一种电能在线监测系统的制作方法

本发明属于电量监管技术领域，具体的说是一种电能在线监测系统。

背景技术：

随着社会的日益进步和快速发展，公司、企业、机关、学校、社区、商场、家庭等诸多场合的电力需求越来越大。电力使用过程中，由于技术、观念、习惯等各种因素的影响，无形浪费比较严重。不同行业类型的用户甚至同一行业内部的不同用户的用电量差异量很大。另外，用电设备的增加也为管理带来了难度，使得用电的安全性大大降低。在电价方面，阶梯电价已经成为未来发展的趋势。为此，政府也一直在努力制定各种相关方案和措施来提倡、引导、推进节能减排工作，各公司、企业以及科研领域人员等也在寻找节能之法。更加精细化、人性化的智能电力管理也是大势所趋。此外，近年来因用电安全所导致的事故频频发生，如何实时监测用电器状况，预防因用电安全所导致的事故，同样是需要解决的一个问题。

由于现有的厂区或个人的电能和电量的使用情况都是在月度结束后才能知道具体的用量，因此厂区或个人无法实时了解具体的电能和电量的使用情况，无法根据电能和电量的使用情况，有针对性的进行用能行为的改善，能耗过程的监控，造成用能成本增高，鉴于此，本发明提供了一种电能在线监测系统，其能够进行企业或个人的能源可视化管理、用能行为改善，最终达到用能成本降低的目的。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本发明提供了一种电能在线监测系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种电能在线监测系统，包括服务器端、客户端、云平台、感知模块和分析模块，

所述云平台运行在服务器端上，所述客户端运行在计算机上；云平台运行在服务器端上，传输给云平台的数据被保存在服务器端，用户通过运行在计算机上的客户端，客户端将服务器端保存的分析结果显示出来；

所述感知模块用于监测电、气、水、热的用量，所述感知模块包括电表、燃气表、水表、热量表，所述电表用于监测电器的用电量，所述燃气表用于监测燃气的用电量，所述水表用于监测水的用量，所述热量表用于监测暖气的用量，其中燃气表、水表和热量表监测到的数据都能够转化成电量的损耗与电表叠加起来；感知模块监测到实时的数据后，将数据以数据传输的方式传输给云平台，云平台运行在服务器端上，传输给云平台的数据被保存在服务器端，分析模块通过调取保存在服务器端的数据进行数据的分析汇总，并将分析后的结果保存在服务器端，用户通过运行在计算机上的客户端，客户端将服务器端保存的分析结果显示出来；

所述分析模块用于监测数据的分析，所述分析模块包括电能实时单元、电量实时单元、电能分布单元、实时预警单元、电量分析单元、电能分析单元、时比分析单元和类比分析单元，所述电能实时单元用于将各个厂区或用户的实时用电器能耗以图表的方式展示出来，所述电量实时单元用于将单个厂区或用户的总用电量以图表的方式展示出来，所述电能分布单元用于将电量在各个厂区或用户的用电量以条形图的方式全部在一个图表中展示出来，所述实时预警单元用于将各个厂区或用户的电能和电量以图表的方式展示出来并将超过临界值的数据突出显示出来，所述电量分析单元用于将各个厂区或用户在一段时间内的各时段的用电量以图表的方式展示出来，所述电能分析单元用于将各个厂区或用户在所需要的时间段内的用电器能耗以折线图的方式展示出来，所述时比分析单元用于将各个厂区或用户在不同计量周期的同一时段的总负荷以折线图的方式展示出来，所述类比分析单元用于将各个厂区或用户的电能、电量、是否超出临界值的数据在同一个图表中显示出来；

工作时，由于现有的厂区或个人的电能和电量的使用情况都是在月度结束后才能知道具体的用量，因此厂区或个人无法实时了解具体的电能和电量的使用情况，无法根据电能和电量的使用情况，有针对性的进行用能行为的改善，能耗过程的监控，造成用能成本增高，因此本发明主要解决的是如何进行企业或个人的能源可视化管理、用能行为改善，最终达到用能成本降低的目的，具体采取的措施如下：通过感知模块监测电、气、水、热的用量，其中感知模块包括电表、燃气表、水表、热量表，电表、燃气表、水表、热量表分别安装在厂区或个人的输电线路、燃气通道、自来水管道和暖气管道的输入端处，分别用于监测电、气、水、热的用量，其中燃气表、水表和热量表监测到的数据都能够转化成电量的损耗与电表监测到的数据叠加起来，然后分析模块将电表、燃气表、水表、热量表的数据以图表的形式展示出来，以电能实时单元、电量实时单元、电能分布单元、实时预警单元、电量分析单元、电能分析单元、时比分析单元，将不同的数据分别在以上单元内展示出来，类比分析单元将以上展示的图表集中展示，用户可以通过客户端实时登录云平台，进行在线监测，通过查询分析模块中的图表，根据生成的图表数据，实现能源可视化管理、用能行为改善、能耗过程监控、能效数据分析等目标，从管理上实现用能成本降低。

优选的，还包括图表发送模块，所述图表发送模块用于将实时预警单元中的超过临界值的数据以即时通讯的方式进行发送，所述图表发送模块包括截图单元和信息发送单元，所述截图单元用于对超过临界值的数据进行截图，所述信息发送单元用于将截图单元截图后的数据以信息的方式发送给用户；所述截图单元包括获取组件、采样组件和处理组件，获取组件用于在检测到实时预警单元内有超临界值时，进行截图操作，并获取所述截图操作形成的截图操作轨迹；采样组件，用于在所述截图操作轨迹形成闭合曲线时，获取所述截图操作轨迹；处理组件，用于将闭合后的所述截图操作轨迹围合的图片作为截图；用户通过客户端绑定手机号或者社交账号，在分析模块根据感知模块监测到的数据生成数据图表后，截图单元对超过临界值的数据进行截图，信息发送单元将截图单元截图后的数据以信息的方式发送给用户，可以及时通知用户，使用户及时进行用能行为的改善。

优选的，所述图表发送模块还包括延时单元，所述延时单元用于用户设定具体的时间，在设定的时间到达后，信息发送单元进行信息的发送；如果用户是一直负责客户端的管理，实时掌控用能情况，因此图表发送模块在就无需立即对超过临界值的数据进行截图发送，用户就可以通过延时单元设定具体的时间，在设定的时间到达前，用户已经对超过临界值的用能情况进行处理，此时，图表发送模块就无法进行信息的发送，以免造成信息的频发。

优选的，所述分析模块生成图表的原理为：所述数据获取单元，用于利用java接口，从服务器端获取需要展现的感知模块监测到的数据；所述数据处理单元，用于利用java接口，对数据获取单元获取到的数据进行封装处理，并传输到所述数据展现单元；所述数据展现单元，用于通过fusioncharts直接接收所述处理后的数据并进行展现，生成对应的图表。

优选的，所述感知模块还包括互感器，互感器用于将高电压变成低电压、大电流变成小电流，实现测量仪表、保护设备及自动控制设备的标准化、小型化；感知模块的互感器能够在用电器使用时出现的超过临界值的用电行为进行电压或者电流的调节，同时能够将电网高电压、大电流的信息传递到低电压、小电流二次侧的计量、测量仪表及继电保护、自动装置的一种特殊变压器，是一次系统和二次系统的联络元件，其一次绕组接入电网，二次绕组分别与电表、保护装置等互相连接，实现电表的小型化。

优选的，所述电表顶部设置有报警器，所述报警器与电表之间连接有多级液压缸，所述报警器底部的多级液压缸上套接有导流罩，所述报警器底部固连有连接杆，连接杆底端设置在多级液压缸内部，且连接杆底部固连有弹簧，弹簧底端固连在多级液压缸内部；靠近所述多级液压缸处的电表顶部固连有微型电机，微型电机的输出轴上水平设置有水平杆，水平杆一端与多级液压缸固连；工作时，如果有新员工负责在线监控系统的工作，当出现有较大负荷的用电时，需要新员工从源头处进行用电的排查，但是新员工无法得知从何处开始进行电能的监测，因此在电表箱内的电表顶部设置报警器，同时报警器也可以在感知模块将检测到的数据传输给云平台后，如果发生电功率过载的情况，云平台能够控制微型电机工作和控制报警器报警，当新员工需要进行排查时，只需通过在客户端控制报警器报警，工人可以顺着报警器的响声找到电能监测的源头，再从此处向下游处进行排查，提高了新员工的工作便利性，同时可控制多级液压缸伸长，伸长的多级液压缸能够推动推动报警器升高，使报警器的报警声能够慢慢移向上方，防止建筑物对报警器的传播造成影响，进而能够保证新工人能够快速找到电表的安装位置；并且在控制多级液压缸伸长的过程中，也能够控制微型电机工作，微型电机的输出轴转动时能够带动水平杆转动，水平杆带动多级液压缸发生转动，进而多级液压缸能够带动连接杆转动，连接杆带动报警器转动，进而能够使报警器的灯光有较大的摆动范围，同时在连接杆发生转动时，由于连接杆底部有弹簧存在，报警器受到惯性力的作用，在微型电机初始工作时，报警器逐渐被带动进行圆周运动的过程中，报警器也会上下摆动，进而能够进一步提高报警器的光源的晃动效果，提醒效果更好，相关人员处理时，在处理的过程中，云平台实时监测到数据回归正常后，关闭报警器，相关人员通过听取报警器的发出的声、光来判断是否处理完成。

优选的，所述报警器底部的连接杆上套接有导流罩，所述多级液压缸顶部设置有按钮开关；导流罩能够防止雨水从多级液压缸从电表箱贯穿的位置处进入电表箱内部，由于有连接杆底部的弹簧的作用，报警器逐渐被带动进行圆周运动的过程中，报警器也会上下摆动，能够对导流罩顶部的残留物进行清理，清理效果好；如果是云平台在功率发生过载时，不再同时控制微型电机和报警器工作，只控制微型电机工作，微型电机工作时，在弹簧的作用下控制连接杆发生摆动时，连接杆底端会随机的挤压到按钮开关，此时报警器在按钮开关随机的触发情况下，报警器的报警声会时断时续，能够有更强烈的报警效果。

本发明的技术效果和优点：

1、本发明提供的一种电能在线监测系统，通过感知模块监测电、气、水、热的用量，然后分析模块将电表、燃气表、水表、热量表的数据以图表的形式展示出来，以电能实时单元、电量实时单元、电能分布单元、实时预警单元、电量分析单元、电能分析单元、时比分析单元，将不同的数据分别在以上单元内展示出来，类比分析单元将以上展示的图表集中展示，用户可以通过客户端实时登录云平台，进行在线监测，通过查询分析模块中的图表，根据生成的图表数据，实现能源可视化管理、用能行为改善、能耗过程监控、能效数据分析等目标，从管理上实现用能成本降低。

2、本发明提供的一种电能在线监测系统，通过在电表箱内的电表顶部设置报警器，当新员工需要进行排查时，只需通过在客户端控制报警器报警，工人可以顺着报警器的响声找到电能监测的源头，再从此处向下游处进行排查，同时多级液压缸慢慢推动报警器升高，使报警器的报警声能够慢慢移向上方，防止建筑物对报警器的传播造成影响，进而能够保证新工人能够快速找到电表的安装位置，提高了新员工的工作便利性。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图1是本发明的系统结构示意图；

图2是本发明的分析模块结构示意图；

图3是本发明使用的电表结构示意图；

图4是连接杆的结构示意图；

图中：报警器1、多级液压缸2、连接杆3、弹簧4、微型电机5、水平杆6、导流罩7、按钮开关8。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

如图1-4所示，本发明所述的一种电能在线监测系统，包括服务器端、客户端、云平台、感知模块和分析模块，

所述云平台运行在服务器端上，所述客户端运行在计算机上；云平台运行在服务器端上，传输给云平台的数据被保存在服务器端，用户通过运行在计算机上的客户端，客户端将服务器端保存的分析结果显示出来；

所述感知模块用于监测电、气、水、热的用量，所述感知模块包括电表、燃气表、水表、热量表，所述电表用于监测电器的用电量，所述燃气表用于监测燃气的用电量，所述水表用于监测水的用量，所述热量表用于监测暖气的用量，其中燃气表、水表和热量表监测到的数据都能够转化成电量的损耗与电表叠加起来；感知模块监测到实时的数据后，将数据以数据传输的方式传输给云平台，云平台运行在服务器端上，传输给云平台的数据被保存在服务器端，分析模块通过调取保存在服务器端的数据进行数据的分析汇总，并将分析后的结果保存在服务器端，用户通过运行在计算机上的客户端，客户端将服务器端保存的分析结果显示出来；

所述分析模块用于监测数据的分析，所述分析模块包括电能实时单元、电量实时单元、电能分布单元、实时预警单元、电量分析单元、电能分析单元、时比分析单元和类比分析单元，所述电能实时单元用于将各个厂区或用户的实时用电器能耗以图表的方式展示出来，所述电量实时单元用于将单个厂区或用户的总用电量以图表的方式展示出来，所述电能分布单元用于将电量在各个厂区或用户的用电量以条形图的方式全部在一个图表中展示出来，所述实时预警单元用于将各个厂区或用户的电能和电量以图表的方式展示出来并将超过临界值的数据突出显示出来，所述电量分析单元用于将各个厂区或用户在一段时间内的各时段的用电量以图表的方式展示出来，所述电能分析单元用于将各个厂区或用户在所需要的时间段内的用电器能耗以折线图的方式展示出来，所述时比分析单元用于将各个厂区或用户在不同计量周期的同一时段的总负荷以折线图的方式展示出来，所述类比分析单元用于将各个厂区或用户的电能、电量、是否超出临界值的数据在同一个图表中显示出来；

工作时，由于现有的厂区或个人的电能和电量的使用情况都是在月度结束后才能知道具体的用量，因此厂区或个人无法实时了解具体的电能和电量的使用情况，无法根据电能和电量的使用情况，有针对性的进行用能行为的改善，能耗过程的监控，造成用能成本增高，因此本发明主要解决的是如何进行企业或个人的能源可视化管理、用能行为改善，最终达到用能成本降低的目的，具体采取的措施如下：通过感知模块监测电、气、水、热的用量，其中感知模块包括电表、燃气表、水表、热量表，电表、燃气表、水表、热量表分别安装在厂区或个人的输电线路、燃气通道、自来水管道和暖气管道的输入端处，分别用于监测电、气、水、热的用量，其中燃气表、水表和热量表监测到的数据都能够转化成电量的损耗与电表监测到的数据叠加起来，然后分析模块将电表、燃气表、水表、热量表的数据以图表的形式展示出来，以电能实时单元、电量实时单元、电能分布单元、实时预警单元、电量分析单元、电能分析单元、时比分析单元，将不同的数据分别在以上单元内展示出来，类比分析单元将以上展示的图表集中展示，用户可以通过客户端实时登录云平台，进行在线监测，通过查询分析模块中的图表，根据生成的图表数据，实现能源可视化管理、用能行为改善、能耗过程监控、能效数据分析等目标，从管理上实现用能成本降低。

还包括图表发送模块，所述图表发送模块用于将实时预警单元中的超过临界值的数据以即时通讯的方式进行发送，所述图表发送模块包括截图单元和信息发送单元，所述截图单元用于对超过临界值的数据进行截图，所述信息发送单元用于将截图单元截图后的数据以信息的方式发送给用户；所述截图单元包括获取组件、采样组件和处理组件，获取组件用于在检测到实时预警单元内有超临界值时，进行截图操作，并获取所述截图操作形成的截图操作轨迹；采样组件，用于在所述截图操作轨迹形成闭合曲线时，获取所述截图操作轨迹；处理组件，用于将闭合后的所述截图操作轨迹围合的图片作为截图；用户通过客户端绑定手机号或者社交账号，在分析模块根据感知模块监测到的数据生成数据图表后，截图单元对超过临界值的数据进行截图，信息发送单元将截图单元截图后的数据以信息的方式发送给用户，可以及时通知用户，使用户及时进行用能行为的改善。

所述图表发送模块还包括延时单元，所述延时单元用于用户设定具体的时间，在设定的时间到达后，信息发送单元进行信息的发送；如果用户是一直负责客户端的管理，实时掌控用能情况，因此图表发送模块在就无需立即对超过临界值的数据进行截图发送，用户就可以通过延时单元设定具体的时间，在设定的时间到达前，用户已经对超过临界值的用能情况进行处理，此时，图表发送模块就无法进行信息的发送，以免造成信息的频发。

所述分析模块生成图表的原理为：所述数据获取单元，用于利用java接口，从服务器端获取需要展现的感知模块监测到的数据；所述数据处理单元，用于利用java接口，对数据获取单元获取到的数据进行封装处理，并传输到所述数据展现单元；所述数据展现单元，用于通过fusioncharts直接接收所述处理后的数据并进行展现，生成对应的图表。

所述感知模块还包括互感器，互感器用于将高电压变成低电压、大电流变成小电流，实现测量仪表、保护设备及自动控制设备的标准化、小型化；感知模块的互感器能够在用电器使用时出现的超过临界值的用电行为进行电压或者电流的调节，同时能够将电网高电压、大电流的信息传递到低电压、小电流二次侧的计量、测量仪表及继电保护、自动装置的一种特殊变压器，是一次系统和二次系统的联络元件，其一次绕组接入电网，二次绕组分别与电表、保护装置等互相连接，实现电表的小型化。

所述电表顶部设置有报警器1，所述报警器1与电表之间连接有多级液压缸2，所述报警器1底部的多级液压缸2上套接有导流罩7，所述报警器1底部固连有连接杆3，连接杆3底端设置在多级液压缸2内部，且连接杆3底部固连有弹簧4，弹簧4底端固连在多级液压缸2内部；靠近所述多级液压缸2处的电表顶部固连有微型电机5，微型电机5的输出轴上水平设置有水平杆6，水平杆6一端与多级液压缸2固连；工作时，如果有新员工负责在线监控系统的工作，当出现有较大负荷的用电时，需要新员工从源头处进行用电的排查，但是新员工无法得知从何处开始进行电能的监测，因此在电表箱内的电表顶部设置报警器1，同时报警器1也可以在感知模块将检测到的数据传输给云平台后，如果发生电功率过载的情况，云平台能够控制微型电机5工作和控制报警器1报警，当新员工需要进行排查时，只需通过在客户端控制报警器1报警，工人可以顺着报警器1的响声找到电能监测的源头，再从此处向下游处进行排查，提高了新员工的工作便利性，同时可控制多级液压缸2伸长，伸长的多级液压缸2能够推动推动报警器1升高，使报警器1的报警声能够慢慢移向上方，防止建筑物对报警器1的传播造成影响，进而能够保证新工人能够快速找到电表的安装位置；并且在控制多级液压缸2伸长的过程中，也能够控制微型电机5工作，微型电机5的输出轴转动时能够带动水平杆6转动，水平杆6带动多级液压缸2发生转动，进而多级液压缸2能够带动连接杆3转动，连接杆3带动报警器1转动，进而能够使报警器1的灯光有较大的摆动范围，同时在连接杆3发生转动时，由于连接杆3底部有弹簧4存在，报警器1受到惯性力的作用，在微型电机5初始工作时，报警器1逐渐被带动进行圆周运动的过程中，报警器1也会上下摆动，进而能够进一步提高报警器1的光源的晃动效果，提醒效果更好，相关人员处理时，在处理的过程中，云平台实时监测到数据回归正常后，关闭报警器1，相关人员通过听取报警器1的发出的声、光来判断是否处理完成。

所述报警器1底部的连接杆3上套接有导流罩7，所述多级液压缸2顶部设置有按钮开关8；导流罩7能够防止雨水从多级液压缸2从电表箱贯穿的位置处进入电表箱内部，由于有连接杆3底部的弹簧4的作用，报警器1逐渐被带动进行圆周运动的过程中，报警器1也会上下摆动，能够对导流罩7顶部的残留物进行清理，清理效果好；如果是云平台在功率发生过载时，不再同时控制微型电机5和报警器1工作，只控制微型电机5工作，微型电机5工作时，在弹簧4的作用下控制连接杆3发生摆动时，连接杆3底端会随机的挤压到按钮开关8，此时报警器1在按钮开关8随机的触发情况下，报警器1的报警声会时断时续，能够有更强烈的报警效果。

针对采用本发明所取得的效果，进行如下的实验：

实验准备：同一个公司下的不同的两个厂区a区、b区，a区、b区的生产效率相同，在a区维持现有的用电方式不变，在b区使用本发明，a区、b区每月生产的产量相同，其中，电量峰值为1000kw；

实验时间：三个月；

a区、b区在每个月所获得的数据如下：

实验结论：由上表的实验数据可以看出，在连续三个月对两个生产效率，并且每月生产产量相同的a区、b区进行连续的跟踪监测，在b区中使用本发明的情况下，b区的电能消耗相比于未使用本发明的a区有明显的降低，同时b区由于使用了本发明，因此具备的预警能力，在电量到达峰值1000kw时，进行了及时的报警，因此停工次数在有报警能力的情况下，相比于a区的每个月都有停工，b区的停工次数明显降低。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。