專利名稱：一種能源動力環境的監控方法及系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及能源動力環境的監控領域，尤其涉及一種能源動力環境的監控方法及系統。
背景技術：
我國能源利用效率僅為30%，比發達國家低約10%。我國人均能源消費量僅為世界平均的50%，但單位產值能耗為世界平均水平的2. 5倍，是歐美的4倍，日本的7倍。全球節能環保產業的市場規模已從1992年的2500億美元增至去年的6000億美元；我國政府已將節能環保產業作為發展綠色經濟、低碳經濟、循環經濟的重要支撐，預計到二〇二〇 年，我國節能環保產業總產值將可能超過五萬億元人民幣。隨著現代化進程的推進，各行業對各類信息系統的依賴性日益提高，計算機系統已成為業務系統的重要組成部分，其數量與日俱增，而且與其配套的環境設備也日益增多。各項用電設備、環境設備為計算機系統提供正常的運行環境；一旦環境設備出現故障，就會影響計算機系統運行，對數據的傳輸、數據的存儲及系統的正常運行構成威脅，如果事環境設備故障不能及時處理，就可能損壞硬件設備，造成嚴重后果。對于政府、電力、銀行、證券、海關等需要實時數據處理的單位，機房管理尤為重要，一旦系統故障，造成的經濟損失不可估量。
為了保證企業各類應用的計算機系統系統的正常運行，服務器、網絡設備及供電系統的正常運行是計算機系統系統正常運行的必備條件；傳統的能源動力環境的監控是通過機房管理人員實現的，機房管理人員巡檢方式對服務器、網絡設備及供電系統等能源動力環境進行監控，但是這種方式不僅工作量大，而且由于沒有有效的監控和故障診斷工具， 因此不能及時發現并排除安全隱患，不能有效劃分機房管理人員的管理職責。發明內容
針對上述技術問題，本發明的目的在于提供一種能源動力環境的監控方法及系統，其能夠實時監控能源動力環境中各項用電設備的運行情況，及時發現異常狀況，減輕了機房管理人員的負擔。
為達到上述目的，本發明是通過以下技術方案來實現的
一種能源動力環境的監控方法，其特征在于，包括如下步驟
A、傳感器采集用電設備的相關運行數據，并將采集的數據傳入數據網關；
B、數據網關接收并存儲用電設備的相關運行數據；
C、數據網關將用電設備的相關運行數據傳入中央服務器；
D、中央服務器接收并分析用電設備的相關運行數據，并根據分析結果，對于異常數據發出預警，提示用戶采取相應措施。
特別的，所述步驟B具體包括數據網關通過通用接口接收用電設備的相關運行數據，并將數據存儲到存儲器中；所述通用接口包括模擬量輸入輸出接口、數字量輸入接口、RS232接口、RS485接口、以太網接口以及CAN接口。
特別的，所述步驟C具體包括數據網關將用電設備的相關運行數據通過有線網絡或無線網絡以TCP/IP數據包的方式傳入中央服務器。
特別的，所述步驟D具體包括
D1、中央服務器接收并存儲用電設備的相關運行數據，并根據用電設備的不同對用電設備的相關運行數據進行分區、分組管理，并對每個分區及每個分組的數據進行數據挖掘與數據分析處理；
D2、根據步驟Dl的處理結果，中央服務器根據異常數據的嚴重性，采用分級預警提示，并提供用戶處理異常數據的措施。
特別的，所述步驟D2具體包括中央服務器根據異常數據的嚴重性，采用三級預警級別，不同的預警級別使用對應的通知方式。
本發明還公開了一種能源動力環境的監控系統，其包括數據采集單元、數據收集單元、數據傳輸單元及數據處理單元；
所述數據采集單元用于通過傳感器采集用電設備的相關運行數據，并將采集的數據傳入數據收集單元；
所述數據收集單元，與數據采集單元連接，用于通過數據網關的通用接口接收并存儲用電設備的相關運行數據，并將數據通過數據傳輸單元傳入數據處理單元；
所述數據處理單元與數據傳輸單元連接，用于利用中央服務器接收并分析用電設備的相關運行數據，并根據分析結果，對于異常數據給出預警，提示用戶采取相應措施。
特別的，所述通用接口包括模擬量輸入輸出接口、數字量輸入接口、RS232接口、 RS485接口、以太網接口以及CAN接口。
特別的，所述數據收集單元包括數據接收單元和數據存儲單元；所述數據接收單元與數據采集單元連接，用于通過數據網關的通用接口接收用電設備的相關運行數據，并將接收的數據傳入數據處理單元；所述數據存儲單元與數據接收單元連接，用于存儲數據接收單元接收的數據。
特別的，所述數據傳輸單元與數據接收單元連接，用于將用電設備的相關運行數據通過有線網絡或無線網絡以TCP/IP數據包的方式傳入數據處理單元。
特別的，所述數據處理單元包括數據解析單元和異常處理單元；所述數據解析單元與數據傳輸單元連接，用于利用中央服務器接收用電設備的相關運行數據，利用解析軟件對數據進行解析，并判斷數據是否異常，將異常數據傳入異常處理單元；所述異常處理單元與數據解析單元連接，用于根據數據異常的嚴重性，采用三級預警級別，并根據預警級別采用對應的通知方式，同時提供用戶處理異常數據的措施。
本發明的有益效果為，所述一種能源動力環境的監控方法及系統通過傳感器采集用電設備的相關運行數據，并將采集的數據傳入數據網關；通過數據網關接收并存儲用電設備的相關運行數據，然后將其傳入中央服務器；通過中央服務器接收并分析用電設備的相關運行數據，并根據分析結果，對于異常數據給出預警，提示用戶采取相應措施；能夠及時發現并處理異常數據，完成用電設備的能源環境的實時監測，減輕了機房管理人員的負擔。附圖說
下面根據附圖和實施例對本發明作進一步詳細說明。


圖1為本發明能源動力環境的監控方法的流程圖2為本發明能源動力環境的監控系統的框圖。
具體實施方式
下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。請參照圖1所示，圖1為本發明能源動力環境的監控方法的流程圖。
本實施例中，一種能源動力環境的監控方法，所述方法包括如下步驟
步驟101、傳感器采集用電設備的相關運行數據，并將采集的數據傳入數據網關。 所述傳感器包括前端電表傳感器、溫濕度傳感器、設備狀態傳感器；所述用電設備的相關數據包括電表的用電量數據、環境的溫濕度數據及用電設備的狀態數據。所述數據網關為智能數據網關。
步驟102、智能數據網關接收并存儲用電設備的相關運行數據。
智能數據網關通過模擬量輸入輸出接口、數字量輸入接口、RS232接口、RS485接口、以太網接口以及CAN接口接收傳感器采集的電表的用電量數據、環境的溫濕度數據及用電設備的狀態數據，并將數據存儲到SD卡中。所述RS232接口的全名是“數據終端設備和數據通訊設備之間串行二進制數據交換接口技術標準”。該標準規定采用一個25個腳的 DB25連接器，對連接器的每個引腳的信號內容加以規定，還對各種信號的電平加以規定。所述RS485接口采用差分信號負邏輯，+2V +6V表示“ 1，，，-6V -2V表示“0” ；RS485有兩線制和四線制兩種接線，四線制是全雙工通訊方式，兩線制是半雙工通訊方式。所述CAN是控制器局域網絡，是由研發和生產汽車電子產品著稱的德國BOSCH公司開發了的，并最終成為國際標準。
步驟103、智能數據網關將用電設備的相關運行數據通過有線網絡、WIFI無線網絡或3G無線傳輸以TCP/IP數據包的方式傳入中央服務器，保障各項數據的實時傳輸，在異常情況下可以通過SD卡續傳的方式進行。
所述WIFI是一種可以將個人電腦、手持設備等終端以無線方式互相連接的技術。 所述TCP/IP是hternet最基本的協議、Internet國際互聯網絡的基礎，由網絡層的IP協議和傳輸層的TCP協議組成。TCP/IP定義了電子設備如何連入因特網，以及數據如何在它們之間傳輸的標準。協議采用了 4層的層級結構，每一層都呼叫它的下一層所提供的網絡來完成自己的需求。
步驟104、中央服務器接收并分析智能網關輸入的數據，并根據分析結果，對于異常數據給出預警，提示用戶采取相應措施。
中央服務器接收智能網關傳入的數據，根據用電設備的不同，對用電設備的相關運行數據進行樹形分組管理，即對數據進行分區、分組管理，中央服務器軟件再對每個分區及每個分組的數據進行數據挖掘與數據分析處理，判斷數據是否異常。
由于監測點的數量多、監控設備和監測量的種類多，中央服務器根據中央服務器軟件數據挖掘與數據分析處理的結果，依據異常數據的嚴重性，采用三級預警級別，便于管理人員在同時出現不同設備不同級別的預警時，可以有重點、有先后的進行處理，首先處理最嚴重的預警；例如，煙感消防預警類一定是級別最高的三級預警設置，因為火災的危害最大。
不同級別的預警設置不同的通知方式；如發生三級預警時，控制中心要發出聲音和圖示警告，并同時向有關維護人員發送郵件、短信通知，而發生一級預警時可以只是發送 email通知。靈活設置預警的條件；中央服務器可以根據用電設備及預警類別的不同設置不同的預警條件，對相關預警量的門限值進行靈活調整，使預警的管理更加有效、靈活。
中央服務器具有靈活設置聯動功能、靈活調度機房管理人員的功能、靈活的障礙查詢功能、詳細的數據記錄功能、詳細的預警記錄功能、具有組態圖功能、遠程管理和控制功能。
靈活設置聯動功能。當中央服務器軟件分析出異常數據，并發出一定級別的預警時，中央服務器同時提供用戶處理異常數據的措施，利用中央服務器的聯動功能，在某些情況發生時自動進行控制動作。例如在某個機柜溫度太高時控制空調開機。中央服務器具有網絡中斷預警功能，可對其他用電設備進行集中的管理，監測其聯通性并在網絡中斷時預警。
靈活調度機房管理人員的功能。中央服務器的管理人員可按需要通過短信、郵件調度機房管理人員處理故障，并生成維護日志。雖然，在發生預警時中央服務器可以自動的即時發送短信、郵件通知相應的機房管理員，但是在實際情況中有時由于一些特殊的原因使相應的機房管理人員不能及時處理故障。這時就需要在通過中央服務器的管理平臺人為做出調度，使故障處理上更靈活。中央服務器具有排班功能，對不同的維護人員設置其管理區域和當班時間，當有預警事件發生時準確通知到當班人員。
靈活的查詢功能，即維護人員可以方便的查找記錄數據以定位故障。詳細的數據記錄，即可以詳細記錄中央服務器定期發送的數據，形成歷史數據圖表。
詳細的預警記錄，即每次預警的詳情都有記錄，每次預警解決也有記錄，便于分析維護工作效率。組態圖功能，即對管理的區域和監控的用電設備有直觀的顯示，可以自行編輯改動，將設備的狀態直觀的顯示在組態圖上。
遠程管理和控制功能。在中央服務器軟件上進行用電設備的Telnet遠程管理設置，可以開關遠端的空調，可以控制遠端的UPS的關機，可以對UPS進行遠程維護；所述 Telnet協議是TCP/IP協議族中的一員，是hternet遠程登陸服務的標準協議和主要方式， 它為用戶提供了在本地計算機上完成遠程主機工作的能力。所述UPS指不間斷電源，是一種含有儲能裝置，以整流器、逆變器為主要組成部分的穩壓穩頻的交流電源。
請參照圖2所示，圖2為本發明能源動力環境的監控系統的框圖。
本實施例中，一種能源動力環境的監控系統，其包括數據采集單元、數據收集單元、數據傳輸單元及數據處理單元；所述數據收集單元包括數據接收單元和數據存儲單元； 所述數據處理單元包括數據解析單元和異常處理單元。
所述數據采集單元用于通過傳感器采集用電設備的相關運行數據，并將采集的數據傳入數據接收單元；所述傳感器包括前端電表傳感器、溫濕度傳感器、設備狀態傳感器； 所述用電設備的相關數據包括電表的用電量數據、環境的溫濕度數據及用電設備的狀態數據。
所述數據接收單元與數據采集單元連接，用于通過智能數據網關的模擬量輸入輸出接口、數字量輸入接口、RS232接口、RS485接口、以太網接口以及CAN接口接收數據采集單元傳入的電表的用電量數據、環境的溫濕度數據及用電設備的狀態數據。
所述數據存儲單元與數據接收單元連接，用于將數據接收單元傳入的電表的用電量數據、環境的溫濕度數據及用電設備的狀態數據存儲到SD卡，并將數據傳入數據傳輸單兀。
所述數據傳輸單元與數據接收單元連接，用于將數據接收單元接收的電表的用電量數據、環境的溫濕度數據及用電設備的狀態數據通過有線網絡或無線網絡以TCP/IP數據包的方式傳入數據解析單元。
所述數據解析單元與數據傳輸單元連接，用于利用中央服務器接收數據傳輸單元傳入的數據，根據用電設備的不同，對數據進行樹形分組管理，即對數據進行分區、分組管理；解析軟件再對每個分區及每個分組的數據進行數據挖掘與數據分析處理，判斷數據是否異常。所述解析軟件為中央服務器軟件。
所述異常處理單元與數據解析單元連接，用于根據數據異常的嚴重性，采用三級預警級別，并根據預警級別采用不同的通知方式，同時提供用戶處理異常數據的措施。
由于監測點的數量多、監控設備和監測量的種類多，異常處理單元通過中央服務器，根據中央服務器軟件數據挖掘與數據分析處理的結果，依據異常數據的嚴重性，采用三級預警級別，便于管理人員在同時出現不同設備不同級別的預警時，可以有重點、有先后的進行處理，首先處理最嚴重的預警；例如，煙感消防預警類一定是級別最高的三級預警設置，因為火災的危害最大。
不同級別的預警設置不同的通知方式；如發生三級預警時，控制中心要發出聲音和圖示警告，并同時向有關維護人員發送郵件、短信通知，而發生一級預警時可以只是發送 email通知。靈活設置預警的條件；異常處理單元通過中央服務器，可以根據用電設備及預警類別的不同設置不同的預警條件，對相關預警量的門限值進行靈活調整，使預警的管理更加有效、靈活。
異常處理單元具有靈活設置聯動功能、靈活調度機房管理人員的功能、靈活的障礙查詢功能、詳細的數據記錄功能、詳細的預警記錄功能、具有組態圖功能、遠程管理和控制功能。
靈活設置聯動功能。當中央服務器軟件分析出異常數據，并發出一定級別的預警時，中央服務器同時提供用戶處理異常數據的措施，利用中央服務器的聯動功能，在某些情況發生時自動進行控制動作。例如在某個機柜溫度太高時控制空調開機。中央服務器具有網絡中斷預警功能，可對其他用電設備進行集中的管理，監測其聯通性并在網絡中斷時預警。
靈活調度機房管理人員的功能。中央服務器的管理人員可按需要通過短信、郵件調度機房管理人員處理故障，并生成維護日志。雖然，在發生預警時異常處理單元可以自動的即時發送短信、郵件通知相應的機房管理員，但是在實際情況中有時由于一些特殊的原因使相應的機房管理人員不能及時處理故障。這時就需要在通過中央服務器的管理平臺人為做出調度，使故障處理上更靈活。中央服務器具有排班功能，對不同的維護人員設置其管理區域和當班時間，當有預警事件發生時準確通知到當班人員。
靈活的查詢功能，即維護人員可以方便的通過中央服務器查找記錄數據以定位故障。詳細的數據記錄，即可以詳細記錄中央服務器定期發送的數據，形成歷史數據圖表。
詳細的預警記錄，即每次預警的詳情都有記錄，每次預警解決也有記錄，便于分析維護工作效率。組態圖功能，即對管理的區域和監控的用電設備有直觀的顯示，可以自行編輯改動，將設備的狀態直觀的顯示在組態圖上。
遠程管理和控制功能。在中央服務器軟件上進行用電設備的Telnet遠程管理設置，可以開關遠端的空調，可以控制遠端的UPS的關機，可以對UPS進行遠程維護。
所述一種能源動力環境的監控方法及系統通過前端電表傳感器、溫濕度傳感器、 設備狀態傳感器采集電表的用電量數據、環境的溫濕度數據及用電設備的狀態數據，并將采集的數據傳入智能數據網關；通過智能數據網關接收并存儲前端電表傳感器、溫濕度傳感器、設備狀態傳感器傳入的數據，然后將其傳入中央服務器；通過中央服務器接收并分析來自智能數據網關的數據，根據分析結果，對于異常數據給出預警，并提示用戶采取相應措施；能夠及時發現并處理異常數據，完成用電設備的能源環境的實時監測，減輕了機房管理人員的負擔。
上述僅為本發明的較佳實施例及所運用技術原理，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術范圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護范圍內。
權利要求
1.一種能源動力環境的監控方法，其特征在于，包括如下步驟A、傳感器采集用電設備的相關運行數據，并將采集的數據傳入數據網關；B、數據網關接收并存儲用電設備的相關運行數據；C、數據網關將用電設備的相關運行數據傳入中央服務器；D、中央服務器接收并分析用電設備的相關運行數據，并根據分析結果，對于異常數據發出預警，提示用戶采取相應措施。
2.根據權利要求1所述的能源動力環境的監控方法，其特征在于，所述步驟B具體包括數據網關通過通用接口接收用電設備的相關運行數據，并將數據存儲到存儲器中；所述通用接口包括模擬量輸入輸出接口、數字量輸入接口、RS232接口、RS485接口、以太網接口以及CAN接口。
3.根據權利要求1或2所述的能源動力環境的監控方法，其特征在于，所述步驟C具體包括數據網關將用電設備的相關運行數據通過有線網絡或無線網絡以TCP/IP數據包的方式傳入中央服務器。
4.根據權利要求3所述的能源動力環境的監控方法，其特征在于，所述步驟D具體包括D1、中央服務器接收并存儲用電設備的相關運行數據，并根據用電設備的不同對用電設備的相關運行數據進行分區、分組管理，并對每個分區及每個分組的數據進行數據挖掘與數據分析處理；D2、根據步驟Dl的處理結果，中央服務器根據異常數據的嚴重性，采用分級預警提示， 并提供用戶處理異常數據的措施。
5.根據權利要求4所述的能源動力環境的監控方法，其特征在于，所述步驟D2具體包括中央服務器根據異常數據的嚴重性，采用三級預警級別，不同的預警級別使用對應的通知方式。
6.一種能源動力環境的監控系統，其特征在于，所述系統包括數據采集單元、數據收集單元、數據傳輸單元及數據處理單元；所述數據采集單元用于通過傳感器采集用電設備的相關運行數據，并將采集的數據傳入數據收集單元；所述數據收集單元，與數據采集單元連接，用于通過數據網關的通用接口接收并存儲用電設備的相關運行數據，并將數據通過數據傳輸單元傳入數據處理單元；所述數據處理單元與數據傳輸單元連接，用于利用中央服務器接收并分析用電設備的相關運行數據，并根據分析結果，對于異常數據給出預警，提示用戶采取相應措施。
7.根據權利要求6所述的能源動力環境的監控系統，其特征在于，所述通用接口包括: 模擬量輸入輸出接口、數字量輸入接口、RS232接口、RS485接口、以太網接口以及CAN接口。
8.根據權利要求7所述的能源動力環境的監控系統，其特征在于，所述數據收集單元包括數據接收單元和數據存儲單元；所述數據接收單元與數據采集單元連接，用于通過數據網關的通用接口接收用電設備的相關運行數據，并將接收的數據傳入數據處理單元；所述數據存儲單元與數據接收單元連接，用于存儲數據接收單元接收的數據。
9.根據權利要求8所述的能源動力環境的監控系統，其特征在于，所述數據傳輸單元與數據接收單元連接，用于將用電設備的相關運行數據通過有線網絡或無線網絡以TCP/IP數據包的方式傳入數據處理單元。
10.根據權利要求9所述的能源動力環境的監控系統，其特征在于，所述數據處理單元包括數據解析單元和異常處理單元；所述數據解析單元與數據傳輸單元連接，用于利用中央服務器接收用電設備的相關運行數據，利用解析軟件對數據進行解析，并判斷數據是否異常，將異常數據傳入異常處理單元；所述異常處理單元與數據解析單元連接，用于根據數據異常的嚴重性，采用三級預警級別，并根據預警級別采用對應的通知方式，同時提供用戶處理異常數據的措施。
全文摘要
本發明公開一種能源動力環境的監控方法，應用能源動力環境的監控領域，其通過傳感器采集用電設備的相關運行數據，并將采集的數據傳入數據網關；數據網關接收并存儲用電設備的相關運行數據，然后將其傳入中央服務器；中央服務器接收并分析用電設備的相關運行數據，根據分析結果，對于異常數據給出預警，并提示用戶采取相應措施；能夠及時發現并處理異常數據，完成用電設備的能源環境的實時監測，監控效率高，機房管理人員的工作量小。
文檔編號H04L29/08GK102497281SQ20111036103
公開日2012年6月13日 申請日期2011年11月15日 優先權日2011年11月15日
發明者王芳 申請人:無錫港灣網絡科技有限公司