一种基于区块链的智慧综合能源管控系统技术方案

本发明专利技术涉及用于管理和预测的数据处理系统技术领域，具体公开了一种基于区块链的智慧综合能源管控系统，包括中央控制器，中央控制器连接有分析选择块，分析选择块连接有分布式控制器和利用数字孪生技术模拟分布式控制器设计的孪生控制器，孪生控制器包括数据处理模块和数据预测模块。本发明专利技术通过孪生控制器能够监控分布式控制器运行，结合历史数据利用数据处理模块剔除不合理的运行参数，并填补更加合理科学的插补值，利用数据预测模块对设备运行参数进行预测计算，解决了分布式控制器故障时，无法及时向生产设备提供调控指令的问题，避免生产中断给工厂的生产效益带来不良影响。避免生产中断给工厂的生产效益带来不良影响。避免生产中断给工厂的生产效益带来不良影响。

【技术实现步骤摘要】
一种基于区块链的智慧综合能源管控系统


[0001]本专利技术涉及用于管理和预测的数据处理系统的
，具体涉及一种基于区块链的智慧综合能源管控系统。

技术介绍

[0002]工厂园区内使用能源管理系统对生产设备进行能源的供给和分配管理，而区块链技术的使用能够对设备之间的信息传递进行存储和保密，分布式能源管理在管理设备能源供给时，分布式控制器若出现故障无法及时向设备发出调控指令，需要一个分析装置，对使用区块链技术存储的该设备历史数据进行分析，选出具有预测性和代表性的调控数据，以弥补分布式控制器故障无法发出调控指令的不足。因此，本专利技术提出一种能够利用区块链技术存储的历史调控数据分析，并预测出设备需要调控的参数，来解决分布式控制器发生故障无法发出调控指令问题的基于区块链的智慧综合能源管控系统。

技术实现思路

[0003]本专利技术所要解决的技术问题在于：如何解决现有的分布式控制器出现故障，无法及时向生产设备提供调控指令导致生产中断，造成生产损失的问题，提供了一种基于区块链的智慧综合能源管控系统。
[0004]本专利技术是通过以下技术方案解决上述技术问题的，本专利技术包括中央控制器，中央控制器连接有分析选择块，所述分析选择块连接有分布式控制器和利用数字孪生技术模拟所述分布式控制器设计的孪生控制器，所述孪生控制器包括数据处理模块和数据预测模块，所述数据处理模块与所述数据预测模块相连，所述数据预测模块利用所述数据处理模块的数据处理结果预测设备运行参数，数据预测模块将预测的设备运行参数记为，预测的设备运行参数的预测公式为：，式中：记为存储芯片记录的历史数据，记为历史数据中的最小值，记为历史数据中的最大值，记为插补数据的标准差，记为每个数据与均值的差值，记为历史数据的均值，记为异常数据的均值，K为正态曲线预测值。
[0005]作为本专利技术进一步的方案，所述中央控制器包括运算块、中央电脑以及通过区块技术与所述中央电脑相连接的若干台分机电脑，所述中央电脑和所述分机电脑中均设有存储芯片。
[0006]作为本专利技术进一步的方案，所述数据处理模块包括异常值剔除模块、空缺值插补模块和数据计算器，所述异常值剔除模块与所述空缺值插补模块相连接，所述空缺值插补模块与所述数据计算器相连接。
[0007]作为本专利技术进一步的方案，所述异常值剔除模块将从所述存储芯片中收集的n个历史数据按照从小到大的顺序排列，得到，然后将标准化顺序统计量记为g，当数据取最小可疑值时，，当数据取最大可疑值时，，设置显著水平值，设置临界判别值，S记为数据样本的标准差，当时判定值为可疑值，舍去，在判定出第一个异常的历史运行参数后对剩下的数据进行相同的判定，直至所有的异常值都被剔除，保证选取历史数据的典型性和可靠性，将剔除的数据个数记为m。
[0008]作为本专利技术进一步的方案，所述空缺值插补模块将所述异常值剔除模块剔除的m个可疑值进行插补，将待补的数据记为，将待补的数值按照从小到大排列形成，待补的数据公式为，其中取y按照从小到大排列时第一个剔除数据的前一个正常值y，取正常值y的平均值。
[0009]作为本专利技术进一步的方案，所述数据计算器接收所述空缺值插补模块插补后由正常值和插补值构成的新的可信历史数据，将新建的可信历史数据全部缩放至[0,1]区间内，其中无量纲转化公式为：，处理后的数据满足标准差为1，均值为0的正态分布，利用正态分布曲线结合故障前最后一个历史运行数据对故障后的运行数据进行预测，正态曲线预测值K的公式为：，式中，记为故障前最后一个历史运行数据，记为无量纲化后的历史数据的标本差，记为无量纲化后所有历史数据的均值。
[0010]作为本专利技术进一步的方案，基于区块链的智慧综合能源管控系统的工作流程如下：步骤一：运算块对整体的能源管理系统和设备进行管控，并将最终的管理结果命令传输给分析选择块；步骤二：分析选择块将运算块的管控命令数据传输给每台生产设备的分布式控制器，将管控命令数据传输给孪生控制器；步骤三：分布式控制器利用管控命令对生产设备的运行数据进行调整，管理控制生产设备的运行，孪生控制器将管控命令传输过去，对分布式控制器的运行状态进行监控；步骤四：在整个生产活动进行的过程中，中央电脑利用区块链技术对生产数据进行数据传输、备份和加密，分机电脑利用区块链技术负责将各个产区的生产设备进行备份、储存和加密，并传输给中央电脑；步骤五：当分布式控制器出现故障时，孪生控制器监控发现故障信息，并将故障信息报备给数据处理模块，通过存储芯片中记录的历史运行参数信息，首先利用异常值剔除
模块剔除历史数据中的异常值，再将剔除异常值后的历史数据传输给空缺值插补模块，对空缺处填补运行参数数据，再将整理完的数据传输给数据计算器，将数据无量纲化，再计算正态曲线预测值；步骤六：利用数据预测模块计算出设备运行参数的预测值。
[0011]本专利技术相比现有技术具有以下优点：该基于区块链的智慧综合能源管控系统，通过孪生控制器的设置能够监控分布式控制器运行的同时，结合区块链技术记录的历史数据，利用数据处理模块剔除不合理的运行参数，并填补更加合理科学的插补值，再结合重建的历史数据，利用数据预测模块对设备运行参数进行预测计算，使用预测的设备运行参数调控生产设备，解决了分布式控制器故障时无法及时向生产设备提供调控指令的问题，避免生产中断对工厂的生产效益带来不良影响。
附图说明
[0012]图1是本专利技术的整体结构图。
具体实施方式
[0013]下面对本专利技术的实施例作详细说明，本实施例在以本专利技术技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本专利技术的保护范围不限于下述的实施例。
[0014]如图1所示，本实施例提供一种技术方案：一种基于区块链的智慧综合能源管控系统，包括中央控制器，所述中央控制器连接有分析选择块，所述分析选择块连接有分布式控制器和利用数字孪生技术模拟所述分布式控制器设计的孪生控制器，所述孪生控制器包括数据处理模块和数据预测模块，所述数据处理模块与所述数据预测模块相连，所述数据预测模块利用所述数据处理模块的数据处理结果预测设备运行参数，所述数据预测模块将预测的设备运行参数记为，预测的设备运行参数的预测公式为：，式中：记为存储芯片记录的历史数据，记为历史数据中的最小值，记为历史数据中的最大值，记为插补数据的标准差，记为每个数据与均值的差值，记为历史数据的均值，记为异常数据的均值，K为正态曲线预测值。
[0015]通过孪生控制器的设置能够监控分布式控制器运行的同时，结合区块链技术记录的历史数据，利用数据处理模块剔除不合理的运行参数，并填补更加合理科学的插补值，再结合重建的历史数据，利用数据预测模块对设备运行参数进行预测计算，使用预测的设备运行参数调控生产设备，解决了分布式控制器故障时无法及时向生产设备提供调控指令的问题，避免生产中断对工厂的生产效益造成损失。
[0016]所述中央控制器包括运算块、中央电脑以及通过区块技术与所述中央电脑相连接的若干台分机电脑，所述中央电脑和所述分机电脑中均设有存储芯片。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于区块链的智慧综合能源管控系统，其特征在于，包括中央控制器，所述中央控制器连接有分析选择块，所述分析选择块连接有分布式控制器和利用数字孪生技术模拟所述分布式控制器设计的孪生控制器，所述孪生控制器包括数据处理模块和数据预测模块，所述数据处理模块与所述数据预测模块相连，所述数据预测模块利用所述数据处理模块的数据处理结果预测设备运行参数，所述数据预测模块将预测的设备运行参数记为，预测的设备运行参数的预测公式为：，式中：记为存储芯片记录的历史数据，记为历史数据中的最小值，记为历史数据中的最大值，记为插补数据的标准差，记为每个数据与均值的差值，记为历史数据的均值，记为异常数据的均值，K为正态曲线预测值。2.根据权利要求1所述的一种基于区块链的智慧综合能源管控系统，其特征在于：所述中央控制器包括运算块、中央电脑以及通过区块技术与中央电脑相连接的若干台分机电脑，所述中央电脑和所述分机电脑中均设有存储芯片。3.根据权利要求2所述的一种基于区块链的智慧综合能源管控系统，其特征在于：所述数据处理模块包括异常值剔除模块、空缺值插补模块和数据计算器，所述异常值剔除模块与所述空缺值插补模块相连接，所述空缺值插补模块与所述数据计算器相连接。4.根据权利要求3所述的一种基于区块链的智慧综合能源管控系统，其特征在于：所述异常值剔除模块将从所述存储芯片中收集的n个历史数据按照从小到大的顺序排列，得到，然后将标准化顺序统计量记为g，当数据取最小可疑值时，，当数据取最大可疑值时，，设置显著水平值，设置临界判别值，S记为数据样本的标准差，当时判定值为可疑值，舍去，在判定出第一个异常的历史运行参数后对剩下的数据进行相同的判定，直至所有的异常值都被剔除，保证选取历史数据的典型性和可靠性，将剔除的数据个数记为m。5.根据权利要求3所述的一种基于区块链的智慧综合能源管控系统，其特征在于：所述空缺值插补模块将所述异常值剔除模块剔除的m个可疑值进行插补，将待补的数据记为，将待补...

【专利技术属性】
技术研发人员：方正基，董文杰，曲明辉，陆洋，张明宝，张占朋，
申请(专利权)人：东方电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：