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1數據中心的主要功能
家庭智慧智能源管理系統是一個獨立的系統,既智能化,數據中心需要要做好數據管理、終端管理、應用管理和自動化管理。
1.1家庭用電數據管理數據中心的核心任務是數據采集、數據存儲、數據分析和數據應用,要區分不同的數據來源,采用不同的采集方式和應用方式。對于用戶初始注冊,系統采用門戶網站的方法,由單個家庭發起,系統實時注冊。對于用電信息的管理,由于用戶數量龐大分散,應采用數據中心發起,在每日凌晨用批處理的方式,分批向集中器或家庭網關下達傳輸信息的指令,將上日家庭合計分時用電信息及單電器分時用電信息上傳至數據中心。
1.2設備信息管理家庭網關、集中器、智能插座、家用電器等設備信息,要分成設備內容信息管理和設備狀態信息管理兩類,采用不同的信息采集方式。內容信息一般要求在用戶注冊時一次性填寫上傳,保留在家庭數據檔案內。內容信息的修改和增添由外圍終端直接對家庭網關內的數據進行實時更新,數據中心的內容數據更新采用日終批處理的方式,抓取家庭網關的數據庫信息進行對比,有變更的再進行數據中心檔案更新。對于設備狀態的信息,采用用戶發起的方式,當用戶要利用管理系統進行遠程操作時,數據中心實時向家庭網關發出查詢信息,家庭網關將設備的實時狀態上報給數據中心,數據中心再執行用戶發出的遠程操作的指令。這樣設計的目的是數據中心平時并不要關心每個系統終端的在線狀態,只有在用戶發起操作請求時,再即時檢測終端的在線狀態,這樣也可以大大減輕系統的負荷和通信量。
1.3地理信息管理數據中心通過集中器尋址家庭網關,數據中心要建立用戶地理信息的專用數據庫,分區域、分城市、分省份對家庭用電信息進行統計分析,今后要在數據中心內建立用電管理信息的數學模型,通過對海量用電信息的分類、分時、分地的梳理分析,建立用電管理和調度的輔助決策系統,為地方政府、電力公司、相關企業提供有價值的電力及能源管理信息。
1.4外圍終端管理智能手機、PAD、個人電腦等都作為系統的外圍終端,利用移動互聯網或互聯網訪問數據中心,各類外圍終端不同于家庭網關、集中器的專用終端,各種外圍終端均可以進行同一類應用的操作,因此,各種外圍設備之間的關系,需要通盤考慮用戶的注冊管理,考慮到系統用戶修改情況。
2數據中心的信息采集
數據中心的信息采集包含對家用電器基本信息的采集、智能插座信息的采集、家庭用電信息的采集、城市電網信息的采集,小區微電網信息的采集等家用電器的相關信息是家庭用電信息分析和管理的基礎,家用電器信息采集采用外部錄入的方式,并隨時可修改。智能插座是連接家用電器和家庭網關的主要節點,對智能插座采集的信息主要有:插座編號、對應的電器名稱、編號、通斷狀態、溫控、光控等傳感器的設置數值、電器預約信息、電器目前工作狀態等。數據中心每日對家庭用電的信息采集一次,內容包括當日或每小時的家庭家用電器總用電量,當日峰電使用量,谷電使用量等。家庭用電信息采集一般在日終由數據中心發起,特殊情況時也可以對家庭當日的實時用電信息進行采集。城市電網是家庭用電的主要供電方,家庭網關從城市電網獲取的信息主要有峰電信息、谷電信息、限電信息、維修信息、電價信息、家庭每月的用電信息、收取客戶電費信息、電網公司的服務信息、電網公司發送的廣告信息等。居民小區或社區進行微電網建設是未來新能源應用的趨勢,隨著智能電網的整體推進,輸電網和配電網的體制分離,家庭供電的渠道將日趨多樣化,居民用電的選擇性也會逐步增加,家庭網關從小區微電網獲取的信息主要有峰電信息、谷電信息、無電信息、維修信息、電價信息、家庭每月的用電信息、收取客戶電費信息、小區和社區的服務信息、小區和社區發送的廣告信息等。
3信息中心的數據存儲
3.1對家用電器基本信息的存儲對家用電器基本信息的存儲以數據庫的方式存儲,存儲的內容包括家用電器的類型、品牌、生產廠家、型號、額定功耗、生產日期、安裝日期等。存儲以每一件已錄入的家用電器信息為一個單元,用戶可自行修改或增減存儲的內容。存儲時給每一件家用電器一個編號,編號除滿足家庭網關對本戶家用電器管理的需要外,還應兼顧日后社會對這些信息分類匯總的需要。家用電器基本信息的存儲時間為永久存儲。
3.2家庭用電信息的存儲單個家庭用電信息每24小時采集一次,數據中心從家庭網關或集中器直接讀取當日分小時的耗電信息,將該信息分別存放在家庭耗電信息和電器耗電信息兩個數據庫內。用電信息每日進行累計,每月最后一天將當月的用電信息累計結果存儲,年終時再將本年度的累計信息存儲,數據中心可隨時查詢到單個家庭及電器本月已使用的電量、歷史上每個月使用的電量、歷史上每年使用的電量。家庭用電信息為永久保存,單個家用電器的用電信息保存年限暫定為20年。
3.3對家庭使用峰電、谷電信息的存儲峰電和谷電是電網公司調配用電運行的重要手段,是用價格調峰錯谷的應用工具,數據中心應分別記錄單個家庭使用峰電和谷電的數量,按日進行累計,按月保留累計結果。并根據峰電和谷電的月度價格計算除各自的電費并予以存儲。隨著智能電網系統建設的深入,現行的按大時段計費的峰谷電模式會為更小的分時單元,數據中心應記錄每一個時段的信息指令。
3.4對家庭使用網電和區電信息的存儲隨著新能源應用的逐步推廣,一些新建小區將會使用新能源組成的微電網,形成家庭多種用電的選擇。數據中心對網電和區電的信息要分別記錄、分別計量、分別存儲。
4總結
本文主要從家庭智慧能源管理系統數據中心的架構進行了分析,對數據中心的主要功能及存儲等方面進行了概要論述,有助于對系統的架構設計具有實質性的指導作用,例外,對數據庫設計和系統升級等方面需要再詳細考慮分析和設計。
作者:王伯勇單位:江蘇聯宏自動化系統工程有限公司