息并通過承載網絡發送至管理單元，還用于接收管理單元通過承載網絡發送的控制指令；所述管理單元包括數據庫服務器、應用服務器、交換機、綜合業務平臺和客戶端； 所述交換機用于接收承載網絡發送的耗能信息，并轉發至數據庫服務器；還用于接收應用服務器發送的控制指令，并轉發至承載網絡；所述數據庫服務器用于存儲耗能信息；所述應用服務器用于對存儲的耗能信息進行分析，并根據分析結果生成控制指令，然后將控制指令發送至交換機；所述綜合業務平臺用于顯示耗能信息和顯示耗能信息分析結果，還用于對能耗超標進行報警提示；所述客服端用于查詢耗能設備的耗能信息和耗能信息分析結果；所述能耗信息和控制指令采用基于IEEE 1888標準的協議傳輸。
2.根據權利要求1所述的系統，其特征是所述無線傳感器包括電壓傳感器、電流傳感器、門磁電梯傳感器、煙感傳感器、溫濕度傳感器、水浸傳感器、開關電源傳感器、蓄電池傳感器和空調傳感器。
3.根據權利要求1所述的系統，其特征是所述交換機采用主用交換機和備用交換機相結合的冗余式交換機模式。
全文摘要
本發明公開了物聯網技術領域中的一種基于IEEE1888標準的工業監測系統。包括樓宇能耗采集單元、承載網絡和管理單元；樓宇能耗采集單元包括無線傳感器和網關；無線傳感器用于采集耗能設備的耗能信息，并發送至網關；還用于接收網關轉發的控制指令并控制耗能設備進行工作；管理單元包括數據庫服務器、應用服務器、交換機、綜合業務平臺和客戶端；數據庫服務器用于存儲耗能信息；應用服務器用于對存儲的耗能信息進行分析，并根據分析結果生成控制指令，然后將控制指令發送至交換機；能耗信息和控制指令采用基于IEEE 1888標準的協議傳輸。本發明實現了數據中心能源質量管理和合理使用，利于優化能源效率。
文檔編號G05B19/418GK102999035SQ20121054072
公開日2013年3月27日 申請日期2012年12月13日 優先權日2012年12月13日
發明者谷晨, 劉 東, 江連山, 程遠, 常寧 申請人:北京天地互連信息技術有限公司