在线能源审计系统技术方案

一种用电操作的机械装置变至物联网（EM2IoT）并在建筑物中使用的在线能源审计系统，包括：至少一个通用设备/数据管理器（DMU），经调整和配置用于与安装在建筑物中的每台能源测量装置、能源消耗装置和/或环境传感器连接、交互和互通，并通过使用包括RS232、RS485、MODBUS、RTU、BACnet、Lonworks、KNX、M‑BUS和/或CANBUS等协议以操控在上述协议之间接收和传输的基本数据；并用于以具有TCP/IP协议和/或UDP/IP协议的专用格式将来自基本数据的重组数据输出和发送至远程服务器或控制管理装置，执行系统控制和数据分析操作，以实现建筑物在线和实时能源审计。

Online Energy Audit System

An on-line energy auditing system for power-operated mechanical devices converted to the Internet of Things (EM2IoT) and used in buildings includes at least one general purpose device/data manager (DMU), which is adjusted and configured to connect, interact with and interoperate with each energy measuring device, energy consumption device and/or environmental sensor installed in buildings, and through the use of RS232, RS232, and DMU. RS485, MODBUS, RTU, BACnet, Lonworks, KNX, M_BUS and/or CANBUS protocols are used to control the basic data received and transmitted between the above protocols, and to output and send the reconfigured data from the basic data in a special format with TCP/IP protocol and/or UDP/IP protocol to a remote server or control management device to perform system control and data analysis operations in order to achieve this goal. Building on-line and real-time energy audit.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】在线能源审计系统
本专利技术是在线能源审计系统，具体涉及一种基于用电操作的机械装置变至物联网(EM2IoT-ElectromechanicaltoInternetofThings)的在线能源审计系统和方法，所述系统利用机电设备、物联网和桥接/互连设备，如连接上述设备之间的多功能设备/数据管理器(DMU-Device/DataManagementUnit)来进行运作。
技术介绍
传统的能源审计只是一个标准的审查过程，包括识别设施中的每个设备的能源消耗设备、和确定设备在24小时内运行的能源消耗率以及设备在24小时内运行的时间。能源审计也被认为是一个检验，调查和分析建筑物内能源使用流动和能源消耗的过程，又或者是一个可减少能源使用输入而不对输出造成负面影响的处理系统。如要在商业和工业建筑物中，想要找到机会减少能源消耗和碳足迹的机会，能源审计便是最重要的第一步骤。目前，能源审计主要是通过人工记录建筑物中每台设备的数据方式来进行，以生成年度能源账单和能源消耗模式等(通过查阅手册、记录表、铭牌和访谈等方式)；以利用便携式仪器对电机检测、隔离和照明情况进行测量，以收集更准确的数据。之后再确认和比较操作数据和设计数据。通常，每年或每2-3年进行一次能源审计，以确定是否符合国际标准。能源审计完成后(通常3-9个月后发布审计报告)，必须从建筑物中撤出，这不仅是对安装人力和物力的浪费，而且也无法提供最新的信息和数据。因此，需要改进整栋建筑物的设备数据的收集方式，并进行在线数据管理。同时，还希望能够实现整栋建筑物内设备的测量、控制、记录和管理功能。然而，建筑物的设备，如温度、湿度、压力、门禁、CO2和注水量情况以及水流量探测器；水、天然气、电和暖气接入仪表；干式接点机械状态监控器，编程控制器；按钮和指示器的输入/输出模块(如照明等)；由电动阀、风机盘管(机组)、AHU和PAU(风柜和鲜风柜)等组成的空调控制器，具有RS232,RS485,MODBUS,RTU,BACnet,Lonworks,KNX、M-BUS,或CANBUS等各种数据格式输出；其中部分设备甚至能在不连接建筑物设备的数据输出接口的情况下运行。因此，需要专门人员在不同的位置和不同的时间进行记录。然而，不同时间不同地点之间的数据交换中存在不确定的人为因素。在数据转录方面存在困难，使用能源审计员存在诸多不便，并且可能无法提供数据用于实时在线访问和控制。现有技术方法的缺点在于需要投入大量人力安装测量设备，并且无法同时获得各种数据进行能源数据分析以比较不同位置和不同条件下的状态。现有技术只能计算一段预设时间内的平均结果，需要将所有数据通过人工方式再次输入计算机系统进行再次计算。而在此过程中很可能出现一些键入错误。此外，在完成对建筑物的能源审计后，还需要移除所有测量设备，从而造成时间、金钱和材料的反复浪费。此外，市场上还有各种不同针对建筑物设备的在线读取系统和在线控制系统，如建筑物能源管理系统(BuildingEnergyManagementSystems,BEMSs)；建筑物管理系统(BuildingManagementsystem,BMS)；建筑物自动化系统(BuildingAutomationSystem,BA/BAS)；数字数据控制(DigitalDataControl,DDC)；网络和IP恒温器；智能大厦管理系统(IntelligentBuildingManagementSystem,iBMS)；建筑集成管理系统(IntegratedBuildingManagementSystem,IBMS)；设备网关；无线设备网关；物联网设备网关和智能设备网关等等。但大多数系统只能与一种设备连接，不能与以下多种设备进行连接，如，温度、湿度、压力、门禁、CO2、注水量；水流量探测器；供水、供气、供电和供暖等接入仪表；干式接点机械状态监控器，编程控制器；按钮和指示器的输入/输出模块(如照明等)；由电动阀、风机盘管(机组)、AHU和PAU(风柜和鲜风柜)等组成的空调控制器；能耗测量/计费装置等。也不支持不同通讯协议下的传输如RS232、RS485、MODBUS、RTU、BACnet、Lonworks、KNX,M-BUS,或CANBUS等。
技术实现思路
本专利技术旨在解决上述缺陷，提供一种基于IoT/EM2IoT的智能DMU(设备/数据管理器)及其控制系统，贯彻实行建筑物/物业全自动在线能源审计与控制管理系统；以及操作该系统的方法。为此，本专利技术揭示了一种基于用电操作的机械装置变至物联网(EM2IoT)在建筑物中使用的在线能源审计系统，包括至少一个多功能设备/数据管理器(DMU)，用于与安装在建筑物中的每台能源测量装置、能源消耗装置和/或环境传感器连接、交互和互通，并通过使用RS232、RS485、MODBUS、RTU、BACnet、Lonworks、KNX、M-BUS,和/或CANBUS等通讯协议进行传输以操控所接收的基本数据；并将从基本数据产生的具有专用格式的TCP/IP协议和/或UDP/IP协议的重组数据输出和发送至远程服务器或控制管理装置，以执行系统控制和数据分析操作，从而实现建筑物在线和实时能源审计。在部分实施例中，设备包括用于测量用水量、天然气用量、用电量和/或暖气用量的装置；和/或由机械监测装置组成的能源消耗装置，由干式触点、编程控制器等组成的上述机械监测装置；由按钮和指示器的输入/输出模块(包括照明)；由电动阀、风机盘管(机组)、AHU和PAU(风柜和鲜风柜)等组成的空调控制装置；和/或由温度、湿度、压力、门禁、CO2、注水量情况以及水流量探测器组成的环境传感器。在部分实施例中，DMU由两个MPU组成，分别用于网络管理以及数据处理和命令处理；采用单片机IAP技术的主控芯片；以及内置RAM和/或FLASH类型数据存储设备，用于加速数据处理和/或存储每台连接设备或传感器的IP地址/ID、用户ID、用户密码、能源审计相关数据、时间、命令、系统日志、错误代码或信息、时间表、工作条件、操作以及用于备份和恢复的数据库。在部分实施例中，DMU包括一个ID控制器(IdentityController)；ID控制器经过配置能够以自动或手动方式向具有或不具有RS485装置网关转换器的每台连接能源测量装置、能源消耗装置和/或环境传感器分配IP地址和/或ID。在部分实施例中，DMU经过配置以同时连接多台能源测量装置、能源消耗装置和/或环境传感器(用于同时从具有各种不同IP地址、ID和协议的多台装置和/或传感器收集数据)，从而改善数据精度和重组数据进行分析。在部分实施例中，还包括数据集线器/数据传输模块；数据集线器/数据传输模块与远程服务器或控制管理装置连接并经由DMU直接和/或间接连接至每台连接的能源测量装置、能源消耗装置和/或环境传感器；数据传输模块从远程服务器或控制管理装置接收控制信号，并且将由DMU生成并发送的与每台连接能源测量装置、能源消耗装置和/或环境传感器相关的重组数据和/或数据、状态和命令信息反馈至远程服务器或控制管理装置。在部分实施例中，重组数据由存储在DMU中的可配置加密密钥编码；修改密钥时，远程服务器或控制管理装置将向DMU发送用于修改密钥的打包命令，并且数据集线器/数据本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于用电操作的机械装置变至物联网(EM2IoT)在建筑物中使用的在线能源审计系统，包括：至少一个经调整和配置的多功能设备/数据管理器(DMU)，用于与安装在建筑物中的每台能源测量装置、能源消耗装置和/或环境传感器连接、交互和互通，并通过使用包括RS232、RS485、MODBUS、RTU、BACnet、Lonworks、KNX、M‑BUS和/或CAN BUS等协议以操控在上述协议之间接收和传输的基本数据；并从基本数据产生具有专用格式的TCP/IP协议和/或UDP/IP协议的重组数据输出和发送至远程服务器或控制管理装置，执行系统控制和数据分析操作，以实现建筑物在线和实时能源审计。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.10.14 HK 16111924.01.一种基于用电操作的机械装置变至物联网(EM2IoT)在建筑物中使用的在线能源审计系统，包括：至少一个经调整和配置的多功能设备/数据管理器(DMU)，用于与安装在建筑物中的每台能源测量装置、能源消耗装置和/或环境传感器连接、交互和互通，并通过使用包括RS232、RS485、MODBUS、RTU、BACnet、Lonworks、KNX、M-BUS和/或CANBUS等协议以操控在上述协议之间接收和传输的基本数据；并从基本数据产生具有专用格式的TCP/IP协议和/或UDP/IP协议的重组数据输出和发送至远程服务器或控制管理装置，执行系统控制和数据分析操作，以实现建筑物在线和实时能源审计。2.在权利要求1所述的在线能源审计系统中，所述能源测量装置包括用于测量用水量、天然气用量、用电量和/或暖气用量的装置；和/或所述能源消耗装置包括机械状态监测装置，所述机械状态监测装置包括干式触点和编程逻辑控制器；按钮和指示器的输入/输出模块包括照明；空调控制装置包括电动阀、风机盘管(机组)、AHU和PAU(风柜和鲜风柜)等；和/或环境传感器包括温度、湿度、压力、门禁、CO2、注水量情况以及水流量探测器。3.在权利要求1所述的在线能源审计系统中，所述DMU包括分别用于网络管理以及数据处理和命令处理的两个MPU；采用单片机IAP技术的主控芯片；以及内置RAM和/或FLASH类型数据存储器，用于加速数据处理和/或存储每台连接设备或传感器的IP地址/ID、用户ID、用户密码、能源审计相关数据、时间、命令、系统日志、错误代码或信息、时间表、工作条件、操作以及用于备份和恢复的数据库。4.在权利要求1所述的在线能源审计系统中，所述DMU包括一个ID控制器。所述ID控制器经配置能够以自动或手动方式向具有或不具有RS485装置网关转换器的每台连接能源测量装置、能源消耗装置和/或环境传感器分配IP地址和/或ID。5.在权利要求1所述的在线能源审计系统中，所述DMU包括允许自动或手动在线/远程修改或升级的可配置固件，从而令...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈秋良，
申请(专利权)人：易明科技有限公司，
类型：发明
国别省市：中国香港,81