一种计量网络管理方法与流程

1.本发明涉及能源领域，尤其涉及一种计量网络管理方法。


背景技术：

2.企业在运行工作的时候，需要能够清晰且实时的了解企业内能源应用的情况，计量网络管理水平对企业能源质量综合分析具有很重要的意义，但是传统的计量网络只是对能源使用情况进行统计，但是无法对根据各用能单元的重要性、实际用能时间等对各用能单元的用能情况进行具体分析，及时做出预警并进行调节，以使用能单元的正常运行，避免企业损失。
3.中国专利cn108510403b公开了一种网联智能能源计量结算方法，其技术特征为通过智能网关采集智能电表数据、通过服务后台接收数据并进行安全解析，对接收数据进行业务逻辑处理，处理完成后发送处理结果，无法对实时用能量进行分析和分别预警，并进行调节，以保证企业的正常运行。


技术实现要素：

4.为此，本发明提供一种计量网络管理方法，可以解决无法根据各用能单位的预警系数确定各用能单元的用能量阈值，对用能单元的运行进行多级判断以提高预警准确性并进行调节的技术问题。
5.为实现上述目的，本发明提供一种计量网络管理方法，包括：
6.步骤s1，分类模块根据用能设备的用途将各用能设备分为若干用能单元；
7.步骤s2，第一预警模块根据用能单元的用能设备数量、历史用能量以及历史供能量获取预警系数，并通过供能时间段对预警系数进行调节；
8.步骤s3，所述第一预警模块根据用能单元的预警系数确定用能单元的用能量阈值,第一预警模块将获取的用能单元在第一预设时间内的用能量与用能量阈值相比较，对用能单元的运行进行判断，当第一预警模块获取的用能单元在第一预设时间内的用能量小于等于第一用能量阈值时，第二预警模块将用能单元在第二预设时间内的用能量变化与预设用能量变化相比较，对用能单元的运行进一步判断，其中，当用能单元的用能量变化不符合预设标准时，第二预警模块根据用能单元中用能设备的运行状态对用能单元的运行发出预警；
9.步骤s4，当所述第一预警模块获取的用能单元在第一预设时间内的用能量大于等于第二用能量阈值时，第一预警模块判定当前用能单元的运行异常，调节模块获取正常运行的各用能单元的预警系数，并根据预警系数的数值按照由小到大顺序对正常运行的用能单元的供能量进行调节，以使当前用能单元的运行符合预设标准。
10.进一步地，在所述步骤s2中，所述第一预警模块根据第j用能单元的用能设备数量n、历史用能量w和历史供能量w获取第j用能单元的预警系数rj，设定rj＝(n/n)
×
(w/w)，其中，n为用能设备数量标准值，j＝1，2，
···
，j，j为用能单元的数量。
11.进一步地，所述第一预警模块获取实时供能时间段s，其中s＝24-t，t为24小时制实时供能时间，第一预警模块将获取的实时供能时间段s与历史供能时间段s相比较，当s＝s时，第一预警模块获取此历史供能时间段对应的时间调节参数将预警系数rj调节至rj1，设定rj1＝rj
×
gj，其中，gj为第j用能单元的时间调节系数。
12.进一步地，所述第一预警模块获取历史供能时间段s内各用能单元的用能量(w1，w2，
···
，wi)，其中，w1为第一用能单元在历史供能时间段s内的用能量，w2为第二用能单元在历史供能时间段s内的用能量，wi为第i用能单元在历史供能时间段s内的用能量，第一预警模块将各用能单元在历史功能时段s内的用能量按照从大到小的顺序排列，并根据排序依次选取时间调节参数(g1，g2，
···
，gi)，其中，g1为第一时间调节参数，g2为第二时间调节参数，gj为第i时间调节参数，其中，g1≥g2≥
···
≥gi，i＝j。
13.进一步地，在所述步骤s3中，所述第一预警模块将获取的第j用能单元在第一预设时间内的用能量pj与用能量阈值pj相比较，对第j用能单元的运行进行判断，其中，
14.当pj≤pj1时，所述第二预警模块获取第j用能单元的用能量变化；
15.当pj1＜pj＜pj2时，所述第一预警模块判定第j用能单元运行正常；
16.当pj≥pj2时，所述第一预警模块判定第j用能单元运行异常，第一预警模块进行预警；
17.其中，所述第一预警模块设定第一用能量阈值pj1，第二用能量阈值pj2。
18.进一步地，所述第一预警模块根据第j用能单元的预警系数rj和预设用能量p获取用能量阈值pj，设pj＝p
×
(rj/2)
1/2
。
19.进一步地，当所述第一预警模块获取的第j用能单元在第一预设时间内的用能量小于等于第一用能量阈值时，所述第二预警模块获取第j用能单元在第二预设时间内用能量变化ej，设定ej＝e2-e1，其中，e1为第二预设时间起始时第二预警模块获取的第j用能单元的用能量，e2为第二预设时间终止时第二预警模块里获取的第j用能单元的用能量，第二预警模块将获取的第j用能单元在第二预设时间内用能量变化ej与预设用能量变化ej相比较，对第j用能单元的运行进一步判断，其中，
20.当ej≤ej时，所述第二预警模块获取第j用能单元中各用能设备的用能量；
21.当ej＞ej时，所述第二预警模块判定第j用能单元的运行正常。
22.进一步地，当所述第二预警模块获取的第j用能单元在第二预设时间内的用能量变化小于等于预设用能量变化时，第二预警模块将第j用能单元第k用能设备的用能量hk与预设第k用能设备用能量hk相比较，对第k用能设备的运行状态进行判断，其中，
23.当hk≤hk时，所述第二预警模块判定第k用能设备的运行状态不符合预设标准，第二预警模块发出预警；
24.当hk＞hk时，所述第二预警模块判定第k用能设备的运行状态符合预设标准，第二预警单元判定第j用能单元运行异常；
25.其中，k＝1，2，
···
，n。
26.进一步地，在所述步骤s4中，在所述步骤s4中，当所述第一预警模块获取的第j用能单元在第一预设时间内的用能量大于等于第二用能量阈值时，所述调节模块判定将第j用能单元的供能量dj增大至dj1，设定dj1＝dj
×
(1+|pj2-pj|/pj2)，其中，调节模块获取正常运行的各用能单元的预警系数，并根据预警系数的数值按照由小到大的顺序对正常运行
的用能单元的供能量进行调节。
27.进一步地，所述调节模块获取正常运行的用能单位中预警系数数值最小的用能单元的实时供能量f，并将获取的实时供能量f与预设供能量最小值f相比较，当f＝f时，调节模块将获取的第j用能单元的供能量vj与dj1相比较，对是否对下一正常运行的用能单元供能量调节进行判断，其中，
28.当vj＜dj1时，所述调节模块判定对下一正常运行的用能单元供能量进行调节；
29.当vj≥dj1时，所述调节模块判定不对下一正常运行的用能单元供能量进行调节。
30.与现有技术相比，本发明的有益效果在于，本发明通过所述分类模块将各用能单元进行分类，分类后，所述第一预警模块根据用能单元的用能设备数量、历史用能量以及历史供能量获取预警系数，并通过供能时间段对预警系数进行调节，从而确定各类供能源中的用能单元的重要程度，第一预警模块根据预警系数获取各用能单元的用能量阈值，并将获取的用能单元在第一预设时间内的用能量与用能量阈值相比较，对用能单元的运行进行判断，其中，当第一预警模块获取的用能单元在第一预设时间内的用能量小于等于第一用能量阈值时，为了进一步确定用能单元的运行是否异常，所述第二预警单元将用能单元在第二预设时间内的用能量变化与预设用能量变化相比较，当用能单元的用能变化不符合预设标准时，第二预警模块在用能单元中用能设备的运行状态不符合预设标准时判定该用能单元的运行异常，发出预警，通过多次判定，保证预警的准确性，当第一预警模块获取的用能单元在第一预设时间内的用能量大于等于第二用能量阈值时，所述调节模块获取正常运行的各用能单元的预警系数，并根据预警系数的数值按照由小到大顺序对正常运行的用能单元的供能量进行调节，从而使各用能单元正常运行，以避免企业损失。
31.尤其，不同用能单元对企业运行所起的作用不同，为了保障企业的正常运行，重要程度越高的用能单位越要避免其因为能量不足停止运行，用能单元包括的用能设备越多、耗能越多重要性越高，因此，所述第一预警模块根据用能单元的用能设备数量、历史用能量和历史供能量获取用能单元的预警系数，用能单元的重要程度越高，预警系数越大。
32.尤其，不同的时间段用电单元的重要性不同，如照明单元的重要程度在白天较低、在夜晚较低，在某个时间段用能量越大重要程度越大，因此所述第一预警模块根据各用能单元在某个历史供能时间段的用能量的大小顺序确定该历史供能时间段内各用能单元的时间调节参数，当实时供能时间段与该历史供能时间段相同时，第一预警单元根据相应的时间调节参数对预警系数进行调节。
33.尤其，所述第一预警模块根据获取的预警系数确定用能单元的用能量阈值，用能单元的重要程度越大预警系数越高，则预警的能量阈值越低，第一预警模块将获取的用能单元在第一预设时间内的用能量与预设用能量相比较，当用能单元在第一预设时间内的用能量小于等于第一能量阈值时，说明用能单元的用能量较小，需要进一步分析，当用能单元在第一预设时间内的用能量大于等于第二能量阈值时，说明用能单位的用能量较大，容易出现供能不足的情况，因此，第一预警模块进行预警。
34.尤其，当所述第一预警模块获取用能单元的实时用能量小于等于第一用能量阈值时，所述第二预警模块获取用能单元在第二预设时间内的用能量变化，当第二预警模块获取的用能量变大小于等于预设用能量变化时，说明此时用能单元的用能量突然降低，第二预警模块获取该用能单元中用能设备的用能量，当用能设备的用能量小于等于预设用能设
备用能量时，说明该用能设备出现故障，导致所在用能单元的用能量变化不符合预设标准，第二预警模块发出预警，当用能单元的用能量变化大于预设用能量变化时，说明用能单元的用能波动符合预设标准，处于正常运行状态，第二预警模块判定该用能单元的运行正常。
35.尤其，当所述第一预警模块获取用能单元在第一预设时间内的用能量大于等于第二用能量阈值时，第一预警模块判定当前用能单元的运行异常为了使用能单元不会因为能量不足停止运行，所述调节模块增大当前用能单元的供能量，为了增大当前用能单元的供能量，将需要正常运行的用能单元的供能量调节给当前用能单元，因为预警系数越高用能单元的重要程度越高，因此调节模块将各正常运行的用能单元根据预警系数按照小到大的顺序排列，调节单元先将预警系数最小的用能单元的供能量调节给当前用能单元，当预警系数最小的用能单元的供能量达到预设供能量最小值时，不能再进行调节，调节模块判断当前用能单元的供能量是否达到目标值，若没有达到，对预警系数第二小的用能单元的供能量进行调节，依此类推，使当前用能单元正常运行。
附图说明
36.图1为发明实施例计量网络管理系统示意图；
37.图2为发明实施例计量网络管理方法流程图。
具体实施方式
38.为了使本发明的目的和优点更加清楚明白，下面结合实施例对本发明作进一步描述；应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
39.下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非在限制本发明的保护范围。
40.需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
41.此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
42.请参阅图1所示，其为本发明实施例计量网络管理系统示意图，包括，
43.分类模块，其用于根据用能设备的用途对各用能设备进行分类；
44.第一预警模块，其与所述分类模块相连接，用于根据用能单元的用能设备数量、历史用能量以及历史供能量获取预警系数，并通过供能时间段对预警系数进行调节，并根据预警系数获取用能单元的用能量阈值，所述第一预警模块将获取的用能单元在第一预设时间内的用能量与用能量阈值相比较，对用能单元的运行进行判断；
45.第二预警模块，其与所述第一预警模块相连接，用于根据用能单元在第二预设时间内的用能量变化对用能单元的运行进一步判断，其中，当用能单元的用能量变化不符合
预设标准时，第二预警模块根据用能单元中用能设备的运行状态对用能单元的运行发出预警；
46.调节模块，其与所述第一预警模块相连接，用于在所述第一预警模块判定当前用能单元在第一预设时间内的用能量大于等于第二用能量阈值时获取正常运行的各用能单元的预警系数，并根据预警系数的数值按照由小到大的顺序对用能单元的供能量进行调节，以使当前用能单元的运行符合预设标准。
47.请参阅图2所述，其为本发明实施例计量网络管理方法流程图，包括，
48.步骤s1，分类模块根据用能设备的用途将各用能设备分为若干用能单元；
49.步骤s2，第一预警模块根据用能单元的用能设备数量、历史用能量以及历史供能量获取预警系数，并通过供能时间段对预警系数进行调节；
50.步骤s3，所述第一预警模块根据用能单元的预警系数确定用能单元的用能量阈值,第一预警模块将获取的用能单元在第一预设时间内的用能量与用能量阈值相比较，对用能单元的运行进行判断，当第一预警模块获取的用能单元在第一预设时间内的用能量小于等于第一用能量阈值时，第二预警模块将用能单元在第二预设时间内的用能量变化与预设用能量变化相比较，对用能单元的运行进一步判断，其中，当用能单元的用能量变化不符合预设标准时，第二预警模块根据用能单元中用能设备的运行状态对用能单元的运行发出预警；
51.步骤s4，当所述第一预警模块获取的用能单元在第一预设时间内的用能量大于等于第二用能量阈值时，第一预警模块判定当前用能单元的运行异常，调节模块获取正常运行的各用能单元的预警系数，并根据预警系数的数值按照由小到大的顺序对正常运行的用能单元的供能量进行调节，以使当前用能单元的运行符合预设标准。
52.具体而言，用能设备的用途是不同的，可以根据各用能设备的用途将其分为若干用能单元，如照明单元、温控单元、网络单元等等。
53.在所述步骤s2中，所述第一预警模块根据第j用能单元的用能设备数量n、历史用能量w和历史供能量w获取第j用能单元的预警系数rj，设定rj＝(n/n)
×
(w/w)，其中，n为用能设备数量标准值，j＝1，2，
···
，j，j为用能单元的数量。
54.具体而言，不同用能单元对企业运行所起的作用不同，为了保障企业的正常运行，重要程度越高的用能单位越要避免其因为能量不足停止运行，用能单元包括的用能设备越多、耗能越多重要性越高，因此，所述第一预警模块根据用能单元的用能设备数量、历史用能量和历史供能量获取用能单元的预警系数，用能单元的重要程度越高，预警系数越大。
55.所述第一预警模块获取实时供能时间段s，其中s＝24-t，t为24小时制实时供能时间，第一预警模块将获取的实时供能时间段s与历史供能时间段s相比较，当s＝s时，第一预警模块获取此历史供能时间段对应的时间调节参数将预警系数rj调节至rj1，设定rj1＝rj
×
gj，其中，gj为第j用能单元的时间调节系数。
56.所述第一预警模块获取历史供能时间段s内各用能单元的用能量(w1，w2，
···
，wi)，其中，w1为第一用能单元在历史供能时间段s内的用能量，w2为第二用能单元在历史供能时间段s内的用能量，wi为第i用能单元在历史供能时间段s内的用能量，第一预警模块将各用能单元在历史功能时段s内的用能量按照从大到小的顺序排列，并根据排序依次选取时间调节参数(g1，g2，
···
，gi)，其中，g1为第一时间调节参数，g2为第二时间调节参数，
gj为第i时间调节参数，其中，g1≥g2≥
···
≥gi，i＝j。
57.具体而言，不同的时间段用电单元的重要性不同，如照明单元的重要程度在白天较低、在夜晚较低，在某个时间段用能量越大重要程度越大，因此所述第一预警模块根据各用能单元在某个历史供能时间段的用能量的大小顺序确定该历史供能时间段内各用能单元的时间调节参数，当实时供能时间段与该历史供能时间段相同时，第一预警单元根据相应的时间调节参数对预警系数进行调节。
58.具体而言，对时间调节参数的选取方式进行举例说明，比如，在历史功能时间段3-4内，照明单元的用能量为1500w，网络单元的用能量为800w，用能量分别为第一和第二，因此照明单元在该功能时间段的时间调节参数为第一时间调节参数，网络单元在该功能时间段的时间调节参数为第二时间调节参数。
59.在所述步骤s3中，在所述步骤s3中，所述第一预警模块将获取的第j用能单元在第一预设时间内的用能量pj与用能量阈值pj相比较，对第j用能单元的运行进行判断，其中，
60.当pj≤pj1时，所述第二预警模块获取第j用能单元的用能量变化；
61.当pj1＜pj＜pj2时，所述第一预警模块判定第j用能单元运行正常；
62.当pj≥pj2时，所述第一预警模块判定第j用能单元运行异常，第一预警模块进行预警；
63.其中，所述第一预警模块设定第一用能量阈值pj1，第二用能量阈值pj2。
64.所述第一预警模块根据第j用能单元的预警系数rj和预设用能量p获取用能量阈值pj，设pj＝p
×
(rj/2)
1/2
。
65.具体而言，所述第一预警模块根据获取的预警系数确定用能单元的用能量阈值，用能单元的重要程度越大预警系数越高，则预警的能量阈值越低，第一预警模块将获取的用能单元在第一预设时间内的用能量与预设用能量相比较，当用能单元在第一预设时间内的用能量小于等于第一能量阈值时，说明用能单元的用能量较小，需要进一步分析，当用能单元在第一预设时间内的用能量大于等于第二能量阈值时，说明用能单位的用能量较大，容易出现供能不足的情况，因此，第一预警模块进行预警。
66.当所述第一预警模块获取的第j用能单元的实时用能量小于等于第一用能量阈值时，所述第二预警模块获取第j用能单元在第二预设时间内用能量变化ej，设定ej＝e2-e1，其中，e1为预设时间起始时第二预警模块获取的第j用能单元的用能量，e2为预设时间终止时第二预警模块里获取的第j用能单元的用能量，第二预警模块将获取的第j用能单元在预设时间内用能量变化ej与预设用能量变化ej相比较，对第j用能单元的运行进一步判断，其中，
67.当ej≤ej时，所述第二预警模块获取第j用能单元中各用能设备的用能量；
68.当ej＞ej时，所述第二预警模块判定第j用能单元的运行正常。
69.当所述第二预警模块获取的第j用能单元在预设时间内的用能量变化小于等于预设用能量变化时，第二预警模块将第j用能单元第k用能设备的用能量hk与预设第k用能设备用能量hk相比较，对第k用能设备的运行状态进行判断，其中，
70.当hk≤hk时，所述第二预警模块判定第k用能设备的运行状态不符合预设标准，第二预警模块发出预警；
71.当hk＞hk时，所述第二预警模块判定第k用能设备的运行状态符合预设标准，第二
预警单元判定第j用能单元的运行正常；
72.其中，k＝1，2，
···
，n。
73.具体而言，当所述第一预警模块获取用能单元的实时用能量小于等于第一用能量阈值时，所述第二预警模块获取用能单元在第二预设时间内的用能量变化，当第二预警模块获取的用能量变大小于等于预设用能量变化时，说明此时用能单元的用能量突然降低，第二预警模块获取该用能单元中用能设备的用能量，当用能设备的用能量小于等于预设用能设备用能量时，说明该用能设备出现故障，导致所在用能单元的用能量变化不符合预设标准，第二预警模块发出预警，当用能单元的用能量变化大于预设用能量变化时，说明用能单元的用能波动符合预设标准，处于正常运行状态，第二预警模块判定该用能单元的运行正常。
74.在所述步骤s4中，当所述第一预警模块获取的第j用能单元在第一预设时间内的用能量大于等于第二用能量阈值时，所述调节模块判定将第j用能单元的供能量dj增大至dj1，设定dj1＝dj
×
(1+|pj2-pj|/pj2)，其中，调节模块获取正常运行的各用能单元的预警系数，并根据预警系数的数值按照由小到大的顺序对正常运行的用能单元的供能量进行调节，以使当前用能单元的运行符合预设标准。
75.所述调节模块获取正常运行的用能单位中预警系数数值最小的用能单元的实时供能量f，并将获取的实时供能量f与预设供能量最小值f相比较，当f＝f时，调节模块将获取的第j用能单元的供能量vj与dj1相比较，对是否对下一正常运行的用能单元供能量调节进行判断，其中，
76.当vj＜dj1时，所述调节模块判定对下一正常运行的用能单元供能量进行调节；
77.当vj≥dj1时，所述调节模块判定不对下一正常运行的用能单元供能量进行调节。
78.具体而言，当所述第一预警模块获取用能单元在第一预设时间内的用能量大于等于第二用能量阈值时，第一预警模块判定当前用能单元的运行异常为了使用能单元不会因为能量不足停止运行，所述调节模块增大当前用能单元的供能量，为了增大当前用能单元的供能量，将需要正常运行的用能单元的供能量调节给当前用能单元，因为预警系数越高用能单元的重要程度越高，因此调节模块将各正常运行的用能单元根据预警系数按照小到大的顺序排列，调节单元先将预警系数最小的用能单元的供能量调节给当前用能单元，当预警系数最小的用能单元的供能量达到预设供能量最小值时，不能再进行调节，调节模块判断当前用能单元的供能量是否达到目标值，若没有达到，对预警系数第二小的用能单元的供能量进行调节，依此类推，使当前用能单元正常运行。
79.具体而言，本发明对所述一种计量网络管理方法的具体实施方式不做限定，本发明实施例提供一种优选实施方案，所述第一预警模块根据第一用能单元的用能设备数量4、历史用能量500kw、历史供能量800kw以及用能设备数量标准值6个获取第一用能单元的预警系数r＝(4/6)
×
(500/800)＝0.42，同理，第一预警模块获取其余用能单元的预警系数，所述第一预警模块判定在该供能时间段第一用能单元的时间调节系数为第二时间调节系数1.7，因此第一预警模块将第一用能单元的预警系数调节为＝0.42
×
1.7＝0.714，并对其它用能单元的预警系数进行调节，第一预警模块根据预设用能量20kw获取第一用能单元的用能量阈值12kw，第一预警模块将第一用能单元在第一预设时间4h内的用能量15kw与第一用能量阈值6kw，第二用能量阈值12kw相比较，判定第一用能单元运行异常，第一预警模块
进行预警，其中，当某个用能单元在第一预设时间内的用能量小于等于第一用能量阈值时，所述第二预警模块根据第二预设时间30min、预设能量变化2kw，以及预设用能设备用能量600w对该用能单元的运行状态进行判断，所述调节单元判定将第一用能单元的供能量13kw增大至16.25kw，调节模块获取正常运行的第二用能单元、第三用能单元以及第四用能单元的预警系数0.64、0.8、0.82，调节模块先对预警系数最小的第2用能单元的供能量进行调节，当获取的实时供能量7kw等于预设供能量最小值时，调节模块获取此时得第一用能单元的供能量14.8kw未达到目标值16.25kw，调节模块判定对预警系数为0.8的第三用能单元的供能量进行调节，并依此类推，使第一用能单元正常运行。
80.至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。