本發(fā)明涉及能耗監(jiān)測、能耗分析、節(jié)能評估、節(jié)能降耗技術(shù)領域，具體涉及一種對電、水、油、氣等能耗數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析并給出節(jié)能評估對節(jié)能設備調(diào)度，達到節(jié)能降耗目的的能耗監(jiān)測和評估系統(tǒng)。

背景技術(shù)：
我國“十一五”規(guī)劃明確了節(jié)能減排的工作指標：到2010年，單位國內(nèi)生產(chǎn)總值能耗降低20％左右。2011年，國務院印發(fā)了《“十二五”節(jié)能減排綜合性工作方案》，提出到2015年，全國萬元國內(nèi)生產(chǎn)總值能耗下降到0.869噸標準煤（按2005年價格計算），比2010年的1.034噸標準煤下降16%。2009年底，國資委將國內(nèi)用電大戶（三大運營商）從節(jié)能減排要求最低“一般企業(yè)”轉(zhuǎn)為“關(guān)注類企業(yè)”，提高了運營商節(jié)能的要求，增加了監(jiān)管力度，同時還把節(jié)能減排將納入中央企業(yè)負責人任期經(jīng)營業(yè)績考核體系。當前節(jié)能減排工作目前的狀況是，日常能耗管理體系中，主要依賴各單位的能耗數(shù)據(jù)上報及市場的能耗費用支出情況判斷各單位能耗指標的完成情況。由于能耗費用結(jié)算時間問題，多報、漏報，能耗單價區(qū)別等因素的影響，無法準確獲取各能耗單位具體的能耗情況，無法達到能耗精確化管理需求。以目前的能耗采集手段無法完成數(shù)據(jù)的收集，準確程度更是無從談起，主要存在以下問題：一是行業(yè)能源消耗源非常龐雜，從制造環(huán)節(jié)、運營環(huán)節(jié)到用戶消費環(huán)節(jié)，都存在相當大的能源消費，短時間把握非常困難，致使雖有不少的節(jié)能減排相關(guān)研究和實踐，但 仍缺乏統(tǒng)一的研究認知和評價指標，難以確獲取各方面、各維度的能耗現(xiàn)狀，來進行現(xiàn)狀摸底從而作為能耗預算的基礎。二是缺乏規(guī)范化的數(shù)據(jù)統(tǒng)計基礎和嚴格的統(tǒng)計口徑，上報數(shù)據(jù)難以進行歸一化匯總，難以對能耗的各種組成進行分析從而找出能耗現(xiàn)狀的短板所在，對分析出其節(jié)能潛力及“節(jié)能減排”的具體工作舉措帶來了不確定性。三是難以根據(jù)能耗現(xiàn)狀分析出的問題進行合理的能耗預算，制定切實可行的能耗目標；四是如何對采取的節(jié)能舉措進行效果評估，分析各種節(jié)能舉措的特點、適應場景及改進方案，為后續(xù)工作帶來指導性建議。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是為了克服上述不足，提供一種對電力能耗的自動采集，獲得實時、準確、有效的電量數(shù)據(jù)，完成對電、水、油、氣等用電能耗數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析和管理的能耗監(jiān)測和評估系統(tǒng)。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明設計的能耗監(jiān)測與評估系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)采集模塊、控制模塊、數(shù)據(jù)信息處理模塊、通訊模塊和能耗管理平臺，所述數(shù)據(jù)采集模塊用于采集電力能耗數(shù)據(jù)，并將采集的數(shù)據(jù)傳輸至數(shù)據(jù)信息處理模塊；所述數(shù)據(jù)信息處理模塊對采集的電力數(shù)據(jù)進行計算得出電能值，并通過通訊模塊將電能值發(fā)送到能耗管理平臺；所述控制模塊用于接收數(shù)據(jù)信息處理模發(fā)出的控制命令，根據(jù)控制命令控制電力數(shù)據(jù)采集線路的通斷；所述通訊模塊包括有線傳輸通道、無線傳輸通道；所述能耗管理平臺包括服務器、數(shù)據(jù)存儲設備，用于統(tǒng)計、分析能耗數(shù)據(jù)，根據(jù)分析結(jié)果、業(yè)務發(fā)展和區(qū)域特征，形成各種能耗統(tǒng)計報表和能耗評估模型，指導節(jié)能減排工作。在上述技術(shù)方案中，所述能耗管理平臺包括數(shù)據(jù)接收模塊、數(shù)據(jù)下發(fā)模塊、消息中間件、協(xié)議解析模塊、設置與管理模塊、報表 生成展示和數(shù)據(jù)深度挖掘模塊，以及節(jié)能分析與評估模塊；所述數(shù)據(jù)接收模塊用于接收數(shù)據(jù)處理模塊發(fā)送的數(shù)據(jù)報文，將數(shù)據(jù)報文傳給消息中間件；所述數(shù)據(jù)下發(fā)模塊用于接收消息中間件發(fā)送過來的報文，并發(fā)給數(shù)據(jù)處理模塊；所述消息中間件用于消息緩沖、轉(zhuǎn)發(fā)、分發(fā)，實現(xiàn)大量數(shù)據(jù)的多線程并行數(shù)據(jù)收發(fā)；所述協(xié)議解析模塊用于報文的過濾、轉(zhuǎn)換，協(xié)議的識別與解析，包括多個的協(xié)議解析子模塊，每個子模塊之間互相獨立工作，并根據(jù)后期的擴展需要可進行擴充或者替換；所述設置和管理模塊用于管理和控制數(shù)據(jù)采集模塊，采用作業(yè)調(diào)度機制，對能耗系統(tǒng)中的節(jié)能設施進行啟/停控制，監(jiān)測在不同環(huán)境下各種節(jié)能設施帶來的能耗節(jié)省量，為企業(yè)節(jié)能設施的投資與產(chǎn)出的效果評估提供準確的實踐數(shù)據(jù)；通過科學抽樣統(tǒng)計的方法，建立了一套監(jiān)測點的選取模型，保證對總體能耗準確計算的前提下，降低安裝監(jiān)測點的數(shù)量；所述報表生成展示和數(shù)據(jù)深度挖掘模塊，用于根據(jù)時間、地域、維度、能耗、用戶的需求信息構(gòu)成不同組合，生成各種分析圖表以及報表以供用戶進行數(shù)據(jù)挖掘，從而對制定不同的決策或者對現(xiàn)有的決策進行修正；所述節(jié)能分析與評估模塊，包括內(nèi)置的多種節(jié)能計劃的分析算法，用于設置節(jié)能設備的數(shù)量、預置能源的使用量，以時間為橫向軸，進行階段性的分析和對比，對能耗計劃進行精準評估。在上述技術(shù)方案中，所述設置和管理模塊包括抽樣模塊、節(jié)能設備控制調(diào)度模塊；所述抽樣模塊用于對數(shù)據(jù)采集模塊以及數(shù)據(jù)采集模塊采集上來的數(shù)據(jù)進行抽樣，抽樣數(shù)據(jù)用于做評估分析、能耗計劃調(diào)整；所述節(jié)能設備控制調(diào)度模塊用于根據(jù)用戶指定的節(jié)能計劃，對節(jié)能設備進行調(diào)度以及控制，通過用戶事先設定好的節(jié)能計 劃，根據(jù)節(jié)能計劃生成對應的計劃列表，再根據(jù)列表里面對節(jié)能設備進行調(diào)度和控制，從而達到節(jié)能的目的。在上述技術(shù)方案中，所述數(shù)據(jù)采集模塊包括開啟式電流互感器，用于采集電力數(shù)據(jù)。在上述技術(shù)方案中，所述控制模塊包括繼電器或接觸器，用于控制電力數(shù)據(jù)采集模塊的通斷。在上述技術(shù)方案中，所述數(shù)據(jù)信息處理模塊包括單路或多路電力測控表。在上述技術(shù)方案中，所述數(shù)據(jù)采集模塊包括數(shù)據(jù)采集器，所述數(shù)據(jù)采集器為有線數(shù)據(jù)采集器或無線數(shù)據(jù)采集器，所述有線數(shù)據(jù)采集器將不同通訊方式的遠程終端裝置轉(zhuǎn)成以太網(wǎng)通訊連接在同一網(wǎng)絡；所述無線數(shù)據(jù)采集器包含GPRS-DTU和CDMA-DTU，用于在通信網(wǎng)絡的前提下完成協(xié)議轉(zhuǎn)換，進行遠程無線傳輸數(shù)據(jù)。本發(fā)明采用上述技術(shù)方案，具有以下優(yōu)點：本發(fā)明能耗監(jiān)測與評估系統(tǒng)實現(xiàn)對行業(yè)用戶最主要的能耗即電、水、油、氣等用電能耗數(shù)據(jù)的電力能耗的自動采集，獲得實時、準確、有效的數(shù)據(jù)，完成統(tǒng)計分析、評估、調(diào)度指導節(jié)能設備的投入應用和最大限度地節(jié)約能源。對于電力能耗而言，系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、傳輸網(wǎng)絡、能耗管理平臺，數(shù)據(jù)采集模塊負責采集各類機房的電力能耗數(shù)據(jù)，通過分散計量裝置自動采集原始電力能耗數(shù)；數(shù)據(jù)采集器依托現(xiàn)有的有線、無線傳輸網(wǎng)絡匯集各類電力能耗數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)發(fā)送到能耗管理平臺。能耗管理平臺負責能耗數(shù)據(jù)的統(tǒng)計、分析，由各類服務器、存儲設備等構(gòu)成。能耗管理平臺在分析能耗特征和現(xiàn)狀的基礎上，結(jié)合業(yè)務發(fā)展和區(qū)域特征，形成各類能耗統(tǒng)計報表和能耗評估模型，指導節(jié)能減排工作的開展。本發(fā)明采用科學抽樣模型降低采集點數(shù)量，通過分散計量裝置自動采集原始電力能耗數(shù)據(jù)，解決現(xiàn)有抄表系統(tǒng)的滯后性，具有采樣精確、采樣效率高、評估和調(diào)度科學合理等優(yōu)點，完全避免了人 為干擾的因素。附圖說明圖1是本發(fā)明一種能耗監(jiān)測與評估系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖；圖2為本發(fā)明能耗監(jiān)測與評估系統(tǒng)實現(xiàn)流程示意圖。具體實施方式以下結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步的詳細描述：如圖1所示，本發(fā)明能耗監(jiān)測與評估系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)采集模塊、控制模塊、數(shù)據(jù)信息處理模塊、通訊模塊和能耗管理平臺，數(shù)據(jù)采集模塊用于采集電力能耗數(shù)據(jù)，并將采集的數(shù)據(jù)傳輸至數(shù)據(jù)信息處理模塊；數(shù)據(jù)信息處理模塊對采集的電力數(shù)據(jù)進行計算得出電能值，并通過通訊模塊將電能值發(fā)送到能耗管理平臺；控制模塊用于接收數(shù)據(jù)信息處理模發(fā)出的控制命令，根據(jù)控制命令控制電力數(shù)據(jù)采集線路的通斷；通訊模塊包括有線傳輸通道、無線傳輸通道；能耗管理平臺包括服務器、數(shù)據(jù)存儲設備，用于統(tǒng)計、分析能耗數(shù)據(jù)，根據(jù)分析結(jié)果、業(yè)務發(fā)展和區(qū)域特征，形成各種能耗統(tǒng)計報表和能耗評估模型，指導節(jié)能減排工作。能耗管理平臺包括數(shù)據(jù)接收模塊、數(shù)據(jù)下發(fā)模塊、消息中間件、協(xié)議解析模塊、設置與管理模塊、報表生成展示和數(shù)據(jù)深度挖掘模塊，以及節(jié)能分析與評估模塊；數(shù)據(jù)接收模塊用于接收由硬件設備從通信模塊發(fā)送過來的原始的數(shù)據(jù)報文，接收到這些報文后，將報文的內(nèi)容傳給消息中間件，通信模塊包括IP、2M、SMS、3G中的一種或多種，數(shù)據(jù)下發(fā)模塊用于接收消息中間件發(fā)送過來的報文，并且通過通信模塊發(fā)給硬件層的硬件設備；消息中間件用于消息緩沖、轉(zhuǎn)發(fā)、分發(fā)，實現(xiàn)大量數(shù)據(jù)的多線程并行數(shù)據(jù)收發(fā)，消息中間以activeMQ作為信息交換方式，利用 其穩(wěn)定的消息緩沖、轉(zhuǎn)發(fā)、分發(fā)性能，實現(xiàn)系統(tǒng)大數(shù)據(jù)量的多線程并行數(shù)據(jù)收發(fā)，滿足系統(tǒng)在負載能力上至少能支持10萬個采集點，以分鐘為單位的密集的采集周期；協(xié)議解析模塊用于報文的過濾、轉(zhuǎn)換，協(xié)議的識別與解析，包括多個的協(xié)議解析子模塊，每個子模塊之間互相獨立工作，并根據(jù)后期的擴展需要可進行擴充或者替換；設置和管理模塊用于管理和控制數(shù)據(jù)采集模塊，采用作業(yè)調(diào)度機制，對能耗系統(tǒng)中的節(jié)能設施進行啟/停控制，監(jiān)測在不同環(huán)境下各種節(jié)能設施帶來的能耗節(jié)省量，為企業(yè)節(jié)能設施的投資與產(chǎn)出的效果評估提供準確的實踐數(shù)據(jù)；通過科學抽樣統(tǒng)計的方法，建立了一套監(jiān)測點的選取模型，保證對總體能耗準確計算的前提下，降低安裝監(jiān)測點的數(shù)量；報表生成展示和數(shù)據(jù)深度挖掘模塊，用于根據(jù)時間、地域、維度、能耗、用戶的需求信息構(gòu)成不同組合，生成各種分析圖表以及報表以供用戶進行數(shù)據(jù)挖掘，從而對制定不同的決策或者對現(xiàn)有的決策進行修正；節(jié)能分析與評估模塊，包括內(nèi)置的多種節(jié)能計劃的分析算法，用于設置節(jié)能設備的數(shù)量、預置能源的使用量，以時間為橫向軸，進行階段性的分析和對比，對能耗計劃進行精準評估，系統(tǒng)預先內(nèi)置了多種節(jié)能計劃的分析算法，同時用戶可以根據(jù)自己的需求，按照實際環(huán)境來設計有針對性的節(jié)能計劃分析算法，并且為自定義算法預留了多種模板，可以供用戶更加靈活、方便、快捷的進行設置，從而能得到更加精準的分析結(jié)果。3、根據(jù)權(quán)利要求2的能耗監(jiān)測與評估系統(tǒng)，其特征在于：設置和管理模塊包括抽樣模塊、節(jié)能設備控制調(diào)度模塊；抽樣模塊用于對采集設備以及采集設備采集上來的數(shù)據(jù)進行抽樣，用于做評估分析、能耗計劃調(diào)整或制定等。通過用戶自定義或者內(nèi)部初始的幾 種定義的抽樣方法，生成有針對性、有特點的抽樣算法，根據(jù)算法對采集設備以及采集設備采集的數(shù)據(jù)進行抽樣。通過不同的算法，能夠準確的進行抽樣，為用戶下一步的觀察、分析、評估、指定報表等提供全面和多樣化的數(shù)據(jù)；節(jié)能設備控制調(diào)度模塊用于根據(jù)用戶指定的節(jié)能計劃，對節(jié)能設備進行調(diào)度以及控制。通過用戶事先設定好的節(jié)能計劃，根據(jù)節(jié)能計劃生成對應的計劃列表，再來根據(jù)列表里面對節(jié)能設備進行調(diào)度和控制，從而達到節(jié)能的目的。數(shù)據(jù)采集模塊包括開啟式電流互感器，用于采集電力數(shù)據(jù)，開啟式電流互感器，可在不斷電的情況下進行安裝，實現(xiàn)對電流、電壓的采集?？刂颇K包括繼電器或接觸器，繼電器或接觸器通過線圈的得電與失電實現(xiàn)對控制命令的執(zhí)行，控制線路的通斷。數(shù)據(jù)信息處理模塊包括單路或多路電力測控表，采用智能電能表對采集的電流、電壓值進行計算得出電能值并將數(shù)據(jù)上傳，下達控制的命令上傳反饋信息。系統(tǒng)采用的單路/多路電力測控表均支持開啟式電流互感器、支持控制通斷功能、具備485接口，遵循DL645（1997或2007）規(guī)約；通信模塊根據(jù)不同的網(wǎng)絡環(huán)境分別采用有線數(shù)據(jù)采集器和無線數(shù)據(jù)采集器，采集電表數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成上傳的協(xié)議并上傳至軟件平臺，下達控制、采集命令給電表。有線數(shù)據(jù)采集器可將不同通訊方式的RTU設備（如RS232、RS485、RS422）轉(zhuǎn)成以太網(wǎng)通訊連接在同一網(wǎng)絡；無線數(shù)據(jù)采集器包含GPRS-DTU和CDMA-DTU，可在基于GPRS或CDMA網(wǎng)絡的前提下完成RS232/485與TCP/UDP/IP協(xié)議透明轉(zhuǎn)換，進行遠程無線傳輸數(shù)據(jù)，實現(xiàn)網(wǎng)絡的互連互通。數(shù)據(jù)通訊：指針對各行業(yè)用電環(huán)境的復雜，本系統(tǒng)依托現(xiàn)有的有線、無線傳輸通道，匯集各類電力能耗數(shù)據(jù)；并利用多線程和消息中間件技術(shù)，使系統(tǒng)支持10萬個以上的采集點，以分鐘為單位的密集的采集周期。數(shù)據(jù)存儲：根據(jù)不同類型機房、不同業(yè)務、不同設備的能耗情況，構(gòu)建電力能耗基礎數(shù)據(jù)庫，支持能耗的各種組成分析，支持各方面各維度的能耗之間的對標分析；節(jié)能評估：采用作業(yè)調(diào)度機制，對能耗系統(tǒng)中的節(jié)能設施進行啟/?？刂疲O(jiān)測在不同環(huán)境下各種節(jié)能設施帶來的能耗節(jié)省量，為企業(yè)節(jié)能設施的投資與產(chǎn)出的效果評估提供準確的實踐數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)分析：在分析能耗特征和現(xiàn)狀的基礎上，結(jié)合業(yè)務發(fā)展和區(qū)域特征，形成各類能耗統(tǒng)計報表和能耗評估模型，指導節(jié)能減排工作的開展。本系統(tǒng)采用作業(yè)調(diào)度機制，對能耗系統(tǒng)中的節(jié)能設施進行啟/?？刂?，監(jiān)測在不同環(huán)境下各種節(jié)能設施帶來的能耗節(jié)省量，為企業(yè)節(jié)能設施的投資與產(chǎn)出的效果評估提供準確的實踐數(shù)據(jù)；本系統(tǒng)應用科學抽樣統(tǒng)計的方法，建立了一套電能監(jiān)測點的選取模型;本發(fā)明的系統(tǒng)在架構(gòu)設計上就采用了云技術(shù)，用戶可以使用標準的能耗計量表，就可以接入本系統(tǒng)管理自己的能耗信息，從而使系統(tǒng)具備高可靠性、虛擬化、通用性和按需服務等一系列特征，用戶可以使用標準的能耗計量表，就可以接入本系統(tǒng)管理自己的能耗信息。其它未說明的部分均屬于現(xiàn)有技術(shù)。