基于云計算的設備監控系統的制作方法
本發明涉及監控技術領域，具體涉及基于云計算的設備監控系統。
背景技術：
相關技術中的能源管理控制系統通常采用傳統的電氣自動化技術，對單個對象(如商場、商店、酒店、辦公樓工業廠房)的各個能耗設備進行能耗管理控制，屬于現場級的控制。廠家不同其使用的管理節能平臺也不同，通常無法不兼容，相互之間也缺乏通信，從而無法形成一個統一的平臺集中進行統一的能耗管理控制，以最大程度地實現節能的目的。
技術實現要素：
針對上述問題，本發明旨在提供基于云計算的設備監控系統。
本發明的目的采用以下技術方案來實現：
提供了基于云計算的設備監控系統，包括電源子系統、現場控制中心、參數采集子系統和云計算管理平臺，所述電源子系統與現場控制中心連接，現場控制中心與所述云計算管理平臺之間、所述參數采集子系統與所述云計算管理平臺之間均通過通訊網絡相互通信；所述現場控制中心，用于根據用戶設定參數對各個能耗設備進行現場控制并將所述用戶設定參數傳送給云計算管理平臺；所述參數采集子系統，用于采集與所述各個能耗設備的能耗有關的參數并傳送給云計算管理平臺；所述云計算管理平臺，用于根據所述采集到的與所述各個能耗設備的能耗有關的參數和所述用戶設定參數調整所述現場控制中心對所述各個能耗設備的現場控制模式。
本發明的有益效果為：能夠在一個統一的平臺下對很多個能耗設備集中進行監控，實現最大限度的節能降耗管理和網絡化自動控制，從而實現能源的最優化配置，達到更好的節能效果。
附圖說明
利用附圖對本發明作進一步說明，但附圖中的實施例不構成對本發明的任何限制，對于本領域的普通技術人員，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據以下附圖獲得其它的附圖。
圖1是本發明的結構連接示意圖；
圖2是本發明參數采集子系統的結構連接示意圖。
附圖標記：
電源子系統1、現場控制中心2、參數采集子系統3、云計算管理平臺4、傳感器5、單片機6。
具體實施方式
結合以下實施例對本發明作進一步描述。
參見圖1、圖2，本實施例的基于云計算的設備監控系統，包括電源子系統1、現場控制中心2、參數采集子系統3和云計算管理平臺4，電源子系統1與現場控制中心2連接，現場控制中心2與云計算管理平臺4之間、參數采集子系統3與云計算管理平臺4之間均通過通訊網絡相互通信；現場控制中心2，用于根據用戶設定參數對各個能耗設備進行現場控制并將用戶設定參數傳送給云計算管理平臺4；參數采集子系統3，用于采集與各個能耗設備的能耗有關的參數并傳送給云計算管理平臺4；云計算管理平臺4，用于根據采集到的與各個能耗設備的能耗有關的參數和用戶設定參數調整現場控制中心2對各個能耗設備的現場控制模式。
優選的，參數采集子系統3包括用于采集各個能耗設備的能耗有關的參數的傳感器5。
優選的，參數采集子系統3還包括用于對各個能耗設備的能耗有關的參數進行處理的單片機6。
本發明上述實施例能夠在一個統一的平臺下對很多個能耗設備集中進行監控，實現最大限度的節能降耗管理和網絡化自動控制，從而實現能源的最優化配置，達到更好的節能效果。
優選的，電源子系統1包括超級電容組、電池組、雙向dc/dc變換器、第一開關、第二開關、第一二極管和第二二極管，其中，超級電容組由多個超級電容器組成，電池組由多個鋰電池組成，其中雙向dc/dc變換器的高壓端與超級電容組連接，雙向dc/dc變換器的低壓端與電池組連接，超級電容組通過并聯的第一開關和第一二極管與負載連接，電池組通過并聯的第二開關和第二二極管與負載連接。本優選實施例利用超級電容組和電池組作為電源子系統1的組成部分，使電源子系統1具有復合儲能的功能，能夠不斷為現場控制中心2提供動力，保證現場控制中心2對能耗設備的控制，節能環保。
優選的，電源子系統1的超級電容組和電池組的參數采用參數優化匹配的方法選擇，具體包括：
(1)選擇電源子系統1的總質量、總體積、損耗、容量以及電池組的平均充放電倍率作為電源子系統1的參數優化匹配的優化目標，選擇電池組并聯鋰電池數量以及電池組的功率限值作為優化變量；
(2)設定電池組并聯鋰電池數量的取值范圍為[2,10]，設定電池組的功率限值的取值范圍為[0,100kw]，分別計算每個電池組并聯鋰電池數量和電池組的功率限值組成的方案的電源子系統1的總質量、總體積、損耗、容量以及電池組的平均充放電倍率；
(3)預先設定總質量、總體積、損耗、容量以及電池組的平均充放電倍率的閾值，剔除超出各參數閾值的電池組并聯鋰電池數量和電池組的功率限值組成的方案對應的數據；
(4)設由電池組并聯鋰電池數量取值為α和電池組的功率限值取值為β時組成的方案的能源供給模塊的總質量為Oαβ、總體積為Sαβ、損耗為Eαβ、容量為Gαβ以及電池組的平均充放電倍率為Nαβ，對剩余的數據按照下式進行無量綱化處理：
在該公式中，α＝2,3,…,10，β＝0,10,…,100，α、β的取值排除已剔除的數據；X1αβ表示對Oαβ進行無量綱化處理后的結果，X2αβ表示對Sαβ進行無量綱化處理后的結果，X3αβ表示對Eαβ進行無量綱化處理后的結果，X4αβ表示對Nαβ進行無量綱化處理后的結果，X5αβ表示對Gαβ進行無量綱化處理后的結果。
另外，max(O)為能源供給模塊4的總質量O的極大值，max(S)為能源供給模塊4的總體積的極大值，max(E)為能源供給模塊4的損耗的極大值，max(N)為能源供給模塊4的平均充放電倍率的極大值，max(G)為能源供給模塊4的容量的極大值；
(5)對α和β做優化。
本優選實施例在能夠保留上述5個優化目標的變異程度和相互影響的信息的前提下按照上述公式進行數據的預處理和無量綱化處理，保證了電源子系統1的超級電容組和電池組的參數優化處理的精度，從而使得電源子系統1能夠更高效地為現場控制中心2提供所需的動力，節能環保。
優選的，雙向dc/dc變換器為半橋結構雙向dc/dc變換器。
優選的，按以下條件對α和β做優化：
在該公式中，α＝2,3,…,10，β＝0,10,…,100，α、β排除了已剔除的數據，Tαβ為電池組并聯鋰電池數量取值為α、電池組的功率限值參數取值為β時的優化值，Xkαβ表示在{X1αβ,X2αβ,X3αβ,X4αβ,X5αβ}中與k對應的取值，k＝1,…,5，τk為對應Xkαβ的加權系數的加權系數，可以采用專家打分方法獲得該的加權系數，ωk為對應Xkαβ的加權系數，可以采用歷史經驗確定該加權系數，另外，上述加權系數的設置應滿足
選擇Tαβ為最小時所對應的α和β作為最終的優化變量參數。
本優選實施例能夠更為精確地進行優化變量參數的選擇，從而進一步提高電源子系統1的工作效率，保證現場控制中心2的動力供應，這對解決邊遠地區等電力供應困難地區的設備監控的供電問題起到了很好的效果。
優選的，電源子系統1還包括分配模塊，用于對電池組和超級電容組的功率進行最優分配。本優選實施例通過最有分配，有利于減輕電池組和超級電容組各自的負荷，從而延長壽命。
優選的，對電池組和超級電容組的功率進行最優分配的策略包括：
(1)設在下一時刻μ的預測負載功率限值為My(μ)，參數優化后選擇的電池組的功率限值為PdN′，可能出現下一時刻μ的負載功率為MdN(μ)，下一時刻μ負載功率MdN(μ)出現的概率為N(μ)，預測負載功率限值：
1)PdN′<MdN(μ)×N(μ)時
2)PdN′≥MdN(μ)×N(μ)時
My(μ)＝PdN′
(2)當負載需求的電功率P超過My(μ)時，分配電池組承擔功率My(μ)，分配超級電容組承擔的功率為P-My(μ)；當P小于My(μ)時，由分配電池組承擔全部的P。
在上述優選例中，對電池組的功率限值和預測負載功率限值均作了優化，從而實現將電池組充放電功率限制在設定值內，使得能夠更合理地分配電池組和超級電容組的功率負荷，達到了提高電源子系統1效率、并延長電池組的壽命的目的。發明人根據上述各優選實施例的方案進行了一系列測試，通過測試得到的節能降耗率和故障率的實驗數據如下：
上述實驗數據表明，本發明能夠明顯地降低功率消耗，而且還在試驗中沒有發生任何故障，由此可見，本發明廣泛應用于各種設備監控的場合將會產生非常顯著的有益效果。作為另一優選實施例，電功率分配策略為：
(1)當MdN(θ+1)>MdN(θ)>0時，則當前由超級電容組輸出20％的電功率；當MdN(θ)>MdN(θ+1)>0and YSUP≥YT時，則當前由超級電容組輸出80％的電功率，其中YT為超級電容組的額定電壓，其中，MdN(θ)為當前時刻θ的負載的功率需求，YSUP為當前時刻θ超級電容組的電壓；
(2)當MdN(θ+1)>0and MdN(θ)<0and YSUP<YT時，則提高并維持超級電容組的電壓到YT；當MdN(θ+1)>0and MdN(θ)<0and YSUP≥YT時，則當前由超級電容組輸出10％的電功率；
(3)當MdN(θ+1)<0and MdN(θ)>0and YSUP<YT時，則提高超級電容組輸出的功率；當MdN(θ+1)<0and MdN(θ)<0，則平衡當前超級電容組和電池組的回收功率，當MdN(θ+1)<0and MdN(θ)>0and YSUP>YT時，則降低并維持超級電容組的電壓到YT。
本優選實施例可以進一步提高電源子系統1效率，并延長電池組的壽命，保證現場控制中心2的電力供應，防止設備監控系統工作時電力供應方面發生故障。
最后應當說明的是，以上實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對本發明保護范圍的限制，盡管參照較佳實施例對本發明作了詳細地說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發明技術方案的實質和范圍。
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