一種鐵路車站能量管理系統的製作方法
2023-06-10 07:22:46
一種鐵路車站能量管理系統的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種鐵路車站能量管理系統，它包括處理單元、數據統計單元、數據計算單元、數據分析單元、決策單元、評估單元和控制單元，處理單元與數據計算單元、數據統計單元、數據分析單元、評估單元、決策單元和控制單元連接，數據統計單元與數據計算單元連接，數據計算單元與數據分析單元連接、數據分析單元與決策單元連接，決策單元與評估單元連接，評估單元與控制單元連接，數據統計單元還通過聯動接口與機電設備監控系統和遠程自動抄表及負荷管理系統連接，控制單元還通過聯動接口與機電設備監控系統和遠程自動抄表及負荷管理系統連接。本發明從系統節能的觀點出發，對能量管理進行統一規劃和部署，有效地降低能量消耗和管理成本。
【專利說明】
一種鐵路車站能量管理系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種能量管理領域，特別是涉及一種鐵路車站能量管理系統。
【背景技術】
[0002]能源已成為人類社會不可或缺的基本要素，隨著能源日益緊張和環境惡化，獲得經濟方便環保的能源變成一個關係人類生存與可持續發展的急迫問題，尋找提高能源利用效率的解決之道成為小到社會家庭，大到企業與政府等全社會的共同責任，節約能源已是國家可持續發展的一項基本國策。
[0003]各類水、電、氣設備與分類能耗是工業設施、社會基礎設施與各類建築建設投資和日常運營成本的主要構成部分之一，合理布局能源設施配置和管控功能可以顯著提高設施與能源利用效率並降低成本。
[0004]目前，在鐵路沿線重要構築物實施機電設備監控，並沒有從系統節能的觀點出發，把變配電及負荷、照明系統、空調系統、給排水、通風、電扶梯等都納入節能監控的潛在對象，沒有做到統一的規劃和部署。
【發明內容】
[0005]本發明的目的在於克服現有技術的不足，提供一種鐵路車站能量管理系統，從系統節能的觀點出發，對能量管理進行統一規劃和部署，有效地降低能量消耗和管理成本。
[0006]本發明的目的是通過以下技術方案來實現的:一種鐵路車站能量管理系統，它包括處理單元、數據統計單元、數據計算單元、數據分析單元、決策單元、評估單元和控制單元，處理單元與數據計算單元、數據統計單元、數據分析單元、評估單元、決策單元和控制單元連接，數據統計單元與數據計算單元連接，數據計算單元與數據分析單元連接、數據分析單元與決策單元連接，決策單元與評估單元連接，評估單元與控制單元連接，數據統計單元還通過聯動接口與機電設備監控系統和遠程自動抄表及負荷管理系統連接，控制單元還通過聯動接口與機電設備監控系統和遠程自動抄表及負荷管理系統連接。
[0007]數據統計單元負責採集並統計能源數據，數據計算單元根據設定好的規則進行數據計算，數據分析單元根據參考值與採集的能源數據或計算後的能源數據進行數據分析，決策單元根據數據分析結果確定對應的處理方案，評估單元負責對處理方案進行評估，以決定是否採納處理方案，並輸出評估報告或報表，控制單元負責實施採納後的處理方案，通過聯動接口控制機電設備監控系統或遠程自動抄表及負荷管理系統。
[0008]所述的機電設備監控系統包括照明監控系統、送排風監控系統、新風監控系統、空調監控系統、製冷監控系統、電扶梯監控系統和熱交換監控系統，照明監控系統通過聯動接口與數據統計單元和控制單元連接，送排風監控系統通過聯動接口與數據統計單元和控制單元連接，新風監控系統通過聯動接口與數據統計單元和控制單元連接，空調監控系統通過聯動接口與數據統計單元和控制單元連接，製冷監控系統通過聯動接口與數據統計單元和控制單元連接，電扶梯監控系統通過聯動接口與數據統計單元和控制單元連接，熱交換監控系統通過聯動接口與數據統計單元和控制單元連接。
[0009]所述的遠程自動抄表及負荷管理包括遠程自動抄表、負荷管理和負荷控制。
[0010]所述的遠程自動抄表主要是指電能表計量檢測裝置的遙測抄表。
[0011]所述的負荷管理是通過抄表數據自動完成電量統計和分析，自動生成曲線圖表、整理電費帳單，幫助用戶有效的管理負荷，定時送斷電，控制波峰電價時的用電，減少非正常耗電，最終實現降低電能花費的目的。
[0012]所述的負荷控制主要指對用電開關或電能表計量檢測裝置開關的遠程跳跳閘、合閘控制，它包括遙控跳閘、電量控制和功率控制三種方式。
[0013]所述的遙控跳閘方式為:主站下發跳閘或合閘命令，終端立即執行跳閘或合閘。
[0014]所述的電量控制方式為:用戶用電超過規定的有功電量定值時被自動跳閘，按電量設定值進行控制；電量控制包括用電量控制、時間-電量控制、電費控制和保電形式。
[0015]所述的功率控制方式為:用戶用電實時功率超過規定功率值時被自動跳閘，按功率設定值進行控制，功率控制包括按時段控制、廠休控制和緊急壓負荷控制。
[0016]所述的處理單元包括多個預設功能模塊，預設功能模塊能在系統內自動運作，也可根據現場情況而作出相應的設定，實現優化控制，所述的預設功能模塊包括:每日預定時間表、每年預定日程表、假期安排表、臨時超越控制安排表、最佳啟停功能、夜間設定點自動調節控制、焓值切換功能、天氣補償、周期性負載、溫度設定點重置、冷凍機組的組合及次序控制、熱交換器的組合及次序控制和用電量高峰期的限制模塊。
[0017]本發明的有益效果是:一種鐵路車站能量管理系統，從系統節能的觀點出發，對能量管理做到統一規劃和部署，根據輕重緩急分布實施，優先考慮能耗大戶，如中央空調節能控制，逐步擴展節能監控範圍。
[0018]通過遠程抄表及負荷管理等技術手段，更進一步對機電設備實施能源管理，對能源數據進行統計、計算、分析、成本核算，得到電能消耗模式和識別主要的耗電源，自動生成曲線圖表、整理電費帳單，幫助用戶有效的管理負荷，定時送斷電，控制波峰電價時的用電，減少非正常耗電，最終實現降低電能花費的目的。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019]圖1為本發明系統原理框圖。
【具體實施方式】
[0020]下面結合附圖進一步詳細描述本發明的技術方案，但本發明的保護範圍不局限於以下所述。
[0021]能量管理系統是一個數據管理中心，負責電、水、氣、油等能源數據的收集、統計、計算、分析和處理，為用戶提供能源分析、評估報告/報表，並形成節能方案作為節能控制和管理的依據。
[0022]能量管理就是在機電設備日常運行監控的基礎上，通過對中央空調、冷熱站、給排水泵、照明系統等各種負荷的狀態、運行時間累計以及工藝參數的綜合分析，提供在線設備效率、性能分析，及時提供優化運行信息，降低能源消耗。
[0023]如圖1所示，一種鐵路車站能量管理系統，它包括處理單元、數據統計單元、數據計算單元、數據分析單元、決策單元、評估單元和控制單元，處理單元與數據計算單元、數據統計單元、數據分析單元、評估單元、決策單元和控制單元連接，數據統計單元與數據計算單元連接，數據計算單元與數據分析單元連接、數據分析單元與決策單元連接，決策單元與評估單元連接，評估單元與控制單元連接，數據統計單元還通過聯動接口與機電設備監控系統和遠程自動抄表及負荷管理系統連接，控制單元還通過聯動接口與機電設備監控系統和遠程自動抄表及負荷管理系統連接。
[0024]數據統計單元負責採集並統計能源數據，數據計算單元根據設定好的規則進行數據計算，數據分析單元根據參考值與採集的能源數據或計算後的能源數據進行數據分析，決策單元根據數據分析結果確定對應的處理方案，評估單元負責對處理方案進行評估，以決定是否採納處理方案，並輸出評估報告或報表，控制單元負責實施採納後的處理方案，通過聯動接口控制機電設備監控系統或遠程自動抄表及負荷管理系統。
[0025]所述的處理單元包括多個預設功能模塊，預設功能模塊能在系統內自動運作，也可根據現場情況而作出相應的設定，實現優化控制，所述的預設功能模塊包括:
(1)每日預定時間表模塊；
(2)每年預定日程表模塊；
(3)假期安排表模塊；
(4)臨時超越控制安排表模塊；
(5)最佳啟停功能模塊；
(6)夜間設定點自動調節控制模塊；
(7)焓值切換功能、天氣補償、周期性負載模塊；
(8)溫度設定點重置模塊；
(9)冷凍機組的組合及次序控制模塊；
(10)熱交換器的組合及次序控制模塊；
(11)用電量高峰期的限制模塊。
[0026]所述的機電設備監控系統包括照明監控系統、送排風監控系統、新風監控系統、空調監控系統、製冷監控系統、電扶梯監控系統和熱交換監控系統，照明監控系統通過聯動接口與數據統計單元和控制單元連接，送排風監控系統通過聯動接口與數據統計單元和控制單元連接，新風監控系統通過聯動接口與數據統計單元和控制單元連接，空調監控系統通過聯動接口與數據統計單元和控制單元連接，製冷監控系統通過聯動接口與數據統計單元和控制單元連接，電扶梯監控系統通過聯動接口與數據統計單元和控制單元連接，熱交換監控系統通過聯動接口與數據統計單元和控制單元連接。
[0027]機電設備監控主要功能及意義是節能，降低能耗和管理成本。
[0028]在滿足舒適性的前提下，機電設備監控系統通過合理組織設備運行，使建築物的運行費用為最低。即以能耗值最低為控制目標，進行優化控制。監控系統軟體一般提供節能運行模式和程序，可以控制設備得以合理運行。系統通過計算機控制程序對所有用電設備進行監視和控制，統一調配所有設備用電量，可以實現用電負荷的最優控制，有效節省電能，減少浪費。
[0029]根據《實用暖通空調設計手冊》提供的數據，供暖時，加熱溫度每低1°C可節能10?15% ;供冷時，製冷溫度每高1°C可節能10%左右，安裝機電設備監控系統後可以按舒適性空調的要求，將空調區域的溫度設定在最合適的溫度上，使能源消耗大大降低，對一個大型客運車站，每年可節約大量的費用。
[0030]所述的空調監控系統，其節能控制方案包括:
(O間歇運行:根據環境溫溼度參數，使設備合理間歇啟停，在不影響環境舒適程度的前提下節能控制；
(2)最佳啟動:根據建築物人員使用情況，預先開啟空調設備，晚間之後，不啟動空調設備;
(3)最佳關機:根據建築物人員上、下班情況，提前開啟或停止空調設備；
(4)調整設定值:根據室外空氣溫度對設定值進行調整，減少空調設備能量消耗；
(5)夜間風:在涼爽季節，用夜間新風充滿建築物，以節約空調能量。
[0031]所述的新風監控系統，其節能控制方案包括:
(O間歇運行:根據環境溫溼度參數，使設備合理間歇啟停，在不影響環境舒適程度的前提下節能控制；
(2)最佳啟動:根據建築物人員使用情況，預先開啟空調設備，晚間之後，不啟動空調設備;
(3)最佳關機:根據建築物人員上、下班情況，提前開啟或停止空調設備；
(4)調整設定值:根據室外空氣溫度對設定值進行調整，減少空調設備能量消耗；
(5)夜間風:在涼爽季節，用夜間新風充滿建築物，以節約空調能量。
[0032]所述的送排風監控系統，其節能控制方案包括:
(O按時間程序自動啟停送風機，具有任意周期的實時時間控制功能；
(2 )在封閉式建築屋內設置一氧化碳CO濃度傳感器，通過監測一氧化碳CO濃度啟停送排風機，並相應開啟新風門，保證空氣品質的同時有效節能。
[0033]所述的製冷站監控系統，其節能控制方案包括:
(1)冷負荷需求計算:根據冷凍水供、回水溫度和供水流量測量值，計算建築空調實際所需的冷負荷量，並可決定開啟冷水機組的數量，達到節能的目的；
(2)冷卻水溫度檢測:根據冷卻水供回水溫度，自動控制冷卻塔風機的啟停臺數。
[0034]所述的熱交換監控系統，其節能控制方案包括:
(1)熱水供水溫度控制:由熱水溫度設定值與供水管的溫度值比較作PID運算，控制電動蒸汽閥的開度，保持熱水供水溫度；
(2)水泵的監測與控制:根據實際熱水量需求控制熱交換器及水泵運行臺數；
(3 )可根據程序安排，每次啟動不同的熱交換器及水泵，從而增加設備壽命。
[0035]所述的電扶梯監控系統，其節能控制方案包括:通過監測電扶梯上是否有人，自動控制電扶梯的啟停或運行速度。
[0036]所述的照明監控系統節能控制方法，它包括以下一個或多個步驟:
(O根據日程表自動控制燈光系統的開啟和關閉；
(2)根據時間程序控制燈光開啟的時間；
(3)當用電量過大時自動切斷並進行顯示警報；
(4)應急電源EPS蓄電池遠程遙控活化，延長電池使用壽命；
(5)當列車通過或在隧道內停留時，自動開啟照明系統，以保證工作人員和乘客的安全；當列車離開隧道後，自動關閉照明系統，以達到節省電能的目的。
[0037]能量管理最重要的技術手段就是遠程自動抄表及負荷管理。
[0038]遠程抄表主要是指用戶表計的遙測抄表。遙測數據現場來源主要有脈衝數據、232/485抄表數據和交流採樣數據。通過遠程抄表可以大大提高表計的準確度，及時發現和制止偷竊電現象，提高企業的經濟效益，減輕工人勞動強度，提高企業的工作效率。
[0039]遠程抄表及負荷管理針對各種用電負荷設置，是實現節能控制和能量管理、提供勞動生產率的重要技術手段，系統可以與變配電監控系統統一設計和實施，智能電度表經通信處理器接入監控站。
[0040]所述的遠程自動抄表及負荷管理包括遠程自動抄表、負荷管理和負荷控制。
[0041]所述的遠程自動抄表主要是指電能表計量檢測裝置的遙測抄表。
[0042]所述的負荷管理是通過抄表數據自動完成電量統計和分析，得到電能消耗模式和識別主要的耗電源，自動生成曲線圖表、整理電費帳單，幫助用戶有效的管理負荷，定時送斷電，控制波峰電價時的用電，減少非正常耗電，最終實現降低電能花費的目的。
[0043]所述的負荷控制主要指對用電開關或電能表計量檢測裝置開關的遠程跳跳閘、合閘控制，包括遙控跳閘、電量控制和功率控制三種方式。
[0044]所述的遙控跳閘:也稱「立即跳」，主站下發跳(合)閘命令，終端立即執行跳(合)閘。另外，表計參數設定如用戶需量的變更、合同終止等，也是通過遙控命令完成的。
[0045]所述的電量控制:指用戶用電超過規定的有功電量定值時被自動跳閘，是按電量設定值進行控制。電量控制包括用電量控制、時間-電量控制、電費控制、保電等形式。
[0046]所述的功率控制:功率控制指用戶用電實時功率超過規定功率值時被自動跳閘，是按功率設定值進行控制，包括按時段控制、廠休控制和緊急壓負荷控制等。
[0047]節約能源是國家可持續發展的一項基本國策。在鐵路沿線重要構築物實施機電設備監控，應該從系統節能的觀點出發，把變配電及負荷、照明系統、空調系統、給排水、通風、電扶梯等都納入節能監控的潛在對象，做到統一規劃和部署。
[0048]而在實施時，則可以根據輕重緩急分布實施，優先考慮能耗大戶，如中央空調節能控制，逐步擴展節能監控範圍。
[0049]更進一步，對機電設備實施能源管理，通過遠程抄表及負荷管理等技術手段，對系統數據進行統計、計算、分析、成本核算，得到電能消耗模式和識別主要的耗電源，自動生成曲線圖表、整理電費帳單，幫助用戶有效的管理負荷，定時送斷電，控制波峰電價時的用電，減少非正常耗電，最終實現降低電能花費的目的。
【權利要求】
1.一種鐵路車站能量管理系統，其特徵在於:它包括處理單元、數據統計單元、數據計算單元、數據分析單元、決策單元、評估單元和控制單元，處理單元與數據計算單元、數據統計單元、數據分析單元、評估單元、決策單元和控制單元連接，數據統計單元與數據計算單元連接，數據計算單元與數據分析單元連接、數據分析單元與決策單元連接，決策單元與評估單元連接，評估單元與控制單元連接，數據統計單元還通過聯動接口與機電設備監控系統和遠程自動抄表及負荷管理系統連接，控制單元還通過聯動接口與機電設備監控系統和遠程自動抄表及負荷管理系統連接； 數據統計單元負責採集並統計能源數據，數據計算單元根據設定好的規則進行數據計算，數據分析單元根據參考值與採集的能源數據或計算後的能源數據進行數據分析，決策單元根據數據分析結果確定對應的處理方案，評估單元負責對處理方案進行評估，以決定是否採納處理方案，並輸出評估報告或報表，控制單元負責實施採納後的處理方案，通過聯動接口控制機電設備監控系統或遠程自動抄表及負荷管理系統。
2.根據權利要求1所述的一種鐵路車站能源管理系統，其特徵在於:所述的機電設備監控系統包括照明監控系統、送排風監控系統、新風監控系統、空調監控系統、製冷監控系統、電扶梯監控系統和熱交換監控系統，照明監控系統通過聯動接口與數據統計單元和控制單元連接，送排風監控系統通過聯動接口與數據統計單元和控制單元連接，新風監控系統通過聯動接口與數據統計單元和控制單元連接，空調監控系統通過聯動接口與數據統計單元和控制單元連接，製冷監控系統通過聯動接口與數據統計單元和控制單元連接，電扶梯監控系統通過聯動接口與數據統計單元和控制單元連接，熱交換監控系統通過聯動接口與數據統計單元和控制單元連接。
3.根據權利要求1所述的一種鐵路車站能源管理系統，其特徵在於:所述的遠程自動抄表及負荷管理包括遠程自動抄表、負荷管理和負荷控制； 所述的遠程自動抄表主要是指電能表計量檢測裝置的遙測抄表； 所述的負荷管理是通過抄表數據自動完成電量統計和分析，自動生成曲線圖表、整理電費帳單，幫助用戶有效的管理負荷，定時送斷電，控制波峰電價時的用電，減少非正常耗電，最終實現降低電能花費的目的； 所述的負荷控制主要指對用電開關或電能表計量檢測裝置開關的遠程跳跳閘、合閘控制，它包括遙控跳閘、電量控制和功率控制三種方式； 所述的遙控跳閘方式為:主站下發跳閘或合閘命令，終端立即執行跳閘或合閘； 所述的電量控制方式為:用戶用電超過規定的有功電量定值時被自動跳閘，按電量設定值進行控制；電量控制包括用電量控制、時間-電量控制、電費控制和保電形式； 所述的功率控制方式為:用戶用電實時功率超過規定功率值時被自動跳閘，按功率設定值進行控制，功率控制包括按時段控制、廠休控制和緊急壓負荷控制。
4.根據權利要求1所述的一種鐵路車站能源管理系統，其特徵在於:所述的處理單元包括多個預設功能模塊，預設功能模塊能在系統內自動運作，也可根據現場情況而作出相應的設定，實現優化控制，所述的預設功能模塊包括:每日預定時間表、每年預定日程表、假期安排表、臨時超越控制安排表、最佳啟停功能、夜間設定點自動調節控制、焓值切換功能、天氣補償、周期性負載、溫度設定點重置、冷凍機組的組合及次序控制、熱交換器的組合及次序控制和用電量高峰期的限制模塊。
【文檔編號】G06Q10/06GK104268719SQ201410550019
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年10月17日 優先權日:2014年10月17日
【發明者】翟純玉, 付明, 張軍, 毛虎林 申請人:成都四為電子信息股份有限公司