工程施工用电智慧管理系统

技术领域

本发明属于工程用电管理技术领域，尤其涉及工程施工用电智慧管理系统。

背景技术

储能在能源应用中的地位日益重要。抽水蓄能是储能技术之一，是技术最成熟、经济性最优、最具大规模开发条件的储能方式，是电力系统绿色低碳清洁灵活调节的有效手段，抽水储能项目建设具有十分积极的意义。然而，抽水储能建设工地普遍面临着较多的用电安全及节能的问题。频繁发生用电安全事故。

问题主要表现为：工程层层分包，用电管理水平参差不齐，现场混乱；由于管理上的忽视，导致施工场地供电不规范；交叉作业随意性很大，线路混乱，造成电击的危险性增大。施工场地是环境恶劣的场所，风吹、雨淋、日晒等恶劣气候条件使电气绝缘水平下降;众多运输车辆和施工机械的运作，使电气设备和线路易受撞击碾压导致机械损伤。施工场地属于不具备等电位联结的场所，在相同的故障条件下，施工场地电击致伤的危险性更大。施工用的配电箱、插座和电线线缆等设备线路需经常更换场地，整个施工场地就是一个临时性的电气装置：频繁的挪动和运输十分容易给设备和线路造成机械损伤，留下事故隐患。线路损伤打火、过热无及时报警和监控:设施老化未能预警，功率和电流无限额:漏保开关单一失效无检测:关合闸没有技术手段保护，无分级控制。

发明内容

本发明提供工程施工用电智慧管理系统，以解决上述背景技术中的问题。

本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

工程施工用电智慧管理系统，系统的逻辑结构由三大部分构成：主站层、通信层、设备层。主站层是由一系列软、硬件构成的计算机网络系统，是整个系统的管理与控制中心。

通信层是主站和采集设备的纽带，提供各种可用的有线和无线的通信信道，结合工地环境复杂、线路易损坏的特点。

设备层是系统的信息底层，负责收集和提供整个工地的视频实景、原始用电信息。该层可分为终端子层和计量监控设备子层，终端子层收集用户计量设备的信息，处理和冻结有关数据，并实现与上层主站的交互；计量监控设备层实现用电计量、用电状态监测等功能。

主站软件采用分布式多层结构，典型的软件架构分表现层、应用层、服务层、数据层。应用层进一步细分为采集子层和业务子层、对外接口等。主站软件通过对外接口与外系统交互。

系统支持本地部署与云部署两种方式，可根据具体情况选择不同的部署方式。云服务器模式：通过租用云服务器方式部署。实体服务器模式:本地搭建服务器。

进一步的，通过二次智能过滤，准确区分人和车的闯入。在重要场所设置好点布控区域，当人员、车辆闯入时，摄像机通过智能检测算法检测到“人体”、“车辆”，通过声音报警和白光闪烁警示异常闯入，同时管理员第一时间知晓异常事件，起到事前警示的作用。

进一步的，系统的硬件设备构成包括全彩摄像机、周界警戒摄像机、无线网桥、网络硬盘录像机、智能电子锁具、采集终端、电能表和温度传感器成套设备。

进一步的，全彩摄像机的技术参数为，200万或400万像素；24小时全彩监控画面显示；全功能枪机报警2进2出；POE12V电源返送；补光距离30米；工作宽电压，DC12V（±30%）。

进一步的，周界警戒摄像机的技术参数为，内置深度学习算法芯片；人车分类及精准检测(400万机非人)；内置扬声器(200万球除外)，多种余种报警语音；IPC补光距离30米，球机补光距离70米。

进一步的，无线网桥的技术参数为，支持5.8GWiFi，无线传输距离1.5km；标配天线、馈线、电源、支架；支持无线网络隐藏及WPA2 128位加密；通过中国国家无线电监测中心SRRC核准认证；支持-30-70℃工业宽温环境。

进一步的，网络硬盘录像机的技术参数为，支持2万张人脸底库，10个人脸库；支持人脸后智能2路实时流；12张/秒图片流；支持4路周界后智能：绊线及区域；支持联动Email、本地报警输出、IPC外部报警输出等；最大支持1200W 20帧摄像机本地解码；支持4k@30fps显示输出。

进一步的，智能电子锁具的技术参数为，锁具类型多样，根据使用场景需求，提供有源、无源等类型设备；产品皆符合IP56等级标准；适应-40℃—70℃的严酷工作环境；产品寿命≥5年。

进一步的，采集终端的技术参数为，模组化采集终端集新型通信、信息全感知、双向交互和控制于一体，具备独立的边缘计算能力，兼具可扩展性强、维护方便、可靠性高、存储容量大等特点，支撑泛在电力物联网末端智能台区的应用需求。模组化终端实现台区电能表、温度传感器或中继器数据的采集及远传。

本发明的有益效果是：

本发明具有数据采集、用电分析、用电安全管理、报表管理、

数据采集实现系统与终端和仪表之间的数据通信和交互，对通信设备进行参数配置、参数下发，获取终端设备的数据和参数，编辑自动采集任务，查看终端的在线状态和抄表成功率，以及进行仪表停上电和终端设备的远程升级等。

用能分析功能支持按照区域、用户等查询计量点的实时数据、历史日数据、历史抄表日数据、事件数据、用户信息、系统信息等，支持表格、图形（曲线、棒图、饼图）的多种展现形式，支持组合查询、范围查询、模糊查询等多种搜索方式。用能分析可对同一数据项进行同比、环比等对比查询，对不同计量点的同类型数据可以进行对比查询。查询完成后，可以将查询的数据以Excel电子表格的形式进行保存。

电气设备对环境的温湿度都有相应的要求。本项目计划为台变、箱变、配电房变压器的三相进出线，在关键节点位置部署温度感应成套设备，实现温度信息的持续监测及远程采集。超过预警值，系统侧预警提醒。

系统提供专用和通用的报表功能。系统操作人员可在线建立和修改报表格式，即时生成报表。报表在本系统中的产生分两种方式，一种是即时生成，也就是人工生成。工作人员可定义自己的报表模板，包括数据对象、统计方式（包括各种计算公式）以及输出方式的定义。报表管理模块能兼容各种版本EXCEL、PDF、Word等文件格式，支持和EXCEL的双向转换，并且功能强大，兼容EXCEL的所有功能。

此外，本系统还能够实现单位管理、人员管理、角色管理、用户档案管理、数据备份恢复等多种系统管理功能。

实施方式

为了便于理解本发明，下面将对本发明进行更全面的描述。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。

工程施工用电智慧管理系统，系统的逻辑结构由三大部分构成：主站层、通信层、设备层。主站层是由一系列软、硬件构成的计算机网络系统，是整个系统的管理与控制中心，管理着系统的数据传输、数据处理和数据应用以及系统的运行和安全，展示工地关键节点视频状态、用电安全状态及异常事件、工地各工区用电量及用电趋势等信息。

通信层是主站和采集设备的纽带，提供各种可用的有线和无线的通信信道，结合工地环境复杂、线路易损坏的特点，本方案采用4G/5G无线高速通信网络，为主站和终端的信息交互提供链路基础。

设备层是系统的信息底层，负责收集和提供整个工地的视频实景、原始用电信息。该层可分为终端子层和计量监控设备子层，终端子层收集用户计量设备的信息，处理和冻结有关数据，并实现与上层主站的交互；计量监控设备层实现用电计量、用电状态监测等功能。

主站软件采用分布式多层结构，典型的软件架构分表现层、应用层、服务层、数据层。应用层进一步细分为采集子层和业务子层、对外接口等。主站软件通过对外接口与外系统交互。

系统支持本地部署与云部署两种方式，可根据具体情况选择不同的部署方式。云服务器模式：通过租用云服务器方式部署，优点：1、服务器免维护，可靠性高；2、无需要建设机房设施。缺点：每年需要缴纳租赁费。实体服务器模式:本地搭建服务器，优点：一次投资建设，后续使用无租赁费。缺点：1、实体服务器需要具备一定使用环境，如具备UPS电源、空调等；2、一次投资费用较高，有使用年限。

通过二次智能过滤，准确区分人和车的闯入。在重要场所设置好点布控区域，当人员、车辆闯入时，摄像机通过智能检测算法检测到“人体”、“车辆”，通过声音报警和白光闪烁警示异常闯入，同时管理员第一时间知晓异常事件，起到事前警示的作用。

通过手机随时随地查看建筑工地内情况，实时接收报警事件。采用无线网络传输设备安装部署，有效降低工地现场敷设线缆难度，简单方便，整个工地现场布线清爽，维护成本极低，客户使用更有保证。数据采集实现系统与终端和仪表之间的数据通信和交互，对通信设备进行参数配置、参数下发，获取终端设备的数据和参数，编辑自动采集任务，查看终端的在线状态和抄表成功率，以及进行仪表停上电和终端设备的远程升级等。

系统的硬件设备构成包括全彩摄像机、周界警戒摄像机、无线网桥、网络硬盘录像机、智能电子锁具、采集终端、电能表和温度传感器成套设备。

全彩摄像机的技术参数为，200万或400万像素；24小时全彩监控画面显示；全功能枪机报警2进2出；POE12V电源返送；补光距离30米；工作宽电压，DC12V（±30%）。

周界警戒摄像机的技术参数为，内置深度学习算法芯片；人车分类及精准检测(400万机非人)；内置扬声器(200万球除外)，多种余种报警语音；IPC补光距离30米，球机补光距离70米。

无线网桥的技术参数为，支持5.8GWiFi，无线传输距离1.5km；标配天线、馈线、电源、支架；支持无线网络隐藏及WPA2 128位加密；通过中国国家无线电监测中心SRRC核准认证；支持-30-70℃工业宽温环境。

网络硬盘录像机的技术参数为，支持2万张人脸底库，10个人脸库；支持人脸后智能2路实时流；12张/秒图片流；支持4路周界后智能：绊线及区域；支持联动Email、本地报警输出、IPC外部报警输出等；最大支持1200W 20帧摄像机本地解码；支持4k@30fps显示输出。

智能电子锁具的技术参数为，锁具类型多样，根据使用场景需求，提供有源、无源等类型设备；产品皆符合IP56等级标准；适应-40℃—70℃的严酷工作环境；产品寿命≥5年。

采集终端的技术参数为，模组化采集终端集新型通信、信息全感知、双向交互和控制于一体，具备独立的边缘计算能力，兼具可扩展性强、维护方便、可靠性高、存储容量大等特点，支撑泛在电力物联网末端智能台区的应用需求。模组化终端实现台区电能表、温度传感器或中继器数据的采集及远传。

以上实施例主要说明了本发明的工程施工用电智慧管理系统。尽管只对其中有限的实施例和技术特征进行了描述，本领域技术人员应当了解，本发明可以在不偏离其主旨与范围内以许多其他的形式实施。因此，所展示的实施例被视为示意性的而非限制形的，在不脱离所附权利要求所定义的本发明的精神及范围的情况下，本发明可能涵盖各种修改与替换的方案。