集中电采暖智能化控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种集中电采暖智能化控制系统，其中,由变电站控制系统、楼栋控制系统、网络通信系统、用户电采暖系统、运营管理系统和中央处理服务器组成，中央处理服务器根据运营管理系统提出的实时用电需求，向变电站控制系统下达指令进行电能调配，并将调配的电能输送到楼栋控制系统，楼栋控制系统根据用户电采暖系统预设的电能需求优劣级,来控制用户电采暖系统运行或关停，用户电采暖系统通过网络通信系统实时向运营管理系统上报用户运行数据，为运营管理系统提供基础数据。本控制系统不仅合理的利用了盈余的电能，还可以通过大数据平台避免用户的不节能行为，节省了用户的采暖费用。

【技术实现步骤摘要】
集中电采暖智能化控制系统
本专利技术涉及一种集中电采暖控制系统，特别的涉及一种集中电采暖智能化控制系统。
技术介绍
近年来，我国一进入冬季以后,多个地区频发雾霾污染,特别是在北方和东北地区更是多次雾霾红色预警。雾霾已经严重的影响到人民群众的健康生活。随着产业大调整，我国正从传统的高污染高排放经济向资源节约型经济发展，目前我国的水电、风电、光伏发电和核电等清洁能源得到了快速的发展，纵观欧美发达国家能源的发展史，以清洁能源为主的绿色环保能源必将成为未来的发展趋势。近年来，电采暖技术得到了快速的发展，但是制约电采暖市场化的主要在于家用额定电容量的分配上。我国目前无论是新建小区还是老小区，家用电表的容量均偏小，如一个小区全部采用电采暖，高峰运行时，小区所在的变压器电流容量无法承受，直接的后果就是因电流输出超过极限而造成变压器烧毁以及小区供电网络的烧毁。小区所在的变压器归属于电力系统，如对变压器进行增容或扩容，需要前期少则几百万多则几千万的经费投入，而目前相当一部分地区对电采暖的费用使用优惠电价的政策，电力系统很难投入高昂的费用进行变压器的扩容。这此背景下，电采暖特别是集中式的电采暖难以得到发展。中国专利公开号CN102323764A公布了:一种基于电流总量控制的多终端供暖制冷控制方法，该方法主要针对独户采暖，在采暖时将各个独立的控制区域实现优劣级的先后顺序，当电流容量达到或超过该户家用电表最大容量时，会切断该户中某个劣级房间的采暖，从而在保证优级房间供暖的同时保证电流不会超过该户电表的额定容量。但是该方案存在以下问题：如果该小区每户均采用电采暖，在采暖用电高峰时会造成电流容量超过变压器输出的极限容量，还是会造成变压器因电流输出超过极限而造成变压器烧毁。另外，传统的市政供暖运行上最大的弊端是:用户每月交固定的取暖费用，可以全天候无限制的使用，在此背景下造成了很多用户养成了浪费采暖热源的习惯，具体表现在：在取暖房间无人时用户依旧采取正常采暖运行模式，并且很多用户在无人时长时间打开窗户进行空气交换，更有甚者白天上班时打开窗户，到晚间下班回家关闭窗户，在打开窗户的8-12个小时内，市政供暖的传递的热量通过窗户交换到空气中，造成了极大的能源浪费。据不完全统计，因用户不节能行为习惯导致的市政供暖能源浪费占每年采暖季总能源消耗量的30％左右。当前，一些环境污染比较严重的地区在冬季开始实施分户式电集中供暖，但是，因用户长久以来已养成的不节能的采暖习惯，造成这些地区电供暖费用居高不下。鉴于上述问题，本专利技术公开了一种集中电采暖智能化控制系统，其具有如下文所述之技术特征，以解决现有的问题。
技术实现思路
本专利技术的主要目的就是针对以上存在的问题及限制，提供集中电采暖智能化控制系统。它不仅能在变压器不扩容的情况下实现整个小区的集中电采暖，还可以在保证用户满足采暖的情况下，通过终端实时对整个小区的电采暖运行进行集中化管控。不仅合理的利用了盈余的电能，还可以通过大数据平台避免用户的不节能行为，节省了用户的采暖费用。为了实现上述目的，一种集中电采暖智能化控制系统，其中：由变电站控制系统、楼栋控制系统、网络通信系统、用户电采暖系统、运营管理系统和中央处理服务器组成，所述的网络通信系统依次连接变电站控制系统、楼栋控制系统、用户电采暖系统、运营管理系统和中央处理服务器，中央处理服务器根据运营管理系统提出的实时用电需求，向变电站控制系统下达指令进行电能调配，并将调配的电能输送到楼栋控制系统，楼栋控制系统根据运营管理系统预设的楼层用电需求顺序来控制不同楼层用户电采暖电路的通断,用户电采暖系统根据运营管理系统预设的用户电采暖系统采暖区域的优劣级来控制用户电采暖系统采暖区域的运行或关停，且变电站控制系统、楼栋控制系统用户和电采暖系统通过网络通信系统实时向运营管理系统上报用户运行数据，为运营管理系统提供基础数据。上述的一种集中电采暖智能化控制系统，其中：所述的变电站控制系统由变压器控制电路、电流互感器、通信接口模块和安全模块组成，所述的变压器控制电路为在变压器每一相的输出端设置居民生活用电电路和居民采暖用用电路，所述的电流互感器位于变压器控制电路上的居民生活用电电路输出端和居民采暖用电路输出端，并实时监测每一相居民生活用电电路输出端和居民采暖用电电路输出端电流，并将电流数据由通讯接口模块通过网络通信系统反馈给运营管理系统和中央处理服务器，所述的安全模块在网络通信系统发生故障或通信中断时,向电流互感器下达安全模块保存的最后一次变电站控制系统执行的指令,以确保整个系统的安全。上述的一种集中电采暖智能化控制系统，其中：所述的电流互感器监测到变压器控制电路输出端某一相电流高于设定值时，将数据通过所述的网络通信系统反馈给所述的运营管理系统和中央处理服务器，并根据所述的运营管理系统的需求由中央处理服务器下达指令将变压器控制电路中其余一相或多相盈余的电流调配接入。上述的一种集中电采暖智能化控制系统，其中：所述的变电站控制系统安全模块包括通信监测单元、存储单元、安全模式单元和报警单元，所述的安全模块中的存储单元动态存储中央处理服务器下达最近三次的指令，所述的安全模块中的通信监测单元实时监测中央处理服务器与变电站控制系统的通信状态，当监测到中央处理器与变电站控制系统的通信发生故障或通信不畅时，立即向安全模式单元反馈，并由安全模式单元启动安全模式，在安全模式单元启动安全模式后，变电站控制系统自动执行安全模块中存储单元保存的最后一次接受的中央处理器下达的指令进行电能的分配，所述的报警单元由命令接收端和报警指令发送端组成，所述的安全模式启动后会立即向报警单元的命令接收端发送指令并由报警指令发送端向管理员发送报警信息，所述的报警指令发送端为具有GSM短信通信功能的远程移动通信设备。上述的一种集中电采暖智能化控制系统，其中：所述的楼栋控制系统由电流检测器、楼栋通讯接口模块、优先排序模块、安全模式模块和交流接触器组成，所述的电流检测器实时监测楼栋控制系统输出的电流并将监测的动态数据由楼栋通讯接口模块通过网络通信系统实时传输给中央处理服务器，所述的优先排序模块通过网络通信系统接受中央处理服务器下达的楼栋优先排序指令并命令交流接触器执行该楼栋控制系统向控制楼层区域的电能的供给，所述的交流接触器位于楼栋控制系统的输出端，所述的安全模式模块监测变电站控制系统、楼栋控制系统以及中央处理服务器之间的通信情况，当通信故障或通信不畅时安全模式模块向用户电采暖系统下达执行安全模式指令。上述的一种集中电采暖智能化控制系统，其中：所述的楼栋控制系统安全模式模块由楼栋通信监测单元、楼栋安全模式单元和楼栋报警单元组成，所述的楼栋通信监测单元实时监测变电站控制系统与楼栋控制系统、中央处理服务器与楼栋控制系统的通信情况，当楼栋通信监测单元检测到变电站控制系统与楼栋控制系统、中央处理服务器与楼栋控制系统的通信发生故障或通信不畅时，会立即向楼栋安全模式单元反馈，楼栋安全模式单元启动安全模式，所述的安全模式为通过楼栋控制系统和用户电采暖系统之间的网络通信系统向用户电采暖系统下达执行安全模式的指令，用户电采暖系统开启安全模式。上述的一种集中电采暖智能化控制系统，其中：所述的楼栋控制系统安全模式模块中的楼栋报警单元由楼本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种集中电采暖智能化控制系统，其特征在于：由变电站控制系统、楼栋控制系统、网络通信系统、用户电采暖系统、运营管理系统和中央处理服务器组成，所述的网络通信系统依次连接变电站控制系统、楼栋控制系统、用户电采暖系统、运营管理系统和中央处理服务器，中央处理服务器根据运营管理系统提出的实时用电需求，向变电站控制系统下达指令进行电能调配，并将调配的电能输送到楼栋控制系统，楼栋控制系统根据运营管理系统预设的楼层用电需求顺序来控制不同楼层用户电采暖电路的通断,用户电采暖系统根据运营管理系统预设的用户电采暖系统采暖区域的优劣级来控制用户电采暖系统采暖区域的运行或关停，且变电站控制系统、楼栋控制系统用户和电采暖系统通过网络通信系统实时向运营管理系统上报用户运行数据，为运营管理系统提供基础数据。

【技术特征摘要】
1.一种集中电采暖智能化控制系统，其特征在于：由变电站控制系统、楼栋控制系统、网络通信系统、用户电采暖系统、运营管理系统和中央处理服务器组成，所述的网络通信系统依次连接变电站控制系统、楼栋控制系统、用户电采暖系统、运营管理系统和中央处理服务器，中央处理服务器根据运营管理系统提出的实时用电需求，向变电站控制系统下达指令进行电能调配，并将调配的电能输送到楼栋控制系统，楼栋控制系统根据运营管理系统预设的楼层用电需求顺序来控制不同楼层用户电采暖电路的通断,用户电采暖系统根据运营管理系统预设的用户电采暖系统采暖区域的优劣级来控制用户电采暖系统采暖区域的运行或关停，且变电站控制系统、楼栋控制系统用户和电采暖系统通过网络通信系统实时向运营管理系统上报用户运行数据，为运营管理系统提供基础数据。2.根据权利要求1所述的一种集中电采暖智能化控制系统，其特征在于：所述的变电站控制系统由变压器控制电路、电流互感器、通信接口模块和安全模块组成，所述的变压器控制电路为在变压器每一相的输出端设置居民生活用电电路和居民采暖用用电路，所述的电流互感器位于变压器控制电路上的居民生活用电电路输出端和居民采暖用电路输出端，并实时监测每一相居民生活用电电路输出端和居民采暖用电电路输出端电流，并将电流数据由通讯接口模块通过网络通信系统反馈给运营管理系统和中央处理服务器，所述的安全模块在网络通信系统发生故障或通信中断时,向电流互感器下达安全模块保存的最后一次变电站控制系统执行的指令,以确保整个系统的安全。3.根据权利要求2所述的一种集中电采暖智能化控制系统，其特征在于：所述的电流互感器监测到变压器控制电路输出端某一相电流高于设定值时，将数据通过所述的网络通信系统反馈给所述的运营管理系统和中央处理服务器，并根据所述的运营管理系统的需求由中央处理服务器下达指令将变压器控制电路中其余一相或多相盈余的电流调配接入。4.根据权利要求2所述的一种集中电采暖智能化控制系统，其特征在于：所述的变电站控制系统安全模块包括通信监测单元、存储单元、安全模式单元和报警单元，所述的安全模块中的存储单元动态存储中央处理服务器下达最近三次的指令，所述的安全模块中的通信监测单元实时监测中央处理服务器与变电站控制系统的通信状态，当监测到中央处理器与变电站控制系统的通信发生故障或通信不畅时，立即向安全模式单元反馈，并由安全模式单元启动安全模式，在安全模式单元启动安全模式后，变电站控制系统自动执行安全模块中存储单元保存的最后一次接受的中央处理器下达的指令进行电能的分配，所述的报警单元由命令接收端和报警指令发送端组成，所述的安全模式启动后会立即向报警单元的命令接收端发送指令并由报警指令发送端向管理员发送报警信息，所述的报警指令发送端为具有GSM短信通信功能的远程移动通信设备。5.根据权利要求1所述的一种集中电采暖智能化控制系统，其特征在于：所述的楼栋控制系统由电流检测器、楼栋通讯接口模块、优先排序模块、安全模式模块和交流接触器组成，所述的电流检测器实时监测楼栋控制系统输出的电流并将监测的动态数据由楼栋通讯接口模块通过网络通信系统实时传输给中央处理服务器，所述的优先排序模块通过网络通信系统接受中央处理服务器下达的楼栋优先排序指令并命令交流接触器执行该楼栋控制系统向控制楼层区域的电能的供给，所述的交流接触器位于楼栋控制系统的输出端，所述的安全模式模块监测变电站控制系统、楼栋控制系统以及中央处理服务器之间的通信情况，当通信故障或通信不畅时安全模式模块向用户电采暖系统下达执行安全模式指令。6.根据权利要求5所述的一种集中电采暖智能化控制系统，其特征在于：所述的楼栋控制系统安全模式模块由楼栋通信监测单元、楼栋安全模式单元和楼栋报警单元组成，所述的楼栋通信监测单元实时监测变电站控制系统与楼栋控制系统、中央处理服务器与楼栋控制系统的通信情况，当楼栋通信监测单元检测到变电站控制系统与楼栋控制系统、中央处理服务器与楼栋控制系统的通信发生故障或通信不畅时，会立即向楼栋安全模式单元反馈，楼栋安全模式单元启动安全模式，所述的安全模式为通过楼栋控制系统和用户电采暖系统之间的网络通信系统向用户电采暖系统下达执行安全模式的指令，用户电采暖系统开启安全模式。7.根据权利要求6所述的一种集中电采暖智能化控制系统，其特征在于：所述的楼栋控制系统安全模式模块中的楼栋报警单元由楼栋报警命令接收端和楼栋报警指令发送端组成，所述的楼栋安全模式启动后会立即向楼栋报警单元的楼栋报警命令接收端发送指令并由楼栋报警指令发送端向管理员发送楼栋控制系统报警信息，所述的报警指令发送端为具有GSM短信通信功能的远程移动通信设备。8.根据权利要求7所述的一种集中电采暖智能化控制系统，其特征在于：所述的楼栋控制系统由多个终端组成，所述的楼栋控制系统终端在每栋楼设置有一个或多个，所述的楼栋控制系统负责监测和调控该楼栋控制系统分配区域内各用户电采暖系统的运行。9.根据权利要求5所述的一种集中电采暖智能化控制系统，其特征在于：所述的用户电采暖系统由用户集成控制装置和电采暖装置组成，所述的用户集成控制装置包括电费计量单元、控制单元、通信接口单元和安全模式单元，所述的电采暖装置由电采暖设备、温度控制器和传感器组成，所述的用户电采暖系统通过网络通信系统接受运营管理系统下达的指令并通过用户电采暖系统中的温度控制器来控制用户电采暖系统中的运行或关停。10.根据权利要求9所述的一种集中电采暖智能化控制系统，其特征在于：所述用户集成控制装置中的电费计量单元用于计量用户电采暖系统的用电量，并通过通信接口单元将用电量传输给中央服务处理器，所述的控制单元通过通信接口单元接受并执行运营管理系统的指令，所述的通信接口单元通过用网络通信系统将用户电采暖系统的实时数据上传给中央处理服务器，所述的安全模式单元用于检测楼栋控制系统与用户采暖系统之间的通信情况，当通信故障或通信不畅时安全模式单元向控制单元反馈，并由控制单元执行安全模式。11.根据权利要求9所述的一种集中电采暖智能化控制系统，其特征在于：所述用户集成控制装置中的安全模式单元有通信检测模块和安全存储模块组成，所述的通信检测模块实时监测楼栋控制系统与用户电采暖系统的通信，所述的安全存储模块设有安全模式应用程序，当通信检测模块检测到楼栋控制系统与用户电采暖系统的通信发生故障或通信不畅时，立即向用户集成控制装置中的控制单元反馈，接受反馈信息后用户集成控制装置中的控制单元立即读取安全存储模块中的存储信息，并由控制单元执行安全模式应用程序。12.根据权利要求11所述的一种集中电采暖智能化控制系统，其特征在于：所述的安全模式应用程序根据时间段和用户电采暖系统各区域的功能设置2-3个运行的区域，其它区域全部关停。13.根据权利要求9所述的一种集中电采暖智能化控制系统，其特征在于：所述的用户电采暖系统安全模式单元适用于用户电采暖系统与楼栋控制系统、中央处理服务器发生通信中断或故障时启用。14.根据权利要求9所述的一种集中电采暖智能化控制系统，其特征在于：所述的用户电采暖系统安全模式单元适用于楼栋控制系统与变电站控制系统或中央处理服务器发生通信...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙兵，全俊成，张宇，许立，张斌，李瑞民，
申请(专利权)人：上海热丽科技集团有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31