一种基于供水系统的数据分析的节能管理控制系统

一种基于供水系统的数据分析的节能管理控制系统

摘要：本文公开一种基于供水系统的数据分析的节能管理控制系统，每组数据

采集单元包括用于采集供水现场水泵机组各变送器信号的第一数据采集单元、用

于采集流量计流量信息的第二数据采集单元及用于采集电度表的电量信息的第三

数据采集单元；利用节能管理软件及数据库软件对所采集数据进行数据分析，节

能管理软件通过分析结果自动选择控制策略及修改设备运行相关参数使设备达到

最佳的运行工况使之达到节能效果；通过本文就此进行了探究。

关键词：供水系统；节能管理；节能控制系统；数据分析

引言：随着现代科学技术的迅速发展及国家对节能减排的强制要求，在我们

国家各行各业的节能减排的技术也就迅速发展了起来；供水行业的节能技术一直

是处在瓶颈状态，供水节能一直是以传统的恒压变频技术，变频恒压供水技术是

无法达到实时供水运行的最佳工况及节能状态；我们利用节能管理控制系统对现

有的供水系统进行软件升级改造，供水系统的实时工况进行数据采集、数据分析、选着最优控制策略、修改控制参数，建立自学习软件系统、建立数据分析库系统、建立数据对比软件模型、建立算法软件模型等方法，让供水系统更高效、更节能。

实施方法：所述第一数据采集单元、第二数据采集单元、第三数据采集单元

均通过通讯总线与所述数据传输单元连接，所述数据传输单元通过数据处理单元

进行数据处理，通过局域网上传至服务器，通过节能管理服务器分析软件进行分析、处理相关数据、并判断相关设备运行，得出可靠优化的数据下发给控制器并

自动选着最优控制策略进行对供水机组的控制，从而达到最优的控制方式及效率

最高的运行状态，以至达到供水机组最佳节能状态；并把相关运行数据上传至云

系统及在云端修正运行参数。

系统架构

控制流程

1.一种供水系统的基于数据分析节能管理系统，其特征在于：包括至少三组

数据采集单元、控制单元、数据处理单元、数据库服务器、节能管理服务器、数

据监控操作站，所述的每组数据采集单元包括用于采集供水现场水泵机组各变送

器信号的第一数据采集单元和、用于采集流量计流量信息的第二数据采集单元和

用于电度表电量计量信息的第三数据采集单元，所述第一数据采集单元、第二数

据采集单元和第三数据采集单元均通过通讯总线与所述数据数据处理单元连接，

所述数据处理单元通过企业局域网。

2.所述的供水系统的基于数据分析的节能管理系统，其特征在于：所述供水

现场水泵组变送器包括压力变送器、温度变送器、压差变送器、瞬时流量计变送器、液位变送器，所述供水现场水泵组变送器包括压力变送器、温度变送器、压

差变送器、瞬时流量计变送器、液位变送器，将供水现场的物理信号转变成能被

数据采集单元采集的标准工业信号，该标准工业信号连接到第一数据采集单元的AI、DI、Ix、Ux、端口，所叙述的第一组采集信号通过控制单元处理后的参量用

于执行单控制命令或调节使之形成自动闭环控制。

3.所述的供水系统的基于数据分析的节能管理系统，其特征在于：所述第一

数据采集单元RTU01数据采集单元、RTU02数据采集单元和RTU03数据采集单元，各传感器物理信号通过各数据采集单元转换成数字信号，通过MODBUS通讯总线

传输到控制单元处理后的参量用于执行多控制命令或调节使之形成多闭环控制.

4.所述的供水系统的基于数据分析的节能管理系统，其特征在于：所述的控

制器单元、数据库服务器、数据分析的节能管理软件服务器各数据交互通过企业

局域网完成传输；并通过互联网上传至互联网云系统。

5、所述的供水系统的基于数据分析的节能管理系统，其特征在于：所述的多

变量系统，所以在运算过程中有大量的中间数据。这是建立在大量数据采集和历

史数据储存的基础上的。巨大的数据量和复杂灵活的数据结构有一个高效、稳定、快速的数据库系统。

6.所述的供水系统的基于数据分析的节能管理系统，其特征在于：所述的数

据监测与分析掌握每日时间区段用水流量、节假日用水各时间区段用水量、季节

性用水情况、室外温湿度天气用水情况、通过软件的数据对比模型，进行分析建

立有效设置参数经验数据库，进行控制参数选着的设置和使用相对应的控制策略

并验证对比节能效果。

7.所述的供水系统的基于数据分析的节能管理系统，其特征在于：所述的数

据跟随自学习，软件系统根据手动或对比分析不断调整优化的数据，进行数据跟

随自学习，得出规律经验进行软件系统自优化数据调整[2]。

8.所述的供水系统的基于数据分析的节能管理系统，其特征在于：所述的控

制策略自学习，软件系统根据手动或对比分析不断调整优化的控制策略，进行控

制策略自学习，得出规律经验进行控制策略自优化调整。

有益效果：（1）本管理型节能系统基于数据分析对比、优化系统运行参数、选着最有效的控制策略、只要在原有的变频供水机组上进行改造，无需增加布线

和增加硬件；只需要利用原有的供水硬件设备和管理中心的服务器及计算机等相

关设备，进行对底层控制器的逻辑程序升级和管理中心的数据库及软件升级即可[3]。（2）管理型节能系统建成后可实现无人值守、只需用PC客户端在互联网云

中定时修正设置参数即可，真正意义上减少了管理运行成本，并优化了整个供水

系统工况参数；升级整个控制系统后，供水系统将达到更加节能、更加高效运行

状态。（3）管理型节能系统建成后在经济效益方面主要包括减少了工作人员降

低管理费用成本，减少了用电量及无功功率损耗降低了用电费用成本等。

结束语

综合本文所叙，本文主要深入探究了一种基于供水系统的数据分析的节能管

理控制系统，对该供水系统的节能管理自动控制系统架构、自动控制流程以及实

施方法等进行了分析，并总结出该供水系统所带来的有益效果；希望可以将该节

能管理系统的优势充分发掘出来，并服务于社会的生产建设。

参考文献：

[1]李卫锋，秦娥，严鲁琴.基于电力载波的节能管理信息系统的设计与实现[J].现代计算机（专业版），2014（34）：49-53+58.

[2]邱慧，于晓莹.城市轨道交通综合节能管理控制系统[J].中国铁路，2015（02）：86-89.

[3]闫军威，梁艳辉，喻凡.某档案馆空调系统节能改造及效果分析[J].建筑节能，2017，45（06）：2-6.