一种基于人工智能的能源监管和预测系统及其方法技术方案

本发明专利技术公开的属于能源监管系统技术领域，具体为一种基于人工智能的能源监管和预测系统及其监管和预测方法，其包括：数据采集单元、智能监控管理中心、能源监测单元和服务器单元，所述数据采集单元电性输入连接所述智能监控管理中心，所述智能监控管理中心电性输出连接所述能源监测单元，所述智能监控管理中心电性双向连接所述服务器单元，所述服务器单元通过无线双向连接移动终端，该发明专利技术实现了智能的数据监测和数据的共享，提高工作效率，及时了解异常情况的综合效果。同时，本发明专利技术基于能源消耗预测，为用户提供合理的能源消耗方案。

An artificial intelligence based energy monitoring and forecasting system and its method

【技术实现步骤摘要】
一种基于人工智能的能源监管和预测系统及其方法
本专利技术涉及能源监管系统
，具体为一种基于人工智能的能源监管和预测系统及其方法。
技术介绍
云计算技术、大数据分析及物联网技术的提出和快速发展，为解决上述能源管理系统存在的问题提供了全新的思路。概括地讲，云计算是一种基于信息技术支持能力(硬件与软件)、极富弹性(增加与减少的)，并通过网络以服务形式提供给客户的公共设施。这种模式实现了计算资源(主要是指服务器、存储和网络三大资源)的高度集中，即将分布在各地的计算资源整合为一个虚拟的统一资源，实现按需获取、按量付费，就像用电和用自来水一样方便。因此，云计算时代将彻底改变整个信息技术产业的生态环境，无论是基础设施、计算机与网络设备制造，还是软件都将发生巨大的变化。“大数据”是一个数量特别多，数据类别特别大的数据集。大数据技术是指从各种各样类型的巨量数据中，快速获得有价值信息的技术。目前所说的“大数据”不仅指数据本身的规模，也包括采集数据的工具、平台和数据分析系统。大数据研发目的是发展大数据技术并将其应用到相关领域，通过解决巨量数据处理问题促进其突破性发展。现有技术当中的能源监管系统，对于实现数据共享有待进一步的提高，往往大多采用的是人工的方式进行抄表，这样导致工作的效率较低，耗费大量的人力和物力，同时对于异常情况不便于及时的知晓情况，往往容易导致较为严重的后果，因此亟需研发一种物联网与云计算的能源监管系统及其监管方法。如CN201910466964.8，其公开了一种智慧城市能源云平台，其中仅给出了概念性的顶层设计，缺乏具体的实施方案。与此同时，能源成本正在逐步上涨，用户个体也希望能够有效的节约能源。能源部门如何有效地预测电能消耗并合理进行电能负载分在分配，用户如何确定自己处于最佳能源消耗状态；如何减少能源浪费；是这个处处强调绿色的时代亟需解决的问题。
技术实现思路
本部分的目的在于概述本专利技术的实施方式的一些方面以及简要介绍一些较佳实施方式。在本部分以及本申请的说明书摘要和专利技术名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和专利技术名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本专利技术的范围。鉴于上述和/或现有物联网与云计算的能源监管系统及能源使用中存在的问题，提出了本专利技术。因此，本专利技术的目的是提供物联网与云计算的能源监管系统及其监管方法，能够实现智能的数据监测和数据的共享，提高工作效率，及时了解异常情况。同时，本专利技术基于能源消耗预测，为用户提供合理的能源消耗方案。为解决上述技术问题，根据本专利技术的一个方面，本专利技术提供了如下技术方案：一种基于人工智能的能源监管和预测系统，其特征在于，包括：数据采集单元(100)、智能监控管理中心(200)、能源监测单元(300)和服务器单元(400)，所述数据采集单元(100)电性输入连接所述智能监控管理中心(200)，所述智能监控管理中心(200)电性输出连接所述能源监测单元(300)，所述智能监控管理中心(200)电性双向连接所述服务器单元(400)，所述服务器单元(400)通过无线双向连接移动终端；所述数据采集单元(100)包括用水管理模块(110)、电表管理模块(120)、燃气管理模块(130)和可燃气体探测器(140)，所述用水管理模块(110)、所述电表管理模块(120)、所述燃气管理模块(130)和所述可燃气体探测器(140)均电性输出连接所述智能监控管理中心(200)；所述智能监控管理中心(200)包括中央控制模块(210)、数据存储模块(220)、模数转换器(230)、电源模块(240)和ALU模块(250)，所述用水管理模块(110)、所述电表管理模块(120)和所述燃气管理模块(130)均电性输出连接所述模数转换器(230)，所述模数转换器(230)电性输出连接所述中央控制模块(210)，所述中央控制模块(210)电性输入连接所述电源模块(240)，所述中央控制模块(210)电性双向连接所述数据存储模块(220)和所述ALU模块(250)；环境监测系统，利用采集过去一段时间环境参数以及实时监控当前环境参数；智能监控管理中心(200)根据预报的未来一段时间的环境参数信息，来预测未来一段时间的能源负荷，进而根据预测的未来一段时间的能源负荷进行能源管理控制。进一步地，智能监控管理中心(200)通过环境监测系统实时采集室内或户外温度、湿度、风力、阳光强度等户外环境参数信息，实时调节能源负荷。进一步地，通过采集当前用户的能源使用综合统计数据，利用深度学习的卷积神经网络，获取能源使用统计数据的深度特征，根据环境监测系统所连接的室内外传感器，动态采集室内或户外温度、湿度、风力、阳光强度等环境参数信息，将采集到的每个用户的室内外环境条件和用户每个阶段的能源使用综合统计数据，输入设计的神经网络当中进行关联的训练，并且使用孪生神经网络寻找最优的用户能源使用综合统计数据，将该用户能源使用综合统计数据的相关参数以日均或月均的形式形成统计表格，向其他用户进行推荐。进一步地，所述能源监测单元(300)包括报警模块(310)、打印机(320)和电脑(330)，所述中央控制模块(210)电性输出连接所述报警模块(310)、所述打印机(320)和所述电脑(330)。进一步地，所述服务器单元(400)包括短信服务器(410)、数据库服务器(420)、网络服务器(430)、GPRS移动网络(440)，所述中央控制模块(210)电性输出连接所述短信服务器(410)、所述数据库服务器(420)和所述网络服务器(430)，所述短信服务器(410)和所述网络服务器(430)均电性双向连接所述GPRS移动网络(440)，所述GPRS移动网络(440)电性双向连接所述无线收发模块(450)，所述无线收发模块(450)无线连接所述移动终端。进一步地，该物联网与云计算的能源监管方法步骤如下：步骤一：数据采集：首先利用用水管理模块(110)监测用水情况，利用电表管理模块(120)监测用电情况，利用燃气管理模块(130)监测燃气用量情况，实现对多种数据的集中采集，同时将可燃气体探测器(140)安装在燃气使用场所；步骤二：监控管理：将步骤一中采集的数据传输到智能监控管理中心(200)，利用模数转换器(230)将数据进行转化传输到中央控制模块(210)上，然后通过数据存储模块(220)进行暂时性存储，利用ALU模块(250)执行逻辑运算，计算出水电气的相关费用；步骤三：能源监测：利用中央控制模块(210)将监测的数据传输到电脑(330)上，当监测输出故障时，可利用报警模块(310)进行报警，并通过打印机(320)将异常数据打印出来；步骤四：服务器管理：利用短信服务器(410)与GPRS移动网络(440)相连接实现向用户发送短信能源用量和相关费用提醒，同时利用网络服务器(430)与GPRS移动网络(440)相连接并通过无线收发模块(450)与远程移动终端无线连接，向远程终端传输监测数据本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于人工智能的能源监管和预测系统，其特征在于，包括：数据采集单元(100)、智能监控管理中心(200)、能源监测单元(300)和服务器单元(400)，所述数据采集单元(100)电性输入连接所述智能监控管理中心(200)，所述智能监控管理中心(200)电性输出连接所述能源监测单元(300)，所述智能监控管理中心(200)电性双向连接所述服务器单元(400)，所述服务器单元(400)通过无线双向连接移动终端；/n所述数据采集单元(100)包括用水管理模块(110)、电表管理模块(120)、燃气管理模块(130)和可燃气体探测器(140)，所述用水管理模块(110)、所述电表管理模块(120)、所述燃气管理模块(130)和所述可燃气体探测器(140)均电性输出连接所述智能监控管理中心(200)；/n所述智能监控管理中心(200)包括中央控制模块(210)、数据存储模块(220)、模数转换器(230)、电源模块(240)和ALU模块(250)，所述用水管理模块(110)、所述电表管理模块(120)和所述燃气管理模块(130)均电性输出连接所述模数转换器(230)，所述模数转换器(230)电性输出连接所述中央控制模块(210)，所述中央控制模块(210)电性输入连接所述电源模块(240)，所述中央控制模块(210)电性双向连接所述数据存储模块(220)和所述ALU模块(250)；/n环境监测系统，利用采集过去一段时间环境参数以及实时监控当前环境参数；智能监控管理中心(200)根据预报的未来一段时间的环境参数信息，来预测未来一段时间的能源负荷，进而根据预测的未来一段时间的能源负荷进行能源管理控制。/n...

【技术特征摘要】
20190819 CN 20191076492371.一种基于人工智能的能源监管和预测系统，其特征在于，包括：数据采集单元(100)、智能监控管理中心(200)、能源监测单元(300)和服务器单元(400)，所述数据采集单元(100)电性输入连接所述智能监控管理中心(200)，所述智能监控管理中心(200)电性输出连接所述能源监测单元(300)，所述智能监控管理中心(200)电性双向连接所述服务器单元(400)，所述服务器单元(400)通过无线双向连接移动终端；
所述数据采集单元(100)包括用水管理模块(110)、电表管理模块(120)、燃气管理模块(130)和可燃气体探测器(140)，所述用水管理模块(110)、所述电表管理模块(120)、所述燃气管理模块(130)和所述可燃气体探测器(140)均电性输出连接所述智能监控管理中心(200)；
所述智能监控管理中心(200)包括中央控制模块(210)、数据存储模块(220)、模数转换器(230)、电源模块(240)和ALU模块(250)，所述用水管理模块(110)、所述电表管理模块(120)和所述燃气管理模块(130)均电性输出连接所述模数转换器(230)，所述模数转换器(230)电性输出连接所述中央控制模块(210)，所述中央控制模块(210)电性输入连接所述电源模块(240)，所述中央控制模块(210)电性双向连接所述数据存储模块(220)和所述ALU模块(250)；
环境监测系统，利用采集过去一段时间环境参数以及实时监控当前环境参数；智能监控管理中心(200)根据预报的未来一段时间的环境参数信息，来预测未来一段时间的能源负荷，进而根据预测的未来一段时间的能源负荷进行能源管理控制。


2.根据权利要求1所述的一种基于人工智能的能源监管和预测系统，其特征在于，智能监控管理中心(200)通过环境监测系统实时采集室内或户外温度、湿度、风力、阳光强度等户外环境参数信息，实时调节能源负荷。


3.根据权利要求1或2所述的一种基于人工智能的能源监管和预测系统，其特征在于，通过采集当前用户的能源使用综合统计数据，利用深度学习的卷积神经网络，获取能源使用统计数据的深度特征，根据环境监测系统所连接的室内外传感器，动态采集室内或户外温度、湿度、风力、阳光强度等环境参数信息，将采集到的每个用户的室内外环境条件和用户每个阶段的能源使用综合统计数据，输入设计的神经网络当中进行关联的训练，并且使用孪生神经网络寻找最优的用户能源使用综合统计数据，将该用户能源使用综合统计数据的相关参数以日均或月均的形式形成统计表格，向其他用户进行推荐。


4.根据权利要求1或3所述的一种基于人工智能的能源监管和预测系统，其特征在于，所述能源监测单元(300)包括报警模块(310)、打印机(320)和电脑(330)，所述中央控制模块(210)电性输出连接所述报警模块(310)、所述打印机(320)和所述电脑(330)。


5.根据权利要求1或2所述的一种基于人工智能的能源监管和预测系统，其特征在于，所述服务器单元(400)包括短信服务器(410)、数据库服务器(420)、网络服务器(430)、GPRS移动网络(440)，所述中央控制模块(210)电性输出连接所述短信服务器(410)、所述数据库服务器(420)和所述网络服务器(430)，所述短信服务器(410)和所述网络服务器(430)均电性双向连接所述GPRS移动网络(440)，所述GPRS移动网络(440)电性双向连接所述无线收发模块(450)，所述无线收发模块(450)无线连接所述移动终端。


6.根据权利要求1-5任一项所述的系统执行的基于人工智能的能源监管和预测方法，其特征在于，该物联网与云计算的能源监管方法步骤如下：
步骤一：数据采集：首先利用用水管理模块(110)监测用水情况，利用电表管理模块(120)监测用电情况，利用燃气管理模块(130)监测燃气用量情况，实现对多种数据的集中采集，同时将可燃气体探测器(140)安装在燃气使用场所；
步骤二：监控管理：将步骤一中采集的数据传输到智能监控管理中心(200)，利用模数转换器(230)将数据进行转化传输到中央控制模块(210)上，然后通过数据存储模块(220)进行暂时性存储，利用ALU模块(250)执行逻辑运算，计算出水电气的相关费用；
步骤三：能源监测：利用中央控制模块(210)将监测的数据传输到电脑(330)上，当监测输出故障时，可利用报警模块(310)进行报警，并通过打印机(320)将异常数据打印出来；
步骤四：服务器管理：利用短信服务器(410)与GPR...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱海，徐恒舟，许蒙蒙，宋炯炯，王祺，王洪峰，张少辉，
申请(专利权)人：周口师范学院，
类型：发明
国别省市：河南;41